CN212909066U - 一种机器人电池充电管理电路 - Google Patents
一种机器人电池充电管理电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN212909066U CN212909066U CN202022101765.8U CN202022101765U CN212909066U CN 212909066 U CN212909066 U CN 212909066U CN 202022101765 U CN202022101765 U CN 202022101765U CN 212909066 U CN212909066 U CN 212909066U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- voltage
- charging management
- module
- pin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007600 charging Methods 0.000 title claims abstract description 88
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 47
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 18
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000010280 constant potential charging Methods 0.000 description 2
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- HPGPEWYJWRWDTP-UHFFFAOYSA-N lithium peroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][O-] HPGPEWYJWRWDTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型涉及电池管理技术领域，公开了一种机器人电池充电管理电路，包括电压管理模块，所述电压管理模块用于对电压进行转换以提供充电电源；稳压保持模块，所述稳压保持模块与所述电压管理模块电信号连接，所述稳压保持模块用于控制所述电压管理模块的通断；充电管理模块，所述充电管理模块与所述稳压保持模块电信号连接，所述充电管理模块用于控制所述稳压保持模块对锂电池的充电管理。本实用新型整个控制过程简单易于实施，且控制线路均采用单片机芯片，集成度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池管理技术领域，具体涉及一种机器人电池充电管理电路。
背景技术
机器人一般均采用锂电池进行充电，锂电池的负极为石墨晶体，正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时，锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。锂电池具有体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点，凭借上述优势，锂电池应用广泛。
由于锂电池的结构特征，其不能过充和过放，以保证锂电池的使用寿命。现有的锂电池充放电管理电路大多为实现恒压恒流供电采用多个比较器，控制线路复杂，成本高。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种机器人电池充电管理电路，该装置控制方式简单，成本低。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种机器人电池充电管理电路，包括
电压管理模块，所述电压管理模块用于对电压进行转换以提供充电电源；
稳压保持模块，所述稳压保持模块与所述电压管理模块电信号连接，所述稳压保持模块用于控制所述电压管理模块的通断；
充电管理模块，所述充电管理模块与所述稳压保持模块电信号连接，所述充电管理模块用于控制所述稳压保持模块对锂电池的充电管理。
进一步的，还包括电压检测模块和电流检测模块，所述电压检测模块与所述充电管理模块电信号连接，所述电压检测模块用于对充电电压的检测，所述电流检测模块与所述充电管理模块连接，所述电流检测模块用于对充电电流进行检测。
在本实施例中，进一步的，所述电压管理模块包括芯片U8和芯片U9，所述芯片U8与所述芯片U9连接，所述芯片U8用于将外部电源转换成5V电压，所述芯片U9用于对芯片U8产生的5V电压进行稳压调节以为单片机供电。
在本实施例中，进一步的，所述稳压保持模块包括按键KEY、三极管Q3 以及MOS管Q2，所述按键KEY经过二极管D8与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的集电极与所述MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2 的源极与所述充电管理模块连接，所述MOS管Q2的漏极与所述芯片U9的5 脚连接。
