[發明專利]電池放電保護電路

有效

• 申請號: 201010147371.4
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101814726A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 羅康林;胡尚志;汪超;楊曉東
• 申請（專利權）人: 羅康林
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 張宗祿

技術領域

本發明涉及直流電源的保護電路領域，特別是在線式后備電源的能自鎖的 電池放電保護電路。

背景技術

電池的反復充放電技術一直不斷地向前發展，特別是免維護式鉛酸伐式電 池的充放電技術更是不斷的得到完善。由于免維護式鉛酸伐式電池具有容量大、 能容密度高、制造難度小、價格便宜、尺寸規格統一且無須保養的優點，因此 作為儲能設備被廣泛應用于各種設備的后備電源。然而鉛酸電池本身又存在諸 多缺點，隨著使用次數和使用時間的增加，電池的容量不斷下降內阻增大。尤 其是鉛酸電池的過放電將會造成電池容量急劇下降使用壽命縮短，甚至造成電 池損壞。因此對鉛酸電池的放電有必要加以保護，特別是在線式后備電源中的 鉛酸電池更是需要對放電進行保護。

常見的放電保護電路是對電池的電壓進行實時檢測，當檢測到低于設定電 壓時，就關斷電池的放電回路。理論上這種電路是能夠對電池的放電起到保護 作用，但實際上并非如此。由于關斷了電池的放電回路，電池電壓又會回升一 點，而超過設定的電壓，從而使放電回路又接通，接通以后，又會出現電池電 壓低于設定電壓，再關斷電池的放電回路，電池電壓再回升，放電回路再接通， 如此反復，最終使電池電壓空載時低于設定電壓而出現過放電。雖然這種過放 電不會造成電池損壞，但還是會加快電池容量下降速度，縮短使用壽命。尤其 是當出現保護時，由于反復地接通、斷開負載的放電回路，對負載設備將造成 很大的沖擊，甚至損壞負載設備。也有許多電路采用電池管理集成電路做成電 池管理系統電路，雖然能對電池起到很好的保護，但其電路復雜，功能繁瑣且 相互交疊，成本也偏高，浪費率也高。

發明內容

本發明為解決上述問題提供一種能自鎖的電池放電保護電路，電路在檢測 到電池欠壓時就立刻觸發自鎖電路，并關斷負載放電回路，而且只有在通過本 電路對電池進行充電后，才能解出電路的自鎖。因此，本電路對電池的過度放 電起到了非常可靠的保護，并且電路簡單，成本低廉。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種電池放電保護電路，能對電池欠壓作出準確判斷，并鎖定關閉對負載 供電，并且只能通過對電池進行充電才能開啟對負載供電，由基準電路、欠壓 檢測電路、充電檢測電路、保護自鎖電路、保護輸出電路五個部分組成；所述 電池放電保護電路的電源由電池或電壓轉換裝置提供，當電池放電保護電路的 電源由電池提供時，電池直接連接到電池放電保護電路的供電端對其供電，電 池正極接到供電正極端，電池負極接到供電負極端作為參考地；欠壓檢測電路 檢測到電池低壓輸出電池欠壓信號，觸發保護自鎖電路形成自鎖控制保護輸出 電路關斷輸出，當對電池進行充電時，充電檢測電路檢測輸出充電信號觸發保 護自鎖電路解鎖控制保護輸出電路開啟輸出，具體表現為：

所述基準電路由可調穩壓二極管、第一電容和第一電阻構成，可調穩壓二 極管的陽極接參考地，陰極通過第一電阻接到電源正極構成并聯式基準穩壓電 路，從可調穩壓二極管的陰極輸出一個準確的基準電壓，第一電容并聯到可調 穩壓二極管的陰極與陽極上，起到抗干擾濾波和退耦的作用，可調穩壓二極管 的調整端通過外接電阻網絡或可調電阻網絡來對基準電壓進行微調；

所述欠壓檢測電路由一路第一集成運算放大器、第二電阻、第三電阻和第 二電容構成，第二電阻和第三電阻串聯到電池上對電池電壓進行分壓得到取樣 電壓，分壓點接到第一集成運算放大器的一個輸入端，取樣電壓與第一集成運 算放大器另一個輸入端的基準電壓進行比較，由第一集成運算放大器的輸出端 輸出取樣結果即欠壓信號，完成對電池電壓的取樣，在第一集成運算放大器的 取樣輸入端對參考地并接的第二電容起抗干擾濾波作用；

所述充電檢測電路由一路第二集成運算放大器、功率二極管、第一限流電 阻和發光二極管構成，充電電源接入的正極端與電池正極直接連接，功率二極 管串聯在電池充電回路中，陽極與電池負極連接，陰極接到充電電源接入的負 極端，功率二極管的兩腳同時連接到第二集成運算放大器的兩個輸入端，當對 電池進行充電時，功率二極管的正偏電壓在第二集成運算放大器的兩個輸入端 形成比較，由第二集成運算放大器的輸出端輸出比較結果即充電信號，完成充 電狀態的檢測，第一限流電阻和發光二極管正偏串聯到充電電源接入端起充電 指示作用，不充電時又為第二集成運算放大器提供翻轉偏置電壓；