CN208955715U - 一种电池温度监控保护电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电池温度监控保护电路，包括主控单元、充电管理单元、电池、升降压变换电路及热敏电阻，热敏电阻与主控单元连接用于检测电池的温度；主控单元连接升降压变换电路及充电管理单元，升降压变换电路还与电池连接，充电管理单元与电池连接，主控单元通过热敏电阻实时反馈的电池温度，在输出时主动调节升降压变换电路输出端功率控制电池放电功率从而保持电池温度在正常范围内；在充电时主动调节充电管理单元改变电池充电功率从而保持电池温度在正常范围内。本实用新型使得电子烟等设备的电池在放电或者充电状态都在安全的温度范围内工作，避免了电池短时间发出大量热量导致电池温度升高而引起的电池炸裂的危险，杜绝了安全隐患。

Description

一种电池温度监控保护电路
技术领域
本实用新型涉及一种电池温度监控保护电路。
背景技术
电子烟是一种通过模拟传统香烟工作的电子设备，由雾化器、电子主机、电池三部分组成。电子烟通过发热丝将存储在雾化器中含有尼古丁、丙二醇、甘油、香精等成分的烟油雾化，模拟吸烟时产生的烟雾，通过香精模拟吸烟口感，同时满足烟民对尼古丁的摄入需求，这一吸烟方式受越来越多的人喜爱，并逐渐成为一种吸烟文化。
电子烟的工作离不开电池的供电，然而对于很多电子烟用户来说，使用电子烟时没有意识到到对电池合理充放电和检查电池老化性的重要性，导致电池加速老化，当电池短时间内大功率输出或者大功率输出用完电后马上进行大功率充电都会使电池发热，当电池产生的大量的热量短时间内无法全部散失时，就会导致电池温度的升高，容易产生安全隐患，甚至发生电池炸裂的危险。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种电池温度监控保护电路。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种电池温度监控保护电路，设置于抽吸装置，其中，
包括主控单元、充电管理单元、电池、升降压变换电路及热敏电阻，所述充电管理单元外接有外部供电电源，升降压变换电路输出端连接发热元件；
热敏电阻临近电池设置，且热敏电阻与主控单元连接用于检测所述电池放电和充电状态的温度；
主控单元连接所述升降压变换电路，升降压变换电路还与电池连接，主控单元通过热敏电阻实时反馈的电池温度，在输出时主动调节升降压变换电路输出端功率控制电池放电功率从而保持电池温度在正常范围内；
主控单元与充电管理单元连接，充电管理单元与电池连接，主控单元通过热敏电阻实时反馈的电池温度，在充电时主动调节充电管理单元改变电池充电功率从而保持电池温度在正常范围内。
其中，所述主控单元为MCU模块，MCU模块至少设置有一个使能引脚EN，一个PWM引脚PWM，一个反馈信号接收引脚AD，一个开关引脚SW，一个控制引脚Control，所述热敏电阻为R2，R2的一端接地，另一端连接VCC电源端及 MCU模块的AD引脚；
所述EN、Control引脚连接充电管理单元，所述SW、PWM引脚连接升降压变换电路；
所述充电管理单元连接电池的正极及升降压变换电路，所述电池的负极还与充电管理单元及升降压变换电路连接。
其中，所述充电管理单元包括充电管理芯片及充电输入接口，充电输入接口连接外部供电电源与充电管理芯片，充电管理芯片与MCU模块的EN、Control 引脚连接，且充电管理芯片与电池的正极、负极及升降压变换电路连接。
其中，所述VCC电源端与热敏电阻R2之间还串联设置有电阻R1。
其中，所述充电输入接口包括USB-MICRO和/或TYPE-C接口。
其中，所述主控单元MCU模块的芯片采用STM32系列的芯片。
本实用新型的电池温度监控保护电路，因在电池附近设置有热敏电阻检测电池的温度，同时设置有充电管理单元，主控单元在电池放电时根据电池的温度控制升降压变换电路输出端的输出功率大小，主控单元在电池充电时控制充电管理单元对电池输入充电功率的大小，从而使得电子烟等设备的电池在放电或者充电状态都在安全的温度范围内工作，避免了电池短时间发出大量热量导致电池温度升高而引起的电池炸裂的危险，杜绝了安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型电池温度监控保护电路第一种实施方式的组成示意图。