进一步的，所述电压检测模块包括芯片U10，所述芯片U10的2脚与所述 MOS管Q2的漏极连接，所述U10的1脚依次经过电阻R45、二极管D2、电阻 R16后与所述充电管理模块连接。
所述充电管理模块包括芯片U2，所述芯片U2的4脚与所述电阻R16连接，所述芯片U2的5脚与所述MOS管Q2的源极连接。
进一步的，所述芯片U2的2脚连接有电阻R13，所述芯片U2的1脚连接有可变电阻RT1，所述电阻R13、可变电阻RT1构成所述电流检测模块。
所述芯片U9的5号引脚经过电容C27、C26后与所述芯片U10的2脚连接，所述芯片U9的1号引脚经过稳压管D6与所述芯片U8的1脚连接，所述芯片 U9的3脚经过电阻R38、电容C30、电容C31、电容C32与所述芯片U8的1 脚连接。
在本实用新型中，优选的，所述芯片U8的型号为TPS73150DBVT，所述芯片U8的5脚经过电容C28、电感L7以及电容C29后输出VCC5电压，所述 VCC5电压用于给单片机充电。
在本实用新型中，优选的，所述芯片U2型号为CN3063。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的一种机器人电池充电管理电路，通过电压检测模块和电流检测模块实现对充电电压和充电电流进行检测，充电管理模块根据检测到电流电压信息控制稳压保持模块中MOS管Q2的通断，从而控制电压管理模块来为锂电池进行恒压恒流充电。整个控制过程简单易于实施，且控制线路均采用单片机芯片，集成度高。此外，本实用新型的电压检测只需通过型号为 S-80830ANMP的芯片U10实现，相比对个比较器控制的电压检测模块，该检测准确度高，且控制简单，成本低。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的一种机器人电池充电管理电路的结构框图；
图2是本实用新型的一种机器人电池充电管理电路的电路图；
图3是本实用新型的一种机器人电池充电管理电路中充电管理模块和电流检测模块电路图；
图4是本实用新型的一种机器人电池充电管理电路中的电压管理模块图；
图5是本实用新型的一种机器人电池充电管理电路中的稳压保持模块和电压检测模块的电路图。
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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“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，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/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。
请同时参见图1至图5，本实用新型一较佳实施方式提供一种机器人电池充电管理电路，包括电压管理模块，所述电压管理模块用于对电压进行转换以提供充电电源；稳压保持模块，所述稳压保持模块与所述电压管理模块电信号连接，所述稳压保持模块用于控制所述电压管理模块的通断；充电管理模块，所述充电管理模块与所述稳压保持模块电信号连接，所述充电管理模块用于控制所述稳压保持模块对锂电池的充电管理。
具体的，在本实施例中，充电管理模块作整个控制过程的核心，在给锂电池充电时，充电管理模块根据充电电压和电流的大小，自动发出控制信号控制稳压保持模块中的MOS管Q2的导通，通过MOS管Q2控制电压管理模块的导通来给锂电池提供充电电源。整体控制过程简单易实施，且控制线路均采用单片机芯片，集成度高。
进一步的，还包括电压检测模块和电流检测模块，所述电压检测模块与所述充电管理模块电信号连接，所述电压检测模块用于对充电电压的检测，所述电流检测模块与所述充电管理模块连接，所述电流检测模块用于对充电电流进行检测。具体的，充电管理模块根据电压检测模块、电流检测模块检测到的电压和和电流，判断是否开启充电，并控制稳压保持模块的开闭实现对于锂电池的恒压恒流充电。
进一步的，所述电压管理模块包括芯片U8和芯片U9，所述芯片U8与所述芯片U9连接，所述芯片U9用于将外部电源进行转换，所述芯片U8用于对芯片U8产生的转换的电压进行稳压调节输出AVCC5，以为单片机和锂离子电池供电。具体的，所述芯片U9的5号引脚经过电容C27、C26后与所述芯片U10 的2脚连接，电容C27、C26用于对稳定输入电压。芯片U9的5脚连接有电感 L6、电感L5，电感L6与芯片U9的1脚连接，电感L5与稳压管D6的一端连接。所述芯片U9的1号引脚经过稳压管D6与所述芯片U8的1脚连接，所述芯片U9的3脚经过电阻R38、电容C30、电容C31、电容C32与所述芯片U8 的1脚连接。在本实施例中，芯片U9型号为LT1613，为一种DC/DC转换器，可在低至1.1V的输入电压下工作，开关频率为1.4MHz，并容许使用微型、低成本电容器以及高度为2mm或更扁平的电感器，且该芯片能够从外部电池中直接产生产生5V电压，来为芯片U8提供输入电压。
所述芯片U8的型号为TPS73150DBVT，该芯片为一稳压芯片，用于输出稳定的电压，所述芯片U8的5脚经过电容C28、电感L7以及电容C29后输出 AVCC5电压，所述AVCC5电压用于给锂离子电池充电。
