CN112968512A - 后备电源充放电管理模块、充放电装置及电子产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种后备电源充放电管理模块、充放电装置及电子产品,涉及电力系统技术领域,解决了后备电源的充放电管理模块体积较大,不易集成,成本较高的技术问题。该充放电管理模块包括AC‑DC电源电路、电池活化管理电路、恒流电路、后备电源和放电管理电路;AC‑DC电源电路与电池活化管理电路、恒流电路连接,恒流电路通过后备电源也与电池活化管理电路连接,电池活化管理电路与放电管理电路连接;恒流电路、放电管理电路均设置有DC‑DC芯片;电池活化管理电路能够对AC‑DC电源电路的直流电压、后备电源的供电进行切换;AC‑DC电源电路、后备电源均通过放电管理电路输出供电。本发明电路简单,体积小巧,可集成到电路板上设计,无需复杂MCU管控,成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,尤其涉及一种后备电源充放电管理模块、充放电装置及电子产品。
背景技术
智能配电终端、智能电网中的后备电源系统是出现供电故障时保障智能配电终端持续工作的重要保证,当外部交流电断电后,后备电源及时投入系统,确保电力系统供电的稳定性。后备电源一般由蓄电池、锂电池或超级电容组构成,需要对充放电过程进行管理,确保后备电源保持备用状态,并能够及时启用。
现有后备电源充放电管理的方案较多,大致分为两类。第一类是采用专用充电管理芯片设计,特点是针对性强,可以针对不同电池或电容,充电芯片有不同的充电方案和电路。由于其充电针对性强,只能集成充电功能,基本不能集成放电管理功能,因此需要另行设计放电管理电路。第二类采用充放电模块实现,充放电模块采用较为复杂全面的电路实现,内置恒流充电电路、恒压充电电路、放电管理电路等。一般采用MCU(MicrocontrollerUnit,微控制单元)方式进行控制管理,具有充电效率高、管理完善、功能强大的特点,但同时也带来了充电模块体积大,不能集成到设备电路板上,成本较高的问题。
在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
现有后备电源的充放电管理模块在同时具备充电和放电管理功能后,体积较大,不易集成,成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种后备电源充放电管理模块、充放电装置及电子产品,以解决现有技术中存在的后备电源的充放电管理模块在同时具备充电和放电管理功能后,体积较大,不易集成,成本较高的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种后备电源充放电管理模块,包括AC-DC电源电路、电池活化管理电路、恒流电路、后备电源和放电管理电路;所述AC-DC电源电路与所述电池活化管理电路、恒流电路连接,所述恒流电路通过所述后备电源也与所述电池活化管理电路连接,所述电池活化管理电路与所述放电管理电路连接;所述AC-DC电源电路将交流电转换为直流电压;所述恒流电路、放电管理电路均设置有DC-DC芯片;所述电池活化管理电路能够对所述AC-DC电源电路的直流电压、后备电源的供电进行切换;所述AC-DC电源电路、后备电源均通过所述放电管理电路输出供电。
优选的,所述AC-DC电源电路通过第一芯片U1输出直流电压,所述直流电压值等于所述后备电源的浮充电压值。
优选的,所述电池活化管理电路包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一按钮S1和第二按钮S2;所述第一按钮S1为活化按钮,所述第二按钮S2为活化退出按钮,所述第一按钮S1、第二按钮S2均与所述后备电源的正极连接;所述第一按钮S1关闭,所述第二按钮S2开启时,所述第二三极管Q2导通,带动所述第一三极管Q1、第三三极管Q3截止,所述后备电源输出供电;所述第一按钮S1开启,所述第二按钮S2关闭时,所述第四三极管Q4导通,带动所述第一三极管Q1导通,所述AC-DC电源电路输出供电。
