CN214255774U - 一种电池充电休眠控制电路 - Google Patents
一种电池充电休眠控制电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN214255774U CN214255774U CN202120082524.5U CN202120082524U CN214255774U CN 214255774 U CN214255774 U CN 214255774U CN 202120082524 U CN202120082524 U CN 202120082524U CN 214255774 U CN214255774 U CN 214255774U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- pin
- detection unit
- relay
- control unit
- 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.)
- Active
Links
Images
Abstract
一种电池充电休眠控制电路，包括控制单元、电压检测单元、电流检测单元、继电器K1、温度传感器，温度传感器设于电池处，采集电池温度反馈于控制单元；继电器K1的输入控制端连接控制单元，被控端桥接一功率二极管D5，且被控端连接于电池正极与负载之间，继电器K1根据控制单元的控制信号对充电回路进行通断；电压检测单元实时检测电池端电压反馈于控制单元；电流检测单元实时检测电池充放电电流反馈于控制单元；控制单元根据电池端电压、充放电电流、电池温度，控制继电器K1。在关断充电回路时不影响放电回路，通过感知温度调整电池充电关断时机，保证其不欠充、过充，避免电池长期处于浮充状态，可有效降低电池自身累积热量，有效延长电池寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池充电管理技术，尤其与一种电池充电休眠控制电路有关。
背景技术
为了防止电池(组)长期处于浮充或涓流充电状态导致电池损坏，以及某些充电电路无法完全关断充电回路的补充和补偿，常常需要对电池(组)充电进行休眠管理，然而目前的电池(组)组充电器存在以下问题：
1、不能完全关断充电回路，使电池(组)长期处于浮(过)充状态，并形成累积升温与电能浪费；
2、大多数充电器并不存在温度补偿功能，使得电池(组)在低温下欠压，高温下充过充。
实用新型内容
为解决上述相关现有技术不足，本实用新型一种电池充电休眠控制电路，在保证关断充电回路的情况下不影响放电回路，并通过感知环境温度调整电池充电关断时机，保证其不欠充、过充，避免电池长期处于浮充状态，可有效降低电池自身累积热量，有效延长电池寿命。
为了实现本实用新型的目的，拟采用以下方案：
一种电池充电休眠控制电路，包括控制单元、电压检测单元、电流检测单元、继电器K1、温度传感器，其中，温度传感器、电压检测单元、电流检测单元分别连接控制单元，电压检测单元、电流检测单元分别连接电池，电池连接有负载，负载两端用于连接充电器；
温度传感器设于电池处，用于采集电池温度，并反馈于控制单元；
继电器K1的输入控制端连接控制单元，被控端桥接一功率二极管D5，且被控端连接于电池正极与负载之间，继电器K1用于根据控制单元的控制信号对充电回路进行通断；功率二极管D5用于在继电器K1的被控端断开时，保证电池放电不受影响；
电压检测单元，用于实时检测电池端电压，并反馈于控制单元；
电流检测单元，用于实时检测电池充放电电流，并反馈于控制单元；
控制单元，用于根据电压检测单元反馈的电池端电压、电流检测单元反馈的充放电电流、温度传感器反馈的电池温度，向继电器K1发出控制信号。
进一步，控制单元包括：MCU芯片U2、光耦U1、MOS管Q2；
MCU芯片U2的PA08引脚通过一个电阻R2连接光耦U1初级端引脚1，光耦U1初级端引脚2连接地，光耦U1次级端引脚3通过一电阻R8连接MOS管Q2的G极，光耦U1次级端引脚4连接+12V，MOS管Q2的D极连接一二极管D4的负极，MOS管Q2的S极连接AGND，二极管D4的正极连接继电器K1输入控制端引脚2，继电器K1输入控制端引脚2连接一个二极管D3的正极，二极管D3的负极连接+12V，继电器K1被控端引脚1连接电池正极和功率二极管D5正极，继电器K1被控端引脚4连接功率二极管D5负极。
进一步，MCU芯片U2的PA08引脚通过一个电容C1连接地，电容C1两端并联一电阻R9。
进一步，电流检测单元包括：限流电阻R21、电源滤波电容C3、输出滤波电容C4、霍尔互感器U3；
霍尔互感器U3的IP-引脚连接负载一端，负载另一端连接电池负极；
霍尔互感器U3的IP+引脚连接功率二极管D5负极，霍尔互感器U3的GND引脚连接地；
霍尔互感器U3的VCC引脚连接VCC和电源滤波电容C3正极，电源滤波电容C3负极连接地和输出滤波电容C4一端，输出滤波电容C4另一端MCU芯片U2的PA02引脚，MCU芯片U2的PA02引脚通过限流电阻R21连接霍尔互感器U3的VIOUT引脚。
进一步，电压检测单元包括：分压电阻R45和分压电阻R46；
