專利名稱：采集系統(tǒng)終端供電管理電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電能表供電技術領域，尤其涉及一種用于電能表的采集系統(tǒng)終端供電管理電路。
背景技術：
電能表是用來測量電路中電能消耗的采集系統(tǒng)終端，隨著科技的進步，現(xiàn)有電能表的功能性和智能化水平逐漸提高，如電能表的遠程抄表、載波通信和485通信功能等，這些功能的增加，對電源的要求也隨之提高?，F(xiàn)有的電能表均采用市電供電和內(nèi)置電池應急供電的方式相結合，用以確保電能表的智能化工作進度，但是，內(nèi)置電池在使用后存在著充電時間長，充放電設置不合理，充放電電路復雜，功能單一的問題。同時，電池在充電過程中還需實時檢測電池的溫度，避免因溫度過高引起電池的損壞，在現(xiàn)有技術中，單獨設置了電池溫度檢測電路，增加了電能表的負擔，不利于電能表朝小型化、高集成度方向發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提供了一種電池充放電設置合理、集溫感控制功能的采集系統(tǒng)終端供電管理電路。為解決上述問題，本實用新型的技術方案是一種采集系統(tǒng)終端供電管理電路，包括電池、交流供電電路和主控CPU及分別與主控CPU相連的電池充電電路和電池放電電路，交流供電電路連接有市電，所述電池充電電路包括電池充電管理芯片和充電穩(wěn)壓電路，電池充電管理芯片分別與主控CPU和電池相連，電池充電管理芯片還通過充電穩(wěn)壓電路與交流供電電路相連，所述交流供電電路和電池放電電路的輸出端連接有輸出電壓穩(wěn)壓電路。優(yōu)選地，所述電池充電管理芯片的型號為BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W中
的一種。優(yōu)選地，所述電池充電管理芯片的充電電流感測輸入端SNS通過電阻R72和二極管D8與充電穩(wěn)壓電路相連，二極管D8從充電穩(wěn)壓電路向電阻R72正向?qū)?；電池充電管理芯片的電池電壓出入端BAT通過電阻R67與電池的正極相連，電池電壓出入端BAT通過電阻R68接地；電池的正極通過電阻R65和電阻R66的串聯(lián)電路接地，電阻R65和電阻R66的連接處與主控CPU相連；電池充電管理芯片的工作電源輸入端VCC通過電容C59接地；電池充電管理芯片的工作電源地輸入端VSS接地；電池充電管理芯片的溫度感測輸入端TS通過電阻69接地；電池充電管理芯片的充電控制輸出端CC連接有電阻R71，電阻R71連接在二極管D8與電阻R72的連接處，二極管D8與電阻R72的連接處通過電容C59接地，充電控制輸出端CC與充電電流感測輸入端SNS之間連接有場效應管U10，充電控制輸出端CC與場效應管UlO的柵極相連，充電電流感測輸入端SNS與場效應管UlO的源極相連，場效應管UlO的漏極通過二極管D9與電池的正極相連，二極管D9由場效應管UlO的漏極向電池的正極方向正向?qū)?，場效應管UlO的漏極通過電容C58接地；電池充電管理芯片的充電速率補償輸入端COMP與二極管D8與電阻R72的連接處相連，充電速率補償輸入端COMP與溫度感測輸入端TS之間并聯(lián)有電阻R70。優(yōu)選地，所述充電穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器的輸入端與交流供電電路相連，穩(wěn)壓器的輸入端還通過并聯(lián)的電容C62和電容C93接地，穩(wěn)壓器的輸出端與電池充電管理芯片相連，穩(wěn)壓器的輸出端還通過并聯(lián)的電容C60和電容C94接地。優(yōu)選地，所述電池放電電路包括繼電器，繼電器的輸入端與電池的正極相連，繼電器的輸出端通電二極管D7和二極管D6的并聯(lián)電路與輸出電壓穩(wěn)壓電路相連，繼電器的控制端與三極管Vl的集電極相連，三極管Vl的發(fā)射機接地，三極管Vl的基極通過電阻R64與主控CPU相連。