專利名稱：鋰電池虧電激活裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鋰電池充電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰電池虧電激活裝置。
背景技術(shù)：
鋰電池包括鋰金屬電池和鋰離子電池，其中鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。當(dāng)用鋰離子電池共電的產(chǎn)品長時間閑置后，就會發(fā)生電池充不進去電的現(xiàn)象，這就是我們常說的鋰電池虧電現(xiàn)象，本說明書中后面所提至IJ的鋰電池即指鋰離子電池。出現(xiàn)虧電的鋰電池存在兩種情況:一種是電池電芯損壞，將不能再使用；別一種情況是電池電芯沒有損壞，進行激活后還可以繼續(xù)使用。目前市場上大多數(shù)鋰電池充電管理IC (充電管理芯片)均不具備鋰電池虧電激活功能；少數(shù)的鋰電池充電管理IC具備OV充電功能(即電池虧電激活功能)，但這類鋰電池充電管理IC價格均較昂貴，不適用于大多數(shù)消費者的購買能力；還有少數(shù)的單純硬件電路直接浮充來激活鋰電池的裝置，這種純硬件電路的裝置無法控制充電電流和充電時間，存在嚴(yán)重的安全引患，同時還會縮短鋰電池的使用壽命。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋰電池虧電激活裝置，此鋰電池虧電激活裝置具有鋰電池虧電激活 功能，且安全可靠性高，價格低廉，有利于延長鋰電池的使用壽命。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:一種鋰電池虧電激活裝置，包括鋰電池充電管理1C，所述鋰電池充電管理IC的電源管腳連接電源Vin，所述鋰電池充電管理IC的輸出端連接鋰電池，還包括激活電路，所述激活電路包括:MCU，所述MCU的控制輸出管腳I/O連接所述鋰電池充電管理IC的使能管腳EN，所述MCU的第三模擬量輸入管腳AD3連接所述鋰電池用于檢測所述鋰電池的電壓；限流浮充電路，所述限流浮充電路的一端連接所述電源Vin，所述限流浮充電路的另一端連接所述鋰電池，用于控制所述限流浮充電路輸出的電流大小的電流控制端連接所述MCU的模擬量輸出管腳DA。其中，所述限流浮充電路包括三極管Q1，所述三極管Ql的發(fā)射極與所述電源Vin相連接，所述三極管Ql的基極連接有電阻調(diào)整電路，所述電阻調(diào)整電路連接所述模擬量輸出管腳DA，所述三極管的集電極串連有電阻R1，所述電阻Rl連接所述鋰電池。其中，所述電阻調(diào)整電路包括場效應(yīng)管Q2，所述場效應(yīng)管Q2的漏極與所述三極管Ql的基極相連接，所述場效應(yīng)管Q2的柵極連接有電阻R3，所述電阻R3同時連接有濾波電容C2和電阻R5，所述電阻R5連接所述模擬量輸出管腳DA。其中，所述電阻Rl的兩端分別連接所述MCU的第一模擬量輸入管腳ADl和第二模擬量輸入管腳AD2。其中，所述電阻Rl與所述鋰電池之間設(shè)有二極管D1，所述二極管Dl的正極連接所述電阻R1，所述二極管Dl的負(fù)極連接所述鋰電池。[0010]其中，所述二極管Dl的正極還連接有濾波電路。其中，所述MCU包括第一電壓測試模塊，所述第一電壓測試模塊連接有限時充電模塊，所述限時充電模塊連接有第二電壓測試模塊，所述第二電壓測試模塊連接有限時激活豐吳塊。其中，所述限時充電模塊設(shè)有PID運算單元。本實用新型的有益效果在于:本實用新型所述的鋰電池虧電激活裝置包括鋰電池充電管理1C，還包括激活電路，激活電路包括:MCU (單片機)，MCU的控制輸出管腳I/O連接鋰電池充電管理IC的使能管腳EN，MCU的第三模擬量輸入管腳AD3連接鋰電池用于檢測鋰電池的電壓；限流浮充電路，限流浮充電路的一端連接電源Vin，限流浮充電路的另一端連接所述鋰電池，用于控制限流浮充電路輸出的電流大小的電流控制端連接MCU的模擬量輸出管腳DA。