分压电阻R45一端连接MCU芯片U2的PA03引脚和分压电阻R46一端，分压电阻R45另一端连接电池正极，分压电阻R46另一端连接地。
进一步，电压检测单元还包括：电容C11和电容C12；电容C11和电容C12均并联于分压电阻R46两端。
本实用新型的有益效果在于：
1、在保证关断充电回路的情况下不影响放电回路；
2、通过感知环境温度调整电池(组)充电关断时机，保证其不欠充、过充；
3、避免电池(组)长期处于浮充状态，可有效降低电池(组)自身累积热量，有效延长电池寿命。
附图说明
本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本申请的范围。
图1为本申请实施例的详细电路结构图。
图2为本申请实施例的MCU芯片连接关系局部示意图。
图3为本申请实施例的结构框图。
图4为本申请实施例的检测温度及充放电电流的结构框图。
图5为本申请实施例的完全关断充电回路结构框图。
图6为本申请实施例的桥接放电回路结构框图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明，但本实用新型所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1~6所示，为本实例提供的一种电池充电休眠控制电路，包括控制单元、电压检测单元、电流检测单元、继电器K1、温度传感器，其中，温度传感器、电压检测单元、电流检测单元分别连接控制单元，电压检测单元、电流检测单元分别连接电池。电池连接有负载，负载两端用于连接充电器。
温度传感器设于电池处，用于采集电池温度并反馈于控制单元。
继电器K1的输入控制端连接控制单元，被控端桥接一功率二极管D5，且被控端连接于电池正极与负载之间，继电器K1用于根据控制单元的控制信号对充电回路进行通断；功率二极管D5用于在继电器K1的被控端断开时，保证电池放电不受影响。
电压检测单元，用于实时检测电池端电压，并反馈于控制单元。
电流检测单元，用于实时检测电池充放电电流，并反馈于控制单元。
控制单元，用于根据电压检测单元反馈的电池端电压、电流检测单元反馈的充放电电流、温度传感器反馈的电池温度，向继电器K1发出控制信号。
作为本实例的详细实施方式：
控制单元包括：MCU芯片U2、光耦U1、MOS管Q2；MCU芯片U2的PA08引脚通过一个电阻R2连接光耦U1初级端引脚1，光耦U1初级端引脚2连接地，光耦U1次级端引脚3通过一电阻R8连接MOS管Q2的G极，光耦U1次级端引脚4连接+12V，MOS管Q2的D极连接一二极管D4的负极，MOS管Q2的S极连接AGND，二极管D4的正极连接继电器K1输入控制端引脚2，继电器K1输入控制端引脚2连接一个二极管D3的正极，二极管D3的负极连接+12V，继电器K1被控端引脚1连接电池正极和功率二极管D5正极，继电器K1被控端引脚4连接功率二极管D5负极。二极管D3和二极管D4用于继电器K1的续流。
更加具体的，MCU芯片U2的PA08引脚通过一个电容C1连接地，电容C1两端并联一电阻R9，作为下拉。
更加具体的，MCU芯片U2的连接电阻R2的输出引脚连接一个电阻R1一端，电阻R1另一端连接一个发光二极管LED-TRG2正极，发光二极管LED-TRG2正极负极连接地。
更加具体的，电阻R8一端连接光耦U1次级端引脚3，另一端连接一个电阻R3一端和一个电阻R4一端，电阻R4另一端连接AGND，电阻R3另一端连接一个发光二极管LED-RTS2正极，发光二极管LED-RTS2负极连接AGND。
发光二极管LED-RTS2和发光二极管LED-TRG2用于进行状态的指示。
电流检测单元包括：限流电阻R21、电源滤波电容C3、输出滤波电容C4、霍尔互感器U3；霍尔互感器U3的IP-引脚连接负载一端，负载另一端连接电池负极；霍尔互感器U3的IP+引脚连接功率二极管D5负极，霍尔互感器U3的GND引脚连接地；霍尔互感器U3的VCC引脚连接VCC和电源滤波电容C3正极，电源滤波电容C3负极连接地和输出滤波电容C4一端，输出滤波电容C4另一端MCU芯片U2的PA02引脚，MCU芯片U2的PA02引脚通过限流电阻R21连接霍尔互感器U3的VIOUT引脚。
电压检测单元包括：分压电阻R45和分压电阻R46；分压电阻R45一端连接MCU芯片U2的PA03引脚和分压电阻R46一端，分压电阻R45另一端连接电池正极，分压电阻R46另一端连接地。
更加具体的，电压检测单元还包括：电容C11和电容C12；电容C11和电容C12均并联于分压电阻R46两端，用于滤波。
工作方式说明：
通过温度传感采集电池温度并反馈于控制单元，控制单元接收采集的温度数据，并根据预设的温度阈值进行判断，若采集的温度数据超过温度阈值，则发出控制信号，使继电器K1断开，从而使电池(组)充电关断时机，保证其不欠充、过充。
分压电阻R45和分压电阻R46构成串联分压电路，并MCU芯片U2的PA03引脚通过ADC采集分压电阻R46端电压V2按比例计算出电池(组)总电压V1：
V1=V2 / R46 * (R45 + R46)；
R21限流电阻、C3电源滤波电容、C4输出滤波电容以及U3霍尔互感器构成的电流检测电路，以便于MCU芯片U2的PA02引脚检测电池(组)母线充放电电流I。
