[实用新型]基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路

权利要求书

1.一种基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，包括充电部分、放电部分、信息处理部分，其中所述充电部分由电源接入单元、充电电路、充电开关电路、充电电流采集电路组成；放电部分由放电电路、放电开关电路、放电电流采集电路组成；信息处理部分由电池、电压采集电路、电压转换电路、主控电路组成，其特征在于，所述电源接入单元、充电电路、充电控制开关电路、电池、放电控制开关电路、放电电路依次顺序相连，所述充电电流采集电路与充电电路和电池相连，放电电流采集电路与放电电路和电池相连，电池分别与电压转换电路、电压采集电路相连，主控电路分别与充电控制开关电路、放电控制开关电路、充电电流采集电路、放电电流采集电路、电压采集电路、电压转换电路相连。

2.根据权利要求1所述的基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，其特征在于，所述电源接入单元中，电源接入端子J1的3、4脚相连接入电源的正极，J1的1、2脚相连接入电源的负极作为整个电路的参考地，电解电容C1的正极、贴片电容C2的一端接到J1的3、4脚作为充电电路的输入端VIN，C1的负极、C2的另一端接参考地；所述充电电路的N沟道MOS管Q1的D极接VIN，S极与电感L1的一端、二极管D1的负极相连，G极接入PWM信号来控制MOS管的开关；D1的正极接到参考地；L1的另一端与贴片电容C3的一端相连，作为充电电路的正极输出端；C3的另一端接参考地。

3.根据权利要求1所述的基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，其特征在于，所述充电开关电路中，电阻R1的一端与P沟道MOS管Q2的S极、充电电路正极输出端相连，R1的另一端与电阻R2相连；R2的另一端接到NPN三极管Q4的集电极；Q2的G极接到R1、R2相连接端，D极与R3的一端、电池的正极相连；R3的另一端接参考地；Q4的发射极接参考地，Q4的基极接到主控电路的I/O端口RC0。

4.根据权利要求1所述的基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，其特征在于，所述充电电流采集电路中，采样电阻RS1一端接到电池负极，另一端接参考地。

5.根据权利要求1所述的基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，其特征在于，所述放电控制开关电路中，二极管D2的负极、电阻R4的一端、P沟道MOS管Q3的S极相连；R4的另一端与电阻R5相连；R5的另一端连NPN三极管Q5的集电极；Q5的发射极接参考地，基极连到主控电路的I/O端口RC1；Q3的G极连到R4、R5的连接端，Q3的D极、电阻R6的一端连到放电负载电阻RL的一端；R6的另一端接参考地。

6.根据权利要求1所述的基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，其特征在于，所述放电电路中，二极管D2的正极连到电池的正极，D2的负极接到放电控制开关电路的电阻R4的一端；经过放电控制电路，放电负载电阻RL的一端接电阻R6的一端，RL的另一端接电阻RS2的一端。

7.根据权利要求1所述的基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，其特征在于，所述放电电流采集电路中，采样电阻RS2的一端接负载电阻RL的一端，另一端接电池的负极。

8.根据权利要求1所述的基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，其特征在于，所述电压采集电路中，电阻R7的一端接电池的正极，R7的另一端接电阻R12；电阻R12的另一端接电池的负极；贴片电容C9并联到电阻R12的两端。

9.根据权利要求1所述的基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，其特征在于，所述电压转换电路中，电解电容C5的正极、贴片电容C6的一端、电压转换器IC2的第3脚接电池的正极；C5的负极、C6的另一端、IC2的第2脚接参考地；电解电容C7的正极、贴片电容C8的一端接IC2的+5V输出端，C7的负极、C8的另一端接参考地；IC2的+5V输出端接到主控电路的供电端VDD。

10.根据权利要求1所述的基于单片机的低功耗镍氢电池保护电路，其特征在于，所述主控电路中，单片机IC1的第8、19脚接参考地；第20脚接由电压转换电路提供的+5V供电电压；第9、10脚接晶振Y1，晶振的每一端各接入一个贴片电容C11、C12，C11、C12的另一端接参考地；IC1的第12脚RC0、上拉电阻R8的一端、充电控制开关电路Q4的基极相连，R8的另一端接+5V；IC1的第13脚RC1、上拉电阻R9的一端、放电控制开关电路Q5的基极相连，R9的另一端接+5V；IC1的第1脚接程序写入端子J2的第1脚；IC1的第27、28脚分别接程序写入端子J2的第5、4脚；程序写入端子J2的第3脚接参考地，第2脚接+5V，第1脚通过电阻R18接+5V；电阻R17的一端接J2的第1脚，另一端接贴片电容C15；C15的另一端接参考地；单片机IC1内部含有两个运算放大器OPA1、OPA2，IC1的第6脚是OPA1的正向输入端OPA1+，接充电电流采集电路采集的电压信号VI；IC1的第7脚OPA1-接电阻R13、R14、贴片电容C10；电阻R14的另一端接参考地；R13与C10并联的另一端接IC1的第3脚OPA1OUT、电阻R10；R10的另一端接IC1的第2脚AN0、贴片电容C4；C4的另一端接参考地；IC1的第4脚AN2接电池电压采集信号VBAT；IC1的第24脚OPA2+接放电电流采集电路采集的电压信号VO；IC1的第23脚OPA2-接电阻R11、R15、贴片电容C13的一端；R11的另一端接参考地；R15、C13并联的另一端接IC1的第22脚OPA2OUT、电阻R16；电阻R16的另一端接贴片电容C14、IC1的第21脚AN12；C14的另一端接参考地。