專利名稱：鋰電池充電管理電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰電池保護技術領域，具體涉及一種應用于電動自行車上的鋰電 池的充電管理電路。
背景技術：
目前，常規的電動自行車鋰電池包僅具有鋰電池保護功能，少數鋰電池包支持簡 單的均衡功能，通常這樣的保護系統稱為鋰電池保護板，而電池的充電管理則由外部的充 電器完成，充電器與電池包的連接比較簡單，即通過Pack+和Pack-端子連接。其充電過程 一般是先恒流再恒壓，當恒壓過程電流降低到0. 01C左右即認為充電完成。對于電壓過低 的電池包，一般會先進行涓流預充電，等電池電壓升高至安全電壓后再進行常規充電，電壓 反饋僅取自Pack+、Pack-，即電池組總電壓。這種充電管理的缺點在于只對電池組的端口 電壓進行反饋，在電池組內電芯一致性較好的情況下，這種充電方式可以達到預期的效果； 而當電池的一致性變差時，某節電芯的電壓在充電過程中提前達到了限壓值，保護板為了 避免鋰電池過充損壞，會切斷充電回路，但此時其他電芯可能還沒有充滿，導致電池組電壓 達不到充電器設定值。
實用新型內容本實用新型需解決的問題是提供一種鋰電池充電管理電路，該電路針對電池內部 各電芯分別進行監控和管理，對電池各種狀態提供完善、精確的保護。為解決上述問題，本實用新型所采取的基本技術方案為提供一種鋰電池充電管 理電路，其通過充電接口連接充電器，且設于鋰電池包內部，與組成鋰電池包的各電池電芯 兩極均連接，該電路包括前端采集單元，用于采集電池各電芯電壓、溫度參數并傳輸給下述的MCU主控單 元；MCU主控單元，實現系統控制和充電管理；充電控制單元，與上述MCU主控單元連接，受 控于MCU主控單元發出的PWM信號控制外部充電器工作；所述電路中設有兩路PWM信號通 道，一路備用。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于所述充電管理電路采用集成芯片 分別采集電池各電芯參數，以電池各電芯參數判斷充電狀態并對充電過程進行控制，有效 避免僅以鋰電池包兩極Pack+、Pack-電壓為參考時進行充電管理的弊端；在這種方式下， 電壓反饋從之前的整組電壓反饋調整為單節電壓反饋，當某節電芯電壓在充電過程中達到 限幅值時，MCU即調整指令降低充電電流避免電池電壓超限，確保了鋰電池的安全，同時提 高了充電效率。
圖1為所述充電管理電路原理示意框圖。
具體實施方式
為了便于本領域技術人員理解，
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的 詳細說明。圖1為所述充電管理電路原理示意圖。如圖，所述的鋰電池充電管理電路，包括用 于采集電池各電芯電壓、溫度參數的前端采集單元11，根據采集到得的電池各電芯電壓、溫 度參數進行系統控制和充電管理的MCU主控單元10，受控于MCU主控單元、接收PWM信號 控制外部充電器工作的充電控制單元12。所述前端采集單元11采用功能強大的集成芯片 0Z890，其通過串口連接MCU，與其進行數據傳遞。所述充電控制單元12采用光耦元件，光耦 元件輸入端接收MCU信號，輸出端連接外部充電器。本實用新型所述電路中設有兩路隔離 PWM輸出，其中一路用于充電電流指令傳輸，另一路預留。上述鋰電池充電管理電路的工作方法是MCU上電初始化后，讀取0Z890配置參數 及系統參數后，判斷系統狀態。如果系統判斷電路處于放電狀態或空閑狀態的話，則降低 MCU和0Z890的功耗并進入循環等待，此時MCU可通過降低晶振頻率進而降低運行速度以達 到低功耗；如果系統判斷電路處于故障狀態，則記錄狀態信息，并對0Z890進行對應故障的 相應操作。如果系統判斷電路處于充電狀態后，進入充電管理。即通過對電池各電芯電壓數 據的采集和分析，由鋰電池主控單元MCU根據電池狀態確定充電電流，通過PWM方式將電流 指令發送給充電器，充電器完全按照鋰電池主控單元的要求進行輸出。當某節電芯電壓在 充電過程中先達到限幅值時，MCU即調整指令降低充電電流避免電池電壓超限，但仍繼續對 電池組進行充電，防止其他電量低的電池電芯無法充滿。這種充電管理方式確保了鋰電池 的安全，同時提高了充電效率。需要說明的是，上述僅為本實用新型的優選實施方式，在未脫離本實用新型構思 前提下對其所做的任何微小變化及等同替換，均應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求鋰電池充電管理電路，通過充電接口連接充電器，其特征在于其設于鋰電池包內部，并與組成鋰電池包的各電池電芯兩極均連接，包括前端采集單元，用于采集電池各電芯電壓、溫度參數并傳輸給下述的MCU主控單元；MCU主控單元，實現系統控制和充電管理；充電控制單元，與上述MCU主控單元連接，受控于MCU主控單元發出的PWM信號控制外部充電器工作。
2.根據權利要求1所述的鋰電池充電管理電路，其特征在于所述前端采集單元采用 集成芯片0Z890。
3.根據權利要求1所述的鋰電池充電管理電路，其特征在于設有兩路PWM信號通道。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰電池充電管理電路。所述充電管理電路通過充電接口連接充電器，并與組成鋰電池包的各電池電芯兩極均連接，該電路包括前端采集單元，用于采集電池各電芯電壓、溫度參數并傳輸給下述的MCU主控單元；MCU主控單元，實現系統控制和充電管理；充電控制單元，與上述MCU主控單元連接，受控于MCU主控單元發出的PWM信號控制外部充電器工作。所述充電管理電路采取單節電芯電壓反饋方式，有效避免了僅以鋰電池包兩極Pack+、Pack-電壓為參考時進行充電管理的弊端；當某節電芯電壓在充電過程中達到限幅值時，MCU即調整指令降低充電電流避免電池電壓超限，確保了鋰電池的安全，同時提高了充電效率。
文檔編號H02J7/00GK201556681SQ20092029614
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者馮大明, 劉飛, 張維戈, 王占國, 鄧杰, 阮旭松 申請人:惠州市億能電子有限公司