CN215267710U - 一种智能门锁电池usb充电管理电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能门锁电池USB充电管理电路，涉及充电管理电路，该智能门锁电池USB充电管理电路，包括：USB供电模块，用于提供5V/2A的直流电压；综合控制模块，用于综合管理电池的充电；与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本方案具有涓流充电功能(即小电流预充功能)；具有USB连接自适应保护功能，减少大电流对电池的冲击,可有效延长电池寿命；充电电流可配置；截止电压可配置；充电电流小于设定值时自动停止升压，保证电池不出现充电至0截止电流；集成电路U1配合集成电路Q1（N+P型MOS管）升压给双节电池提供充电能量，并智能地管理整个充电过程；整个电路简洁，器件数量较少，生产成本比同类应用方案还低。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电管理电路，具体是一种智能门锁电池USB充电管理电路。
背景技术
现有(PWM软件调制)智能门锁电池USB升压充电电路优点为：具有涓流充电功能（即小电流预充功能）；充电电流可配置；充电截止电压8.4V/8.7V可配置；充电电流小于设定值时自动停止升压，保证电池不出现充电至0截止电流。缺点为：充满电压精度偏低；不具备涓流充电功能（即小电流预充功能）；组装生产过程中容易损坏电流采样电阻；器件多，生产成本偏高。
现有(软硬结合方案)智能门锁电池USB升压充电电路优点为：充电电流小于设定值时自动停止升压，保证电池不出现充电至0截止电流；充电电流可配置；充电截止电压8.4V/8.7V可配置。 缺点为：USB插头接触不良容易误判为充满电，或电流降低造成充电时间过长；USB输入电压尖峰易干扰PWM频率造成功率管因电流过大而烧毁；不具备输出短路关断保护功能；USB输入及升压输出之间不能共地线，需要串接检流电阻隔离。
以上两种智能门锁USB升压电路都各自存在缺点，需要一种新的USB升压充电电路解决各种问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种智能门锁电池USB充电管理电路，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：
一种智能门锁电池USB充电管理电路，包括：
USB供电模块，用于提供5V/2A的直流电压；
综合控制模块，用于管理电池的可配置充电截止电压、可配置充电电流，同时判断充电截止电流、保护输入端电源不过载；
发光指示模块，用于发光显示电池充电状态；
驱动升压模块，用于升高电压为电池充电；
USB供电模块输出端连接综合控制模块的输入端，综合控制模块的第一输出端连接发光指示模块输入端，综合控制模块的第二端连接驱动升压模块输入端，驱动升压模块输出端连接电池。
作为本实用新型再进一步的方案：综合控制模块包括集成电路U1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2，集成电路U1的2号引脚连接电容C2，电容C2的另一端接地，集成电路U1的8号引脚连接电阻R3、电容C1，电阻R3的另一端连接USB供电模块的输出端，集成电路U1的3号引脚连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电容C3、电池的正极，集成电路U1的5号引脚连接电阻R4。
作为本实用新型再进一步的方案：发光指示模块包括电阻R1、电阻R2、二极管LED1、二极管LED2，电阻R1的一端连接二极管LED2的正极，二极管LED2的负极连接集成电路U1的1号引脚、二极管LED1的正极，二极管LED1的负极连接电阻R2，电阻R2的另一端接地。
作为本实用新型再进一步的方案：驱动升压模块包括集成电路Q1、电容C4、电感L1、二极管D1、电容C3，电容C1的另一端连接集成电路Q1的1号引脚、电容C4，电阻R4的另一端连接集成电路Q1的2号引脚，集成电路U1的8号引脚连接集成电路Q1的3号引脚，集成电路U1的6号引脚连接集成电路Q1的4号引脚，电容C4的另一端连接电感L1、集成电路Q1的5号引脚、集成电路Q1的6号引脚，电感L1的另一端连接集成电路Q1的7号引脚、集成电路Q1的8号引脚、二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电池的正极、电容C3，电容C3的另一端连接电池的负极。
作为本实用新型再进一步的方案：集成电路U1型号为QH327，集成电路Q1包括NMOS管和PMOS管。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本方案具有涓流充电功能(即小电流预充功能)；具有USB连接自适应保护功能，减少大电流对电池的冲击,可有效延长电池寿命；充电电流可配置；截止电压可配置；充电电流小于设定值时自动停止升压，保证电池不出现充电至0截止电流；集成电路U1配合集成电路Q1（N+P型MOS管）升压给双节电池提供充电能量，并智能地管理整个充电过程；整个电路简洁，器件数量较少，生产成本比同类应用方案还低。
附图说明
图1为一种智能门锁电池USB充电管理电路的原理图。
图2为一种智能门锁电池USB充电管理电路的电路图。
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1，一种智能门锁电池USB充电管理电路，包括：
USB供电模块，用于提供5V/2A的直流电压；
综合控制模块，用于管理电池的可配置充电截止电压、可配置充电电流，同时判断充电截止电流、保护输入端电源不过载；
发光指示模块，用于发光显示电池充电状态；
驱动升压模块，用于升高电压为电池充电；
USB供电模块输出端连接综合控制模块的输入端，综合控制模块的第一输出端连接发光指示模块输入端，综合控制模块的第二端连接驱动升压模块输入端，驱动升压模块输出端连接电池。
