CN214626479U - 一种钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，包括光伏太阳能板，太阳能光伏电板通过自动升降压电路与钛酸锂电池BT1和锂电池BT2相连，锂电池与降压模块的输入端相连，钛酸锂电池通过理想二极管D2与降压模块相连，降压模块包括降压芯片U1，锂电池BT2的正极与理想二极管D2的输入端相连，理想二极管D2的输出端与钛酸锂电池BT1的正极相连，钛酸锂电池BT1的正极与MOS管M1的漏极相连，MOS管M1的源极与降压芯片U1的SW端口相连，SW端口通过电容Cbst与降压芯片U1的BST端口相连，降压芯片U1的SW端口通过电感L1与负载相连。本实用新型可以充分地利用电能，延长电池的使用寿命，性价比高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，属于光伏太阳能充电技术领域。
背景技术
随着经济的发展、社会的进步，人们对能源提出越来越高的要求，寻找新能源成为当前人类面临的迫切课题。太阳能是新兴能源，取之不竭。利用太阳能发电已经是一种十分成熟的技术手段，常常运用在户外无市电的情况下的交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、雾灯等，但其电路稳定性有待提升。当太阳能不足时，往往需要通过锂电池或者钛酸锂电池向负载供电，而传统的锂电池虽然价格便宜，但是使用寿命短；而钛酸锂电池价格昂贵，成本高，需要一种用于钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，可以充分地利用电能，延长电池的使用寿命，性价比高，两种电池的供电切换过度平缓，能够为LED灯等负载提供稳定的电源。
为了解决上述技术问题，本实用新型的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，包括光伏太阳能板，所述光伏太阳能板通过自动升降压电路与钛酸锂电池BT1和锂电池BT2相连，所述锂电池与降压模块的输入端相连，所述钛酸锂电池通过理想二极管D2与降压模块相连，所述降压模块包括降压芯片U1，所述降压芯片U1为LM5145RGYR芯片，所述锂电池BT2的正极与理想二极管D2的输入端相连，所述理想二极管D2的输出端与钛酸锂电池BT1的正极相连，所述钛酸锂电池BT1与锂电池BT2的负极共同接地，所述钛酸锂电池BT1的正极与MOS管M1的漏极相连，所述MOS管M1的源极与降压芯片U1的SW端口相连，所述SW端口通过电容Cbst与所述降压芯片U1的BST端口相连，所述降压芯片U1的HO端口与MOS管M1的栅极相连，所述降压芯片U1的SW端口通过电感L1与负载相连。
进一步的，所述降压模块还包括电压保护电路，所述钛酸锂电池BT1的正极通过分压电阻Ruv1与降压芯片U1的EN_UVLO端口相连，所述EN_UVLO端口通过分压电阻Ruv2接地。
进一步的，所述降压芯片U1的RT端口通过电阻RT接地，所述降压芯片U1的SS_TRK端口通过电容Css接地并与PGND端口相连。
进一步的，所述降压模块还包括电流调整电路，所述降压芯片U1的ILIM端口通过电阻Rilim与MOS管M2的漏极相连，所述MOS管M2的栅极与所述降压芯片U1的LO端口相连，所述MOS管M2的源极接地，所述MOS管M2的漏极通过电感L1与负载相连，所述电感L1通过电容Cout接地。
进一步的，所述降压模块还包括误差放大器环路补偿电路，所述降压芯片U1的FB端口通过电阻Rfbt与负载相连并通过电阻Rfbb接地，所述降压芯片的COMP端口通过相串联的电容Ccomp1和电阻Rcomp1与降压芯片U1的FB端口相连，所述电容Ccomp1与电阻Rcomp1的两端并联有电容Ccomp2,所述电阻Rfbt的两端并联有电阻Rcomp2与电容Ccomp3构成的RC串联电路。
进一步的，所述降压模块还包括同步输入电路，所述降压芯片U1的SYNCIN端口通过电阻Rvcc与降压芯片U1的VCC端口相连，所述降压芯片U1的PGOOD端口通过电阻Rpgood与降压芯片U1的VCC端口相连，所述Vcc端口通过电容Cvcc接地并与降压芯片U1的PGND端口相连。
