[实用新型]智能电源管理系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电器电源装置，特别涉及一种智能电源管理系统。

背景技术

随着手持设备的普及，电源管理系统越来越重要，现在的嵌入式手持设备都有复杂的供电系统，需要同时实现对电池充电和对设备供电、智能的切换电池供电或外部供电、数字调节电压等功能。目前市场上的智能供电芯片虽然不少，但是价格昂贵，功能太过复杂，并且只有特定的电压和功能，灵活性比较差，而且一般智能电源管理芯片和充电芯片是分离的，需要在一起使用需要搭配一系列复杂的电路，每种芯片都有不同的规格，并且选定以后没有可升级的特性，不能灵活使用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种智能电源管理系统，是一种新型的智能电源管理系统，该方案具有成本低，灵活性强，输入电压广，输出范围大，电池选择灵活的特点，比较适合手持或电池供电的嵌入式系统使用，针对不同的供电需求，只需要更换程序就可以实现稳定可靠的电源管理。此外，本方案还集成了电量计，可以方便的检测到电池的电量。

本实用新型的技术方案是：

一种智能电源管理系统，其特征在于：外部电压输入分别连接第一开关及变压模块和第二开关及变压模块，第一开关及变压模块通过充电控制器连接电池，电池连接第三开关及变压模块，第三开关及变压模块和第二开关及变压模块连接供电控制器，供电控制器的输出为电源输出；单片机分别连接充电控制器、供电控制器、第一开关及变压模块、第二开关及变压模块、第三开关及变压模块，单片机连接I²C接口和EEPROM。

在第一开关及变压模块通过充电控制器连接电池的线路中有充电电流测量模块，在外部电压输入连接第一开关及变压模块的线路中有供电电流测量模块，在电池两极之间有电压测量模块；充电电流测量模块、供电电流测量模块和电压测量模块分别连接单片机。

开关及变压模块是由MOSFET型的TPC8103通用集成电路连接二极管D3和电感L2，电感L2另一端连接电容C2、电容C5和二极管D4，电容C2另一端、电容C5另一端和二极管D3另一端连接地线。

本实用新型效果是：

本智能电源管理系统具有成本低，灵活性强，输入电压广，输出范围大，电池选择灵活的特点，比较适合手持或电池供电的嵌入式系统使用，针对不同的供电需求，只需要更换程序就可以实现稳定可靠的电源管理。此外，本方案还集成了电量计，可以方便的检测到电池的电量。

附图说明

图1是智能电源管理系统的结构框图

图2是智能电源管理系统的开关及变压模块结构图

具体实施方式

如图1所示的一种智能电源管理系统，外部电压输入分别连接第一开关及变压模块和第二开关及变压模块，第一开关及变压模块通过充电控制器连接电池，电池连接第三开关及变压模块，第三开关及变压模块和第二开关及变压模块连接供电控制器，供电控制器的输出为电源输出；单片机分别连接充电控制器、供电控制器、第一开关及变压模块、第二开关及变压模块、第三开关及变压模块，单片机连接I²C接口和EEPROM。

在第一开关及变压模块通过充电控制器连接电池的线路中有充电电流测量模块，在外部电压输入连接第一开关及变压模块的线路中有供电电流测量模块，在电池两极之间有电压测量模块；充电电流测量模块、供电电流测量模块和电压测量模块分别连接单片机。

如图2所示的开关及变压模块是由MOSFET型的TPC8103通用集成电路连接二极管D3和电感L2，电感L2另一端连接电容C2、电容C5和二极管D4，电容C2另一端、电容C5另一端和二极管D3另一端连接地线。

本智能电源管理系统：主芯片采用具有8路模数转换、一路I²C、8个以上IO口的单片机作为控制处理器，控制充电供电。功能模块功能如下：

单片机通过模数转换模块实时的监控电池电压及充电电流，并同时监控电池的温度，达到使用外部电源给电池充电的效果。开关部分采用CPU自带的IO口控制一个MOSFET，对后面的电感和电容进行充电，产生所需的充电电压，并通过测量充电电流来实时监控调整开关频率，以达到安全充电的效果。

供电部分，只要有外接电源接入的时候就切断电池供电的通路，打开外部电源开关，并控制外部供电线路的开关及变压器产生所需电压，同时测量供电电流调整对电池的充电电流。