優(yōu)選地，所述輸出電壓穩(wěn)壓電路包括降壓型開關穩(wěn)壓器W4，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的型號為LM2576T-5V ;降壓型開關穩(wěn)壓器W4的輸入端與電池放電電路相連,輸入端還通過 二級管D5分別與交流供電電路和電池充電電路相連，二級管D5由交流供電電路向輸入端正向?qū)ǎ祲盒烷_關穩(wěn)壓器W4的輸入端還通過電容C96和電容C57的并聯(lián)電路接地；降壓型開關穩(wěn)壓器W4的輸出端通過穩(wěn)壓二極管Zl接地，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的控制端接地，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的信息反饋端與輸出端之間并聯(lián)有電感L4，信息反饋端與電源相連，信息反饋端通過電容C91、電容C53和二極管Z2的并聯(lián)電路接地。相比較于現(xiàn)有技術，本實用新型的采集系統(tǒng)終端供電管理電路利用電池充電管理芯片動態(tài)補償電池內(nèi)阻用以減少充電時間，電池充電管理芯片具有電池溫度監(jiān)測功能，可以利用電池的溫度傳感器連續(xù)檢測電池溫度，避免電池超過設定的范圍，保障充電的安全，提高了電池的使用壽命。本實用新型電路設計簡單，有利于電能表朝小型化、高集成度方向發(fā)展。

圖I是本實用新型采集系統(tǒng)終端供電管理電路的電路框圖。圖2是本實用新型采集系統(tǒng)終端供電管理電路的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進一步詳細說明本實用新型，但本實用新型的保護范圍并不限于此。參照圖1-2，本實用新型的采集系統(tǒng)終端供電管理電路包括電池B、交流供電電路和主控CPU及分別與主控CPU相連的電池充電電路和電池放電電路，交流供電電路連接有市電。電池B可以為單節(jié)電池或多節(jié)組成的電池組，交流供電電路為常規(guī)的供電電路，通過對市電的降壓而對電能表進行供電或?qū)﹄姵谺進行充電，交流供電電路通過本技術領域的技術人員可以容易得到，屬于現(xiàn)有技術，在此不再贅述。所述電池充電電路包括電池充電管理芯片Ull和充電穩(wěn)壓電路，電池充電管理芯片Ull分別與主控CPU和電池B相連，電池充電管理芯片Ull還通過充電穩(wěn)壓電路與交流供電電路相連，交流供電電路和電池放電電路的輸出端連接有輸出電壓穩(wěn)壓電路。針對不同的充電需要，電池充電管理芯片Ull的型號可以為BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W中的一種。所述電池充電管理芯片Ull的充電電流感測輸入端SNS通過電阻R72和二極管D8與充電穩(wěn)壓電路相連，二極管D8從充電穩(wěn)壓電路向電阻R72正向?qū)?。電池充電管理芯片Ull的電池電壓出入端BAT通過電阻R67與電池B的正極相連，電池電壓出入端BAT通過電阻R68接地。電池B的正極通過電阻R65和電阻R66的串聯(lián)電路接地，電阻R65和電阻R66的連接處與主控CPU相連。電池充電管理芯片Ull的工作電源輸入端VCC通過電容C59接地；電池充電管理芯片Ull的工作電源地輸入端VSS接地。電池充電管理芯片Ull的溫度感測輸入端TS通過電阻69接地。電池充電管理芯片Ull的充電控制輸出端CC連接有電阻R71，電阻R71連接在二極管D8與電阻R72的連接處，二極管D8與電阻R72的連接處通過電容C59接地，充電控制輸出端CC與充電電流感測輸入端SNS之間連接有場效應管U10，充電控制輸出端CC與場效應管UlO的柵極相連，充電電流感測輸入端SNS與場效應管UlO的源極相連，場效應管UlO的漏極通過二極管D9與電池B的正極相連，二極管D9由場效應管UlO的漏極向電池B的正極方向正向?qū)?，場效應管UlO的漏極通過電容C58接地。電池充電管理芯片Ull的充電速率補償輸入端COMP與二極管D8與 電阻R72的連接處相連，充電速率補償輸入端COMP與溫度感測輸入端TS之間并聯(lián)有電阻R70。其中，場效應管UlO的型號為SI9424，二極管D9、二極管D8的型號為IN5819。