[實用新型]鋰電池快速充電及電量管理系統

有效

• 申請號: 201620885224.X
• 申請日: 2016-08-15
• 公開（公告）號: CN206135441U
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 朱罡;高軍;胡特;黃波;劉智臣;陳婷婷
• 申請（專利權）人: 湖南安瀾信息系統研究有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種鋰電池快速充電及電量管理系統，屬于智能化設備領域。

背景技術

隨著手機、平板電腦等智能化設備的功能不斷強大，鋰電池的應用也越來越廣泛，對電池管理的要求也明顯提高，而目前鋰電池的應用存在以下不足：1、鋰電池充電時間長、續航能力差；2、不合理的充電電壓、電流及工作溫度影響電池使用壽命甚至引發爆炸；3、受電池老化等因素影響，電量檢測精度差導致鋰電池電量沒有得到充分使用，同時電量顯示不準確。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術充電時間長、電量顯示不準確及鋰電池使用效率低的技術問題，提供一種充電速度快、充電電壓電流可控，精確預測鋰電池充放電曲線模型、自動調整電池老化、延長電池運行時間、改善再充電閾值、電量精確顯示、成本低、簡單易用的鋰電池快速充電及電量管理系統。

一種鋰電池快速充電及電量管理系統，包括相互電連接的充放電電路、電量管理電路及微控制電路；所述微控制電路通過I²C協議控制所述電量管理電路，同時所述電量管理電路將充放電過程中的情況通過片上集成狀態中斷輸出實時反饋給所述微控制電路；所述電量管理電路通過監測鋰電池輸出電流值實時計算鋰電池內部動態阻抗進而判斷出鋰電池電壓和容量值，得到鋰電池的充放電動態參數圖，再通過I²C協議控制所述充放電電路決定充放電進程。

在本實用新型提供的鋰電池快速充電及電量管理系統的一種較佳實施例中，所述充放電電路采用芯片BQ24195，所述芯片BQ24195包含可讀可寫寄存器REG00～REG07；所述芯片BQ24195支持DC3.9V～17V適配器或USB輸入供電，在輸入電壓低于3.9V或高于17V時，所述芯片BQ24195將自動停止工作；所述充放電電路輸入電流大小根據所述芯片BQ24195的所述可讀可寫寄存器REG00和所述芯片BQ24195外圍連接的不同阻值電阻共同決定，電流大小在100mA至3A間可調。

在本實用新型提供的鋰電池快速充電及電量管理系統的一種較佳實施例中，所述充放電電路可通過設置所述芯片BQ24195的所述可讀可寫寄存器REG06，使工作溫度達到60℃～120℃時開始降低充放電電流，具體溫度值可設置；所述充放電電路可通過設置所述芯片BQ24195的所述可讀可寫寄存器REG05，在鋰電池充電時間達到5h～20h時即自動停止充電，具體充電時間可設置。

在本實用新型提供的鋰電池快速充電及電量管理系統的一種較佳實施例中，所述充放電電路包含電路監測指示燈，所述電路監測指示燈連接至所述芯片BQ24195的充電狀態引腳，所述充電狀態引腳輸出低電平時所述電路監測指示燈點亮，表示鋰電池正在充電；所述充電狀態引腳輸出高電平時所述電路監測指示燈滅，表示鋰電池充電完成或充電禁止；所述充電狀態引腳輸出1Hz高低電平時所述電路監測指示燈閃爍，表示鋰電池充電異常。

在本實用新型提供的鋰電池快速充電及電量管理系統的一種較佳實施例中，所述充放電電路在鋰電池電壓低于2.2V時強制以100mA充電，達到2.2V時開始預充電，通過設置所述芯片BQ24195的所述可讀可寫寄存器REG03使電流在128mA～2048mA間可調，達到2.8V或3.0V時恒流充電，通過設置所述芯片BQ24195的所述可讀可寫寄存器REG02使電流在512mA～4544mA間可調，電壓充至4.208V時恒壓充電，電流降至128mA～2048mA時結束充電，具體電流值通過所述芯片BQ24195的所述可讀可寫寄存器REG03可設置，鋰電池電壓降低于電池管理電壓100mV或300mV時再充電，具體電壓值通過所述芯片BQ24195的所述可讀可寫寄存器REG04設置。

在本實用新型提供的鋰電池快速充電及電量管理系統的一種較佳實施例中，所述充放電電路在鋰電池放電時通過控制所述芯片BQ24195的內部Mos管通斷可保持放電電流達9A，輸出電壓高于鋰電池電壓150mV，但不低于3.5V；通過設置所述芯片BQ24195的所述可讀可寫寄存器REG02，可使所述充放電電路最大充電電流達4.5A。

在本實用新型提供的鋰電池快速充電及電量管理系統的一種較佳實施例中，所述電量管理電路采用芯片BQ27531-G1，所述芯片BQ27531-G1通過實時測量外圍低阻值電阻上流過的電流對鋰電池電量使用情況進行監測。

相較于現有技術，本實用新型提供的所述鋰電池快速充電及電量管理系統具有以下有益效果：