[发明专利]一种基于长期服役水下小平台的锂电池自主激活电路

说明书

本发明公开了一种基于长期服役水下小平台的锂电池自主激活电路，能够实现低功耗、长时间运行，且电路设计简洁、体积小，易于安装固定。使用本发明，通过单片机对检测电压的采样，再通过单片机口线对电池电压检测后的判断后，利用单片机的控制口线对开关电路进行控制，实现对电池激活信号控制，完成对锂电池的自主激活。锂电池自主激活电路可以分布安装在长时间服役水下小平台电路控制部分，例如水雷指控系统中。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种基于长期服役水下小平台的锂电池自主激活电路。

背景技术

对于长时间服役的水下小平台，绝大多数都是由锂电池进行供电，然而在平台水下服役和岸上服役的过程中锂电池并不是时刻工作，基于锂电池存储特性，长时间不工作的锂电池未保证长时间存储会在电池内部形成氧化膜阻隔阴阳离子反应，因此在长时间存储后为保证锂电池能放出有效电流，需对氧化膜进行击穿，也就是常说的电池激活。然而在服役过程中的水下小平台没有外部设备激活条件。为保证水下小平台锂电池供电的可靠性，需在内部增加锂电池激活电路。本发明设计了一种能定期对锂电池自主激活的电路，确保锂电池在服役过程中能完成电源使命。由于水下平台内部空间有限、服役期时间较长，要求激活电路的体积较小、功耗低，适用于长时间水下自主工作。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于长期服役水下小平台的锂电池自主激活电路，能够实现低功耗、长时间运行，且电路设计简洁、体积小，易于安装固定。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种基于长期服役水下小平台的锂电池自主激活电路，包括单片机控制模块、电压检测模块以及电池激活模块。

单片机控制模块包括单片机芯片MSP430F1611，记为U12。

电压检测模块包括比较电平产生单元、负载电压产生单元以及电压采样单元。

比较电平产生单元，包括低噪声微功率高精度电压基准芯片ADR291ER，记为U19；还包括第十六电容C16、第六十电容C60；U19的2引脚连接外接电源VCC，VCC通过C16接地；U19的4引脚接地；U19的6引脚一方面通过C60接地，另一方面作为比较电平产生单元的输出端，输出比较电平VeREF+至单片机U12的10引脚。

负载电压产生单元包括第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第二十三～第二十六电阻R23～R26；Q4为N沟道MOS管，Q5为P沟道MOS管。

单片机U12的32引脚输出电池检测控制信号JC_KZ，电池检测信号JC_KZ接入Q5的栅极，Q5的栅极同时通过R23接地；Q5的源极接地，Q5的漏极通过R24接Q4的栅极，Q4的栅极通过R25接锂电池正极，锂电池负极接地；Q4的源极连接锂电池正极，Q4的漏极通过R26接地，Q4的漏极输出负载电压信号JH_OUT。

电压采样单元包括第二十七电阻R27和第二十八电阻R28，负载电压信号JH_OUT接入到R27的一端，R27的另一端通过R28接地，R27和R28的连接处引出采样电压，采样电压作为锂电池的开路电压接入到U12的59引脚。

单片机U12接收开路电压，判断若对开路电压低于比较电平VeREF+时，单片机U12的36～41引脚输出激活控制信号。

电池激活模块包括控制选通信号产生单元、激活信号产生单元以及激活电路；。

控制选通信号产生单元包括3线路至8线路解码器74ALS138，记为U18，第二电阻R2、三极管S9013LTI即Q3以及第六电阻R6。

U18的1引脚、2引脚和3引脚分别对应连接U12的41引脚、40引脚和39引脚；U18的4引脚、5引脚和6引脚分别对应连接U12的38引脚、37引脚和36引脚。

激活控制信号接入到U18的1～6引脚之后，使得U18的10引脚置为高电平。