[发明专利]一种电源管理系统以及方法

说明书

技术领域

本发明属于电源管理领域，特别涉及一种电源管理系统以及方法。

背景技术

电池充电过程是将电能经过转化以后存储到电池内。电池的充电电流由电池的额定容量所决定，单位为‘C’。例如，一块容量为1000mAh的电池，如果充电电流为1000mA的话，则可以说电池以1C1倍于电池容量进行充电。通常所说的涓流充电，一般是指电池以1/50C，甚至更低的电流进行充电。快速充电，一般不使用涓流充电方式。充电器在对电池进行充电时，一般使用涓流和恒流容积充电两种方式。自发热通常是导致充电过早结束的主要原因，因此充电的初始阶段采用涓流充电，以最大程度上控制电池的自发热。在到达电池的大部分能量已经恢复的中间阶段时，采用容积充电。一般采用测量充电电压和充电电流来判断充电过程是否结束，具体方法与电池的化学特性有关。例如，大多数锂电池充电器将充电电压设定为恒值，用检测充电的最小电流的方法来判断充电是否结束，而镍镉电池需要根据电压及温度的变化来判断充电是否结束。对电池充电时，绝大部分的电能都被转化为化学能存储起来，然而转换效率却不可能达到100％。未被转化为化学能的电能被转化为热能，致使电池温度上升。当电池接近充满状态时，几乎所有的电能都被转化为热能，造成电池的温度上升，在这种情况下，将会损坏电池甚至彻底毁坏电池。快速充电两小时内将电池充满通常使用大电流进行充电，特别是锂电池，如果过充可能导致爆炸。

发明内容

所要解决的技术问题：

电池充电过程中存在着发热的现象，需要对充电的电源进行管理，保证电池充电的安全。

技术方案：

为了解决以上问题，本发明提供了一种电源管理系统，其特征在于：包括单片机1，所述单片机1和电源输入和输出控制模块2、电能状态检测模块3连接，所述电源输入和输出控制模块2输出标准的+3.3V和+5V电源供给设备，所述电源输入和输出控制模块2通过开关4和标准电压电源5连接。

所述电能状态检测模块3采集输入电源电压、电池电压、电池电流信号，电压信号从电阻分压器获得；电流信号来自采样电阻，采样电阻串联在系统地回路，采所有信号送到单片机的输入端。

所述的开关4为三极管和场效应管组成的可控复合开关。

所述电源输入和输出控制模块2通过开关和非标准电压电源连接。

本发明还提供了一种电源管理系统的方法，包括以下步骤：涓流充电阶段、容积充电阶段、定压充电阶段，所述涓流充电阶段在初始状态下，对电池充电发热量较大，因此为保证安全，充电电流极小，被限制在I_LOWCURRENT下，电能状态检测模块3时刻监测电池温度，如温度超限，电能状态检测模块反馈给单片机1，单片机1给电源输入和输出环模块2指令，停止充电；所述容积充电阶段，当电池电压达到最小容积充电电压V_TMINVOLTBULK时，充电进入容积充电阶段，单片机1通过电源输入和输出控制模块2控制充电电压，使充电电流保持为容积充电的恒值I_BULK；所述定压充电阶段，当充电电压达到V_TOP，充电程序应该进入定压充电阶段。单片机1通过电源输入和输出控制模块2来控制充电电压为恒值。电池继续被充电，充电电流在逐渐下降，直到充电电流将到最小容积充电电流I_MINIBULK1，然后继续保持充电状态30分钟后结束整个充电过程。

所述I_LOWCURRENT的值为1/50C，涓流充电状态一直持续到电池电压达到最小容积充电电压V_TMINVOLTBULK。

有益效果：

本发明提供的电源管理系统以及方法，提高了充电的效率以及充电的安全性。

附图说明

图1为本发明电源管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图来对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明提供了一种电源管理系统，其特征在于：包括单片机1，所述单片机1和电源输入和输出控制模块2、电能状态检测模块3连接，所述电源输入和输出控制模块2输出标准的+3.3V和+5V电源供给设备，所述电源输入和输出控制模块2通过开关4和标准电压电源5连接。

所述电能状态检测模块3采集输入电源电压、电池电压、电池电流信号，电压信号从电阻分压器获得；电流信号来自采样电阻，采样电阻串联在系统地回路，采所有信号送到单片机的输入端。