附图标记说明：
100-温度监控保护电路，10-主控单元，20-充电管理单元，21-充电输入接口，22-充电管理芯片，30-电池，40-升降压变换电路，50-热敏电阻。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，实施例的内容不作为对本实用新型的保护范围的限制。
请参考图1，为本实用新型的一种电池温度监控保护电路100，设置于抽吸装置如电子烟等。
包括主控单元10、充电管理单元20、电池30、升降压变换电路40及热敏电阻50，所述充电管理单元20外接有外部供电电源，升降压变换电路40输出端连接发热元件。本实施例的升降压变换电路40采用直流-直流/升降压变换电路(DC-DC/Buck-Boost)，发热元件采用发热丝，外部供电电源采用市电输入。
热敏电阻50临近电池30设置，且热敏电阻50与主控单元10连接用于检测所述电池30放电和充电状态的温度；本实施例中热敏电阻50可与电池30 贴合设置，也可以与电池30间隔设置，热敏电阻50感受电池30的温度变化而发生阻值的变化，主控单元10通过检测热敏电阻50的电压，将电压换算成电池30的温度。
主控单元10连接所述升降压变换电路40，升降压变换电路40还与电池 30连接，主控单元10通过热敏电阻50实时反馈的电池30温度，在输出时主动调节升降压变换电路40输出端功率控制电池30放电功率从而保持电池30 温度在正常范围内。如电子烟的发热丝进行加热时，如加热功率过大，电池30 短时间内温度迅速上升，然后主控单元10通过热敏电阻50检测到电池的温度超出正常范围后，立即调整升降压变换电路40输出端的输出功率大小或者直接关断升降压变换电路40输出端的输出，这样可以防止升降压变换电路40输出功率过大而引起电池30温度短时间内升高导致电池30炸裂。
主控单元10与充电管理单元20连接，充电管理单元20与电池30连接，主控单元10通过热敏电阻50实时反馈的电池30温度，在充电时主动调节充电管理单元20改变电池30充电功率从而保持电池30温度在正常范围内。如电子烟的电池30进行充电时，如输入充电功率过大，电池30短时间内温度迅速上升，然后主控单元10通过热敏电阻50检测到电池的温度超出正常范围后，立即调整充电管理单元20输入充电功率的大小或者直接关断充电管理单元20对电池的输入，这样可以防止输入充电功率过大而引起电池30温度短时间内升高导致电池30炸裂。
即本实施例的电池温度监控保护电路100可以对电池30的充电放电状态均进行保护，保证产品使用的安全性。
具体地，如图1所示，所述主控单元10为MCU模块，MCU模块至少设置有一个使能引脚EN，一个PWM引脚PWM，一个反馈信号接收引脚AD，一个开关引脚SW，一个控制引脚Control，所述热敏电阻为R2，R2的一端接地，另一端连接VCC电源端及MCU模块的AD引脚；
所述EN、Control引脚连接充电管理单元20，所述SW、PWM引脚连接升降压变换电路40；
所述充电管理单元20连接电池30的正极及升降压变换电路40，所述电池30的负极还与充电管理单元20及升降压变换电路40连接。
主控单元10的AD引脚采集热敏电阻R2的电压并转换成电池30的温度，主控单元10的SW、PWM引脚控制升降压变换电路40输出端电压的大小，主控单元10的EN、Control引脚控制充电管理单元20对电池30输入充电功率的大小。
本实施例的充电管理单元20包括充电管理芯片22及充电输入接口21，充电输入接口21连接外部供电电源与充电管理芯片22，充电管理芯片22与MCU 模块的EN、Control引脚连接，且充电管理芯片22与电池30的正极、负极及升降压变换电路40连接。电池30充电时，充电管理芯片22向电池30的正负极充电；电池30放电时，电池30的正负极向升降压变换电路40的正负接线端输出。
优选地，本实施例的VCC电源端与热敏电阻R2之间还串联设置有电阻R1。电阻R1为起分压作用，便于热敏电阻R2的测量。