优选的,所述电池活化管理电路还包括MCU控制接口,所述MCU控制接口通过两个二极管分别与所述第一按钮S1、第二按钮S2电连接,并能通过高电平脉冲信号开启或关闭所述第一按钮S1、第二按钮S2。
优选的,所述电池活化管理电路还包括检测芯片Z1和检测三极管Q6;所述检测芯片Z1及所述检测三极管Q6的基极与所述后备电源的正极连接;所述检测芯片Z1检测到电路电压低于所述后备电源的设定值时,所述检测三极管Q6导通,并带动所述第一三极管Q1导通,结束所述后备电源的输出供电。
优选的,所述恒流电路包括第二芯片U2、第一电感L1、第一电阻R1、第一二极管D1和第二二极管D2;所述第二芯片U2为DC-DC降压芯片;所述第二芯片U2的VIN引脚与所述AC-DC电源电路连接;所述第二芯片U2的VOUT引脚与所述第一电感L1的输入端、第一二极管D1连接;所述后备电源的正极与所述第一电感L1的输出端连接,所述后备电源的负极与所述第二芯片U2的FB引脚连接,还通过所述第一电阻R1与所述第二芯片U2的GND引脚连接;所述第二二极管D2与所述第一电阻R1并联,并与所述后备电源的负极连接。
优选的,所述放电管理电路包括第三芯片U3、第二电感L2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5;所述第三芯片U3的VOUT引脚通过所述第二电感L2、第三二极管D3进行输出供电;所述AC-DC电源电路、后备电源的正极分别通过所述第四二极管D4、第五二极管D5与所述第三芯片U3的VIN引脚连接。
优选的,所述放电管理电路还包括第五三极管Q5和第三按钮S3;所述第三按钮S3的两端分别与所述后备电源的正极、第五三极管Q5的基极连接;所述第五三极管Q5的集电极与所述第三芯片U3的引脚连接,所述第五三极管Q5的发射极接地;所述AC-DC电源电路未接入时,开启所述第三按钮S3,能够使所述后备电源输出供电。
一种充放电装置,所述充放电装置包括以上任一项所述的后备电源充放电管理模块。
一种电子产品,所述电子产品包括以上所述的充放电装置。
实施本发明上述技术方案中的一个技术方案,具有如下优点或有益效果:
本发明采用恒压与恒流结合方式充电,电路设计简单,体积小巧,效率高,可集成到电路板上设计,纯硬件设计无需复杂MCU管控,成本低廉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,附图中:
图1是本发明实施例的结构框图;
图2是本发明实施例的AC-DC电源电路原理图;
图3是本发明实施例的电池活化管理电路原理图;
图4是本发明实施例的恒流电路原理图;
图5是本发明实施例的放电管理电路原理图。
图中:1、AC-DC电源电路;2、电池活化管理电路;3、恒流电路;4、后备电源;5、放电管理电路。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图,这些附图构成了示例性实施例的一部分,其中描述了实现本发明可能采用的各种示例性实施例。除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明公开的一些方面相一致的流程、方法和装置等的例子,还可使用其他的实施例,或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改,而不会脱离本发明的范围和实质。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上。术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接、可拆卸连接、一体地连接、机械连接、电连接、通信连接、直接相连、通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。
