CN205450961U - 一种笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路，包括电源、温度采集模块、电流采集模块、单节电压采集和均衡器电路、充放电MOS管、MCU控制电路、系统时钟、SMBUS通讯接口、显示电路、一次保护电路、二次保护电路、熔断丝和充当点MOS管。本实用新型笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路采用PIC16F886单片机为核心的智能控制，能以较低的成本完成并超越专用芯片所具有的功能，在批量生产中有效节省器件成本.在均衡电路设计中，采用较大的均衡电流，能快速均衡各节电池，特别在电池使用寿命中后期，由于单体电池差异更大，均衡电路减小电池差异，达到延长电池包使用寿命的目的。

Description

一种笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路

技术领域

本实用新型涉及一种监控电路，具体是一种笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路。

背景技术

笔记本电脑需要满足在户外长时间工作的需求，一般采用重量轻、能量密度高以及便携的锂电池做为后备移动电源，为笔记本电脑提供续航功能.但是由于锂电池自身存在一些问题：必须具有特殊的保护电路，以防止过充、过放电等安全性问题；必须专用的智能充电管理和控制充放电过程，以达到最短的充电时间、最大电存储容量及最大的循环寿命周期.因此笔记本电脑锂电池电源主要由保护电路和监控电路组成.在保护电路设计中，提出利用芯片S-8254和S-8244做为一次和二次保护电路，辅以单片机辅助保护的多重保护设计，提高电源使用的安全性能.由于锂电池通常循环寿命为几百次充放电周期]，属于配件中的高价值消耗品，而且还存在均衡性及管理电路功耗等问题，为了延长电池使用寿命和降低成本，本文设计一款具有较高性价比的笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路，包括电源、温度采集模块、电流采集模块、单节电压采集和均衡器电路、充放电MOS管、MCU控制电路、系统时钟、SMBUS通讯接口、显示电路、一次保护电路、二次保护电路、熔断丝和充当点MOS管；所述电源分别连接单节电压采集和均衡器电路、一次保护电路、二次保护电路和熔断丝，熔断丝还分别连接充放电MOS管和二次保护电路，充放电MOS管还连接一次保护电路，单节电压采集和均衡器电路还连接电流采集模块和MCU控制电路，MCU控制电路还分别连接系统时钟、SMBUS通讯接口、显示电路和温度采集模块。

作为本实用新型的优选方案：所述MCU控制电路的核心元件是PIC16F886芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路采用PIC16F886单片机为核心的智能控制，能以较低的成本完成并超越专用芯片所具有的功能，在批量生产中有效节省器件成本.在均衡电路设计中，采用较大的均衡电流，能快速均衡各节电池，特别在电池使用寿命中后期，由于单体电池差异更大，均衡电路减小电池差异，达到延长电池包使用寿命的目的。

附图说明

图1为笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路的结构框图；

图2为MCU控制电路的电路图；

图3为电流采集模块的电路图；

图4为温度采集模块的电路图；

图5为充放电MOS管的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5，本实用新型实施例中，一种笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路，包括电源、温度采集模块、电流采集模块、单节电压采集和均衡器电路、充放电MOS管、MCU控制电路、系统时钟、SMBUS通讯接口、显示电路、一次保护电路、二次保护电路、熔断丝和充当点MOS管；所述电源分别连接单节电压采集和均衡器电路、一次保护电路、二次保护电路和熔断丝，熔断丝还分别连接充放电MOS管和二次保护电路，充放电MOS管还连接一次保护电路，单节电压采集和均衡器电路还连接电流采集模块和MCU控制电路，MCU控制电路还分别连接系统时钟、SMBUS通讯接口、显示电路和温度采集模块。

MCU控制电路的核心元件是PIC16F886芯片。

本实用新型的工作原理是：电源电路给单片机PIC16F886、运放、电量显示电路提供电源1)芯片的供电电源电路.因系统有特殊的低功耗要求，电源电路在设计上主要考虑静态时低功耗和工作时能够提供足够电流两个方面，所以采用低功耗的LDO给芯片供电.由于系统总的最大消耗电流约为30MA，故选择性价比较高的HT7550，其待机电流5μA，最大负载电流可达到100MA，满足系统供电的要求.图3中VDD为芯片的供电电源.2)LM358电源电路.LM358供电电源VDD1如图3所示.LM358工作时消耗电流MA级，静态时为了降低功耗，设计LM358运放电压由开关管A1162控制.静态时由PIC16F886的RC0(PIn11)输出高电平关断LM358的供电电源。

电流采集电路如图3所示，PIC16F886的AD分辨率为10BIT，AD分辨的电压为5V/1024＝5MV.选择25MΩ的采样电阻，如果直接采集采样电阻两端的电压，则电流精度仅为5MV/25MΩ＝200MA.设计中电流精度小于10MA，即电流采集电路的放大倍数必须大于20，保证了在大于10MA的充放电情况下，电量都能被累计，在10MA以下的电流可视为处于待机状态，用软件进行校正补偿偏差.为方便计算，充放电电流放大倍数设计成一致.电路由0.025Ω采样电阻和双运算放大器LM358组成.通过计算推导，电路放大倍数为21，采样电流I＝0.0093VAD(VAD为采样得到的AD值).由于MCU只能采集正电压信号，故放电电流的采集电路引入一运放来实现信号反相。

温度采集电路如图4，由R5、R27、R28、C10和PIC16F886的RA2(PIn2)组成.由VAD＝1024·R27/(R5+R27)，计算出R27的阻值R27＝(R5·VAD)/(1024-V，AD)，通过查温度参数数据表可以得知当前环境温度。

充放电MOS管如图5，电路如图由R69、R9、R30、Q6、R61、R6、Q4和PIC16F886的RB4(PIn25)组成.放电电路由R62、R10、R31、Q5、R2、R7、Q2和PIC16F886的RB3(PIn24)组成.在充电过程中，当四节锂电池的任一只电池电压高于4.3V时，Q6驱动关断FDS4435MOS管Q4，使充电停止.同样在放电过程中，当任一只电池的电压低于2.8V时，Q5驱动关断FDS4435MOS管Q2，使放电停止。

Claims (2)

1.一种笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路，包括电源、温度采集模块、电流采集模块、单节电压采集和均衡器电路、充放电MOS管、MCU控制电路、系统时钟、SMBUS通讯接口、显示电路、一次保护电路、二次保护电路、熔断丝和充当点MOS管；其特征在于，所述电源分别连接单节电压采集和均衡器电路、一次保护电路、二次保护电路和熔断丝，熔断丝还分别连接充放电MOS管和二次保护电路，充放电MOS管还连接一次保护电路，单节电压采集和均衡器电路还连接电流采集模块和MCU控制电路，MCU控制电路还分别连接系统时钟、SMBUS通讯接口、显示电路和温度采集模块。

2.根据权利要求1所述的笔记本电脑后备移动电源电池包监控电路，其特征在于，所述MCU控制电路的核心元件是PIC16F886芯片。