由于本實用新型包括MCU，MCU首先對待充電鋰電池進行電壓檢測，判斷鋰電池是否發(fā)生了虧電，如果沒有虧電則接通鋰電池充電管理IC進行正常充電；如果發(fā)生了虧電，則接通限流浮充電路對鋰電池進行激活，并由MCU控制限流浮充電路的充電電流的大小，和充電的時間。故本實用新型在具有給鋰電池進行正常充電的功能的基礎(chǔ)上還具有鋰電池虧電激活功能，且激活的電流大小和激活時間均由MCU進行控制，故安全性高，有效的降低了安全引患，同時不會發(fā)生過充現(xiàn)象，對鋰電池起到了保護作用，有利于延長鋰電池的使用壽命；再有本實用新型的電路結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，適合于廣大消費者的購買能力。由于電阻Rl的兩端分別連接MCU的第一模擬量輸入管腳ADl和第二模擬量輸入管腳AD2。MCU通過第一模擬量輸入管腳ADl和第二模擬量輸入管腳AD2對電阻Rl兩端的電壓進行采樣，進而能夠得出限流浮充電路的實時電流值，通過與設(shè)定值比較，并進行PID運算，由模擬量輸出管腳DA將運算結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號輸出給限流浮充電路，使得限流浮充電路的充電電流恒定，進一步的起到了對鋰電池的保護功能，延長鋰電池的使用壽命。綜上所述，本實用新型鋰電池虧電激活裝置解決了現(xiàn)有技術(shù)中鋰電池虧電后不便激活的技術(shù)問題。本實用新型鋰電池虧電激活裝置可對虧電后的鋰電池進行激活，安全可靠性高，有利于延長鋰電池的使用壽命，且價格低廉。

圖1是本實用新型鋰電池虧電激活裝置的電路原理圖；圖2是本實用新型鋰電池虧電激活裝置的激活程序流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。如圖1所示，一種鋰電池虧電激活裝置，包括鋰電池充電管理1C，鋰電池充電管理IC的電源管腳連接電源Vin，鋰電池充電管理IC的輸出端連接鋰電池L1-BAT，還包括激活電路，激活電路包括:MCU，MCU的控制輸出管腳I/O連接鋰電池充電管理IC的使能管腳EN，MCU的第三模擬量輸入管腳AD3連接鋰電池L1-BAT用于檢測鋰電池L1-BAT的電壓；限流浮充電路，限流浮充電路的一端連接電源Vin，限流浮充電路的另一端連接鋰電池L1-BAT，用于控制限流浮充電路輸出的電流大小的電流控制端連接MCU的模擬量輸出管腳DA。由于本實用新型包括MCU，MCU首先對待充電鋰電池L1-BAT進行電壓檢測，判斷鋰電池L1-BAT是否發(fā)生了虧電，如果沒有虧電則接通鋰電池充電管理IC進行正常充電；如果發(fā)生了虧電，則接通限流浮充電路對鋰電池L1-BAT進行激活，并由MCU控制限流浮充電路的充電電流的大小，和充電的時間。故本實用新型在具有給鋰電池L1-BAT進行正常充電的功能的基礎(chǔ)上還具有鋰電池虧電激活功能，且激活的電流大小和激活時間均由MCU進行控制，故安全性高，有效的降低了安全引患，同時不會發(fā)生過充現(xiàn)象，對鋰電池起到了保護作用，有利于延長鋰電池的使用壽命；再有本實用新型的電路結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，適合于廣大消費者的購買能力。限流浮充電路包括發(fā)射極與電源Vin相連接的三極管Ql，三極管Ql的基極通過電阻調(diào)整電路連接模擬量輸出管腳DA，三極管的集電極串連有電阻R1，電阻Rl同時連接有濾波電路和二極管Dl的正極，二極管Dl的負(fù)極連接鋰電池L1-BAT。濾波電路包括同時連接電阻Rl和二極管Dl正極的電阻R4，電阻R4連接電容Cl，電容Cl接地，用于濾掉電路中的干擾信號。電阻調(diào)整電路包括與三極管Ql的基極相連接的電阻R2，電阻R2連接有場效應(yīng)管Q2的漏極，場效應(yīng)管Q2的柵極連接有電阻R3，場效應(yīng)管Q2的源極接地，且場效應(yīng)管Q2的源極和漏極之間連接有保護二極管；電阻R3同時連接有濾波電容C2和電阻R5，濾波電容C2接地，電阻R5連接模擬量輸出管腳DA。