MCU芯片U2对测得电池(组)电压V1与设定休眠上限电压Vs1、下限电压Vs2，并对比V1和Vs1、Vs2：
当V1大于Vs1，且I小于预设的电流阈值时，MCU芯片U2向光耦U1输出高电平，光耦U1导通，使MOS管Q2的G极为高电平，MOS管Q2导通，继电器K1的输入控制端受到控制信号，使继电器K1被控端的引脚1和引脚4分离断开，从而断开充电回路；由于功率二极管D5桥接的存在，使的整个电路不影响放电过程。
当V1小于Vs2时，忽略I值，MCU芯片U2向光耦U1输出低电平，光耦U1截止，MOS管Q2的G极为低电平，MOS管Q2截止，继电器K1的输入控制端未受到控制信号，继电器K1被控端的引脚1和引脚4保持闭合接通，从而接通充放电回路，使电池(组)能够进行充放电。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本实用新型。本领域技术人员应理解，在不脱离本实用新型的范围情况下，对本实用新型进行的各种改变或同等替换，均属于本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.一种电池充电休眠控制电路，其特征在于，包括控制单元、电压检测单元、电流检测单元、继电器K1、温度传感器，其中，温度传感器、电压检测单元、电流检测单元分别连接控制单元，电压检测单元、电流检测单元分别连接电池，电池连接有负载，负载两端用于连接充电器；
温度传感器设于电池处，用于采集电池温度，并反馈于控制单元；
继电器K1的输入控制端连接控制单元，被控端桥接一功率二极管D5，且被控端连接于电池正极与负载之间，继电器K1用于根据控制单元的控制信号对充电回路进行通断；功率二极管D5用于在继电器K1的被控端断开时，保证电池放电不受影响；
电压检测单元，用于实时检测电池端电压，并反馈于控制单元；
电流检测单元，用于实时检测电池充放电电流，并反馈于控制单元；
控制单元，用于根据电压检测单元反馈的电池端电压、电流检测单元反馈的充放电电流、温度传感器反馈的电池温度，向继电器K1发出控制信号。
2.根据权利要求1所述的电池充电休眠控制电路，其特征在于，控制单元包括：MCU芯片U2、光耦U1、MOS管Q2；
MCU芯片U2的PA08引脚通过一个电阻R2连接光耦U1初级端引脚1，光耦U1初级端引脚2连接地，光耦U1次级端引脚3通过一电阻R8连接MOS管Q2的G极，光耦U1次级端引脚4连接+12V，MOS管Q2的D极连接一二极管D4的负极，MOS管Q2的S极连接AGND，二极管D4的正极连接继电器K1输入控制端引脚2，继电器K1输入控制端引脚2连接一个二极管D3的正极，二极管D3的负极连接+12V，继电器K1被控端引脚1连接电池正极和功率二极管D5正极，继电器K1被控端引脚4连接功率二极管D5负极。
3.根据权利要求2所述的电池充电休眠控制电路，其特征在于，MCU芯片U2的PA08引脚通过一个电容C1连接地，电容C1两端并联一电阻R9。
4.根据权利要求2所述的电池充电休眠控制电路，其特征在于，电流检测单元包括：限流电阻R21、电源滤波电容C3、输出滤波电容C4、霍尔互感器U3；
霍尔互感器U3的IP-引脚连接负载一端，负载另一端连接电池负极；
霍尔互感器U3的IP+引脚连接功率二极管D5负极，霍尔互感器U3的GND引脚连接地；
霍尔互感器U3的VCC引脚连接VCC和电源滤波电容C3正极，电源滤波电容C3负极连接地和输出滤波电容C4一端，输出滤波电容C4另一端MCU芯片U2的PA02引脚，MCU芯片U2的PA02引脚通过限流电阻R21连接霍尔互感器U3的VIOUT引脚。
5.根据权利要求2所述的电池充电休眠控制电路，其特征在于，电压检测单元包括：分压电阻R45和分压电阻R46；
分压电阻R45一端连接MCU芯片U2的PA03引脚和分压电阻R46一端，分压电阻R45另一端连接电池正极，分压电阻R46另一端连接地。
6.根据权利要求5所述的电池充电休眠控制电路，其特征在于，电压检测单元还包括：电容C11和电容C12；电容C11和电容C12均并联于分压电阻R46两端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120082524.5U CN214255774U (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种电池充电休眠控制电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120082524.5U CN214255774U (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种电池充电休眠控制电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214255774U true CN214255774U (zh) | 2021-09-21 |
Family
