本實用新型涉及電能計量的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電能計量終端的電池性能管理裝置。

背景技術(shù)：

電池的性能對實現(xiàn)計量終端自停電報警功能有重要影響，目前電能計量裝置用Ni-MH電池普遍處于浮充狀態(tài)而導(dǎo)致壽命下降，在實際運行中，終端電池失效是終端無法實現(xiàn)自停電報警功能的主要因素。性能下降的電池直接影響計量終端的供電可靠性，造成了一定的經(jīng)濟損失，并且影響供電可靠性。

大部分早期失效的電池是由于對電池不合理的充放電造成的。由于沒有合理有效的用電池管理，使得蓄電池在使用中得實際使用壽命遠遠達不到理論壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對上述技術(shù)問題，提供一種電能計量終端的電池性能管理裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)電能計量終端的蓄電池的快速充電，延長電池的使用壽命。

一種電能計量終端的電池性能管理裝置，包括充電電路，所述充電電路包括電池充電管理芯片、第一二極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻以及第一電容；

所述電池充電管理芯片包括充電電流控制端2、接地端3、電源輸入端4、充電電壓輸出端5、充電時間控制端6、充電觸發(fā)控制端7以及反饋端8；

所述接地端3接地；

所述電源輸入端4連接所述第一二極管的陰極，所述第一二極管的陽極連接充電電源輸入端；

所述充電電壓輸出端5連接電池充電輸入接線端；

所述充電時間控制端6通過所述第一電阻連接至所述第一二極管的陰極，并通過所述第一電容接地；

所述充電觸發(fā)控制端7通過所述第二電阻連接所述第一二極管的陰極；

所述充電電流控制端2通過所述第三電阻接地；

所述反饋端8通過所述第四電阻連接至所述充電電壓輸出端5，并通過所述第五電阻連接所述電池充電管理芯片的接地端。

上述電能計量終端的電池性能管理裝置，在充電電源輸入端的輸入電壓大于所述電源輸入端4的電源低電壓閾值，并且大于電池電壓時，所述第一二極管導(dǎo)通，開始對電池充電。連接在所述第四電阻和第五電阻之間的所述電池充電管理芯片的反饋端8的電壓值決定充電狀態(tài)。根據(jù)電池充電輸入接線端的電壓所處水平，所述充電電路處于不同的充電狀態(tài)，充電電流可通過第三電阻設(shè)置，充電電壓可通過第四電阻和第五電阻設(shè)定。當電池充電輸入接線端的電壓低于設(shè)定恒流充電電壓值時，充電電路采用恒流模式對電池充電；當電池充電輸入接線端的電壓大于設(shè)定的維持充電電壓時，充電電路處于維持充電狀態(tài)，維持充電電流為設(shè)定的恒流充電電流值，如果電池電壓接近電池充電輸入接線端的最高電壓閾值時，則電池電壓不再上升，充電電流逐漸減小。在維持充電階，維持充電時間由第一電阻和第一電容決定，所述電池充電管理芯片的內(nèi)部定時器啟動計時，當定時結(jié)束時，整個充電過程結(jié)束，充電回路進入充電結(jié)束狀態(tài)。因此，對電能計量終端的電池充電更加合理，既能夠?qū)崿F(xiàn)電能計量終端的蓄電池的快速充電，也能延長電池的使用壽命。

在一種實施例中，所述電能計量終端的電池性能管理裝置還包括：第二電容，所述第二電容一端連接所述第一二極管的陰極，另一端接地。

通過所述第二電容，可以使輸入的電壓更加穩(wěn)定，濾除電壓不穩(wěn)定波動造成的噪聲。

在一種實施例中，所述電能計量終端的電池性能管理裝置還包括：第三電容，所述第三電容一端連接所述充電電壓輸出端5，另一端接地。

通過設(shè)置所述第三電容，濾除輸出電壓不穩(wěn)定波動造成的噪聲，可以使輸出的充電電壓更加穩(wěn)定。

在一種實施例中，所述電能計量終端的電池性能管理裝置還包括：發(fā)光二極管，所述充電觸發(fā)控制端7依次通過所述發(fā)光二極管的陰極和陽極連接至所述第二電阻。

在充電電源輸入端的輸入電壓大于所述電源輸入端4的電源低電壓閾值，并且大于電池電壓時，所述第一二極管導(dǎo)通，開始對電池充電，使所述發(fā)光二極管導(dǎo)通點亮，提示正在進行充電。

在一種實施例中，所述電能計量終端的電池性能管理裝置還包括：放電電路，所述放電電路包括第一場效應(yīng)管、第二場效應(yīng)管、第二二極管、穩(wěn)壓管、第六電阻和第七電阻；

