带有自动识别usb设备的电源管理模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带有自动识别USB设备的电源管理模块，属电池管理装置。
【背景技术】
[0002]电子信息时代，锂电池作为一种新能源，广泛用于交通、通讯、电力、军事、航海及航空领域。锂电池电源管理模块也随之产生及不断发展，现在比较多的高串数锂电池电源管理模块上没有可接入USB的功能，然而市场上越来越倾向于希望在这些高串数的锂电池电源管理模块上增加USB功能，这样可以方便用户给手机等电子设备进行充电。目前市场上有此种功能的，主要使用硬件DC-DC的方法，利用一颗降压IC实现5V输出。然而这种方法存在一定的不足:与电池管理模块完全独立，无法控制USB的输出，功耗大，输出电流小，这些会对使用者的安全及便利造成不利影响。
[0003]申请号:201310700542.5申请日:2013-12-18本发明提供电池管理系统、集成电池管理装置，能够减小电池管理系统的占有空间。电池管理系统具备与串联连接电池单元而构成的电池模块对应地设置的电池监视装置(电池单元管理装置)和与串联连接电池模块而构成的电池组对应地设置的电池管理装置(电池组管理装置)。电池监视装置检测各个电池单元的电压，并将该电压数据发送给电池管理装置。电池管理装置检测电池组的电压，根据该电压和从电池监视装置接收到的各个电池单元的电压数据来判断有无异常。在同一基板上安装电池监视装置和电池管理装置而构成集成ECU(集成电池管理装置)。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于:提供一种带有自动识别USB设备的电源管理模块，能自动识别USB设备，促使产品在操作过程中更安全、更精确。
[0005]本实用新型具体以下述方式实现，一种带有自动识别USB设备的电源管理模块，包括与MCU电连接的自动识别USB设备、脉冲式电池均衡系统模块、电池数据检测IC及可对外通讯功能模块、电池保护模块，其中:所述自动识别USB设备由MCU和DC-DC降压IC及外围检测电路构成，对USB设备的接入及拔出进行检测识别。本实用新型是对现有电池管理装置的改进，使自动识别USB设备与电池管理模块成为一个整体，能有效控制USB的输出，达到安全、精确、高效、低功耗的自动识别USB设备，促使产品在操作过程中更安全、更精确。
[0006]在上述方案基础上，所述脉冲式电池均衡系统模块集成在模拟前端芯片中，配合外围MOS管及电阻件实现脉冲式均衡，当电池达到设置的均衡开启条件时，均衡系统模块会在一次检查中的一段时间内开启均衡功能。
[0007]在上述方案基础上，所述电池数据检测IC及可对外通讯功能模块，通过使用一颗检测IC采集电池数据并通过I2C通讯方式将采集到的信息传递到MCU中，并通过约定的通讯协议实现对外通讯。
[0008]在上述方案基础上，所述自动识别USB设备，通过M⑶检测电池的状态来控制USB的输出状态，当电池当前状态支持USB输出时，则打开USB功能，自动检测USB设备接入或拔出；当电池当前状态不支持USB输出时，则关闭USB功能。
[0009]在上述方案基础上，所述电池保护模块为:可通过MCT设置保护参数，当电池电压高于设定的过压值、电池电压低于设定的低压值、电池电流高于设定的电流值、温度在设定的工作温度以外、电池之间压差大于设定值时，电池保护系统模块都会切断输出及输入回路。
[0010]本实用新型在自动识别USB设备的应用中，DC-DC芯片的开关通过MCU控制，可以根据电池的状态控制USB设备的输出，同时检测电池的电压、电流及温度，使使用者更加了解电池的使用状态，提高了使用设备的安全性及耐用性。
【附图说明】
[0011 ]图1为本实用新型模块的电路框图；
[0012]图2为自动识别USB设备应用示意图；
[0013]图3为脉冲式电池均衡示意图；
[0014]图4为电池信息采集及对外通讯示意图；
[0015]图5为电池保护系统示意图；
[0016]图6为本实用新型电路原理图；
[0017]图中标号说明
[0018]I——MCU; 2——脉冲式电池均衡系统模块；
[0019]3--电池数据检测IC;4--电池组；
[0020]5——DC-DC 降压 IC;6——USB接口；
[0021]7——MOS管;8、9——第一、二电阻。
【具体实施方式】
[0022]如图1为本实用新型模块的电路框图，一种带有自动识别USB设备的电源管理模块，包括与MCUI电连接的自动识别USB设备、脉冲式电池均衡系统模块2、电池数据检测IC3及可对外通讯功能模块、电池保护模块，其中:所述自动识别USB设备由MCUl和DC-DC降压IC5及外围检测电路构成，通过USB接口 6对USB设备的接入及拔出进行检测识别。