实施例一:
如图1-5所示,本发明提供了一种后备电源充放电管理模块,包括AC-DC电源电路1、电池活化管理电路2、恒流电路3、后备电源4和放电管理电路5。后备电源4可为蓄电池或超级电容模块,蓄电池是为设备供电的一种电池装置,通常指铅酸蓄电池,标称12V额定电压,有不同容量规格,对应有不同体积尺寸规格。应用时,可将相同规格的电池串联起来提高应用电压等级,超级电容模块是采用多只超级电容组合成的电容模组,采用串联以提高模组电压,或并联提高电容模组容量。AC-DC电源电路1与电池活化管理电路2、恒流电路3连接,恒流电路3通过后备电源4也与电池活化管理电路2连接,恒流电路3即实现对后备电源4的充电,电池活化管理电路2与放电管理电路5连接。AC-DC电源电路1将交流电转换为直流电压;恒流电路3、放电管理电路5均设置有DC-DC芯片,能够充分利用DC-DC芯片高效率工作性能,改变芯片固有的降压功能,而用于进行恒流充电,相比传统恒流电路设计,DC-DC芯片反馈电阻采样电压低,电阻消耗功率小,节省电路能耗,降低电路损耗。电池活化管理电路2能够对AC-DC电源电路1的直流电压、后备电源4的供电进行切换,切换过程可通硬件控制,不需要软件参与,更加简单可靠。电池活化管理电路2可以实现对后备电源4的电池活化操作,电池活化指某些电力设备在投入运行前,市电尚未通电,但是设备需要进行调试工作,需要由后备电源4进行供电,调试完成后,需要让后备电源4进入待机不工作状态,以防止后备电源4消耗电量,待市电接通后,由市电上电自动活化后备电源4供电,因此,设备供电单元需要设计手动活化供电功能以及市电供电自动活化功能。AC-DC电源电路1、后备电源4均通过放电管理电路5输出供电。本发明对后备电源4的充电电路采用恒流电路与恒压结合,简化传统恒流与恒压电路设计,整体电路设计简单,降低电路设计难度,减少电路应用成本。
作为可选的实施方式,如图2所示,AC-DC电源电路1通过第一芯片U1输出直流电压,直流电压值等于后备电源4的浮充电压值。第一芯片U1为现有技术中的AC-DC芯片,用于将交流电转换为直流电,包括四个引脚,引脚1和引脚2分别接交流电的火线和零线,引脚4接地,引脚3输出直流电压,进入电池活化管理电路2进行供电,即图2中的DCIN。AC-DC电源电路1输出直流电压值与后备电源4的浮充电压值保持一致,以实现最大化利用后备电源4的电池容量。浮充电压值指电池在充电过程中,当电量充满时,维持一个小电流进行充电的电压值,铅酸蓄电池的浮充电压值要高于其额定电压值,一般为14.2V;锂电池的最大充电电压即为浮充电压值,如常规单节聚合物锂电池最高电压值为4.2V。
作为可选的实施方式,如图3所示,电池活化管理电路2包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一按钮S1和第二按钮S2。第一三极管Q1为PNP型三极管,基极通过第五电阻R5与第二电容C2的第一极板连接,基极还通过第四电阻R4与第三三极管Q3的集电极、第四三极管Q4的集电极及检测三极管Q6的集电极连接,发射极与AC-DC电源电路1连接,集电极与恒流电路3图3中的VIN及放电管理电路5连接图3中的DC+。第二三极管Q2为NPN型三极管,发射极接地,集电极通过第八电阻R8与VIN、DC+连接,基极通过第六电阻R6与第一按钮S1连接,第六电阻R6、第一按钮S1之间还连接有第三电容C3的一个极板,第三电容C3的另一极板接地。第三三极管Q3为NPN型三极管,发射极接地,基极通过第七电阻R7与第二电容C2的第二极板连接,集电极通过第四电阻R4与第一三极管Q1的基极连接。