本發(fā)明屬于電源管理領(lǐng)域，特別涉及一種電源管理系統(tǒng)以及方法。
背景技術(shù)：
電池充電過程是將電能經(jīng)過轉(zhuǎn)化以后存儲(chǔ)到電池內(nèi)。電池的充電電流由電池的額定容量所決定，單位為‘c’。例如，一塊容量為1000mah的電池，如果充電電流為1000ma的話，則可以說電池以1c1倍于電池容量進(jìn)行充電。通常所說的涓流充電，一般是指電池以1/50c，甚至更低的電流進(jìn)行充電?？焖俪潆姡话悴皇褂娩噶鞒潆姺绞?。充電器在對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，一般使用涓流和恒流容積充電兩種方式。自發(fā)熱通常是導(dǎo)致充電過早結(jié)束的主要原因，因此充電的初始階段采用涓流充電，以最大程度上控制電池的自發(fā)熱。在到達(dá)電池的大部分能量已經(jīng)恢復(fù)的中間階段時(shí)，采用容積充電。一般采用測(cè)量充電電壓和充電電流來判斷充電過程是否結(jié)束，具體方法與電池的化學(xué)特性有關(guān)。例如，大多數(shù)鋰電池充電器將充電電壓設(shè)定為恒值，用檢測(cè)充電的最小電流的方法來判斷充電是否結(jié)束，而鎳鎘電池需要根據(jù)電壓及溫度的變化來判斷充電是否結(jié)束。對(duì)電池充電時(shí)，絕大部分的電能都被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲(chǔ)起來，然而轉(zhuǎn)換效率卻不可能達(dá)到100％。未被轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的電能被轉(zhuǎn)化為熱能，致使電池溫度上升。當(dāng)電池接近充滿狀態(tài)時(shí)，幾乎所有的電能都被轉(zhuǎn)化為熱能，造成電池的溫度上升，在這種情況下，將會(huì)損壞電池甚至徹底毀壞電池?？焖俪潆妰尚r(shí)內(nèi)將電池充滿通常使用大電流進(jìn)行充電，特別是鋰電池，如果過充可能導(dǎo)致爆炸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
所要解決的技術(shù)問題：
電池充電過程中存在著發(fā)熱的現(xiàn)象，需要對(duì)充電的電源進(jìn)行管理，保證電池充電的安全。
技術(shù)方案：
為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種電源管理系統(tǒng)，其特征在于：包括單片機(jī)1，所述單片機(jī)1和電源輸入和輸出控制模塊2、電能狀態(tài)檢測(cè)模塊3連接，所述電源輸入和輸出控制模塊2輸出標(biāo)準(zhǔn)的+3.3v和+5v電源供給設(shè)備，所述電源輸入和輸出控制模塊2通過開關(guān)4和標(biāo)準(zhǔn)電壓電源5連接。
所述電能狀態(tài)檢測(cè)模塊3采集輸入電源電壓、電池電壓、電池電流信號(hào)，電壓信號(hào)從電阻分壓器獲得；電流信號(hào)來自采樣電阻，采樣電阻串聯(lián)在系統(tǒng)地回路，采所有信號(hào)送到單片機(jī)的輸入端。
所述的開關(guān)4為三極管和場(chǎng)效應(yīng)管組成的可控復(fù)合開關(guān)。
所述電源輸入和輸出控制模塊2通過開關(guān)和非標(biāo)準(zhǔn)電壓電源連接。
本發(fā)明還提供了一種電源管理系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：涓流充電階段、容積充電階段、定壓充電階段，所述涓流充電階段在初始狀態(tài)下，對(duì)電池充電發(fā)熱量較大，因此為保證安全，充電電流極小，被限制在ilowcurrent下，電能狀態(tài)檢測(cè)模塊3時(shí)刻監(jiān)測(cè)電池溫度，如溫度超限，電能狀態(tài)檢測(cè)模塊反饋給單片機(jī)1，單片機(jī)1給電源輸入和輸出環(huán)模塊2指令，停止充電；所述容積充電階段，當(dāng)電池電壓達(dá)到最小容積充電電壓vtminvoltbulk時(shí)，充電進(jìn)入容積充電階段，單片機(jī)1通過電源輸入和輸出控制模塊2控制充電電壓，使充電電流保持為容積充電的恒值ibulk；所述定壓充電階段，當(dāng)充電電壓達(dá)到vtop，充電程序應(yīng)該進(jìn)入定壓充電階段。單片機(jī)1通過電源輸入和輸出控制模塊2來控制充電電壓為恒值。電池繼續(xù)被充電，充電電流在逐漸下降，直到充電電流將到最小容積充電電流iminibulk1，然后繼續(xù)保持充電狀態(tài)30分鐘后結(jié)束整個(gè)充電過程。
