电池放电保护电路制造技术

一种能自锁的电池放电保护电路，由基准电路、欠压检测电路、充电检测电路、保护自锁电路、保护输出电路五个部分组成。欠压检测电路检测到电池低压输出电池欠压信号，触发保护自锁电路形成自锁控制保护输出电路关断输出，当对电池进行充电时，充电检测电路检测输出充电信号触发保护自锁电路解锁控制保护输出电路开启输出。本发明专利技术由于使用了精准恒压源，因此可以实现精确的欠压检测；电路在检测到电池欠压时就立刻触发自锁电路，并关断负载放电回路。而且只有在通过本电路对电池进行充电后，才能解出电路的自锁；因此，本电路对电池的过度放电起到了非常可靠的保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直流电源的保护电路领域，特别是在线式后备电源的能自锁的电池放 电保护电路。
技术介绍
电池的反复充放电技术一直不断地向前发展，特别是免维护式铅酸伐式电池的充 放电技术更是不断的得到完善。由于免维护式铅酸伐式电池具有容量大、能容密度高、制造 难度小、价格便宜、尺寸规格统一且无须保养的优点，因此作为储能设备被广泛应用于各种 设备的后备电源。然而铅酸电池本身又存在诸多缺点，随着使用次数和使用时间的增加，电 池的容量不断下降内阻增大。尤其是铅酸电池的过放电将会造成电池容量急剧下降使用寿 命缩短，甚至造成电池损坏。因此对铅酸电池的放电有必要加以保护，特别是在线式后备电 源中的铅酸电池更是需要对放电进行保护。常见的放电保护电路是对电池的电压进行实时检测，当检测到低于设定电压时， 就关断电池的放电回路。理论上这种电路是能够对电池的放电起到保护作用，但实际上并 非如此。由于关断了电池的放电回路，电池电压又会回升一点，而超过设定的电压，从而使 放电回路又接通，接通以后，又会出现电池电压低于设定电压，再关断电池的放电回路，电 池电压再回升，放电回路再接通，如此反复，最终使电池电压空载时低于设定电压而出现过 放电。虽然这种过放电不会造成电池损坏，但还是会加快电池容量下降速度，缩短使用寿 命。尤其是当出现保护时，由于反复地接通、断开负载的放电回路，对负载设备将造成很大 的冲击，甚至损坏负载设备。也有许多电路采用电池管理集成电路做成电池管理系统电路， 虽然能对电池起到很好的保护，但其电路复杂，功能繁琐且相互交叠，成本也偏高，浪费率 也高。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题提供一种能自锁的电池放电保护电路，电路在检测到电池 欠压时就立刻触发自锁电路，并关断负载放电回路，而且只有在通过本电路对电池进行充 电后，才能解出电路的自锁。因此，本电路对电池的过度放电起到了非常可靠的保护，并且 电路简单，成本低廉。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案一种电池放电保护电路，能对电池欠压作出准确判断，并锁定关闭对负载供电，并 且只能通过对电池进行充电才能开启对负载供电，由基准电路、欠压检测电路、充电检测电 路、保护自锁电路、保护输出电路五个部分组成；所述电池放电保护电路的电源由电池或电 压转换装置提供，当电池放电保护电路的电源由电池提供时，电池直接连接到电池放电保 护电路的供电端对其供电，电池正极接到供电正极端，电池负极接到供电负极端作为参考 地；欠压检测电路检测到电池低压输出电池欠压信号，触发保护自锁电路形成自锁控制保 护输出电路关断输出，当对电池进行充电时，充电检测电路检测输出充电信号触发保护自锁电路解锁控制保护输出电路开启输出，具体表现为所述基准电路由可调稳压二极管、第一电容和第一电阻构成，可调稳压二极管的 阳极接参考地，阴极通过第一电阻接到电源正极构成并联式基准稳压电路，从可调稳压二 极管的阴极输出一个准确的基准电压，第一电容并联到可调稳压二极管的阴极与阳极上， 起到抗干扰滤波和退耦的作用，可调稳压二极管的调整端通过外接电阻网络或可调电阻网 络来对基准电压进行微调；所述欠压检测电路由一路第一集成运算放大器、第二电阻、第三电阻和第二电容 构成，第二电阻和第三电阻串联到电池上对电池电压进行分压得到取样电压，分压点接到 第一集成运算放大器的一个输入端，取样电压与第一集成运算放大器另一个输入端的基准 电压进行比较，由第一集成运算放大器的输出端输出取样结果即欠压信号，完成对电池电 压的取样，在第一集成运算放大器的取样输入端对参考地并接的第二电容起抗干扰滤波作 用；所述充电检测电路由一路第二集成运算放大器、功率二极管、第一限流电阻和发 光二极管构成，充电电源接入的正极端与电池正极直接连接，功率二极管串联在电池充电 回路中，阳极与电池负极连接，阴极接到充电电源接入的负极端，功率二极管的两脚同时连 接到第二集成运算放大器的两个输入端，当对电池进行充电时，功率二极管的正偏电压在 第二集成运算放大器的两个输入端形成比较，由第二集成运算放大器的输出端输出比较结 果即充电信号，完成充电状态的检测，第一限流电阻和发光二极管正偏串联到充电电源接 入端起充电指示作用，不充电时又为第二集成运算放大器提供翻转偏置电压；所述的保护自锁电路由一路第三集成运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电 阻、第七电阻、第三电容和第四电容构成，第三集成运算放大器的两个输入端分别由第四电 阻和第五电阻接到基准电压提供基准偏置，第六电阻从第三集成运算放大器的输出端接到 