一种蓄电池过充保护电路的制作方法

专利2022-06-28  195


本实用新型属于蓄电池保护技术领域,具体涉及一种蓄电池过充保护电路。



背景技术:

随着电子技术的发展,越来越多的电子产品以蓄电池作为电源,因而进行蓄电池的充电保护研究是很有必要的。蓄电池在长期的过充条件下,可能会损耗蓄电池的蓄电能力和寿命,从而减少蓄电池的续航能力,影响到电子产品的正常工作。目前,部分蓄电池过充保护电路是通过比较芯片进行电压检测,从而实现过充保护,虽然具有检测精度高的优点,但是也具有成本高,技术设计复杂等缺点,还有部分过充保护电路设计在控制开关处缺少相关的稳压保护单元,使得充电电压在变化波动较大时,容易造成蓄电池端充电电流的频繁变化,从而损坏蓄电池,电路可靠性较差。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种蓄电池过充保护电路,能够实现在蓄电池处于过充状态时,切断蓄电池的电流输入,延长蓄电池的蓄电能力和寿命,具有安全、智能、简单、成本低等优点。

为了达到上述目的,本实用新型采取的技术方案为:

一种蓄电池过充保护电路,包括第一开关单元1、第二开关单元2和保护稳压单元3,第一开关单元1的输入端连接直流电源的正极端,第一开关单元1的输出端连接蓄电池bt1的正极端,蓄电池bt1的负极端连接第二开关单元2的输入端,第二开关单元2的输出端连接保护稳压单元3的输入端,保护稳压单元3的输出端连接直流电源的负极端;

所述的第一开关单元1包括稳压二极管d3,稳压二极管d3的阴极端连接整流二极管d1的阴极端、电阻r5的一端、蓄电池bt1的正极端,整流二极管d1的阳极端连接直流电源的正极端、电阻r1的一端,稳压二极管d3的阳极端连接电阻r3、电阻r4的一端,电阻r3的另一端连接三极管q1的发射极、蓄电池bt1的负极端,电阻r4的另一端连接三极管q1的基极,三极管q1的集电极连接光电耦合器u1的光耦二极管的阴极端,光电耦合器u1的光耦二极管的阳极端连接红色发光二极管l1的阴极端,红色发光二极管l1的阳极端连接电阻r5的另一端,光电耦合器u1的光耦三极管的集电极连接电阻r6的一端,光电耦合器u1的光耦三极管的发射极连接gnd端;

所述的第二开关单元2包括场效应管q2,场效应管q2的漏极端连接蓄电池bt1的负极端,场效应管q2的栅极端连接电阻r6的一端、光电耦合器u1的光耦三极管的集电极,场效应管q2的源极端连接直流电源的负极端,电阻r6的另一端连接保护稳压单元3的输入端;

所述的保护稳压单元3包括电容c1,电容c1的一端连接电阻r6的另一端、电阻r2的一端、电阻r1的另一端、稳压二极管d2的阴极端,电容c1的另一端和电阻r2的另一端、稳压二极管d2的阳极端、直流电源负极端连接。

所述的场效应管q2为n沟道场效应管,型号为irf640;三极管q1为npn型三极管,型号为s9013。

所述的稳压二极管d2的型号为in4728a,稳压值为3.3v,稳压二极管d3的型号为hz12c1,稳压值为13.7v。

所述的电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6分别为10kω、3kω、1ω、1kω、1kω、100ω。

本实用新型的有益效果:

1、通过红色发光二极管l1进行蓄电池bt1充电状态指示,便于用户及时的了解充电情况。

2、通过第一开关单元1和第二开关单元2能够实现在蓄电池bt1处于过充状态时,断开蓄电池bt1与外界电源的连接,延长蓄电池bt1的蓄电能力和寿命。

3、具有线路结构简单、可靠性高、成本低等优点。

附图说明

图1为本实用新型的电路示意图。

图2为蓄电池正常充电时电路电流流向示意图。

图3为蓄电池过充停止充电,蓄电池自放电放电时电路电流流向示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1,一种蓄电池过充保护电路,包括第一开关单元1、第二开关单元2和保护稳压单元3,第一开关单元1的输入端连接直流电源的正极端,第一开关单元1的输出端连接蓄电池bt1的正极端,蓄电池bt1的负极端连接第二开关单元2的输入端,第二开关单元2的输出端连接保护稳压单元3的输入端,保护稳压单元3的输出端连接直流电源的负极端。

所述的第一开关单元1包括稳压二极管d3,稳压二极管d3的阴极端连接整流二极管d1的阴极端、电阻r5的一端、蓄电池bt1的正极端,整流二极管d1的阳极端连接直流电源的正极端、电阻r1的一端,稳压二极管d3的阳极端连接电阻r3、电阻r4的一端,电阻r3的另一端连接三极管q1的发射极、蓄电池bt1的负极端,电阻r4的另一端连接三极管q1的基极,三极管q1的集电极连接光电耦合器u1的光耦二极管的阴极端,光电耦合器u1的光耦二极管的阳极端连接红色发光二极管l1的阴极端,红色发光二极管l1的阳极端连接电阻r5的另一端,光电耦合器u1的光耦三极管的集电极连接电阻r6的一端,光电耦合器u1的光耦三极管的发射极连接gnd端;

所述的第二开关单元2包括场效应管q2,场效应管q2的漏极端连接蓄电池bt1的负极端,场效应管q2的栅极端连接电阻r6的一端、光电耦合器u1的光耦三极管的集电极,场效应管q2的源极端连接直流电源的负极端,电阻r6的另一端连接保护稳压单元3的输入端;

