CN112467850B - 一种基于type-c的数字锂离子电池管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于TYPE‑C的数字锂离子电池管理方案，TYPE‑C插座连接一个供电端连接单片机的接收端，所述TYPE‑C插座的另一个供电端连接尖峰抑制单元的输入端，所述尖峰抑制单元的输出端连接滤波单元的输入端，所述滤波单元的输出端连接电压转换单元的输入端，所述电压转换单元的输出端连接锂离子电池插座，所述锂离子电池插座连接锂离子电池，所述电压转换单元包括DC/DC电源管理芯片，所述DC/DC电源管理芯片的输入端连接所述滤波单元的输出端，所述DC/DC电源管理芯片的控制端连接单片机的通信端；本发明成本低，兼容性强，实现了对电池的过充过放保护，具有良好的市场应用价值。

Description

一种基于TYPE-C的数字锂离子电池管理装置
技术领域
本发明涉及电源管理领域，尤其涉及一种基于TYPE-C的数字锂离子电池管理装置。
背景技术
USB Type-C，又称USB-C或Type-C，是一种全新的通用串行总线(USB)硬件接口形式，它伴随最新的USB 3.1标准横空出世。Type-C是USB标准化组织为了解决USB接口长期以来物理接口规范不统一，电能只能单向传输等弊端而制定的全新接口，其外观上最大特点在于其上下端完全一致，支持正反2个方向插入，与Micro-USB相比用户不必再区分USB正反面。并且它集充电，显示，数据传输等功能于一身。由于其优良的性能，迅速在电子设备领域得到了广泛的应用，目前几乎所有新生代移动通讯设备都支持TYPE-C接口。
然而现有的TYPE-C接口在对电池充电时，容易造成电池的过充，通常需要在充电器端或者用电器段设置过充过放保护电路，然而成本高，如在充电器端设置过充过放保护电路兼容性差。
现有技术存在缺陷，需要改进。
发明内容
为了解决现在技术存在的缺陷，本发明提供了一种基于TYPE-C的数字锂离子电池管理装置。
本发明提供的技术文案，一种基于TYPE-C的数字锂离子电池管理装置， TYPE-C插座连接一个供电端连接单片机的接收端，所述TYPE-C插座的另一个供电端连接尖峰抑制单元的输入端，所述尖峰抑制单元的输出端连接滤波单元的输入端，所述滤波单元的输出端连接电压转换单元的输入端，所述电压转换单元的输出端连接锂离子电池插座，所述锂离子电池插座连接锂离子电池，所述电压转换单元包括DC/DC电源管理芯片，所述DC/DC电源管理芯片的输入端连接所述滤波单元的输出端，所述DC/DC电源管理芯片的控制端连接单片机的通信端，所述DC/DC电源管理芯片的一个输出端为5V电源，所述DC/DC电源管理芯片的另一个输出端连接所述锂离子电池插座。
优选的，所述TYPE-C插座的GND端口接地，所述TYPE-C插座的VBUS端口共联后连接所述尖峰抑制单元的输入端，所述TYPE-C插座的CC端口通过电阻接地，所述TYPE-C插座的D+端共联后通过0R电阻连接单片机的接收端，单片机的接收端的D-端共联后通过0R连接单片机的另一个接收端，所述TYPE-C插座的SBU端口空置。
优选的，所述尖峰抑制单元包括二极管D1，所述二极管D1负极连接所述TYPE-C插座的VBUS端，所述二极管D1正极接地。
优选的，所述滤波单元包括电容C1、电容C2、电容C3、和电阻R15,所述电容C1、电容C2的一端均连接于所述TYPE-C插座的VBUS端，所述电容C1、电容C2的另一端接地，所述TYPE-C插座的VBUS端连接电阻R15的一端，所述电阻R15的另一端通过电容C3接地。
优选的，所述DC/DC电源管理芯片的型号设置为TP5410，所述DC/DC电源管理芯片VIN端口连接所述电阻R15的另一端，所述DC/DC电源管理芯片的CHRG端口通过电阻连接于3.3V电源，所述DC/DC电源管理芯片CHRG端口连接单片机的通信端，所述DC/DC电源管理芯片的STDBY端口通过电阻连接于3.3V电源，所述DC/DC电源管理芯片STDBY端口连接单片机的另一个通信端，所述DC/DC电源管理芯片的PROG端口通过电阻接地。
