[實用新型]一種鋰電池的監測裝置

有效

• 申請號: 201420569590.5
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN204190430U
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 周晶晶;吳秋軒;李欽鋒;郭建宇;潘劍良
• 申請（專利權）人: 蘇州克蘭茲電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 連平

技術領域

本實用新型涉及電池充電技術領域，具體而言，涉及一種鋰電池的監測裝置。

背景技術

充電控制器實現的方式不同導致其充電效果不同。目前市場上很多采用大電流的快速充電法，所以在電池充滿后如不及時停止會使電池發燙，過度的過充會嚴重損害電池的壽命。也有一些低成本的充電控制器采用電壓比較法。為了防止過充，一般充電到90％就停止大電流快充，采用小電流涓流補充充電。一般地，為了使得電池充電充分，容易造成過充，表現為有些充電控制器在充電終了時電池經常發燙(電池在充電后期明顯發燙一般說明電池已過充)。對電池經常出現過充和欠充的缺點已越來越不能滿足人們的需要。鋰電池的使用壽命和單次循環使用時間與充電維護過程和使用情況密切相關。一部好的充電控制器不但能在短時間內將電量充足。而且對電池還能起到一定的維護作用，修復由于使用不當而造成的記憶效應，即容量下降(電池活性衰退)現象。因而傳統的普通充電控制器存在明顯的不足。

發明內容

本實用新型所解決的技術問題：如何進行鋰離子電池的狀態監測，了解鋰電池的基本狀態，以實現對電池的一系列保護。

本實用新型提供如下技術方案：一種鋰電池的監測裝置，包括鋰電池監測芯片、單片機、數碼管，所述電池監測芯片與鋰電池連接，所述單片機與電池監測芯片連接，所述數碼管與單片機連接。所述鋰電池的監測裝置還包括DC—DC轉換器，所述DC—DC轉換器連接鋰電池與單片機。

按上述技術方案，DC—DC轉換器的作用是通過直流變壓用鋰電池為單片機供電，在設計時直接采用5V直流電源直接為單片機供電。

本實用新型所述的電池監測芯片選用DS2741芯片，單片機選用AT89C2051單片機。

本實用新型采用片內電阻感應方式，由DS2741鋰電池監測芯片、AT89C2051單片機和數碼管組成。DS2741主要完成對電池當前狀態的監測，包括電流、溫度和剩余電量等參數的監測，同時它還能自動采集這些數據，并將其放在存儲器中。通過AT89C2051單片機可以按照用戶需要對電池的相應參數進行讀取和處理，然后送往數碼管進行顯示。AT89C2051單片機是整個裝置的控制處理中心，由于大量的工作均可由單片機來完成，因而明顯地降低了本實用新型的硬件復雜度。

數碼管可用來顯示用戶需要了解的電池當前狀態信息，以便用戶可根據這些信息作出相應的處理。實際上，該數碼管只接受單片機的控制和訪問。

作為本實用新型的進一步說明，所述DS2741鋰電池監測芯片包括兩個檢測端、一個I2C接口、功率控制模塊，所述兩個檢測端包括第一檢測端和第二檢測端，所述第一檢測端與充電器或負荷連接，所述第二檢測端與鋰電池連接，所述I2C接口包括串行數據輸入或輸出端和串行時鐘輸入端，所述輸入或輸出端通過第一數據線與單片機連接，所述串行時鐘輸入端通過第二數據線與單片機連接，所述第一數據線與第一檢測端之間設有第一電阻，所述第二數據線與第一檢測端之間設有第二電阻，所述功率控制模塊設引腳，所述引腳連接充電器或負荷、第一電容，所述第一電容接地。其中，所述第一電阻值和第二電阻值均為10K歐姆，所述第一電容值為0.1u法拉。其中，所述功率控制模塊在低電平時有效，當DS2741鋰電池監測芯片被放置在一個低功耗的睡眠狀態，所有設備包括I2C總線被禁用，先切換功率控制端的低電平，然后再復位設備和I2C總線。

作為本實用新型的進一步說明，所述AT89C2051單片機包括XTAL1和XTAL2引腳、RST引腳，所述XTAL1和XTAL2引腳連接晶振和第二電容、第三電容，所述晶振頻率為12M赫茲，所述第二電容和第三電容值均為30p法拉，所述RST引腳連接第四電容和第三電阻，所述第三電阻接地，所述第四電容值為10u法拉，所述第三電阻值為1K歐姆。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明：

圖1為本實用新型所述的一種鋰電池的監測裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中電池監測芯片的功能框圖；

圖3為本實用新型所述的一種鋰電池的監測裝置的電路圖；

圖4為電池監測芯片與單片機進行通訊的I2C總線的讀寫流程圖。

圖中符號說明：

10－電池監測芯片；11－功率控制模塊；12－檢測電阻；13－十位正符號A/D轉換器；14－當前寄存器；15－累加寄存器；16－溫度寄存器；17－電壓接口；

20－單片機；

30－數碼管；

40－鋰電池；

50－DC—DC轉換器；