CN218415860U - 一种锂电池充电管理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种锂电池充电管理系统，包括单片机控制模块以及分别与单片机控制模块连接的功率转换模块、输出控制模块、输出信号检测模块以及充电指示模块，功率转换模块与输出控制模块连接，输出控制模块与输出信号检测模块分别与电池的充电端口连接；功率转换模块用于控制恒压或恒流输出；输出控制模块用于对充电各阶段控制；单片机控制模块用于采集输出信号并控制系统输出；输出信号检测模块用于采样电池输出的电压和电流信号；充电指示模块用于指示充电器实时充电状态。此锂电池充电管理系统可实时检测充电状态，按电池电压不同，分阶段进行充电控制，从而提高电池充电过程的安全可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂电池充电技术领域，尤其是涉及一种锂电池充电管理系统。
背景技术
锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
现有的技术中，由于常规的锂电池充电器在充电全过程只有恒压和恒流转换，并不具备细致的充电阶段管理，对于电池充电的安全可靠性存在隐患，并且对于电池是否充满也没有明确的判定依据，因此电池充电过程中的安全可靠性亟需提高。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种锂电池充电管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种锂电池充电管理系统，包括单片机控制模块以及分别与所述单片机控制模块连接的功率转换模块、输出控制模块、输出信号检测模块以及充电指示模块，所述功率转换模块与所述输出控制模块连接，所述输出控制模块与所述输出信号检测模块分别与电池的充电端口连接；
所述功率转换模块用于控制恒压或恒流输出；
所述输出控制模块用于对充电各阶段控制；
所述单片机控制模块用于采集输出信号并控制系统输出；
所述输出信号检测模块用于采样电池输出的电压和电流信号；
所述充电指示模块用于指示充电器实时充电状态。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括与所述单片机控制模块连接的充电监控模块，所述充电监控模块用以提供使用者设置可对该电池进行充电的电池剩余电量临界值。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括与所述充电监控模块连接的存储模块，所述存储模块用以存储使用者通过该充电监控模块所设置的电池剩余电量临界值。
此锂电池充电管理系统，主要于电子设备与充电单元电性连接时，比较电池当前的剩余电量与使用者预设的剩余电量临界值，若电池当前的剩余电量低于该临界值，则对电池进行充电。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述单片机控制模块连接有以太网模块，并通过以太网模块将电池充电数据传输至上位机。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述上位机为云服务器，所述云服务器连接云组态平台，智能终端通过网络从所述云组态平台获取电池充电数据。
本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括计时单元以及与所述计时单元连接的充电器，所述充电器与所述输出控制模块连接；
所述计时单元用于接收所述充电器发送的充电信号值，并根据所述充电信号值控制所述充电器的输出。
综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：
此锂电池充电管理系统可实时检测充电状态，按电池电压不同，分阶段进行充电控制，从而提高电池充电过程的安全可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构框图。
图2为本实用新型对锂电池充电过程中软件控制的流程图。
附图标记：1、单片机控制模块；2、功率转换模块；3、输出控制模块；4、输出信号检测模块；5、充电指示模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例一：
参照图1，为本实用新型公开的一种锂电池充电管理系统，包括单片机控制模块1以及分别与单片机控制模块1连接的功率转换模块2、输出控制模块3、输出信号检测模块4以及充电指示模块5，功率转换模块2与输出控制模块3连接，输出控制模块3与输出信号检测模块4分别与电池的充电端口连接；
功率转换模块2用于控制恒压或恒流输出；
输出控制模块3用于对充电各阶段控制；
单片机控制模块1用于采集输出信号并控制系统输出；
输出信号检测模块4用于采样电池输出的电压和电流信号；
充电指示模块5用于指示充电器实时充电状态。
本实用新型还包括与单片机控制模块1连接的充电监控模块，充电监控模块用以提供使用者设置可对该电池进行充电的电池剩余电量临界值。本充电管理系统还包括与充电监控模块连接的存储模块，存储模块用以存储使用者通过该充电监控模块所设置的电池剩余电量临界值。