所述第一場效應(yīng)管的柵極連接所述第二場效應(yīng)管的源極，并通過所述第六電阻連接所述第一場效應(yīng)管的漏極；

所述第一場效應(yīng)管的漏極連接電池放電輸出端；

所述第一場效應(yīng)管的源極依次通過所述第二二極管的陽極和陰極連接至終端電源輸入端；

所述第二場效應(yīng)管的漏極接地；

所述第二場效應(yīng)管的柵極依次通過所述穩(wěn)壓管的陽極和陰極連接所述電池放電輸出端，并經(jīng)過所述第七電阻接地。

所述放電電路在終端電源輸入端的電壓低于電池放電輸出端的電壓時，穩(wěn)壓管導(dǎo)通，電池放電輸出端的電壓使第二場效應(yīng)管的柵極電壓高于開啟電壓，于是第二場效應(yīng)管導(dǎo)通，將第一場效應(yīng)管的柵極接地，因此放電電路導(dǎo)通，電池放電為計量終端繼續(xù)供電，直到電池電壓低于設(shè)置的最低放電電壓就會將第二場效應(yīng)管和第一場效應(yīng)管關(guān)斷，放電電路關(guān)斷，停止放電，防止電池深度放電。

因此，上述電能計量終端的電池性能管理裝置使用時，正常情況下，計量終端為充電電路提供電源，對電池進行自適應(yīng)充電過程，此時放電電路斷開。一旦計量裝置掉電，計量終端的電源端將低于電池電壓，充電電路斷開，放電電路導(dǎo)通，電池放電為計量終端繼續(xù)供電，直到電池電壓低于設(shè)置的最低放電電壓就會將放電電路關(guān)斷，停止放電，防止電池深度放電。該電路簡單可靠，能夠嵌入原有的計量終端內(nèi)。

在一種實施例中，所述第一場效應(yīng)管為PMOS。

所述第一場效應(yīng)管采用PMOS實現(xiàn)，能夠快速實現(xiàn)關(guān)斷和導(dǎo)通，提高相應(yīng)速度。

附圖說明

圖1為一個實施例的電能計量終端的電池性能管理裝置的充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一個實施例的電能計量終端的電池性能管理裝置的放電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的便攜式電力運維移動電源的具體實施方式作詳細描述。

參考圖1，圖1所示為一個實施例的電能計量終端的電池性能管理裝置的充電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述電能計量終端的電池性能管理裝置，包括充電電路，如圖1所示。所述充電電路包括電池充電管理芯片10、第一二極管D1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5以及第一電容C1；

所述電池充電管理芯片10包括充電電流控制端2、接地端3、電源輸入端4、充電電壓輸出端5、充電時間控制端6、充電觸發(fā)控制端7以及反饋端8；

所述接地端3接地；

所述電源輸入端4連接所述第一二極管D1的陰極，所述第一二極管D2的陽極連接充電電源輸入端B+1；

所述充電電壓輸出端5連接電池充電輸入接線端BAT+1；

所述充電時間控制端6通過所述第一電阻R1連接至所述第一二極管D1的陰極，并通過所述第一電容C1接地；

所述充電觸發(fā)控制端7通過所述第二電阻R2連接所述第一二極管D1的陰極；

所述充電電流控制端2通過所述第三電阻R3接地；

所述反饋端8通過所述第四電阻R4連接至所述充電電壓輸出端5，并通過所述第五電阻R5連接所述電池充電管理芯片10的接地端3。

上述電能計量終端的電池性能管理裝置，在充電電源輸入端B+1的輸入電壓大于所述電池充電管理芯片10的電源輸入端4的電源低電壓閾值，并且大于電池電壓時，所述第一二極管D1導(dǎo)通，開始對電池充電。連接在所述第四電阻R4和第五電阻R5之間的所述電池充電管理芯片10的反饋端8的電壓值決定充電狀態(tài)。根據(jù)電池充電輸入接線端BAT+1的電壓所處水平，所述充電電路處于不同的充電狀態(tài)，充電電流可通過第三電阻R3設(shè)置，充電電壓可通過第四電阻R4和第五電阻R5設(shè)定。當電池充電輸入接線端BAT+1的電壓低于設(shè)定恒流充電電壓值時，充電電路采用恒流模式對電池充電；當電池充電輸入接線端BAT+1的電壓大于設(shè)定的維持充電電壓時，充電電路處于維持充電狀態(tài)，維持充電電流為設(shè)定的恒流充電電流值，如果電池電壓接近電池充電輸入接線端BAT+1的最高電壓閾值時，則電池電壓不再上升，充電電流逐漸減小。在維持充電階，維持充電時間由第一電阻和第一電容決定，所述電池充電管理芯片10的內(nèi)部定時器啟動計時，當定時結(jié)束時，整個充電過程結(jié)束，充電回路進入充電結(jié)束狀態(tài)。因此，對電能計量終端的電池充電更加合理，既能夠?qū)崿F(xiàn)電能計量終端的蓄電池的快速充電，也能延長電池的使用壽命。