进一步的，所述稳压保持模块包括按键KEY、三极管Q3以及MOS管Q2，所述按键KEY经过二极管D8与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3 的集电极与所述MOS管Q2的栅极连接，三极管Q3的基极依次进过电阻R45、二极管D2、电阻R16后与所述充电管理模块连接。所述MOS管Q2的源极与所述充电管理模块连接，所述MOS管Q2的漏极与所述芯片U9的5脚连接。具体的，按键KEY为开始充电按键，电压检测模块对锂电池的状态进行检测，若在充电范围内，充电管理模块的VCHAG IN信号反馈给二极管D2，二极管 D2控制三极管Q3导通，MOS管Q2导通，从而使电压管理模块接通来为锂电池充电。
进一步的，所述电压检测模块包括芯片U10，所述芯片U10的2脚与所述 MOS管Q2的漏极连接，所述U10的1脚依次经过电阻R45、二极管D2、电阻 R16后与所述充电管理模块连接。具体的，芯片U10采用的是型号为 S-80830ANMP的电压检测芯片，用于检测充电电压，当充电电压达到锂电池预设值后，充电管理模块转为恒压供电。
所述充电管理模块包括芯片U2，芯片U2型号为CN3063，所述芯片U2的 4脚与所述电阻R16连接，用于提供检测的电压信号，所述芯片U2的5脚与所述MOS管Q2的源极连接。所述芯片U2的2脚连接有电阻R13，所述芯片U2 的1脚连接有可变电阻RT1，所述电阻R13、可变电阻RT1构成所述电流检测模块。具体的，芯片U2的1脚为温度检测端口，1脚输入的VTENP信号来自电池的温度传感器用于检测电池的温度，U2的2脚通过电阻R13检测充电电流，芯片U2的4脚用于输入的充电电压，芯片U2根据该电压判断锂电池的充电状态，在开始进行充电时，芯片U2的5脚输出VBATT信号控制MOS管Q2导通，开启电压管理模块来为锂电池充电，当电压检测模块检测到的电压达到预设值时。芯片U2转为恒压充电。当电流检测模块检测到的电流小于预设值时，停止充电。
本实施方式中，工作原理：
按下开始按键KEY，电压检测模块对锂电池的电压进行检测，当检测到的电压在充电范围内时，充电管理模块的VCHAG IN信号反馈给二极管D2，二极管D2控制三极管Q3导通，MOS管Q2导通，电压管理模块来给锂电池充电，在充电过程中电流检测模块用于对充电电流进行实时监测，电压检测模块用于对充电电压进行检测，当充点电压达到预设值后，充电管理模块开启恒压供电模式。当电流检测模块检测到电流小于预设值时，停止充电。整个控制过程简单易于实施，且控制线路均采用单片机芯片，集成度高。此外，本实用新型的电压检测只需通过型号为S-80830ANMP的芯片U10实现，相比对个比较器控制的电压检测模块，该检测准确度高，且控制简单，成本低。
上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。
Claims (10)
1.一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，包括
电压管理模块，所述电压管理模块用于对电压进行转换以提供充电电源；
稳压保持模块，所述稳压保持模块与所述电压管理模块电信号连接，所述稳压保持模块用于控制所述电压管理模块的通断；
充电管理模块，所述充电管理模块与所述稳压保持模块电信号连接，所述充电管理模块用于控制所述稳压保持模块对锂电池的充电管理。
2.根据权利要求1所述的一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，还包括电压检测模块和电流检测模块，所述电压检测模块与所述充电管理模块电信号连接，所述电压检测模块用于对充电电压的检测，所述电流检测模块与所述充电管理模块连接，所述电流检测模块用于对充电电流进行检测。
3.根据权利要求2所述的一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，所述电压管理模块包括芯片U8和芯片U9，所述芯片U8与所述芯片U9连接，所述芯片U8用于将外部电源转换成5V电压，所述芯片U9用于对芯片U8产生的5V电压进行稳压调节以为单片机供电。
4.根据权利要求3所述的一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，所述稳压保持模块包括按键KEY、三极管Q3以及MOS管Q2，所述按键KEY经过二极管D8与所述三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的集电极与所述MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的源极与所述充电管理模块连接，所述MOS管Q2的漏极与所述芯片U9的5脚连接。
5.根据权利要求4所述的一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，所述电压检测模块包括芯片U10，所述芯片U10的2脚与所述MOS管Q2的漏极连接，所述U10的1脚依次经过电阻R45、二极管D2、电阻R16后与所述充电管理模块连接。
6.根据权利要求5所述的一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，所述充电管理模块包括芯片U2，所述芯片U2的4脚与所述电阻R16连接，所述芯片U2的5脚与所述MOS管Q2的源极连接。