在本实施例中：请参阅图2，综合控制模块包括集成电路U1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2，集成电路U1的2号引脚连接电容C2，电容C2的另一端接地，集成电路U1的8号引脚连接电阻R3、电容C1，电阻R3的另一端连接USB供电模块的输出端，集成电路U1的3号引脚连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电容C3、电池的正极，集成电路U1的5号引脚连接电阻R4。
集成电路U1通过电阻R5采集电池的电压；通过采集电阻R3两端的电压进行PWM输出到集成电路Q1的NMOS驱动升压充电，充电过程中，U1内部进行输入自适应控制，以保证输入端电源不过载；电阻R3设定充电电流，阻值越大电流越小，以此配置充电电流；通过电阻R5可调整充电截止电压,阻值越大电压越高，使得充电截止电压可配置；集成电路U1采样R3电阻以判断充电截止电流，保证电池不出现充电至0截止电流。
在本实施例中：请参阅图2，发光指示模块包括电阻R1、电阻R2、二极管LED1、二极管LED2，电阻R1的一端连接二极管LED2的正极，二极管LED2的负极连接集成电路U1的1号引脚、二极管LED1的正极，二极管LED1的负极连接电阻R2，电阻R2的另一端接地。
在电池开始充电时，二极管LED2发光；在电池充电充满时，集成电路U1通过电阻R5电阻采集电池的电压，判断电池电压大于满充值时，集成电路U1通过第6脚关闭集成电路Q1的PMOS通路，并通过第1脚输出满充指示灯，二极管LED1发光。
在本实施例中：请参阅图2，驱动升压模块包括集成电路Q1、电容C4、电感L1、二极管D1、电容C3，电容C1的另一端连接集成电路Q1的1号引脚、电容C4，电阻R4的另一端连接集成电路Q1的2号引脚，集成电路U1的8号引脚连接集成电路Q1的3号引脚，集成电路U1的6号引脚连接集成电路Q1的4号引脚，电容C4的另一端连接电感L1、集成电路Q1的5号引脚、集成电路Q1的6号引脚，电感L1的另一端连接集成电路Q1的7号引脚、集成电路Q1的8号引脚、二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电池的正极、电容C3，电容C3的另一端连接电池的负极。
通过集成电路U1的8号引脚采集R3两端的电压值进行PWM输出到集成电路Q1的NMOS，以此控制NMOS导通与否，通过电容C4、电感L1存储电能和放出电能，以此达到升压目的，通过二极管D1、电容C2整流滤波，输出平稳直流电。
在本实施例中：请参阅图2，集成电路U1型号为QH327，集成电路Q1包括NMOS管和PMOS管。
本实用新型的工作原理是：USB供电模块输出5V/2A直流电，综合控制模块的集成电路U1通过电阻R3、电阻R4、电阻R5来以此改变充电电池的充电电压大小、充电电流大小、充电截止电压大小，通过发光指示模块指示电池充电处于充满状态还是正在充电转态，通过驱动升压模块升高输出给电池的电压，确保电池得到合适的充电电压，整个电路简洁，器件数量较少，生产成本比同类应用方案低。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种智能门锁电池USB充电管理电路，其特征在于：
该智能门锁电池USB充电管理电路，包括：
USB供电模块，用于提供5V/2A的直流电压；
综合控制模块，用于管理电池的可配置充电截止电压、可配置充电电流，同时判断充电截止电流、保护输入端电源不过载；
发光指示模块，用于发光显示电池充电状态；
驱动升压模块，用于升高电压为电池充电；
USB供电模块输出端连接综合控制模块的输入端，综合控制模块的第一输出端连接发光指示模块输入端，综合控制模块的第二端连接驱动升压模块输入端，驱动升压模块输出端连接电池。
2.根据权利要求1所述的智能门锁电池USB充电管理电路，其特征在于，综合控制模块包括集成电路U1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2，集成电路U1的2号引脚连接电容C2，电容C2的另一端接地，集成电路U1的8号引脚连接电阻R3、电容C1，电阻R3的另一端连接USB供电模块的输出端，集成电路U1的3号引脚连接电阻R5，电阻R5的另一端连接电容C3、电池的正极，集成电路U1的5号引脚连接电阻R4。
3.根据权利要求1所述的智能门锁电池USB充电管理电路，其特征在于，发光指示模块包括电阻R1、电阻R2、二极管LED1、二极管LED2，电阻R1的一端连接二极管LED2的正极，二极管LED2的负极连接集成电路U1的1号引脚、二极管LED1的正极，二极管LED1的负极连接电阻R2，电阻R2的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的智能门锁电池USB充电管理电路，其特征在于，驱动升压模块包括集成电路Q1、电容C4、电感L1、二极管D1、电容C3，电容C1的另一端连接集成电路Q1的1号引脚、电容C4，电阻R4的另一端连接集成电路Q1的2号引脚，集成电路U1的8号引脚连接集成电路Q1的3号引脚，集成电路U1的6号引脚连接集成电路Q1的4号引脚，电容C4的另一端连接电感L1、集成电路Q1的5号引脚、集成电路Q1的6号引脚，电感L1的另一端连接集成电路Q1的7号引脚、集成电路Q1的8号引脚、二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电池的正极、电容C3，电容C3的另一端连接电池的负极。
5.根据权利要求4所述的智能门锁电池USB充电管理电路，其特征在于，集成电路U1型号为QH327，集成电路Q1包括NMOS管和PMOS管。
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| CN202121295536.2U CN215267710U (zh) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | 一种智能门锁电池usb充电管理电路 |
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