所述充電穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器W5，穩(wěn)壓器W5的輸入端與交流供電電路相連，穩(wěn)壓器W5的輸入端還通過并聯(lián)的電容C62和電容C93接地，穩(wěn)壓器W5的輸出端與電池充電管理芯片Ull相連，穩(wěn)壓器W5的輸出端還通過并聯(lián)的電容C60和電容C94接地，穩(wěn)壓器W5的接地端接地。其中，穩(wěn)壓器W5的型號為MC789BT。所述電池放電電路包括繼電器RLl，繼電器RLl的輸入端與電池B的正極相連，繼電器RLl的輸出端通電二極管D7和二極管D6的并聯(lián)電路與輸出電壓穩(wěn)壓電路相連，繼電器RLl的控制輸入端與控制輸出端之間并聯(lián)有二極管D4, 二極管D4由繼電器RLl的控制輸入端向控制輸出端導通，控制輸出端通過電容C95接地,控制輸出端與正5V電源相連。繼電器RLl的控制輸入端與三極管Vl的集電極相連，三極管Vl的發(fā)射機接地，三極管Vl的基極通過電阻R64與主控CPU相連。其中，繼電器RLl的型號為TXS2-45V，三極管Vl的型號為3904，二極管D7和二極管D6的型號為IN5819，二極管D4的型號為IN4148。所述輸出電壓穩(wěn)壓電路包括降壓型開關穩(wěn)壓器W4，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的型號為LM2576T-5V。降壓型開關穩(wěn)壓器W4的輸入端與電池放電電路相連，輸入端還通過二級管D5分別與交流供電電路和電池充電電路相連，二級管D5由交流供電電路向輸入端正向?qū)ǎ祲盒烷_關穩(wěn)壓器W4的輸入端還通過電容C96和電容C57的并聯(lián)電路接地；降壓型開關穩(wěn)壓器W4的輸出端通過穩(wěn)壓二極管Zl接地，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的控制端接地，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的信息反饋端與輸出端之間并聯(lián)有電感L4，信息反饋端與正5V的電源相連，信息反饋端通過電容C91、電容C53和二極管Z2的并聯(lián)電路接地。其中，穩(wěn)壓二極管Zl的型號為IN5822，二極管Z2的型號為TVS2。電池充電管理芯片Ull的充電分為三個階段預充狀態(tài)、恒流充電和恒壓充電階段，分別控制電池B的充電狀態(tài)，使電池B時刻工作在最佳狀態(tài)。放電時，采用主控CPU控制繼電器RLl的通斷來實現(xiàn)電池B的放電與斷開，電池B與交流供電電路采用二極管D5、二極管D6和二極管D7隔離方式給主回路供電，防止交流供電電路給電池B高壓倒灌。電池B的電壓經(jīng)分壓電路R65、R66到主控CPU進行AD值檢測，主控CPU根據(jù)檢測到的AD值判斷是否電池B的電壓過低，如過低則斷開繼電器以防止電池過放，從而保護電池延長電池使用壽命 。
權利要求1.一種采集系統(tǒng)終端供電管理電路，包括電池、交流供電電路和主控CPU及分別與主控CPU相連的電池充電電路和電池放電電路，交流供電電路連接有市電，其特征在于，所述電池充電電路包括電池充電管理芯片和充電穩(wěn)壓電路，電池充電管理芯片分別與主控CPU和電池相連，電池充電管理芯片還通過充電穩(wěn)壓電路與交流供電電路相連，所述交流供電電路和電池放電電路的輸出端連接有輸出電壓穩(wěn)壓電路。
2.根據(jù)權利要求I所述的采集系統(tǒng)終端供電管理電路，其特征在于，所述電池充電管理芯片的型號為BQ2057、BQ2057C、BQ2057T和BQ2057W中的一種。