优选的，所述DC/DC电源管理芯片的VOUT端反接二极管D2于所述电阻R15的一端；且所述DC/DC电源管理芯片的VOUT端通过两个电容接地，所述DC/DC电源管理芯片的VOUT端连接电感L2的一端，所述电感L2的另一端为5V电源，5V电源反接二极管接地，所述DC/DC电源管理芯片的LX端通过正接二极管连接于VOUT端，且所述DC/DC电源管理芯片的LX端通过电感L1连接所述DC/DC电源管理芯片的BAT端, 所述DC/DC电源管理芯片的BAT端连接锂离子电池插座，所述DC/DC电源管理芯片的GND端接地。
优选的，所述锂离子电池插座的正极通过三个滤波电容接地，所述锂离子电池插座的负极接地。
相对于现有技术的有益效果，本发明通过在TYPE-C插座端设置尖峰抑制电路和滤波单元电路，实现尖峰抑制和滤波，通过设置DC/DC电源管理芯片和单片机配合，实现了对电池的过充过放保护；同时提供兼容性强的5V电源，和便于插接的锂离子电池，本发明成本低，兼容性强，实现了对电池的过充过放保护，具有良好的市场应用价值。
附图说明
图1为本发明尖峰抑制单元、滤波单元、电压转换单元电路图；
图2为本发明TYPE-C插座电路图；
图3为本发明单片机连接示意图。
具体实施方式
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1至图3所示，一种基于TYPE-C的数字锂离子电池管理装置， TYPE-C插座连接一个供电端连接单片机的接收端，所述TYPE-C插座的另一个供电端连接尖峰抑制单元的输入端，所述尖峰抑制单元的输出端连接滤波单元的输入端，所述滤波单元的输出端连接电压转换单元的输入端，所述电压转换单元的输出端连接锂离子电池插座，所述锂离子电池插座连接锂离子电池，所述电压转换单元包括DC/DC电源管理芯片，所述DC/DC电源管理芯片的输入端连接所述滤波单元的输出端，所述DC/DC电源管理芯片的控制端连接单片机的通信端，所述DC/DC电源管理芯片的一个输出端为5V电源，所述DC/DC电源管理芯片的另一个输出端连接所述锂离子电池插座。
优选的，所述TYPE-C插座的GND端口接地，所述TYPE-C插座的VBUS端口共联后连接所述尖峰抑制单元的输入端，所述TYPE-C插座的CC端口通过电阻接地，所述TYPE-C插座的D+端共联后通过0R电阻连接单片机的接收端，单片机的接收端的D-端共联后通过0R连接单片机的另一个接收端，所述TYPE-C插座的SBU端口空置。
优选的，所述尖峰抑制单元包括二极管D1，所述二极管D1负极连接所述TYPE-C插座的VBUS端，所述二极管D1正极接地。
优选的，所述滤波单元包括电容C1、电容C2、电容C3、和电阻R15,所述电容C1、电容C2的一端均连接于所述TYPE-C插座的VBUS端，所述电容C1、电容C2的另一端接地，所述TYPE-C插座的VBUS端连接电阻R15的一端，所述电阻R15的另一端通过电容C3接地。
优选的，所述DC/DC电源管理芯片的型号设置为TP5410，所述DC/DC电源管理芯片VIN端口连接所述电阻R15的另一端，所述DC/DC电源管理芯片的CHRG端口通过电阻连接于3.3V电源，所述DC/DC电源管理芯片CHRG端口连接单片机的通信端，所述DC/DC电源管理芯片的STDBY端口通过电阻连接于3.3V电源，所述DC/DC电源管理芯片STDBY端口连接单片机的另一个通信端，所述DC/DC电源管理芯片的PROG端口通过电阻接地。
优选的，所述DC/DC电源管理芯片的VOUT端反接二极管D2于所述电阻R15的一端；且所述DC/DC电源管理芯片的VOUT端通过两个电容接地，所述DC/DC电源管理芯片的VOUT端连接电感L2的一端，所述电感L2的另一端为5V电源，5V电源反接二极管接地，所述DC/DC电源管理芯片的LX端通过正接二极管连接于VOUT端，且所述DC/DC电源管理芯片的LX端通过电感L1连接所述DC/DC电源管理芯片的BAT端, 所述DC/DC电源管理芯片的BAT端连接锂离子电池插座，所述DC/DC电源管理芯片的GND端接地。