第四三极管Q4为NPN型三极管,发射极接地,基极通过第九电阻R9与第二按钮S2连接,第九电阻R9、第二按钮S2之间还连接有第四电容C4的一个极板,第四电容C4的另一极板接地。第一按钮S1为活化按钮,第二按钮S2为活化退出按钮,第一按钮S1、第二按钮S2均与后备电源4的正极连接;第一按钮S1关闭,第二按钮S2开启时,第二三极管Q2导通,带动第一三极管Q1、第三三极管Q3截止,后备电源4输出供电。第一按钮S1开启,第二按钮S2关闭时,第四三极管Q4导通,带动第一三极管Q1导通,AC-DC电源电路1输出供电。
电池活化管理电路2的工作过程如下:当AC-DC电源电路1通电时,DCIN电压信号送至第二电容C2,由于充电效应,第二电容C2瞬时短路,给第三三极管Q3的基极一个高电平,使第三三极管Q3导通,进而使第一三极管Q1导通,第一三极管Q1集电极输出电压,电压经第八电阻R8反馈到第三三极管Q3的基极,继续维持第三三极管Q3导通,保持第一三极管Q1的导通输出电压。因此电路在AC-DC电源电路1通电时即默认进入工作状态。当按下第一按钮S1后,第二三极管Q2基极得到高电平信号,进入导通状态,将第三三极管Q3基极拉低电平,Q3由导通改为截止,第一三极管Q1基极电压由低变高,由导通改为截止,DCIN电压断开,后级VIN和DC+失去供电,后备电源4自动投入供电,即进入负载耗电活化状态。当电路处于活化状态时,按下第二按钮S2,第四三极管Q4基极得到高电平信号,进入导通状态,将第一三极管Q1基极的电平拉低,第一三极管Q1由截止改为导通,DCIN电压送到后级VIN和DC+,电路进入充电工作状态,即退出后备电源4活化状态。
作为可选的实施方式,如图3所示,电池活化管理电路2还包括MCU控制接口,MCU控制接口通过两个二极管分别与第一按钮S1、第二按钮S2电连接,并能通过高电平脉冲信号开启或关闭第一按钮S1、第二按钮S2。第八二极管D8的负极与第一按钮S1的第1端连接,第八二极管D8的正极与MCU控制接口图3中的BAT_HH连接,第九二极管D9的负极与第二按钮S2的第1端连接,第九二极管D9的正极与MCU控制接口图3中的BAT_HHTC连接,MCU控制接口的高电平信号发出后,即能够开启第一按钮S1或第二按钮S2。
作为可选的实施方式,如图3所示,电池活化管理电路2还包括检测芯片Z1和检测三极管Q6。检测芯片Z1为TL431可控精密稳压源,包括三个引脚,引脚1阳极A接地,引脚2参考极R通过第十三电阻R13、第十四电阻R14接后备电源4的正极,通过第十三电阻R13、第十四电阻R14的不同阻值组合进行分压,能够设定出引脚2的参考电压值,该参考电压即为后备电源4的最低电压设定值,引脚3阴极K通过第十一电阻R11与检测三极管Q6的基极连接,第十一电阻R11还通过第十二电阻R12与后备电源4的正极连接。检测三极管Q6为NPN型三极管,发射极接地,集电极通过第四电阻R4与第一三极管Q1的基极连接。检测芯片Z1及检测三极管Q6的基极与后备电源4的正极连接;检测芯片Z1检测到电路电压低于后备电源4的设定值时,检测三极管Q6导通,并带动第一三极管Q1导通,结束后备电源4的输出供电。检测芯片Z1检测到电路电压低于后备电源4的设定值时,检测芯片Z1引脚3对GND由导通改变为截止,检测三极管Q6的基极由低电平改变为高电平,进入导通,第一三极管Q1也因基极被下拉到GND而进入到导通状态,电路结束后备电源4供电,改由AC-DC电源电路1供电,同时对后备电源4进行充电,即后备电源4退出活化工作模式。