进一步的，所述钛酸锂电池BT1的两端并联有稳压二极管D1和电容Cin。
进一步的，所述负载为LED灯，所述LED灯包括四个相互并联的LED发光电路，每个LED发光电路包括相互串联的两个发光二极管和一个电阻。
进一步的，所述钛酸锂电池BT1由三串钛酸锂电池组成，所述锂电池BT2由两串三元锂电池组成。
本实用新型的有益效果是：
1、在光照充足时，太阳能板通过自动升降压电路给钛酸锂电池、锂电池充电的同时，向负载供电；在光源不够时，钛酸锂电池和锂电池再依次向负载供电；
2、在放电过程中，12.6V的钛酸锂电池优先给负载供电，在钛酸锂电池电量消耗完或电压降低至8.4V以下后由电压为8.4V的三元锂电池向负载供电，理想二极管避免了电压高的钛酸锂电池给电压低的三元锂电池充电，充分地利用了电能，在连续阴雨天的情况下可以满足72小时持续放电；
3、当负载为5V的LED灯时，当12.6V钛酸锂电池放电完成后，三元锂电池继续放电，利用人体视觉暂留效应，50HZ无闪烁的标准，切换时间在20ms以内，所以人眼不能分辨电源切换这一过程，不影响使用，既为LED灯等负载提供稳定的电源，也延长了电池的使用寿命，降低了维护和生产成本，性价比高。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图，
图2为本实用新型中降压模块的电路原理图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，本实用新型的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，包括光伏太阳能板，光伏太阳能板通过自动升降压电路与钛酸锂电池BT1和锂电池BT2相连，锂电池与降压模块的输入端相连，钛酸锂电池通过理想二极管D2与降压模块相连，降压模块包括降压芯片U1，降压芯片U1为LM5145RGYR芯片，锂电池BT2的正极与理想二极管D2的输入端相连，理想二极管D2的输出端与钛酸锂电池BT1的正极相连，钛酸锂电池BT1与锂电池BT2的负极共同接地，钛酸锂电池BT1的正极与MOS管M1的漏极相连，MOS管M1的源极与降压芯片U1的SW端口相连，SW端口通过电容Cbst与降压芯片U1的BST端口相连，降压芯片U1的HO端口与MOS管M1的栅极相连，降压芯片U1的SW端口通过电感L1与负载相连。钛酸锂电池BT1由三串钛酸锂电池组成，锂电池BT2由两串三元锂电池组成。
如图2所示，降压模块还包括电压保护电路，钛酸锂电池BT1的正极通过分压电阻Ruv1与降压芯片U1的EN_UVLO端口相连，EN_UVLO端口通过分压电阻Ruv2接地。降压芯片U1的RT端口通过电阻RT接地，降压芯片U1的SS_TRK端口通过电容Css接地并与PGND端口相连。
降压模块还包括电流调整电路，降压芯片U1的ILIM端口通过电阻Rilim与MOS管M2的漏极相连，MOS管M2的栅极与降压芯片U1的LO端口相连，MOS管M2的源极接地，MOS管M2的漏极通过电感L1与负载相连，电感L1通过电容Cout接地。
降压模块还包括误差放大器环路补偿电路，降压芯片U1的FB端口通过电阻Rfbt与负载相连并通过电阻Rfbb接地，降压芯片的COMP端口通过相串联的电容Ccomp1和电阻Rcomp1与降压芯片U1的FB端口相连，电容Ccomp1与电阻Rcomp1的两端并联有电容Ccomp2,电阻Rfbt的两端并联有电阻Rcomp2与电容Ccomp3构成的RC串联电路。
降压模块还包括同步输入电路，降压芯片U1的SYNCIN端口通过电阻Rvcc与降压芯片U1的VCC端口相连，降压芯片U1的PGOOD端口通过电阻Rpgood与降压芯片U1的VCC端口相连，Vcc端口通过电容Cvcc接地并与降压芯片U1的PGND端口相连。
钛酸锂电池BT1的两端并联有稳压二极管D1和电容Cin。负载为LED灯，LED灯包括四个相互并联的LED发光电路，每个LED发光电路包括相互串联的两个发光二极管和一个电阻。
在放电过程中，12.6V的钛酸锂电池优先给负载供电，在钛酸锂电池电量消耗完或电压降低至8.4V以下后由电压为8.4V的三元锂电池向负载供电，理想二极管避免了电压高的钛酸锂电池给电压低的三元锂电池充电，充分地利用了电能，在连续阴雨天的情况下可以满足72小时持续放电。
