内置锂电池充放电及功率变换电路的电源管理系统的制作方法

xiaoxiao2020-08-01  1

专利名称:内置锂电池充放电及功率变换电路的电源管理系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及充放电电路系统,具体是一种内置锂电池充放电及功率变换电路的电源管理系统。
背景技术
当前,在便携式电子产品中,如智能手机、充电宝等,都采用外置电源适配器(基本上小于1A)给电子产品的内置电池充电。在使用时,通过锂电池放电来对外充电或者维持系统运行。这种产品存在的不足之处为:1、电源适配器是外置,而且适配器仅作为内置电池的充电使用。在移去内置电池后,即使插上电源适配器,系统也不能工作;2、在充电时,为了维持系统工作,电池处于边充电,便放电的模式,影响电池寿命;3、没有设置系统用电模块的优先级。由于这些不足,使现有便携式电子产品的充放电电路系统无法满足较高的使用要求。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种能够为负载提供多种供电方式、适用范围广、使用寿命长、使用方便的内置锂电池充放电及功率变换电路的电源管理系统。本实用新型的内置锂电池充放电及功率变换电路的电源管理系统包括有:与交流电源连接的AC - DC单元、一个电源管理单元、包含有锂电池的锂电池充放电单元、能够对系统运行进行控制的MCU单元;所述电源管理单元的电源输入端与AC - DC单元的直流输出端连接,以获得外部的电源输入;电源管理单元的充电输出端和放电输入端连接至锂电池充放电单元,能够为锂电池充电或获得锂电池的输出电量;所述电源管理单元的供电输出端连接负载和MCU单元,为负载和MCU单元供电;MCU单元具有与锂电池充放电单元的信号输出端连接的信号输入端,用来采集锂电池充放电单元的温度和工作状态信号;MCU单元还具有与电源管理单元的信号输出端连接的信号输入端,用来采集电源管理单元的工作状态信号;MCU单元还具有与锂电池充放电单元和负载的控制部分连接控制输出端,用来以充放电过程和负载的投入或切出进行控制。该系统中还包括有一个能够检测负载电流的电流检测模块,电流检测模块的检测信号输出至MCU单元,由MCU单元根据负载工作情况对其他单元的工作状态进行控制。本实用新型的优点体现在:1、系统内包含AC-DC功率转换电路,可满足对锂电池充电及系统模块用电的同步供电,解决没有电池系统无法工作的问题;2、系统通过MCU单元可对各个用电部分的优先级进行配置;3、在外部供电不足时,内置电池可以续电,保证系统正常工作;4、移除外部供电时,内置电池可以在MCU单元控制下进行系统供电。

图1是本实用新型实施例的系统原理图。
具体实施方式
如图所示,该内置锂电池充放电及功率变换电路的电源管理系统包括有:与交流电源连接的AC - DC单元、一个电源管理单元、包含有锂电池的锂电池充放电单元、能够对系统运行进行控制的MCU单元;电源管理单元的电源输入端与AC - DC单元的直流输出端连接,以获得外部的电源输入;电源管理单元的充电输出端和放电输入端连接至锂电池充放电单元,能够为锂电池充电或获得锂电池的输出电量;所述电源管理单元的供电输出端连接负载和MCU单元,为负载和MCU单元供电;MCU单元具有与锂电池充放电单元的信号输出端连接的信号输入端,用来采集锂电池充放电单元的温度和工作状态信号;MCU单元还具有与电源管理单元的信号输出端连接的信号输入端,用来采集电源管理单元的工作状态信号;MCU单元还具有与锂电池充放电单元和负载的控制部分连接控制输出端,用来以充放电过程和负载的投入或切出进行控制。该系统中还包括有一个能够检测负载电流的电流检测模块,电流检测模块的检测信号输出至MCU单元,由MCU单元根据负载工作情况对其他单元的工作状态进行控制。本实用新型实施例中,电源管理单元实现功能为:1、AC-DC单元供电的分配,包括锂电池的充电、系统模块供电(保证优先使用AC-DC模组供电);2、电池续电,即当AC-DC的负载重,电池放电来增加功率;3、电池放电管理,当AC移除时,可以通过开关选择电池放电。MCU单元是系统的主控模组,通过编写软件,来实现充电管理、电池状态监控、供电优先级设置及采集各负载单元的电流并通过使能端来设置模组的关闭,保护系统电路及电池放电。本实施例采用差分放大器来实现检测负载的功率,然后传递信号到MCU的ADC端口,检测负载的用电状况。
权利要求1.一种内置锂电池充放电及功率变换电路的电源管理系统,其特征是:它包括有与交流电源连接的AC - DC单元、一个电源管理单元、包含有锂电池的锂电池充放电单元、能够对系统运行进行控制的MCU单元;所述电源管理单元的电源输入端与AC - DC单元的直流输出端连接;电源管理单元的充电输出端和放电输入端连接至锂电池充放电单元;所述电源管理单元的供电输出端连接负载和MCU单元;MCU单元具有与锂电池充放电单元的信号输出端连接的信号输入端;MCU单元还具有与电源管理单元的信号输出端连接的信号输入端;MCU单元还具有与锂电池充放电单元和负载的控制部分连接控制输出端。
2.根据权利要求1所述的内置锂电池充放电及功率变换电路的电源管理系统,其特征是:该系统中还包括有一个能够检测负载电流的电流检测模块,电流检测模块的检测信号输出至MCU单元。
专利摘要本实用新型涉及一种内置锂电池充放电及功率变换电路的电源管理系统。它包括有与交流电源连接的AC-DC单元、一个电源管理单元、包含有锂电池的锂电池充放电单元、能够对系统运行进行控制的MCU单元;所述电源管理单元的电源输入端与AC-DC单元的直流输出端连接;电源管理单元的充电输出端和放电输入端连接至锂电池充放电单元;所述电源管理单元的供电输出端连接负载和MCU单元;MCU单元具有与锂电池充放电单元的信号输出端连接的信号输入端;MCU单元还具有与电源管理单元的信号输出端连接的信号输入端;MCU单元还具有与锂电池充放电单元和负载的控制部分连接控制输出端。本实用新型能够为负载提供多种供电方式、适用范围广、使用寿命长、使用方便。
文档编号H02J7/02GK203026996SQ20132001454
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者李修良 申请人:李修良

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