所述電能計量終端可以為電能表等常用的終端設(shè)備，所述電能計量終端的電池可以采用鋰電池。優(yōu)選地，采用計量終端用Ni-MH電池，充放電效果更佳，更穩(wěn)定。

所述電池充電管理芯片10可以采用常用的鋰電池線性充電管理芯片，例如市面上常見的BQ2057等型號的芯片，具有相應(yīng)的功能引腳即可。本發(fā)明中，所述電池充電管理芯片10的各個引腳僅以其對應(yīng)的功能命名，對其引腳的實際名稱不做限制。

在一種實施例中，所述電能計量終端的電池性能管理裝置還包括：第二電容C2，所述第二電容C2一端連接所述第一二極管D1的陰極，另一端接地。

通過所述第二電容C2，可以使輸入的電壓更加穩(wěn)定，濾除電壓不穩(wěn)定波動造成的噪聲。

在一種實施例中，所述電能計量終端的電池性能管理裝置還包括：第三電容C3，所述第三電容C3一端連接所述充電電壓輸出端5，另一端接地。

通過設(shè)置所述第三電容C3，濾除輸出電壓不穩(wěn)定波動造成的噪聲，可以使輸出的充電電壓更加穩(wěn)定。

在一種實施例中，所述電能計量終端的電池性能管理裝置還包括：發(fā)光二極管D2，所述充電觸發(fā)控制端7依次通過所述發(fā)光二極管D2的陰極和陽極連接至所述第二電阻R2。

在充電電源輸入端B+1的輸入電壓大于所述電源輸入端4的電源低電壓閾值，并且大于電池電壓時，所述第一二極管D1導(dǎo)通，開始對電池充電，使所述發(fā)光二極管導(dǎo)通D2點亮，提示正在進行充電。

在一種實施例中，所述電能計量終端的電池性能管理裝置還包括放電電路。參考圖2，圖2所示為一個實施例的電能計量終端的電池性能管理裝置的放電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述放電電路包括第一場效應(yīng)管Q1、第二場效應(yīng)管Q2、穩(wěn)壓管3、第二二極管D4、第六電阻R6和第七電阻R7；

所述第一場效應(yīng)管Q1的柵極連接所述第二場效應(yīng)管Q2的源極，并通過所述第六電阻R6連接所述第一場效應(yīng)管Q1的漏極；

所述第一場效應(yīng)管Q1的漏極連接電池放電輸出端BAT+2；

所述第一場效應(yīng)管Q1的源極依次通過所述第二二極管D4的陽極和陰極連接至終端電源輸入端B+2；

所述第二場效應(yīng)管Q2的漏極接地；

所述第二場效應(yīng)管Q2的柵極依次通過所述穩(wěn)壓管D3的陽極和陰極連接所述電池放電輸出端BAT+2，并經(jīng)過所述第七電阻R7接地。

所述放電電路在終端電源輸入端B+2的電壓低于電池放電輸出端BAT+2的電壓時，穩(wěn)壓管導(dǎo)通，電池放電輸出端BAT+2的電壓使第二場效應(yīng)管Q2的柵極電壓高于開啟電壓，于是第二場效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，將第一場效應(yīng)管Q1的柵極接地，因此放電電路導(dǎo)通，電池放電為計量終端繼續(xù)供電，直到電池電壓低于設(shè)置的最低放電電壓就會將第二場效應(yīng)管Q2和第一場效應(yīng)管Q1關(guān)斷，放電電路關(guān)斷，停止放電，防止電池深度放電。

因此，上述電能計量終端的電池性能管理裝置使用時，正常情況下，計量終端為充電電路提供電源，對電池進行自適應(yīng)充電過程，此時放電電路斷開。一旦計量裝置掉電，計量終端的電源端將低于電池電壓，充電電路斷開，放電電路導(dǎo)通，電池放電為計量終端繼續(xù)供電，直到電池電壓低于設(shè)置的最低放電電壓就會將放電電路關(guān)斷，停止放電，防止電池深度放電。該電路簡單可靠，能夠嵌入原有的計量終端內(nèi)。

在一種實施例中，所述第一場效應(yīng)管Q1為PMOS。

所述第一場效應(yīng)管Q1采用PMOS實現(xiàn)，能夠快速實現(xiàn)關(guān)斷和導(dǎo)通，提高相應(yīng)速度。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。