作为可选的实施方式,如图3-4所示,恒流电路3包括第二芯片U2、第一电感L1、第一电阻R1、第一二极管D1和第二二极管D2。第二芯片U2为DC-DC降压芯片,芯片型号优选为P3596L,共有5个引脚,引脚1为VIN引脚,引脚2为VOUT引脚,引脚3为接地GND引脚,引脚4为FB引脚,引脚5为引脚。第二芯片U2的VIN引脚与AC-DC电源电路1连接,即VIN引脚通过电池活化管理电路2与AC-DC电源电路1连接。第二芯片U2的VOUT引脚与第一电感L1的输入端、第一二极管D1连接,第一二极管D1的负极与第一电感L1的输入端连接,正极接地,第一电感L1、第一二极管D1组成开关震荡续流电路。后备电源4的正极与第一电感L1的输出端连接,图3中后备电源4由10个电池串联组成,后备电源4也可以为其他连接方式。后备电源4的负极与第二芯片U2的FB引脚连接,还通过第一电阻R1与第二芯片U2的GND引脚连接,后备电源4的负极同时还进行接地。当后备电源4的电量为零时,接通电源时,第二芯片U2通过VOUT引脚经第一电感L1、第一二极管D1输出电压,电压信号经过后备电源4的负极后,产生充电电流,电流经第一电阻R1后回到输入电源地线上。恒流电路3的电流通过第二芯片U2的FB引脚电压值和第一电阻R1的阻值计算得出,由于第二芯片U2的FB引脚的工作电压已知如P3596L芯片手册标出的电压为1.25V,因此电流可由此电压值与第一电阻R1的电阻值设定,I=U/R,并且第一电阻R1的功率也可以根据此公式计算得出:P=U2/R。第二芯片U2的VOUT引脚的电压值能够根据第二芯片U2的FB引脚的电压值进行同步调整,使流入后备电源4的电流为恒定值。恒流电路3还包括第二二极管D2,第二二极管D2与第一电阻R1并联,第二二极管D2的负极与后备电源4的负极连接,第二二极管D2的正极与第二芯片U2的GND引脚连接。第二二极管D2为后备电源4放电时提供负极放电回路,当放电时电流经过第一电阻R1形成反向电压,此反向电压如果超过U2芯片FB引脚的标称电压值将会损坏U2芯片,第二二极管D2能够确保后备电源4的反向电压不会超过第二芯片U2的FB引脚所规定的电压值。恒流电路3的工作原理如下:当第一电阻R1上流过的电流形成电压降,当此电压降达到第二芯片U2的FB引脚的工作电压时,第二芯片U2的VOUT引脚的输出电压停止升高,从而实现为后备电源4稳定输出电压;当后备电源4随着充入电量越来越多时,后备电源4两端电压越来越高,则与后备电源4形成串联电路的第一电阻R1分得的电压会逐渐降低,第二芯片U2的FB引脚检测到电压降低,则同步提高VOUT引脚的输出电压,从而提高电流,使第一电阻R1的压降保持稳定在第二芯片U2的FB引脚的工作电压值,进而保持流过后备电源4的电流一直为恒定值。
作为可选的实施方式,如图5所示,放电管理电路5包括第三芯片U3、第二电感L2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5。第三芯片U3为DC-DC芯片,型号也可为P3596L,共有5个引脚,引脚1为VIN引脚,引脚2为VOUT引脚,引脚3为接地GND引脚,引脚4为FB引脚,引脚5为引脚。第三芯片U3的VOUT引脚通过第二电感L2、第三二极管D3进行输出供电,第二电感L2的输入端与VOUT引脚连接,第二电感L2的输出端与外部设备连接进行供电,第三二极管D3的负极与第二电感L2的输入端连接,第三二极管D3的正极接地。AC-DC电源电路1、后备电源4的正极分别通过第四二极管D4、第五二极管D5与第三芯片U3的VIN引脚连接,具体地,第四二极管D4的正极与AC-DC电源电路1的正极连接,负极与第三芯片U3的VIN引脚连接,第五二极管D5的正极与后备电源4的正极连接,负极与第三芯片U3的VIN引脚连接。放电管理电路5还包括第二电阻R2和第三电阻R3;第二电阻R2、第三电阻R3与第三芯片U3的FB引脚连接,第三电阻R3的另一端还与第二电感L2的输出端连接,第二电阻R2的另一端与第三芯片U3的GND引脚连接,第二电阻R2、第三电阻R3构成反馈回路,通过改变第三电阻R3的阻值能够调节第三芯片U3的VOUT引脚输出电压值,确保第三芯片U3的稳定工作。