优选的，所述锂离子电池插座的正极通过三个滤波电容接地，所述锂离子电池插座的负极接地。
本发明通过在TYPE-C插座端设置尖峰抑制电路和滤波单元电路，实现尖峰抑制和滤波，通过设置DC/DC电源管理芯片和单片机配合，实现了对电池的过充过放保护；同时提供兼容性强的5V电源，和便于插接的锂离子电池，本发明成本低，兼容性强，实现了对电池的过充过放保护，具有良好的市场应用价值
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于TYPE-C的数字锂离子电池管理装置，其特征在于，TYPE-C插座连接一个供电端连接单片机的接收端，所述TYPE-C插座的另一个供电端连接尖峰抑制单元的输入端，所述尖峰抑制单元的输出端连接滤波单元的输入端，所述滤波单元的输出端连接电压转换单元的输入端，所述电压转换单元的输出端连接锂离子电池插座，所述锂离子电池插座连接锂离子电池，所述电压转换单元包括DC/DC电源管理芯片，所述DC/DC电源管理芯片的输入端连接所述滤波单元的输出端，所述DC/DC电源管理芯片的控制端连接单片机的通信端，所述DC/DC电源管理芯片的一个输出端为5V电源，所述DC/DC电源管理芯片的另一个输出端连接所述锂离子电池插座；
所述滤波单元包括电容C1、电容C2、电容C3、和电阻R15,所述电容C1、电容C2的一端均连接于所述TYPE-C插座的VBUS端，所述电容C1、电容C2的另一端接地，所述TYPE-C插座的VBUS端连接电阻R15的一端，所述电阻R15的另一端通过电容C3接地；
所述DC/DC电源管理芯片的型号设置为TP5410，所述DC/DC电源管理芯片VIN端口连接所述电阻R15的另一端，所述DC/DC电源管理芯片的CHRG端口通过电阻R14连接于3.3V电源，所述DC/DC电源管理芯片CHRG端口连接单片机的通信端，所述DC/DC电源管理芯片的STDBY端口通过电阻R13连接于3.3V电源，所述DC/DC电源管理芯片STDBY端口连接单片机的另一个通信端，所述DC/DC电源管理芯片的PROG端口通过电阻R19接地；
所述DC/DC电源管理芯片的VOUT端反接二极管D2于所述电阻R15的一端；且所述DC/DC电源管理芯片的VOUT端通过两个电容C5、C6接地，所述DC/DC电源管理芯片的VOUT端连接电感L2的一端，所述电感L2的另一端为5V电源，5V电源反接二极管接地，所述DC/DC电源管理芯片的LX端通过正接二极管连接于VOUT端，且所述DC/DC电源管理芯片的LX端通过电感L1连接所述DC/DC电源管理芯片的BAT端, 所述DC/DC电源管理芯片的BAT端连接锂离子电池插座，所述DC/DC电源管理芯片的GND端接地。
2.根据权利要求1所述一种基于TYPE-C的数字锂离子电池管理装置，其特征在于，所述TYPE-C插座的GND端口接地，所述TYPE-C插座的VBUS端口共联后连接所述尖峰抑制单元的输入端，所述TYPE-C插座的CC端口通过电阻R7接地，所述TYPE-C插座的D+端共联后通过0R电阻连接单片机的接收端，单片机的接收端的D-端共联后通过0R电阻连接单片机的另一个接收端，所述TYPE-C插座的SBU端口空置。
3.根据权利要求1所述一种基于TYPE-C的数字锂离子电池管理装置，其特征在于，所述尖峰抑制单元包括二极管D1，所述二极管D1负极连接所述TYPE-C插座的VBUS端，所述二极管D1正极接地。
4.根据权利要求1所述一种基于TYPE-C的数字锂离子电池管理装置，其特征在于，所述锂离子电池插座的正极通过三个滤波电容接地，所述锂离子电池插座的负极接地。
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