[0023]参阅图2为自动识别USB设备应用示意图，自动识别USB设备，通过MCU检测电池组4的状态来控制USB的输出状态，当电池当前状态可以支持USB输出时则打开USB功能，当电池当前状态不可以支持USB输出时则关闭USB功能;在打开USB功能时，则可以自动检测USB设备接入或拔出。
[0024]参阅图3为脉冲式电池均衡示意图，脉冲式均衡，检测IC内部集成的均衡模块，配合外部MOS和阻容件实现脉冲式均衡功能。所述脉冲式电池均衡系统模块集成在模拟前端电池数据检测IC3中，配合外围MOS管7电阻件实现脉冲式均衡，当电池达到设置的均衡开启条件时，均衡系统模块会在一次检查中的一段时间内开启均衡功能。
[0025]参阅图4，电池信息采集及对外通讯功能，通过电池信息被数据检测IC检测到后，通过12C通讯到MCU中，然后通过设定的通讯协议将电池信息对外通讯出去。
[0026]参阅图5，电池保护系统，可通过M⑶设置保护参数，当电池电压高于设定的过压值、电池电压低于设定的低压值、电池电流高于设定的电流值、温度在设定的工作温度以外时，在超过设置的时间后，将会关断输出或输入，实现对电池的保护功能。
[0027]本实用新型包含:
[0028](I)使用一颗高效率DC-DC降压IC实现USB的输出，使用一颗M⑶检测当前电池的状态，实现对USB的输出控制；
[0029](2)集成在模拟前端芯片中的电池均衡系统，配合外围MOS管及阻容件，实现脉冲式均衡功能；
[0030](3)专业的模拟前端IC可将电池信息精确的采集出来，通过I2C通讯方式将采集到的信息传递到MCU中，并通过约定的通讯协议实现对外通讯功能；
[0031](4)可设置的保护参数，当电池电压高于设定的过压值、电池电压低于设定的低压值、电池电流高于设定的电流值、温度在设定的工作温度以外时，在超过设置的时间后，将会关断输出或输入，实现对电池的保护功能。
[0032]图6为本实用新型带有自动识别USB设备的电源管理模块电路线路图。
【主权项】
1.一种带有自动识别USB设备的电源管理模块，包括与M⑶电连接的自动识别USB设备、脉冲式电池均衡系统模块、电池数据检测IC及可对外通讯功能模块、电池保护模块，其特征在于:所述自动识别USB设备由MCU和DC-DC降压IC及外围检测电路构成，对USB设备的接入及拔出进行检测识别，其中， 所述脉冲式电池均衡系统模块集成在模拟前端芯片中，配合外围MOS管及电阻件实现脉冲式均衡，当电池达到设置的均衡开启条件时，均衡系统模块会在一次检查中的一段时间内开启均衡功能。2.根据权利要求1所述带有自动识别USB设备的电源管理模块，其特征在于:所述电池数据检测IC及可对外通讯功能模块，通过使用一颗检测IC采集电池数据并通过I2C通讯方式将采集到的信息传递到MCU中，并通过约定的通讯协议实现对外通讯。3.根据权利要求1所述带有自动识别USB设备的电源管理模块，其特征在于:所述自动识别USB设备，通过MCU检测电池的状态来控制USB的输出状态，当电池当前状态支持USB输出时，则打开USB功能，自动检测USB设备接入或拔出；当电池当前状态不支持USB输出时，则关闭USB功能。4.根据权利要求1所述带有自动识别USB设备的电源管理模块，其特征在于:所述电池保护模块为:通过MCU设置保护参数，当电池电压高于设定的过压值、电池电压低于设定的低压值、电池电流高于设定的电流值、温度在设定的工作温度以外、电池之间压差大于设定值时，电池保护系统模块都会切断输出及输入回路。
【专利摘要】实用新型涉及一种带有自动识别USB设备的电源管理模块，属电池管理装置，包括与MCU电连接的自动识别USB设备、脉冲式电池均衡系统模块、电池数据检测IC及可对外通讯功能模块、电池保护模块，其中：所述自动识别USB设备由MCU和DC-DC降压IC及外围检测电路构成，对USB设备的接入及拔出进行检测识别。本实用新型在自动识别USB设备的应用中，DC-DC芯片的开关通过MCU控制，可以根据电池的状态控制USB设备的输出，同时检测电池的电压、电流及温度，使使用者更加了解电池的使用状态，提高了使用设备的安全性及耐用性。
【IPC分类】H02J7/00, H01M10/42, H01M10/48
【公开号】CN205304340
【申请号】
【发明人】代礼超, 毛卫清
【申请人】上海长园维安电子线路保护有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月20日