基于锂电池充电的双路智能供电系统的制作方法

本技术涉及供电，尤其涉及一种基于锂电池充电的双路智能供电系统。

背景技术：

1、随着锂电池和太阳能技术的发展，采用锂电池和太阳能双路供电的设备越来越多。锂电池和太阳能都有各自的充电管理电路，但大多数应用只是单一供电源的充电管理。市面上的双电源供电系统一般是电路的硬连接，双路电源处于竞争关系，谁的电压高谁是供电源。现有双电源供电系统也没有考虑到电流倒灌等现象对锂电池寿命以及对负载的纹波冲击等问题。例如，cn110768353a中国专利公开了一种双路供电的太阳能供电装置及其控制方法，就是采用太阳能和锂电池两路供电，并通过电压判断选择电路模块判断哪路输出的电压大于预设值，就接通哪路供电。该供电装置没有设置防倒灌电路结构，极容易出现电流从负载向锂电池倒灌的情况，严重影响锂电池的寿命。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型提供了一种基于锂电池充电的双路智能供电系统，直流电源和锂电池可以作为主副电源，分别为负载供电。在直流电源供电时，锂电池正常充电，不受影响；在锂电池供电时，也能防止电流向直流电源倒灌，能最大程度地保证锂电池和太阳能电池板的使用寿命。

2、本实用新型的具体方案如下：

3、一种基于锂电池充电的双路智能供电系统，包括直流电源、锂电池和负载，所述直流电源通过锂电池充电管理电路为锂电池充电；还包括电源切换电路，所述直流电源、锂电池通过电源切换电路与负载连接，所述电源切换电路用于切换负载的供电电源，同时防止电流从负载向直流电源、锂电池倒灌。所述直流电源由太阳能电池板或市电提供。本实用新型在锂电池、直流电源与负载之间设置电源切换电路，可以方便地在各供电电源之间切换，并且一路供电时，不影响另一路的正常运行，并且能防止电流倒灌，保护电源。所述直流电源同时连接了太阳能电池板和市电，以便根据光照情况选择不同的供电电源。

4、所述电源切换电路的具体结构如下：

5、所述电源切换电路包括第二场效应管和第三场效应管；所述第三场效应管的栅极连接直流电源，其源极接地，其漏极经第五电阻连接负载；所述第二场效应管的漏极连接直流电源，其栅极接到第三场效应管的漏极和第五电阻的中间，其源极连接负载。所述电源切换电路还包括第一场效应管，所述第一场效应管的漏极与锂电池连接，其栅极连接直流电源，同时经第四电阻接地，其源极连接负载。当太阳能或市电能提供+5v外部直流电源时，第二场效应管、第三场效应管导通，由外部电源为负载供电，并为锂电池充电。同时，第一场效应管截止，确保锂电池正常充电不受干扰。当无外部电源时，第二场效应管、第三场效应管截止，第一场效应管导通，由锂电池为负载供电，锂电池充电管理电路能保证电流只能从锂电池流向负载，第二场效应管、第三场效应管截止能防止电流从负载向直流电源倒灌。

6、为保护各场效应管，防止被击穿损坏，该系统为场效应管均设置了保护电路，所述第一场效应管、第三场效应管的栅极和源极之间均并联一个mov压敏电阻，用于防止电压过大、击穿场效应管。

7、进一步，所述第三场效应管为n沟道增强型，所述第一场效应管和第二场效应管为p沟道增强型。各场效应管内均有体二极管，能有效配合各场效应管实现导通和截止，同时保护场效应管，防止反向电流击穿场效应管。

8、进一步，市电的供电电路包括电源适配器、第四场效应管和第五场效应管，电源适配器的vbus脚接第四场效应管的源极，第四场效应管的栅极经电阻接地，第四场效应管的漏极接第五场效应管的漏极；第五场效应管的栅极接第四场效应管的栅极，同时接太阳能电池板，第五场效应管的源极接+5v电源输出端；所述太阳能电池板还经二极管接+5v电源输出端。在太阳能电池板供电电路和市电供电电路之间设置二极管，可以防止用市电供电时对太阳能电池板造成串扰。

9、本实用新型在同时采用外部直流电源和锂电池为设备供电的同时，能实现电源之间的灵活切换，能防止用一路供电时，对另一路的电流倒灌损害，有效保证了电源的使用寿命。

技术特征：

1.一种基于锂电池充电的双路智能供电系统，包括直流电源、锂电池和负载，所述直流电源通过锂电池充电管理电路为锂电池充电；其特征在于：还包括电源切换电路，所述直流电源、锂电池通过电源切换电路与负载连接，所述电源切换电路用于切换负载的供电电源，同时防止电流从负载向直流电源、锂电池倒灌。

2.根据权利要求1所述的基于锂电池充电的双路智能供电系统，其特征在于：所述直流电源由太阳能电池板或市电提供。

3.根据权利要求1所述的基于锂电池充电的双路智能供电系统，其特征在于：所述电源切换电路包括第二场效应管(q2)和第三场效应管(q3)；所述第三场效应管(q3)的栅极连接直流电源，其源极接地，其漏极经第五电阻(r5)连接负载；所述第二场效应管(q2)的漏极连接直流电源，其栅极接到第三场效应管(q3)的漏极和第五电阻(r5)的中间，其源极连接负载。

4.根据权利要求3所述的基于锂电池充电的双路智能供电系统，其特征在于：所述电源切换电路还包括第一场效应管(q1)，所述第一场效应管(q1)的漏极与锂电池连接，其栅极连接直流电源，同时经第四电阻(r4)接地，其源极连接负载。

5.根据权利要求4所述的基于锂电池充电的双路智能供电系统，其特征在于：所述第一场效应管(q1)、第三场效应管(q3)的栅极和源极之间均并联一个mov压敏电阻，用于防止电压过大、击穿场效应管。

6.根据权利要求4所述的基于锂电池充电的双路智能供电系统，其特征在于：所述第三场效应管(q3)为n沟道增强型，所述第一场效应管(q1)和第二场效应管(q2)为p沟道增强型。

7.根据权利要求2所述的基于锂电池充电的双路智能供电系统，其特征在于：市电的供电电路包括电源适配器(usb1)、第四场效应管(q36)和第五场效应管(q37)，电源适配器的vbus脚接第四场效应管的源极，第四场效应管(q36)的栅极经电阻接地，第四场效应管(q36)的漏极接第五场效应管的漏极；第五场效应管(q37)的栅极接第四场效应管的栅极，同时接太阳能电池板，第五场效应管(q37)的源极接+5v电源输出端；所述太阳能电池板还经二极管(d20)接+5v电源输出端。

技术总结
本技术涉及供电技术领域，尤其涉及一种基于锂电池充电的双路智能供电系统。该系统包括直流电源、锂电池和负载，所述直流电源通过锂电池充电管理电路为锂电池充电；还包括电源切换电路，所述直流电源、锂电池通过电源切换电路与负载连接，所述电源切换电路用于切换负载的供电电源，同时防止电流从负载向直流电源、锂电池倒灌。本技术在同时采用外部直流电源和锂电池为设备供电的同时，能实现电源之间的灵活切换，能防止用一路供电时，对另一路的电流倒灌损害，有效保证了电源的使用寿命。

技术研发人员：杨涛,于明卫,刘扬,于永涛,夏艳飞
受保护的技术使用者：山东天星北斗信息科技有限公司
技术研发日：20231130
技术公布日：2024/8/1