本实施例的充电输入接口21包括USB-MICRO和/或TYPE-C接口。USB-MICRO 和/或TYPE-C接口使得本实施例的电池温度监控保护电路100适用于大多数的充电连接接口。
优选地，所述主控单元MCU模块的芯片采用STM32系列的芯片。如采用以下型号的芯片STM32F030C8T6、STM32F072RBT6、STM32F401RBT6、或 STM32F412RET6。STM32系列的芯片通过各功能引脚及采集的热敏电阻R2的电压值以及内置程序对电池30温度进行精确的监控保护。可以理解，所述主控单元MCU模块的芯片还可以采用其他系列的芯片。
本实用新型电池温度监控保护电路100的具体工作原理如下：
当使用本电路的设备如电子烟处于放电工作状态时,MCU模块10通过检测贴合于电池30附近的热敏电阻50的电压检测当前电池30温度是否在安全范围以内,控制当前的升降压变换模块40(DC-DC/Buck-Boost模块)是否输出功率或通过SW、PWM引脚改变升降压变换模块40(DC-DC/Buck-Boost模块)输出功率的大小；当设备处于充电状态时，MCU模块10通过检测贴合于电池30 附近的热敏电阻50的电压检测当前电池30温度是否在安全范围以内,通过充电管理芯片22及时根据当前电池30温度智能减小或者关闭输入充电功率，从而控制电池30的温度在放电或者充电状态都在安全温度范围内工作，避免电池30短时间发出大量热量导致电池温度升高而引起的电池炸裂等安全隐患。
本实用新型提出的电池温度监控保护电路100，因在电池30附近设置有热敏电阻50检测电池30的温度，同时设置有充电管理单元20，主控单元10在电池 30放电时根据电池30的温度控制升降压变换电路40输出端的输出功率大小，主控单元10在电池30充电时控制充电管理单元20对电池30输入充电功率的大小，从而使得电子烟等设备的电池30在放电或者充电状态都在安全的温度范围内工作，避免了电池30短时间发出大量热量导致电池30温度升高而引起的电池30 炸裂的危险，杜绝了安全隐患。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种电池温度监控保护电路，设置于抽吸装置，其特征在于，
包括主控单元、充电管理单元、电池、升降压变换电路及热敏电阻，所述充电管理单元外接有外部供电电源，升降压变换电路输出端连接发热元件；
热敏电阻临近电池设置，且热敏电阻与主控单元连接用于检测所述电池放电和充电状态的温度；
主控单元连接所述升降压变换电路，升降压变换电路还与电池连接，主控单元通过热敏电阻实时反馈的电池温度，在输出时主动调节升降压变换电路输出端功率控制电池放电功率从而保持电池温度在正常范围内；
主控单元与充电管理单元连接，充电管理单元与电池连接，主控单元通过热敏电阻实时反馈的电池温度，在充电时主动调节充电管理单元改变电池充电功率从而保持电池温度在正常范围内。
2.根据权利要求1所述的电池温度监控保护电路，其特征在于，所述主控单元为MCU模块，MCU模块至少设置有一个使能引脚EN，一个PWM引脚PWM，一个反馈信号接收引脚AD，一个开关引脚SW，一个控制引脚Control，所述热敏电阻为R2，R2的一端接地，另一端连接VCC电源端及MCU模块的AD引脚；
所述EN、Control引脚连接充电管理单元，所述SW、PWM引脚连接升降压变换电路；
所述充电管理单元连接电池的正极及升降压变换电路，所述电池的负极还与充电管理单元及升降压变换电路连接。
3.根据权利要求2所述的电池温度监控保护电路，其特征在于，
所述充电管理单元包括充电管理芯片及充电输入接口，充电输入接口连接外部供电电源与充电管理芯片，充电管理芯片与MCU模块的EN、Control引脚连接，且充电管理芯片与电池的正极、负极及升降压变换电路连接。
4.根据权利要求2所述的电池温度监控保护电路，其特征在于，所述VCC电源端与热敏电阻R2之间还串联设置有电阻R1。
5.根据权利要求3所述的电池温度监控保护电路，其特征在于，所述充电输入接口包括USB-MICRO和/或TYPE-C接口。
6.根据权利要求2所述的电池温度监控保护电路，其特征在于，所述主控单元MCU模块的芯片采用STM32系列的芯片。
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