CN202840935U - 一种锂离子电池组的电池管理系统的开关电源 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子电池组电池管理系统的开关电源，包括开关电源控制芯片U1以及设置于开关电源控制芯片U1外围的外围电路，外围电路连接外部电压输入端Vin以及电压输出端Vout，在开关电源控制芯片U1的使能端EN与电压输入端Vin之间连接有用于启动开关电源控制芯片U1的高电平信号产生模块。本实用新型的有益效果：可以将锂离子电池组电压转换成适合电池管理系统使用的电压，通过高电平信号产生模块提供初始的使能端EN开启电平和反馈电路提供后续维持使能端EN开启的高电平，使开关电源控制芯片U1的控制更加智能化和简单化，满足高效率、可控制开启和关闭等要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于通信后备式的锂离子电池组的电池管理系统的开关电源。
背景技术
目前我国的通信基站数量在100万个以上，大量使用阀控式密封铅酸蓄电池作为后备电源，从数年的建设及运行维护情况来看，主要存在以下问题：
1、能量体积比、能量重量比都较低，电池重量大，占地面积大，对于楼板承重和机房面积要求较高，给机房、基站选址带来较大的困难。
2、运行环境温度要求高，阀控式密封铅酸蓄电池能够正常工作的温度范围比较窄，对于环境相对恶劣的一些直放站等室外一体化基站，由于温度变化范围大，阀控式铅酸蓄电池的使用寿命大大降低。
3、充放电效率低，随着充放电频次的增加，充放电效率会逐步下降。
4、阀控式铅酸蓄电池寿命短，基站中使用年限约为3～5年。
5、铅酸蓄电池中大量使用铅，而铅是重金属，对人体和环境都将造成危害，为此铅酸电池对环境污染较大。
目前通信运营商开始采用锂离子电池组作为通信基站的后备电源，以解决使用阀控式密封铅酸蓄电池带来的众多问题，依据《通信用后备式锂离子电池组》通信标准类技术报告，磷酸铁锂电池组需要配备电池管理系统来保证系统安全和实现遥感、遥信、遥测、遥控等功能。
现有技术中，应用开关电源控制芯片U1来设计的开关电源电路大都需要另外的电源来为等开关电源控制芯片U1的使能端EN提供启动高电平信号，结构比较复杂，而且不方便整体控制。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种控制更简单和智能、效率更高的锂离子电池组的电池管理系统的开关电源。
本实用新型采用以下技术方案：
一种锂离子电池组电池管理系统的开关电源，包括开关电源控制芯片U1以及设置于开关电源控制芯片U1外围的外围电路，外围电路连接外部电压输入端Vin以及电压输出端Vout，在开关电源控制芯片U1的使能端EN与电压输入端Vin之间连接有用于启动开关电源控制芯片U1的高电平信号产生模块。
作为对上述方案的改进，在使能端EN和电池管理系统之间连接有为使能端EN提供持续高电平的反馈电路。
作为对上述方案的进一步改进，所述的高电平信号产生模块包括串联于电压输入端Vin和使能端EN之间的电阻R1、电阻R2以及二极管D1，在电阻R1两端并联有电容C2，电压输入端Vin中串联有控制整个开关电源通断的开关S1。
且，在开关S1与地之间串联有输入电容C1，在二极管D1输入端连接有接地的电阻R3。在使能端EN与地直接连接有过压保护的稳压二极管Z1。
本实用新型的有益效果：可以将锂离子电池组电压转换成适合电池管理系统使用的电压，通过高电平信号产生模块提供初始的使能端EN开启电平和反馈电路提供后续维持使能端EN开启的高电平，使开关电源控制芯片U1的控制更加智能化和简单化，满足高效率、可控制开启和关闭等要求。
附图说明
图1是本实用新型实施例电路原理图。
具体实施方式
针对现有技术存在的缺陷，为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
如图1所示，一种锂离子电池组电池管理系统的开关电源，包括开关电源控制芯片U1以及设置于开关电源控制芯片U1外围的外围电路，外围电路连接外部电压输入端Vin以及电压输出端Vout，在开关电源控制芯片U1的使能端EN与电压输入端Vin之间连接有用于启动开关电源控制芯片U1的高电平信号产生模块1。在使能端EN和电池管理系统之间连接有为使能端EN提供持续高电平的反馈电路2，该反馈电路2与现有开关电源中的反馈电路一致，在此不作详述。
在本实施例中，所采用的高电平信号产生模块包括串联于电压输入端Vin和使能端EN之间的电阻R1、电阻R2以及二极管D1，在电阻R1两端并联有电容C2，电压输入端Vin中串联有控制整个开关电源通断的开关S1。在开关S1与地之间串联有输入电容C1，在二极管D1输入端连接有接地的电阻R3。在使能端EN与地直接连接有过压保护的稳压二极管Z1，主要就是利用电容C2在接通直流电源的时候，会有一个充电过程。电容C1的作用是当开关断开过后，通过放电为开关电源控制芯片U1继续提供短时间的电压。
整个电路工作过程如下：初始状态的电容C1没有储存电荷，当开关S1从开路状态变成通路状态后，对电容C2进行充电，短时间的充电电流经电容C2、电阻R2、电阻R3流过，并在电阻R2、电阻R3连接处形成电压信号，此电压信号经过二极管D1到达开关电源控制芯片U1的使能端EN，开关电源控制芯片U1的使能端EN接到电压信号后，开关电源控制芯片U1开始工作，并在输出端Vout和地线之间输出电池管理系统所需要的工作电压，此时整个电池管理系统开始工作，电池管理系统再反馈一个高电平给使能端EN，以维持开关电源控制芯片U1的持续工作，当需要关闭开关电源控制芯片U1时，电池管理系统在使能端EN处提供一个低电平信号关闭开关电源控制芯片U1。如果要重新开启开关电源控制芯片U1，则需要使开关S1从通路状态变成开路状态，先将电容C2中的电荷放掉，此时电容C2开始通过电阻R1放电直至完毕；然后重新使开关S1从开路状态变成通路状态，则又对电容C2进行充电，有短时间的充电电流经电容C2、电阻R2、电阻R3流过，同样在电阻R2、电阻R3连接处形成电压信号，此电压信号经过二极管D1到达开关电源控制芯片U1的使能端EN，开关电源控制芯片U1重新启动。
本实施例中的外围电路是由开关电源控制芯片U1开发商提供的参考电路，在此不作赘述。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种锂离子电池组电池管理系统的开关电源，包括开关电源控制芯片U1以及设置于开关电源控制芯片U1外围的外围电路，外围电路连接外部电压输入端Vin以及电压输出端Vout，其特征在于，在开关电源控制芯片U1的使能端EN与电压输入端Vin之间连接有用于启动开关电源控制芯片U1的高电平信号产生模块（1）。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池组电池管理系统的开关电源，其特征在于，在使能端EN和电池管理系统之间连接有为使能端EN提供持续高电平的反馈电路（2）。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池组电池管理系统的开关电源，其特征在于，所述的高电平信号产生模块包括串联于电压输入端Vin和使能端EN之间的电阻R1、电阻R2以及二极管D1，在电阻R1两端并联有电容C2，电压输入端Vin中串联有控制整个开关电源通断的开关S1。
4.根据权利要求3所述的一种锂离子电池组电池管理系统的开关电源，其特征在于，在开关S1与地之间串联有输入电容C1，在二极管D1输入端连接有接地的电阻R3。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池组电池管理系统的开关电源，其特征在于，在使能端EN与地直接连接有过压保护的稳压二极管Z1。
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