7.根据权利要求6所述的一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，所述芯片U2的2脚连接有电阻R13，所述芯片U2的1脚连接有可变电阻RT1，所述电阻R13、可变电阻RT1构成所述电流检测模块。
8.根据权利要求5所述的一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，所述芯片U9的5号引脚经过电容C27、C26后与所述芯片U10的2脚连接，所述芯片U9的1号引脚经过稳压管D6与所述芯片U8的1脚连接，所述芯片U9的3脚经过电阻R38、电容C30、电容C31、电容C32与所述芯片U8的1脚连接。
9.根据权利要求8所述的一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，所述芯片U8的型号为TPS73150DBVT，所述芯片U8的5脚经过电容C28、电感L7以及电容C29后输出VCC5电压，所述VCC5电压用于给单片机充电。
10.根据权利要求6所述的一种机器人电池充电管理电路，其特征在于，所述芯片U2型号为CN3063。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022101765.8U CN212909066U (zh) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | 一种机器人电池充电管理电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022101765.8U CN212909066U (zh) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | 一种机器人电池充电管理电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212909066U true CN212909066U (zh) | 2021-04-06 |
Family
ID=75258490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022101765.8U Expired - Fee Related CN212909066U (zh) | 2020-09-23 | 2020-09-23 | 一种机器人电池充电管理电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212909066U (zh) |
-
2020
- 2020-09-23 CN CN202022101765.8U patent/CN212909066U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203119515U (zh) | 可携式无线充电器 | |
| CN105471033B (zh) | 基于充电曲线的智能充电方法及智能充电系统 | |
| CN105762892B (zh) | 一种锂电池降压输出及充放电保护系统 | |
| CN103138342B (zh) | 一种无线充电的移动电源 | |
| CN203761094U (zh) | 太阳能无线充电器 | |
| CN102340169A (zh) | 双电池供电电路 | |
| CN103825329A (zh) | 一种双向电源转换电路 | |
| CN204597567U (zh) | 一种多功能无线充电设备 | |
| CN104518526A (zh) | 一种具有无线充电功能的移动电源 | |
| CN204012830U (zh) | 移动电源 | |
| CN203481855U (zh) | 一种移动电源装置 | |
| CN202084961U (zh) | 一种小功率蓄电池的充电控制电路 | |
| CN212909066U (zh) | 一种机器人电池充电管理电路 | |
| CN102480145A (zh) | 移动终端 | |
| CN106451646A (zh) | 快速穿戴移动设备供电装置 | |
| CN202353484U (zh) | 一种零功耗待机电源 | |
| CN201750171U (zh) | 一种新型旅游应急充电器 | |
| CN215817596U (zh) | 一种用于为不同电压的单兵用电装备充电的电源管理装置 | |
| US20110175566A1 (en) | Charge apparatus and method using the same | |
| CN205429771U (zh) | 智能自适应快充移动电源 | |
| CN104753139A (zh) | 一种基于升压电路的电池充电控制装置 | |
| CN106160106B (zh) | 一种基于太阳能电池供电的可穿戴式设备及设计方法 | |
| CN113595210A (zh) | 一种单兵智能化电源管理装置 | |
| CN103368246A (zh) | 一种带手机插入自动识别的后备电源控制系统 | |
| CN209233544U (zh) | 一种锂离子电池充电器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210406 |