所述ilowcurrent的值為1/50c，涓流充電狀態(tài)一直持續(xù)到電池電壓達(dá)到最小容積充電電壓vtminvoltbulk。
有益效果：
本發(fā)明提供的電源管理系統(tǒng)以及方法，提高了充電的效率以及充電的安全性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種電源管理系統(tǒng)，其特征在于：包括單片機(jī)1，所述單片機(jī)1和電源輸入和輸出控制模塊2、電能狀態(tài)檢測(cè)模塊3連接，所述電源輸入和輸出控制模塊2輸出標(biāo)準(zhǔn)的+3.3v和+5v電源供給設(shè)備，所述電源輸入和輸出控制模塊2通過開關(guān)4和標(biāo)準(zhǔn)電壓電源5連接。
所述電能狀態(tài)檢測(cè)模塊3采集輸入電源電壓、電池電壓、電池電流信號(hào)，電壓信號(hào)從電阻分壓器獲得；電流信號(hào)來自采樣電阻，采樣電阻串聯(lián)在系統(tǒng)地回路，采所有信號(hào)送到單片機(jī)的輸入端。
電壓信號(hào)從電阻分壓器獲得，無須放大；電流信號(hào)來自采樣電阻，采樣信號(hào)小于0.1v，需要一單端放大電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理。
所述的開關(guān)4為三極管和場(chǎng)效應(yīng)管組成的可控復(fù)合開關(guān)。
所述電源輸入和輸出控制模塊2通過開關(guān)和非標(biāo)準(zhǔn)電壓電源連接。
考慮到鋰電池的充電飽和電壓為8.4v，在電路設(shè)計(jì)時(shí)將的輸入電壓設(shè)為9v。輸入電源再通過一級(jí)線性穩(wěn)壓器后直接轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的+3.3v和+5v電源供給設(shè)備。
本發(fā)明還提供了一種電源管理系統(tǒng)的方法，包括以下步驟：涓流充電階段、容積充電階段、定壓充電階段，所述涓流充電階段在初始狀態(tài)下，對(duì)電池充電發(fā)熱量較大，因此為保證安全，充電電流極小，被限制在ilowcurrent下，電能狀態(tài)檢測(cè)模塊3時(shí)刻監(jiān)測(cè)電池溫度，如溫度超限，電能狀態(tài)檢測(cè)模塊反饋給單片機(jī)1，單片機(jī)1給電源輸入和輸出環(huán)模塊2指令，停止充電；所述容積充電階段，當(dāng)電池電壓達(dá)到最小容積充電電壓vtminvoltbulk時(shí)，充電進(jìn)入容積充電階段，單片機(jī)1通過電源輸入和輸出控制模塊2控制充電電壓，使充電電流保持為容積充電的恒值ibulk；所述定壓充電階段，當(dāng)充電電壓達(dá)到vtop，充電程序應(yīng)該進(jìn)入定壓充電階段。單片機(jī)1通過電源輸入和輸出控制模塊2來控制充電電壓為恒值。電池繼續(xù)被充電，充電電流在逐漸下降，直到充電電流將到最小容積充電電流iminibulk1，為保證充電飽和性，然后繼續(xù)保持充電狀態(tài)30分鐘后結(jié)束整個(gè)充電過程。
所述ilowcurrent的值為1/50c，涓流充電狀態(tài)一直持續(xù)到電池電壓達(dá)到最小容積充電電壓vtminvoltbulk。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但它們并不是用來限定本發(fā)明的，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以
本技術(shù)：
的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。