此锂电池充电管理系统，主要于电子设备与充电单元电性连接时，比较电池当前的剩余电量与使用者预设的剩余电量临界值，若电池当前的剩余电量低于该临界值，则对电池进行充电。
单片机控制模块1连接有以太网模块，并通过以太网模块将电池充电数据传输至上位机。在本实施例中，上位机为云服务器，云服务器连接云组态平台，智能终端通过网络从云组态平台获取电池充电数据。
还包括计时单元以及与计时单元连接的充电器，充电器与输出控制模块3连接。计时单元用于接收充电器发送的充电信号值，并根据充电信号值控制充电器的输出。
参照图2，为本实用新型对锂电池充电过程中软件控制的流程图，电源上电开机，电源上的输出端口进行状态监测，分别为短路状态或空载状态。在短路状态下，若短路去除并有电池接入时，则开始分析电池电压；若短路状态没有去除，则进行短路保护，然后关断输出指示状态异常，在分析电池电压过程中，若输出电压>60V时，则触发过压保护，然后关断输出指示状态异常。在空载状态下，若没有电池接入，则关断输出空载状态指示，若有电池接入，则开始分析电池电压。在恒压充电阶段时，当充电电流<0.2A，则充电结束，关断输出，否则继续进行恒压充电。
本实施例的实施原理为：根据检测电池不同的电压，分别进入不同的充电阶段，由充电系统自动管理充电电流，对过压过充等都有保护措施，其中单片机控制模块1作为本系统控制核心，负责输出信号的采集，同时将数据处理之后控制功率转换模块2输出所需的电压和电流，管理输出控制模块3在各个电压阶段的充电状态，充电指示模块5负责指示系统当前充电状态。在锂电池充电过程软件控制流程图中，详尽论述了整个充电控制逻辑。此锂电池充电管理系统可实时检测充电状态，按电池电压不同，分阶段进行充电控制，从而提高电池充电过程的安全可靠性。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种锂电池充电管理系统，其特征在于：包括单片机控制模块(1)以及分别与所述单片机控制模块(1)连接的功率转换模块(2)、输出控制模块(3)、输出信号检测模块(4)以及充电指示模块(5)，所述功率转换模块(2)与所述输出控制模块(3)连接，所述输出控制模块(3)与所述输出信号检测模块(4)分别与电池的充电端口连接；
所述功率转换模块(2)用于控制恒压或恒流输出；
所述输出控制模块(3)用于对充电各阶段控制；
所述单片机控制模块(1)用于采集输出信号并控制系统输出；
所述输出信号检测模块(4)用于采样电池输出的电压和电流信号；
所述充电指示模块(5)用于指示充电器实时充电状态。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池充电管理系统，其特征在于：还包括与所述单片机控制模块(1)连接的充电监控模块，所述充电监控模块用以提供使用者设置可对该电池进行充电的电池剩余电量临界值。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池充电管理系统，其特征在于：还包括与所述充电监控模块连接的存储模块，所述存储模块用以存储使用者通过该充电监控模块所设置的电池剩余电量临界值。
4.根据权利要求1所述的一种锂电池充电管理系统，其特征在于：所述单片机控制模块(1)连接有以太网模块，并通过以太网模块将电池充电数据传输至上位机。
5.根据权利要求4所述的一种锂电池充电管理系统，其特征在于：所述上位机为云服务器，所述云服务器连接云组态平台，智能终端通过网络从所述云组态平台获取电池充电数据。
6.根据权利要求1所述的一种锂电池充电管理系统，其特征在于：还包括计时单元以及与所述计时单元连接的充电器，所述充电器与所述输出控制模块(3)连接；
所述计时单元用于接收所述充电器发送的充电信号值，并根据所述充电信号值控制所述充电器的输出。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222092147.0U CN218415860U (zh) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | 一种锂电池充电管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN218415860U true CN218415860U (zh) | 2023-01-31 |
Family
ID=85026073
Family Applications (1)
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| CN202222092147.0U Active CN218415860U (zh) | 2022-08-10 | 2022-08-10 | 一种锂电池充电管理系统 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-08-10 CN CN202222092147.0U patent/CN218415860U/zh active Active
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