3.根據(jù)權利要求2所述的采集系統(tǒng)終端供電管理電路，其特征在于，所述電池充電管理芯片的充電電流感測輸入端SNS通過電阻R72和二極管D8與充電穩(wěn)壓電路相連，二極管D8從充電穩(wěn)壓電路向電阻R72正向?qū)?；電池充電管理芯片的電池電壓出入端BAT通過電阻R67與電池的正極相連，電池電壓出入端BAT通過電阻R68接地；電池的正極通過電阻R65和電阻R66的串聯(lián)電路接地，電阻R65和電阻R66的連接處與主控CPU相連；電池充電管理芯片的工作電源輸入端VCC通過電容C59接地；電池充電管理芯片的工作電源地輸入端VSS接地；電池充電管理芯片的溫度感測輸入端TS通過電阻69接地；電池充電管理芯片的充電控制輸出端CC連接有電阻R71，電阻R71連接在二極管D8與電阻R72的連接處，二極管D8與電阻R72的連接處通過電容C59接地，充電控制輸出端CC與充電電流感測輸入端SNS之間連接有場效應管U10，充電控制輸出端CC與場效應管UlO的柵極相連，充電電流感測輸入端SNS與場效應管UlO的源極相連，場效應管UlO的漏極通過二極管D9與電池的正極相連，二極管D9由場效應管UlO的漏極向電池的正極方向正向?qū)ǎ瑘鲂躑lO的漏極通過電容C58接地；電池充電管理芯片的充電速率補償輸入端COMP與二極管D8與電阻R72的連接處相連，充電速率補償輸入端COMP與溫度感測輸入端TS之間并聯(lián)有電阻R70。
4.根據(jù)權利要求I所述的采集系統(tǒng)終端供電管理電路，其特征在于，所述充電穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器的輸入端與交流供電電路相連，穩(wěn)壓器的輸入端還通過并聯(lián)的電容C62和電容C93接地，穩(wěn)壓器的輸出端與電池充電管理芯片相連，穩(wěn)壓器的輸出端還通過并聯(lián)的電容C60和電容C94接地。
5.根據(jù)權利要求I所述的采集系統(tǒng)終端供電管理電路，其特征在于，所述電池放電電路包括繼電器，繼電器的輸入端與電池的正極相連，繼電器的輸出端通電二極管D7和二極管D6的并聯(lián)電路與輸出電壓穩(wěn)壓電路相連，繼電器的控制端與三極管Vl的集電極相連，三極管Vl的發(fā)射機接地，三極管Vl的基極通過電阻R64與主控CPU相連。
6.根據(jù)權利要求I所述的采集系統(tǒng)終端供電管理電路，其特征在于，所述輸出電壓穩(wěn)壓電路包括降壓型開關穩(wěn)壓器W4，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的型號為LM2576T-5V ;降壓型開關穩(wěn)壓器W4的輸入端與電池放電電路相連，輸入端還通過二級管D5分別與交流供電電路和電池充電電路相連，二級管D5由交流供電電路向輸入端正向?qū)?，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的輸入端還通過電容C96和電容C57的并聯(lián)電路接地；降壓型開關穩(wěn)壓器W4的輸出端通過穩(wěn)壓二極管Zl接地，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的控制端接地，降壓型開關穩(wěn)壓器W4的信息反饋端與輸出端之間并聯(lián)有電感L4，信息反饋端與電源相連，信息反饋端通過電容C91、電容C53和二極管Z2的并聯(lián)電路接地。
專利摘要本實用新型涉及一種采集系統(tǒng)終端供電管理電路，包括電池、交流供電電路和主控CPU及分別與主控CPU相連的電池充電電路和電池放電電路，交流供電電路連接有市電，所述電池充電電路包括電池充電管理芯片和充電穩(wěn)壓電路，電池充電管理芯片分別與主控CPU和電池相連，電池充電管理芯片還通過充電穩(wěn)壓電路與交流供電電路相連，所述交流供電電路和電池放電電路的輸出端連接有輸出電壓穩(wěn)壓電路。本實用新型利用電池充電管理芯片動態(tài)補償電池內(nèi)阻用以減少充電時間，電池充電管理芯片具有電池溫度監(jiān)測功能，可以利用電池的溫度傳感器連續(xù)檢測電池溫度，避免電池超過設定的范圍，保障充電的安全，提高了電池的使用壽命。
文檔編號H02J7/02GK202772644SQ20122045283
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權日2012年9月6日
發(fā)明者朱信洪, 周小蕾, 方武峰, 余武軍 申請人:杭州西力電能表制造有限公司