[实用新型]锂电池快速充电及电量管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锂电池快速充电及电量管理系统，属于智能化设备领域。

背景技术

随着手机、平板电脑等智能化设备的功能不断强大，锂电池的应用也越来越广泛，对电池管理的要求也明显提高，而目前锂电池的应用存在以下不足：1、锂电池充电时间长、续航能力差；2、不合理的充电电压、电流及工作温度影响电池使用寿命甚至引发爆炸；3、受电池老化等因素影响，电量检测精度差导致锂电池电量没有得到充分使用，同时电量显示不准确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术充电时间长、电量显示不准确及锂电池使用效率低的技术问题，提供一种充电速度快、充电电压电流可控，精确预测锂电池充放电曲线模型、自动调整电池老化、延长电池运行时间、改善再充电阈值、电量精确显示、成本低、简单易用的锂电池快速充电及电量管理系统。

一种锂电池快速充电及电量管理系统，包括相互电连接的充放电电路、电量管理电路及微控制电路；所述微控制电路通过I²C协议控制所述电量管理电路，同时所述电量管理电路将充放电过程中的情况通过片上集成状态中断输出实时反馈给所述微控制电路；所述电量管理电路通过监测锂电池输出电流值实时计算锂电池内部动态阻抗进而判断出锂电池电压和容量值，得到锂电池的充放电动态参数图，再通过I²C协议控制所述充放电电路决定充放电进程。

在本实用新型提供的锂电池快速充电及电量管理系统的一种较佳实施例中，所述充放电电路采用芯片BQ24195，所述芯片BQ24195包含可读可写寄存器REG00～REG07；所述芯片BQ24195支持DC3.9V～17V适配器或USB输入供电，在输入电压低于3.9V或高于17V时，所述芯片BQ24195将自动停止工作；所述充放电电路输入电流大小根据所述芯片BQ24195的所述可读可写寄存器REG00和所述芯片BQ24195外围连接的不同阻值电阻共同决定，电流大小在100mA至3A间可调。

在本实用新型提供的锂电池快速充电及电量管理系统的一种较佳实施例中，所述充放电电路可通过设置所述芯片BQ24195的所述可读可写寄存器REG06，使工作温度达到60℃～120℃时开始降低充放电电流，具体温度值可设置；所述充放电电路可通过设置所述芯片BQ24195的所述可读可写寄存器REG05，在锂电池充电时间达到5h～20h时即自动停止充电，具体充电时间可设置。

在本实用新型提供的锂电池快速充电及电量管理系统的一种较佳实施例中，所述充放电电路包含电路监测指示灯，所述电路监测指示灯连接至所述芯片BQ24195的充电状态引脚，所述充电状态引脚输出低电平时所述电路监测指示灯点亮，表示锂电池正在充电；所述充电状态引脚输出高电平时所述电路监测指示灯灭，表示锂电池充电完成或充电禁止；所述充电状态引脚输出1Hz高低电平时所述电路监测指示灯闪烁，表示锂电池充电异常。

在本实用新型提供的锂电池快速充电及电量管理系统的一种较佳实施例中，所述充放电电路在锂电池电压低于2.2V时强制以100mA充电，达到2.2V时开始预充电，通过设置所述芯片BQ24195的所述可读可写寄存器REG03使电流在128mA～2048mA间可调，达到2.8V或3.0V时恒流充电，通过设置所述芯片BQ24195的所述可读可写寄存器REG02使电流在512mA～4544mA间可调，电压充至4.208V时恒压充电，电流降至128mA～2048mA时结束充电，具体电流值通过所述芯片BQ24195的所述可读可写寄存器REG03可设置，锂电池电压降低于电池管理电压100mV或300mV时再充电，具体电压值通过所述芯片BQ24195的所述可读可写寄存器REG04设置。

在本实用新型提供的锂电池快速充电及电量管理系统的一种较佳实施例中，所述充放电电路在锂电池放电时通过控制所述芯片BQ24195的内部Mos管通断可保持放电电流达9A，输出电压高于锂电池电压150mV，但不低于3.5V；通过设置所述芯片BQ24195的所述可读可写寄存器REG02，可使所述充放电电路最大充电电流达4.5A。

在本实用新型提供的锂电池快速充电及电量管理系统的一种较佳实施例中，所述电量管理电路采用芯片BQ27531-G1，所述芯片BQ27531-G1通过实时测量外围低阻值电阻上流过的电流对锂电池电量使用情况进行监测。

相较于现有技术，本实用新型提供的所述锂电池快速充电及电量管理系统具有以下有益效果：