个回路。此时四个发光管同时发亮，表示电池容量饱和。当电池电压在4.1疒3.8V之间，只有三个芯片工作4102不工作，此时形成的三个回路，三个发光管发亮，表示电池容量有所下降。同理可知其他的两种情况。
[0022]充电管理单路由CN3066和继电器构成。当随身电源检测到有充电器对其充电时，继电器令CN3066开始工作，CN3066将整个充电管理过程分为四个部分，即预充电、恒流充电、恒压充电以及维护充电。
[0023]当CN3066开始工作时，CN3066会检测电池电压是否较低，如果是，则采用涓流充电，即一个比较小的恒定电流对电池进行充电，直至电池电压上升到一个安全值。之后，充电电流保持较大值不变，通常是涓流充电电流的10倍或更大。100mAh的电池采用700mA电流充电，这可以避免大电流充电对锂芯的损坏。在环流充电和涓流充电状态下，充电管理芯片连续监控电池的电压，当单节锂电池的电压达到4.2V，恒流充电状态结束，转入恒压充电状态。在该状态下，充电电压恒定在4.2V。当锂芯的电流下降为原来的1/10之后，恒压充电状态结束。在维护充电状态，电池充足电之后，若移动电源仍插在充电器上，电池会由自放电而损失电量。CN3066以非常小的电流对锂芯充电或监测电池电位，以备对锂芯再充电，这种状态称为维护充电状态。
【主权项】
1.一种锂芯电池，其特征在于包括锂芯容量指示电路、电芯保护电路、充电管理电路和DC-DC升压电路，所述锂芯容量指示电路包括电压监控芯片，通过测试所述电池放电的时间电压特性曲线，选取整个放电过程的四个位点电压，用电压来估算电池的容量；所述电芯保护电路主要由HAT2027、R5402和自恢复保险丝组成，所述HAT2027内置有二极管，所述电芯保护电路包括过充保护电路部分，过放电路保护部分和过温电路保护部分；所述充电管理电路包括CN3066和继电器，当有外部充电器对电池充电时，所述继电器令所述CN3066开始工作，所述充电管理电路分为预充电管理电路部分、恒流充电管理电路部分、恒压充电管理电路部分及维护充电管理电路部分；所述DC-DC升压电路主要由MAX1771构成。
2.根据权利要求1所述的锂芯电池，其特征在于所述电芯保护电路的过充保护电路部分为当所述电池电压大于4.25V时，充电状态被锁存，所述电芯保护电路的引脚Cout从高电平跳为低电平，所述HAT2027内置的二极管单向导通，电流方向只能从所述电芯保护电路的I脚到3脚；当充电状态被锁存，外部充电电源继续加载在所述锂芯电池的两端，所述电芯电压在4.25V以下，所述R5402具有的过充锁存状态不会被释放；过充时，断开外部充电电源，过充锁存状态被释放，所述电芯保护电路的引脚Cout重新变为高电平，所述HAT2027的I和3引脚双向导通。
3.根据权利要求1所述的锂芯电池，其特征在于所述电芯保护电路的过放保护电路部分为放电时，当电池电压小于2.3V时，放电状态被锁存，所述电芯保护电路引脚Dout的输出从高电平跳为低电平，所述HAT2027内置二极管单项导通，电流方向只能从3脚到I脚；当没有接上外部充电电源，即使电芯电压高于过放电电压的最大值，放电锁存状态也不会被释放；当过放时，接上外部充电电源，所述电芯电压开始高于过放电压，过放锁存状态被释放，同时所述电芯保护电路引脚Dout的电压重新变为高电平，HAT2027的I和3引脚双向导通。
4.根据权利要求1所述的锂芯电池，其特征在于所述电芯保护电路的过温保护电路部分为当电芯短路时，所述电芯保护电路的引脚Dout跳到低电平，电芯受所述HAT2027控制无法放电；同时，所述自恢复保险丝受热膨胀，电路被切断；当短路故障排除，所述R5402检电器释放，所述电芯保护电路的引脚Dout重新恢复高电平。
5.根据权利要求1所述的锂芯电池，其特征在于所述锂芯容量指示电路包括与所述电池外接的限流电阻和LED发光管，所述电压监控芯片采用XC61CC系列芯片，共有四片；当所述电池电压加到所述芯片的VIN与VSS引脚上，所述电压高于4.1V时，所述四个芯片同时工作，所述电池和与其外接的限流电阻、LED发光管形成四个回路，四个发光管同时发亮，表示电池容量饱和；当电池电压在4.1疒3.8V之间，只有三个芯片工作，和与其外接的限流电阻、LED发光管形成三个回路，三个发光管发亮，表示电池容量有所下降。
6.根据权利要求1所述的锂芯电池，其特征在于所述预充电管理电路部分为CN3066检测所述锂芯电池电压，若电压低于电压安全值，则采用涓流充电，直至电池电压上升到电压安全值。
7.根据权利要求6所述的锂芯电池，其特征在于所述恒流充电管理电路部分为当所述锂芯电池电压达到安全值后，充电电流恒定在所述涓流充电电流的10倍，CN3066连续监控所述锂芯电池电压，当单节锂电池的电压达到4.2V，恒流充电状态结束。
8.根据权利要求7所述的锂芯电池，其特征在于100mAh的电池采用700mA恒定电流充电。
9.根据权利要求7所述的锂芯电池，其特征在于所述恒压充电管理电路部分为当恒流充电状态结束，转入恒压充电状态，此时充电电压恒定在4.2V，当所述电芯的电流下降为原来的1/10之后，恒压充电状态结束。
10.根据权利要求9所述的锂芯电池，其特征在于所述维护充电管理电路部分为当所述锂芯电池充足电池后，若外部电源仍插在充电器上，所述电池会自由放电，所述CN3066继续对电芯充电或监测所述电池电位。
【专利摘要】一种锂芯电池，包括锂芯容量指示电路、电芯保护电路、充电管理电路和DC-DC升压电路，所述锂芯容量指示电路包括电压监控芯片，通过测试所述电池放电的时间电压特性曲线，选取整个放电过程的四个位点电压；所述电芯保护电路主要由HAT2027、R5402和自恢复保险丝组成；所述充电管理电路包括CN3066和继电器，将电路分为预充电管理电路部分、恒流充电管理电路部分、恒压充电管理电路部分及维护充电管理电路部分；所述DC-DC升压电路主要由MAX1771构成。本发明解决了现有技术中户外电源安全性低及功耗高的问题，达到了户外电源安全性高和储备能量大的有益效果。
【IPC分类】H02H7-18, H02J7-00
【公开号】CN104701911
【申请号】CN201310661575
【发明人】李林, 孟光韦, 王萌, 戚健龙, 陈昕, 董玲
【申请人】上海机电工程研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日