電阻調(diào)整電路會在場效應(yīng)管Q2的柵極電壓的驅(qū)動下產(chǎn)生一個相應(yīng)的體電阻，從而給三極管Ql的基極一個相應(yīng)的電流，三極管Ql的基極的電流可以控制三極管Ql的集電極與發(fā)射極之間通過的電流，進而得到一個適合的充電電流對鋰電池L1-BAT進行充電，采用以上電阻調(diào)整電路的好處是可以避免過度大電流充電，有利于限流浮充電路的工作穩(wěn)定性，同時也進一步的對鋰電池L1-BAT起到了安全保護作用，提高了本實用新型的安全可靠性。電阻Rl的兩端分別連接MCU的第一模擬量輸入管腳ADl和第二模擬量輸入管腳AD2。MCU通過第一模擬量輸入管腳ADl和第二模擬量輸入管腳AD2對電阻Rl兩端的電壓進行采樣，進而能夠得出限流浮充電路的實時電流值，通過與設(shè)定值比較，并進行PID運算，由模擬量輸出管腳DA將運算結(jié)果轉(zhuǎn)換成電信號輸出給限流浮充電路，使得限流浮充電路對鋰電池L1-BAT的充電電流恒定，進一步的起到了對鋰電池L1-BAT的保護功能，延長鋰電池L1-BAT的使用壽命。下面結(jié)合MCU的程序流程圖進一步的闡述本實用新型:如圖2所示，程序流程如下:流程起始于步100,在步100進行程序初始化,初始化之后進入步101 ；在步101對MCU的第三模擬量輸入管腳AD3采樣回來的鋰電池L1-BAT的電壓信號進行判斷，如果鋰電池L1-BAT未發(fā)生虧電則進入步110，如果鋰電池L1-BAT發(fā)生虧電則進入步102 ；在步102進入鋰電池激活程序，關(guān)閉鋰電池充電管理1C，打開限時充電功能，通過限流浮充電路開始對鋰電池L1-BAT進行充電，然后進入步103 ；在步103對充電時間與設(shè)定時間進行比較，判斷時否到了設(shè)定時間，如果答案為是，則進入步104 ;如果答案為否，則返回步102 ；在步104第二次對第三模擬量輸入管腳AD3采樣回來的鋰電池L1-BAT的電壓信號進行判斷，如果鋰電池L1-BAT的電壓沒有升高，既不滿足電壓條件，則進入步111 ;如果鋰電池L1-BAT的電壓有升高，則進入步105 ；在步105啟動限時激活程序，停止對鋰電池L1-BAT充電，進入步106 ；在步106定時檢測并判斷停止充電后的鋰電池L1-BAT的電壓是否能夠保持；如果能夠保持，既滿足電壓條件，則進入步113 ;如果不能保持，則進入步107 ；在步107判斷限時時間是否到了設(shè)定時間，如果答案為是，則進入步108 ;如果答案為否，則返回步105 ；在步108判斷對鋰電池激活程序的循環(huán)次數(shù)是否到了設(shè)定次數(shù)，如果答案為是，則進入步109 ;如果答案為否，則返回步102 ；在步109進彳了裡電池?fù)p壞提不，然后進入步115 ；在步110進入正常充電模式，給鋰電池充電管理IC進行使能，由鋰電池充電管理IC對鋰電池L1-BAT進行正常充電，然后進入步115 ；在步111退出鋰電池激活程序，進入步112 ;在步112進行鋰電池?fù)p壞提示，然后進入步115 ；在步113退出鋰電池激活程序，進入步114 ；在步114進入正常充電模式，給鋰電池充電管理IC進行使能，由鋰電池充電管理IC對鋰電池L1-BAT進行正常充電，然后進入步115 ；在步115退出鋰電池激活程序。在整個程序流程中，對于鋰電池L1-BAT電壓數(shù)據(jù)的采集及對電阻Rl兩端的電壓數(shù)據(jù)的采集均使用的是“中值濾波算法”即:多次采集電壓數(shù)據(jù)，按升/降序排列后去掉最大值和最小值，求和再求平均值所得的數(shù)據(jù)為所使用的數(shù)據(jù)。對于激活電路中反饋式控制充電電流所用的是“PID算法”即:依中值濾波所得數(shù)據(jù)做為微分變化量，再取以時間積分單元進行電壓點數(shù)積分，超過設(shè)定電壓點數(shù)即可發(fā)出所對應(yīng)的電壓控制量去控制充電電流；以上過程反復(fù)自動調(diào)整即完成了浮充充電電流的精確控制。本實用新型不局限于上述具體的實施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.