正相输入端形成正反馈自锁结构，第七电阻由第三集成运算放大器的输出端接到供电正极 端形成输出上拉，第三集成运算放大器的两个输入端分别接入欠压信号和充电信号，当欠 压检测电路输出欠压信号，保护自锁电路就被触发并锁定输出结果为保护状态，当充电检 测电路检测到充电信号时，保护自锁电路又被触发并锁定输出结果为开启输出状态，由第 三集成运算放大器的输出端输出锁定状态信号，第三电容和第四电容分别由第三集成运算 放大器的两个输入端接到参考地，对输入的触发信号进行抗干扰滤波，同时也是初始状态 锁定设置元件，电路锁定的初始状态由第三电容和第四电容的初始充电速度决定；所述保护输出电路，由一路第四集成运算放大器、一只PNP型三极管、第八电阻、 第二限流电阻和一只二极管组成，第四集成运算放大器一个输入端直接连接到基准电压提 供基准偏置，另一输入端通过一只第八电阻接入锁定状态信号，同时通过二极管接入充电 信号形成逻辑与或逻辑或结构，共同控制第四集成运算放大器输出端的输出结果即负载开 关控制信号，当充电检测电路检测到充电信号，其输出结果就被置为关闭负载状态，在充电 检测电路没有检测到充电信号时，其输出结果由锁定状态信号决定，锁定状态信号是开启 输出状态时，其输出结果为开启负载供电状态，锁定状态信号是保护状态时，其输出结果为 关闭负载状态，第四集成运算放大器的输出端通过第二限流电阻接到PNP型三极管的基 极，由PNP三极管的发射极和集电极同供电正极端和参考地一起外接负载供电开关控制装 置来控制是否对负载供电，外接的负载供电开关控制装置选自功率三极管、功率场效应管或继电器电路结构。所述基准电路也可以由外接直流稳压电路结构构成，外接直流稳压电路结构选自 齐纳二极管、集成稳压器和晶体管稳压电路结构。所述的保护输出电路，还可以由一路第四集成运算放大器、一只PNP型三极管、第 八电阻和第二限流电阻组成，第四集成运算放大器一个输入端直接连接到基准电压提供基 准偏置，另一输入端通过一只第八电阻接入锁定状态信号控制第四集成运算放大器输出端 的输出结果即负载开关控制信号，当锁定状态信号是开启输出状态时，其输出结果为开启 负载供电状态，当锁定状态信号是保护状态时，其输出结果为关闭负载状态，第四集成运算 放大器的输出端通过第二限流电阻接到PNP型三极管的基极，由PNP三极管的发射极和集 电极同供电正极端和参考地一起外接负载供电开关控制装置来控制是否对负载供电，外接 的负载供电开关控制装置选自功率三极管、功率场效应管或继电器电路结构。所述保护输出电路，也可以由一路第四集成运算放大器、第八电阻和一只二极管 组成，第四集成运算放大器一个输入端直接连接到基准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池放电保护电路，能对电池欠压作出准确判断，并锁定关闭对负载供电，并且只能通过对电池进行充电才能开启对负载供电，由基准电路、欠压检测电路、充电检测电路、保护自锁电路、保护输出电路五个部分组成；所述电池放电保护电路的电源由电池或电压转换装置提供，当电池放电保护电路的电源由电池提供时，电池直接连接到电池放电保护电路的供电端对其供电，电池正极接到供电正极端，电池负极接到供电负极端作为参考地；欠压检测电路检测到电池低压输出电池欠压信号，触发保护自锁电路形成自锁控制保护输出电路关断输出锁定状态信号，第三电容和第四电容分别由第三集成运算放大器的两个输入端接到参考地，对输入的触发信号进行抗干扰滤波，同时也是初始状态锁定设置元件，电路锁定的初始状态由第三电容和第四电容的初始充电速度决定；所述保护输出电路，由一路第四集成运算放大器、一只ＰＮＰ型三极管、第八电阻、第二限流电阻和一只二极管组成，第四集成运算放大器一个输入端直接连接到基准电压提供基准偏置，另一输入端通过一只第八电阻接入锁定状态信号，同时通过二极管接入充电信号形成逻辑与或逻辑或结构，共同控制第四集成运算放大器输出端的输出结果即负载开关控制信号，当充电检测电路检测到充电信号，其输出结果就被置为关闭负载状态，在充电检测电路没有检测到充电信号时，其输出结果由锁定状态信号决定，锁定状态信号是开启输出状态时，其输出结果为开启负载供电状态，锁定状态信号是保护状态时，其输出结果为关闭负载状态，第四集成运算放大器的输出端通过第二限流电阻接到ＰＮＰ型三极管的基极，由ＰＮＰ三极管的发射极和集电极同供电正极端和参考地一起外接负载供电开关控制装置米控制是否对负载供电，外接的负载供电开关控制装置选自功率三极管、功率场效应管或继电器电路结构。输出，当对电池进行充电时，充电检测电路检测输出充电信号触发保护自锁电路解锁控制保护输出电路开启输出，其特征在于：所述基准电路由可调稳压二极管、第一电容和第一电阻构成，可调稳压二极管的阳极接参考地，阴极通过第一电阻接到电源正极构成并联式基准稳压电路，从可调稳压二极管的阴极输出一个准确的基准电压，第一电容并联到可调稳压二极管的阴极与阳极上，起到抗干扰滤波和退耦的作用，可调稳压二极管的调整端通过外接电阻网络或可调电阻网络来对基准电压进行微调；所述欠压检测电路由一路第一集成运算放大器、第二电阻、第三电阻和第二电容构成，第二电阻和第三电阻串联到电池上对电池电压进行分...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗康林，胡尚志，汪超，杨晓东，
申请(专利权)人：罗康林，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]