作为可选的实施方式,如图5所示,放电管理电路5还包括第五三极管Q5和第三按钮S3,五三极管Q5为NPN型三极管,第三按钮S3为开关。第三按钮S3的两端分别与后备电源4的正极图5中的第1端、第五三极管Q5的基极图5中的第2端连接,第三按钮S3与第五三极管Q5的基极之间还连接有10K的第十电阻R10,用于限流。AC-DC电源电路1还通过第十一二极管D11的负极与第十电阻R10连接,并在连接位置连接1μF第一电容C1,第一电容C1的另一极板接地。第五三极管Q5的集电极与第三芯片U3的引脚连接,第五三极管Q5的发射极接地;AC-DC电源电路1未接入时,开启第三按钮S3,能够使后备电源4输出供电。
放电管理电路5具体工作原理为:1后备电源4进行供电时。当未接入AC-DC电源电路1供电时,后备电源4接入到放电管理电路5,由于第五三极管Q5的基极无电压,处于截止状态,因此第三芯片U3处于不工作状态,无输出电压。若需要由后备电源4供电,则需按下第三按钮S3,第五三极管Q5的基极获得高电平而导通,将第三芯片U3的引脚接到GND,使第三芯片U3进入工作状态,第三芯片U3的VOUT引脚输出电压,电压经过第十二极管D10第十二极管D10负极与第五三极管Q5的基极和第三按钮S3的第2端返送回第五三极管Q5的基极,使第五三极管Q5保持导通,从而保持第三芯片U3一直处于工作输出状态。2AC-DC电源电路1供电时,当后备电源4接入后,未激活状态时,电路无输出状态,之后再接入AC-DC电源电路1供电,则AC-DC电源电路1的电压经过第十一二极管D11送到第五三极管Q5基极,第十一二极管D11的正极与AC-DC电源电路1连接,负极与第五三极管Q5的基极连接,使第五三极管Q5导通,第三芯片U3进入工作状态,保持输出。因此,放电管理电路5实现了AC-DC电源电路1与后备电源4之间的无缝切换供电功能。当AC-DC电源电路1送入的电压DC+由工作状态转为停止供电时,开启第三按钮S3手动开启或MCU控制开启,后备电源4的供电电压BAT+则经过第五二极管D5送入到第三芯片U3,保持第三芯片U3的正常工作,从而实现双路电源无缝切换供电。
实施例仅是一个特例,并不表明本发明就这样一种实现方式。
实施例二:
一种充放电装置,充放电装置包括本发明提供的后备电源充放电管理模块。充放电装置采用恒压与恒流结合方式充电,电路设计简单,体积小巧,效率高,可集成到电路板上设计,纯硬件设计无需复杂MCU管控,成本低廉。
实施例三:
一种电子产品,电子产品包括本发明提供的充放电装置。电子产品用DC-DC芯片将恒流电路与恒压结合,降低了电路损耗,同时体积小,充电效率高,使用成本较低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种后备电源充放电管理模块,其特征在于,包括AC-DC电源电路(1)、电池活化管理电路(2)、恒流电路(3)、后备电源(4)和放电管理电路(5);所述AC-DC电源电路(1)与所述电池活化管理电路(2)、恒流电路(3)连接,所述恒流电路(3)通过所述后备电源(4)也与所述电池活化管理电路(2)连接,所述电池活化管理电路(2)与所述放电管理电路(5)连接;所述AC-DC电源电路(1)将交流电转换为直流电压;所述恒流电路(3)、放电管理电路(5)均设置有DC-DC芯片;所述电池活化管理电路(2)能够对所述AC-DC电源电路(1)的直流电压、后备电源(4)的供电进行切换;所述AC-DC电源电路(1)、后备电源(4)均通过所述放电管理电路(5)输出供电。
2.根据权利要求1所述的后备电源充放电管理模块,其特征在于,所述AC-DC电源电路(1)通过第一芯片U1输出直流电压,所述直流电压值等于所述后备电源(4)的浮充电压值。