上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (9)
1.一种钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，包括光伏太阳能板，其特征在于：所述光伏太阳能板通过自动升降压电路与钛酸锂电池BT1和锂电池BT2相连，所述锂电池BT2与降压模块的输入端相连，所述钛酸锂电池BT1通过理想二极管D2与降压模块相连，所述降压模块包括降压芯片U1，所述降压芯片U1为LM5145RGYR芯片，所述锂电池BT2的正极与理想二极管D2的输入端相连，所述理想二极管D2的输出端与钛酸锂电池BT1的正极相连，所述钛酸锂电池BT1与锂电池BT2的负极共同接地，所述钛酸锂电池BT1的正极与MOS管M1的漏极相连，所述MOS管M1的源极与降压芯片U1的SW端口相连，所述SW端口通过电容Cbst与所述降压芯片U1的BST端口相连，所述降压芯片U1的HO端口与MOS管M1的栅极相连，所述降压芯片U1的SW端口通过电感L1与负载相连。
2.根据权利要求1所述的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，其特征在于：所述降压模块还包括电压保护电路，所述钛酸锂电池BT1的正极通过分压电阻Ruv1与降压芯片U1的EN_UVLO端口相连，所述EN_UVLO端口通过分压电阻Ruv2接地。
3.根据权利要求1所述的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，其特征在于：所述降压芯片U1的RT端口通过电阻RT接地，所述降压芯片U1的SS_TRK端口通过电容Css接地并与PGND端口相连。
4.根据权利要求1所述的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，其特征在于：所述降压模块还包括电流调整电路，所述降压芯片U1的ILIM端口通过电阻Rilim与MOS管M2的漏极相连，所述MOS管M2的栅极与所述降压芯片U1的LO端口相连，所述MOS管M2的源极接地，所述MOS管M2的漏极通过电感L1与负载相连，所述电感L1通过电容Cout接地。
5.根据权利要求1所述的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，其特征在于：所述降压模块还包括误差放大器环路补偿电路，所述降压芯片U1的FB端口通过电阻Rfbt与负载相连并通过电阻Rfbb接地，所述降压芯片的COMP端口通过相串联的电容Ccomp1和电阻Rcomp1与降压芯片U1的FB端口相连，所述电容Ccomp1与电阻Rcomp1的两端并联有电容Ccomp2,所述电阻Rfbt的两端并联有电阻Rcomp2与电容Ccomp3构成的RC串联电路。
6.根据权利要求1所述的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，其特征在于：所述降压模块还包括同步输入电路，所述降压芯片U1的SYNCIN端口通过电阻Rvcc与降压芯片U1的VCC端口相连，所述降压芯片U1的PGOOD端口通过电阻Rpgood与降压芯片U1的VCC端口相连，所述Vcc端口通过电容Cvcc接地并与降压芯片U1的PGND端口相连。
7.根据权利要求1所述的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，其特征在于：所述钛酸锂电池BT1的两端并联有稳压二极管D1和电容Cin。
8.根据权利要求1所述的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，其特征在于：所述负载为LED灯，所述LED灯包括四个相互并联的LED发光电路，每个LED发光电路包括相互串联的两个发光二极管和一个电阻。
9.根据权利要求1所述的钛酸锂电池与锂电池的充放电管理电路，其特征在于：所述钛酸锂电池BT1由三串钛酸锂电池组成，所述锂电池BT2由两串三元锂电池组成。
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