ID=77725534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202120082524.5U Active CN214255774U (zh) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | 一种电池充电休眠控制电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214255774U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114153244A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-08 | 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 | 一种多功能温度检测控制电路 |
-
2021
- 2021-01-13 CN CN202120082524.5U patent/CN214255774U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114153244A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-08 | 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 | 一种多功能温度检测控制电路 |
| CN114153244B (zh) * | 2021-12-03 | 2023-04-07 | 中国兵器工业集团第二一四研究所苏州研发中心 | 一种多功能温度检测控制电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20080169784A1 (en) | Solar power system | |
| CN101741124A (zh) | 一种电池充电电路及供电装置 | |
| CN103123882A (zh) | 双稳态永磁真空断路器智能控制器 | |
| WO2017020782A1 (zh) | 一种电池充放电控制电路及电池充放电系统 | |
| CN110676918A (zh) | 一种电池开关电路、供电管理系统及方法 | |
| CN103236733A (zh) | 具有延时断电功能的电动自行车充电装置 | |
| EP1993186A1 (en) | Solar power system | |
| CN201032688Y (zh) | 正负脉冲充电器 | |
| CN214255774U (zh) | 一种电池充电休眠控制电路 | |
| CN203788025U (zh) | 一种蓄电池充放电管理电路 | |
| CN113544007A (zh) | 控制电路、电池管理系统及电化学装置 | |
| CN203690903U (zh) | 电池欠压保护电路 | |
| CN103368235B (zh) | 一种不间断电源内的镍氢电池充放电电路 | |
| CN103187712A (zh) | 电池充放电保护电路 | |
| CN105006849A (zh) | 电池充电器智能关断控制系统 | |
| CN114069769A (zh) | 一种蓄电池远程核容充放电安全保护电路及方法 | |
| CN210724282U (zh) | 一种蓄电池过充保护电路 | |
| US20050212483A1 (en) | Charging/discharging management system for lithium battery packs | |
| CN210640722U (zh) | 一种电池开关电路以及包含该电路的供电管理系统 | |
| CN203398833U (zh) | 一种不间断电源的电池充放电电路 | |
| CN207283222U (zh) | 一种多功能铅酸电池管理器 | |
| CN104022554A (zh) | 一种基于at89c2051单片机和uc3842芯片的电池冲放电路 | |
| CN205335970U (zh) | 一种应用于建筑物公共照明的屋面光伏发电系统 | |
| CN116914893B (zh) | 锂电池放电控制电路 | |
| CN214479715U (zh) | 自动切换控制电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 610041 No. 8, Xiaotian West Street, Chengdu, Sichuan Patentee after: Sichuan Dongzheng Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: 610041 No. 8, Xiaotian West Street, Chengdu, Sichuan Patentee before: SICHUAN DONGZHENG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |