一種鋰芯電池的制作方法
【專利說明】一種鋰芯電池
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及戶外電源技術領域，特別涉及一種高效、低功耗、安全的戶外鋰芯電池組。
[0003]
【背景技術】
[0004]眾所周知，用于向戶外電力產(chǎn)品提供電能的戶外電源，需要電力穩(wěn)定和安全，目前用的較多的是一種戶外鋰芯電池組，當給這些電池充電時，有時會因人們忘記，導致鋰芯電池過充，鋰電池自身溫度升高，造成對鋰電池的損害，降低其使用壽命，甚至由于鋰電池長時間處于高溫，會引發(fā)爆炸，造成人身損傷；有時因人們未給鋰電池組及時充電，導致其過放，同樣造成對電池的損害。
[0005]因此，業(yè)界需要一種高效、低功耗、安全的戶外鋰芯電池組，能夠對多種戶外電用設備進行供電，以滿足戶外需求。
[0006]

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明旨在提供一種高效、低功耗、安全的戶外鋰芯電池組。
[0008]為達成上述目的，本發(fā)明提供了一種鋰芯電池組，包括鋰芯容量指示電路、電芯保護電路、充電管理電路和DC-DC升壓電路，所述鋰芯容量指示電路包括電壓監(jiān)控芯片，通過測試所述電池放電的時間電壓特性曲線，選取整個放電過程的四個位點電壓，用電壓來估算電池的容量；所述電芯保護電路主要由HAT2027、R5402和自恢復保險絲組成，所述HAT2027內置有二極管，所述電芯保護電路包括過充保護電路部分，過放電路保護部分和過溫電路保護部分；所述充電管理電路包括CN3066和繼電器，當有外部充電器對電池充電時，所述繼電器令所述CN3066開始工作，所述充電管理電路分為預充電管理電路部分、恒流充電管理電路部分、恒壓充電管理電路部分及維護充電管理電路部分；所述DC-DC升壓電路主要由MAX1771構成。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點在于大幅度提高了戶外鋰芯電池組的安全性，且能夠使隨身電源最大程度地儲備能量，同時由于采用MAX1771集成芯片，可將鋰芯容量在安全范圍內最大程度釋放，達到對多種數(shù)碼設備供電的目的。
[0010]結合附圖，根據(jù)下文的通過示例說明本發(fā)明主旨，通過描述可清楚本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點。
[0011]
【附圖說明】
[0012]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1為本發(fā)明鋰芯保護電路圖。
[0013]附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
[0014]
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖進一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明優(yōu)選實施例只是用于幫助闡述本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明優(yōu)選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實施方式】。顯然，根據(jù)本說明書的內容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應用，從而使所屬技術領域技術人員能很好地利用本發(fā)明。
[0016]現(xiàn)詳細說明根據(jù)本發(fā)明實施例的一種戶外鋰芯電池組。
[0017]本發(fā)明主要有四部分組成:鋰芯容量指示電路、電芯保護電路、充電管理電路、DC-DC升壓電路。鋰芯容量指示電路由XC61CC系列的電壓監(jiān)控芯片組成。電芯保護電路由過充保護、過放保護、過溫保護三部分組成，HAT2027、R5402自恢復保險絲構建了三重保護，使鋰芯安全性大大增強。充電管理電路采用了 CN3066，將充電過程分為涓流充電、恒流充電、恒壓充電和維護充電四個部分，使移動隨身電源能夠最大程度地儲備能量。DC-DC升壓電路采用了 MAX1771集成芯片，可將鋰芯容量在安全范圍內最大程度釋放，達到對多種數(shù)碼設備供電的目的。
[0018]如圖1所示，電芯保護電路主要由R5402和HAT2027共同組成。除此之外，自恢復保險絲起到了最后一層保護的作用。
[0019]充電時，電池電壓從低到高上升，當電池電壓大于4.25V時，充電狀態(tài)被鎖存，引腳Cout就會從高電平跳為低電平，HAT2027內置二極管發(fā)揮單向導通作用。電流方向只能從I腳到3腳，充電電源無法繼續(xù)給鋰芯充電。如果充電電源繼續(xù)加載在鋰芯電池組兩端，即使鋰芯電壓在4.25V以下R5402具有的過充鎖存狀態(tài)也不會被釋放。這樣就保證了電池組在連續(xù)充電飽和之后，能鎖存在過充狀態(tài)，隔離充電電源對高能量電池組持續(xù)充電。只有當過充時，斷開充電電源，過充鎖存狀態(tài)才會被釋放，Cout重新變?yōu)楦唠娖剑琀AT2027的1/3引腳此時雙向導通，鋰芯才能正常工作。放電時，電池電壓下降，當小于2.3V時，放電狀態(tài)被鎖存，引腳Dout的輸出從高電平跳為低電平，HAT2027內置二極管發(fā)揮單項導通作用。電流方向只能從3腳到I腳，鋰芯電池組無法繼續(xù)給負載放電。如果沒有接上充電電源，即使鋰芯電壓高于過放電電壓的最大值，放電鎖存狀態(tài)也不會被釋放，這就保證了電池組在經(jīng)過長時間放電，電壓下降到2.3V之后，能鎖存在過放狀態(tài)，隔離低能量電池組持續(xù)放電。只有當過放時，接上充電電源，鋰芯電壓才開始高于過放電壓時，過放鎖存狀態(tài)才會被釋放，同時引腳Dout的電壓重新變?yōu)楦唠娖?，HAT2027的1、3引腳雙向導通，鋰芯既能工作在放電狀態(tài)，又能工作在充電狀態(tài)。當鋰芯短路時，Dout跳到低電平。此時，鋰芯受HAT2027控制無法放電，起到保護鋰芯作用。與此同時，自恢復保險絲由于短路的大電流，會受熱膨脹，電路切斷，起到最后一層保護的作用。當短路故障排除，R5402檢電器釋放，Dout重新恢復高電平。
[0020]本系統(tǒng)中，DC-DC升壓電路主要由MAX1771構成，該控制器采用獨特的控制方案，提供一個高效、較寬電壓調節(jié)范圍的電源。前者具有較小的靜態(tài)電流，負載小的情況下效率較高，但波紋較大。后者在負載大的情況下具有較高的效率，噪聲小。該控制其采用的是一種改進型的限流PFM控制方式，控制電路限制電感充電電流，使其不超過某一峰值電流。既保持了傳統(tǒng)PFM的低靜態(tài)電流，同時在較大負載的情況下，也具有很高的效率。而且由于限制了峰值電流，采用很小體積的外圍元件就可獲得滿意的輸出紋波，這樣便于降低電路成本及尺寸。
[0021]本系統(tǒng)電路采用鋰芯容量指示電路，即通過測試鋰芯電池放電的時間電壓特性曲線，選取整個放電過程的四個位點電壓，用電壓來估算電池的容量。當按下電壓容量指示的功能按鍵，鋰芯的電池電壓會加到XC61系列芯片的VIN與VSS引腳上。當電壓高于4.1V，四個芯片同時工作，電池與限流電阻、LED發(fā)光管形成四