鋰電池虧電激活裝置，包括鋰電池充電管理1C，所述鋰電池充電管理IC的電源管腳連接電源Vin，所述鋰電池充電管理IC的輸出端連接鋰電池，其特征在于，還包括激活電路，所述激活電路包括: MCU，所述MCU的控制輸出管腳I/O連接所述鋰電池充電管理IC的使能管腳EN，所述MCU的第三模擬量輸入管腳AD3連接所述鋰電池用于檢測所述鋰電池的電壓； 限流浮充電路，所述限流浮充電路的一端連接所述電源Vin，所述限流浮充電路的另一端連接所述鋰電池，用于控制所述限流浮充電路輸出的電流大小的電流控制端連接所述MCU的模擬量輸出管腳DA。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池虧電激活裝置，其特征在于，所述限流浮充電路包括三極管Q1，所述三極管Ql的發(fā)射極與所述電源Vin相連接，所述三極管Ql的基極連接有電阻調(diào)整電路，所述電阻調(diào)整電路連接所述模擬量輸出管腳DA，所述三極管的集電極串連有電阻Rl，所述電阻Rl連接所述鋰電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池虧電激活裝置，其特征在于，所述電阻調(diào)整電路包括場效應(yīng)管Q2，所述場效應(yīng)管Q2的漏極與所述三極管Ql的基極相連接，所述場效應(yīng)管Q2的柵極連接有電阻R3，所述電阻R3同時連接有濾波電容C2和電阻R5，所述電阻R5連接所述模擬量輸出管腳DA。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰電池虧電激活裝置，其特征在于，所述電阻Rl的兩端分別連接所述MCU的第一模擬量輸入管腳ADl和第二模擬量輸入管腳AD2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰電池虧電激活裝置，其特征在于，所述電阻Rl與所述鋰電池之間設(shè)有二極管D1，所述二極管Dl的正極連接所述電阻R1，所述二極管Dl的負(fù)極連接所述鋰電池。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰電池虧電激活裝置，其特征在于，所述二極管Dl的正極還連接有濾波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項權(quán)利要求所述的鋰電池虧電激活裝置，其特征在于，所述MCU包括第一電壓測試模塊，所述第一電壓測試模塊連接有限時充電模塊，所述限時充電模塊連接有第二電壓測試模塊，所述第二電壓測試模塊連接有限時激活模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰電池虧電激活裝置，其特征在于，所述限時充電模塊設(shè)有PID運算單元。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰電池虧電激活裝置，涉及鋰電池充電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括鋰電池充電管理IC，還包括激活電路，所述激活電路包括MCU，所述MCU的控制輸出管腳I/0連接所述鋰電池充電管理IC的使能管腳EN，所述MCU的第三模擬量輸入管腳AD3連接所述鋰電池用于檢測所述鋰電池的電壓；限流浮充電路，所述限流浮充電路的一端連接所述電源Vin，所述限流浮充電路的另一端連接所述鋰電池，用于控制所述限流浮充電路輸出的電流大小的電流控制端連接所述MCU的模擬量輸出管腳DA。本實用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中鋰電池虧電后不便激活的技術(shù)問題。本實用新型可對虧電后的鋰電池進行激活，安全可靠性高，有利于延長鋰電池的使用壽命，且價格低廉。
文檔編號H02J7/00GK202997648SQ20122073491
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者李進保 申請人:青島歌爾聲學(xué)科技有限公司