所述的保护稳压单元3包括电容c1,电容c1的一端连接电阻r6的另一端、电阻r2的一端、电阻r1的另一端、稳压二极管d2的阴极端,电容c1的另一端和电阻r2的另一端、稳压二极管d2的阳极端、直流电源负极端连接。

所述的场效应管q2为n沟道场效应管,型号为irf640;三极管q1为npn型三极管,型号为s9013。

所述的稳压二极管d2的型号为in4728a,稳压值为3.3v,稳压二极管d3的型号为hz12c1,稳压值为13.7v。

所述的电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6分别为10kω、3kω、1ω、1kω、1kω、100ω。

本实用新型的工作原理为:

参照图1、图2,蓄电池在正常充电时,输入电流经过电阻r1、稳压二极管d2、电阻r2后,此时场效应管q2栅极和源极两侧达到了启动电压(场效应管启动电压为2-4v,由于稳压二极管d2处于导通状态,此时场效应管q2栅极和源极电压为3.3v),使得场效应管q2导通,此时电流从直流电源正极端流经整流二极管d1、蓄电池bt1、场效应管q2后流入直流电源负极端,从而进行蓄电池bt1充电。

参照图1、图3,蓄电池bt1的充满电压一般为14.4v,当蓄电池bt1在充电过程中,充电电压达到14.4v时,稳压二极管d3导通消耗大约13.7v,电阻r3分压大约为0.7v,由于三极管q1的基极和发射极的压差达到了三极管q1的导通电压,三极管q1导通,光电耦合器u1的光耦二极管点亮,从而使得光电耦合器u1的光耦三极管导通,此时电流从直流电源的正极端流经电阻r1、电阻r6、光电耦合器u1的光耦三极管后流进gnd端;由于此时场效应管q2栅极和源极两侧电压都为0v,达不到场效应管q2的启动电压,场效应管q2关闭,蓄电池bt1停止充电。

蓄电池bt1停止充电后开始进行自放电,此时一路电流从稳压二极管d3流经电阻r4、电阻r3、三极管q1后流入蓄电池bt1的负极端,一路电流从电阻r5流经红色发光二极管l1、光电耦合器u1的光耦二极管、三极管q1后流入蓄电池bt1的负极端;由于红色发光二极管l1两端有电流流过,红色发光二极管保持常亮状态,用于告知用户充电情况。


技术特征:

1.一种蓄电池过充保护电路,其特征在于:包括第一开关单元(1)、第二开关单元(2)和保护稳压单元(3),第一开关单元(1)的输入端连接直流电源的正极端,第一开关单元(1)的输出端连接蓄电池bt1的正极端,蓄电池bt1的负极端连接第二开关单元(2)的输入端,第二开关单元(2)的输出端连接保护稳压单元(3)的输入端,保护稳压单元(3)的输出端连接直流电源的负极端;

所述的第一开关单元(1)包括稳压二极管d3,稳压二极管d3的阴极端连接整流二极管d1的阴极端、电阻r5的一端、蓄电池bt1的正极端,整流二极管d1的阳极端连接直流电源的正极端、电阻r1的一端,稳压二极管d3的阳极端连接电阻r3、电阻r4的一端,电阻r3的另一端连接三极管q1的发射极、蓄电池bt1的负极端,电阻r4的另一端连接三极管q1的基极,三极管q1的集电极连接光电耦合器u1的光耦二极管的阴极端,光电耦合器u1的光耦二极管的阳极端连接红色发光二极管l1的阴极端,红色发光二极管l1的阳极端连接电阻r5的另一端,光电耦合器u1的光耦三极管的集电极连接电阻r6的一端,光电耦合器u1的光耦三极管的发射极连接gnd端;

所述的第二开关单元(2)包括场效应管q2,场效应管q2的漏极端连接蓄电池bt1的负极端,场效应管q2的栅极端连接电阻r6的一端、光电耦合器u1的光耦三极管的集电极,场效应管q2的源极端连接直流电源的负极端,电阻r6的另一端连接保护稳压单元(3)的输入端;

所述的保护稳压单元(3)包括电容c1,电容c1的一端连接电阻r6的另一端、电阻r2的一端、电阻r1的另一端、稳压二极管d2的阴极端,电容c1的另一端和电阻r2的另一端、稳压二极管d2的阳极端、直流电源负极端连接。

2.根据权利要求1所述的一种蓄电池过充保护电路,其特征在于:所述的场效应管q2为n沟道场效应管,型号为irf640;三极管q1为npn型三极管,型号为s9013。

3.根据权利要求1所述的一种蓄电池过充保护电路,其特征在于:所述的稳压二极管d2的型号为in4728a,稳压值为3.3v,稳压二极管d3的型号为hz12c1,稳压值为13.7v。

4.根据权利要求1所述的一种蓄电池过充保护电路,其特征在于:所述的电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6分别为10kω、3kω、1ω、1kω、1kω、100ω。

技术总结
一种蓄电池过充保护电路,包括第一开关单元、第二开关单元和保护稳压单元,第一开关单元的输入端连接直流电源的正极端,第一开关单元的输出端连接蓄电池BT1的正极端,蓄电池BT1的负极端连接第二开关单元的输入端,第二开关单元的输出端连接保护稳压单元的输入端,保护稳压单元的输出端连接直流电源的负极端;本实用新型能够实现在蓄电池处于过充状态时,切断蓄电池的电流输入,延长蓄电池的蓄电能力和寿命,具有安全、智能、简单、成本低等优点。

技术研发人员:李楠;陈恒;李森
受保护的技术使用者:西京学院
技术研发日:2019.12.14
技术公布日:2020.06.09

转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-7300.html

最新回复(0)