3.根据权利要求1所述的后备电源充放电管理模块,其特征在于,所述电池活化管理电路(2)包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一按钮S1和第二按钮S2;所述第一按钮S1为活化按钮,所述第二按钮S2为活化退出按钮,所述第一按钮S1、第二按钮S2均与所述后备电源(4)的正极连接;所述第一按钮S1关闭,所述第二按钮S2开启时,所述第二三极管Q2导通,带动所述第一三极管Q1、第三三极管Q3截止,所述后备电源(4)输出供电;所述第一按钮S1开启,所述第二按钮S2关闭时,所述第四三极管Q4导通,带动所述第一三极管Q1导通,所述AC-DC电源电路(1)输出供电。
4.根据权利要求3所述的后备电源充放电管理模块,其特征在于,所述电池活化管理电路(2)还包括MCU控制接口,所述MCU控制接口通过两个二极管分别与所述第一按钮S1、第二按钮S2电连接,并能通过高电平脉冲信号开启或关闭所述第一按钮S1、第二按钮S2。
5.根据权利要求3所述的后备电源充放电管理模块,其特征在于,所述电池活化管理电路(2)还包括检测芯片Z1和检测三极管Q6;所述检测芯片Z1及所述检测三极管Q6的基极与所述后备电源(4)的正极连接;所述检测芯片Z1检测到电路电压低于所述后备电源(4)的设定值时,所述检测三极管Q6导通,并带动所述第一三极管Q1导通,结束所述后备电源(4)的输出供电。
6.根据权利要求1所述的后备电源充放电管理模块,其特征在于,所述恒流电路(3)包括第二芯片U2、第一电感L1、第一电阻R1、第一二极管D1和第二二极管D2;所述第二芯片U2为DC-DC降压芯片;所述第二芯片U2的VIN引脚与所述AC-DC电源电路(1)连接;所述第二芯片U2的VOUT引脚与所述第一电感L1的输入端、第一二极管D1连接;所述后备电源(4)的正极与所述第一电感L1的输出端连接,所述后备电源(4)的负极与所述第二芯片U2的FB引脚连接,还通过所述第一电阻R1与所述第二芯片U2的GND引脚连接;所述第二二极管D2与所述第一电阻R1并联,并与所述后备电源(4)的负极连接。
7.根据权利要求1所述的后备电源充放电管理模块,其特征在于,所述放电管理电路(5)包括第三芯片U3、第二电感L2、第三二极管D3、第四二极管D4和第五二极管D5;所述第三芯片U3的VOUT引脚通过所述第二电感L2、第三二极管D3进行输出供电;所述AC-DC电源电路(1)、后备电源(4)的正极分别通过所述第四二极管D4、第五二极管D5与所述第三芯片U3的VIN引脚连接。
8.根据权利要求7所述的后备电源充放电管理模块,其特征在于,所述放电管理电路(5)还包括第五三极管Q5和第三按钮S3;所述第三按钮S3的两端分别与所述后备电源(4)的正极、第五三极管Q5的基极连接;所述第五三极管Q5的集电极与所述第三芯片U3的引脚连接,所述第五三极管Q5的发射极接地;所述AC-DC电源电路(1)未接入时,开启所述第三按钮S3,能够使所述后备电源(4)输出供电。
9.一种充放电装置,其特征在于,所述充放电装置包括权利要求1-8中任一项所述的后备电源充放电管理模块。
10.一种电子产品,其特征在于,所述电子产品包括权利要求9中所述的充放电装置。
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CN114949414A (zh) * | 2022-05-08 | 2022-08-30 | 深圳汉诺医疗科技有限公司 | 一种ecmo设备系统电源异常自动切换供电方法及系统 |
CN114949414B (zh) * | 2022-05-08 | 2023-10-27 | 深圳汉诺医疗科技有限公司 | 一种ecmo设备供电方法及系统 |
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