[实用新型]可自动上电式零功耗锂电池管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可自动上电式零功耗锂电池管理系统。

背景技术

全球多年来一直使用的是铅酸电池，铅酸电池虽然价格便宜，然而体积大、循环次数少的缺陷表现明显。近来，随着新材料科学的快速发展，研制出了一种新型化学材料电池——锂电池。锂电池由于锂离子的特殊化学性能表现活性很强，需要配套的锂电池管理系统才可以安全使用。

对于锂电池管理系统的一个非常重要指标就是自身功耗参数，目前厂商做的功耗指标基本停留在待机1mA左右，特别优秀的极限在700uA左右。当锂电池容量较小的时候，锂电池管理系统自身功耗所占比例很高，严重影响了锂电池的使用时问，尤其当锂电池长期搁置时，会导致锂电池过放而损坏报废。有厂商采用添加外置电源开关方式关机实现零功耗，但是在使用过程中操作者容易忘记关机而导致电池报废，在特殊环境下，比如深山老林里使用也无法实现频繁的人控开/关机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无需人工看守可实现自动上电、实现待机零功耗的可自动上电式零功耗锂电池管理系统。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种可自动上电式零功耗锂电池管理系统，包括外置充电器，其输入端接220V市电，其输出端依次通过光电继电器电路、DC-DC电路与运算处理器CPU的输入端相连，运算处理器CPU的输出端与I/O开关控制电路的输入端相连，I/O开关控制电路的输出端与光电继电器电路的输入端相连。

所述光电继电器电路采用光耦U3，光耦U3采用TLP521芯片，所述外置充电器的输入端接220VAC，外置充电器的输出端接光耦U3的第1、2输入引脚，光耦U3的第4输出引脚接锂电池的正极，光耦U3的第3引脚与DC-DC电路的输入端相连。

所述DC-DC电路采用芯片U2，芯片U2为LM5007芯片，其第8输入引脚与光电继电器电路的输出端相连，其6脚通过电阻R7接其第8输入引脚，其7脚通过电容C2接地，其3脚通过电阻R8接其4脚后接地，其2脚通过电容C3与其第1输出引脚相连，其第1输出引脚通过电感L1接运算处理器CPU的输入端，电感L1依次通过电阻R9、R10接地，芯片U2的5脚接在电阻R9、R10之间。

所述运算处理器CPU采用芯片U1，芯片U1为PIC18F46K80芯片，其第7输入引脚接DC-DC电路的输出端，其28脚与其第7输入引脚相连，其23脚通过电容C1与其6、29脚相连后接地，其第5输出引脚接I/O开关控制电路的输入端。

所述I/O开关控制电路包括三极管Q1，其基极通过电阻R3接运算处理器CPU的输出端，其发射极接地，运算处理器CPU的输出端通过电阻R2接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端分别与电阻R5、MOS管Q2的栅极相连，电阻R5的另一端分别与锂电池的正极、MOS管Q2的漏极相连，MOS管Q2的源极与DC-DC电路的输入端相连。

由上述技术方案可知，本实用新型通过外置充电器的自动市电加载，触发光电继电器电路导通，通过DC-DC电路的转换，给运算处理器CPU供电，实现了自动上电功能；同时，当锂电池电芯电压下降至危险阈值时，运算处理器CPU控制I/O开关控制电路关断光电继电器电路，从而DC-DC电路的输入端电压为OV，DC-DC电路的输出端电压也为OV，实现系统自动掉电，停止系统工作实现待机零功耗功能。本实用新型的运行完全无需人工参与，全部自动完成，成本较低，解决了目前市场上所有锂电池管理系统一直未解决的关键问题，市场推广价值极大。

附图说明

图1、2分别为本实用新型的电路框图、电路原理图。

具体实施方式

一种可自动上电式零功耗锂电池管理系统，包括外置充电器5，其输入端接220V市电，其输出端依次通过光电继电器电路3、DC-DC电路2与运算处理器CPU1的输入端相连，运算处理器CPU1的输出端与I/O开关控制电路4的输入端相连，I/O开关控制电路4的输出端与光电继电器电路3的输入端相连。外置充电器5控制光电继电器电路3工作的开启，实现无人看守可自动上电功能；运算处理器CPU1控制I/O开关控制电路4，实现对于光电继电器电路3的开关状态切换；光电继电器电路3控制DC-DC电路2的输入，DC-DC电路2输出产生满足运算处理器CPU1正常工作的电压信号条件，通过光电继电器电路3的工作/停止状态切换，实现DC-DC电路2的输入电压开/关，从而控制运算处理器CPU1的工作/停止。