[發明專利]一種能保持電池活性并檢測電池電壓的電路

在審

• 申請號: 202110320350.6
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113036873A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 趙濤;陸巧玲
• 申請（專利權）人: 浙江威星智能儀表股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/42;G01R31/385;G01R19/00
• 代理公司: 杭州宇信聯合知識產權代理有限公司 33401
• 代理人: 王健

本發明公開了一種能保持電池活性并檢測電池電壓的電路，包括耦接于電池放電電極與電源地之間的開關放電單元和電壓檢測單元，以及耦接所述開關放電單元和電壓檢測單元的微控制單元；其中，所述微控制單元用于周期性地向開關放電單元發送開關電平信號，所述開關放電單元基于所述開關電平信號周期性開啟電池放電電極與電源地之間的通路，所述電壓檢測單元用于在該通路導通時采集電壓信號并發送到微控制單元。本發明的能保持電池活性并檢測電池電壓的電路，既能給電池定期大電流放電，自動激活電池活性，最大限度提升電池使用率，又基本不影響電池的使用年限，同時還能檢測電池電壓，監控電池使用狀態。

技術領域

本發明屬于儀表智能控制技術領域，涉及一種能保持電池活性并檢測電池電壓的電路。

背景技術

近年來隨著半導體技術的發展及數字控制的普及,促進了儀器儀表行業的高速發展。儀表種類繁多，需要大量的人力、物力去抄取儀表數據，因此組網并且無線遠傳成為新的一種趨勢。燃氣表因安裝環境差異大，安全性要求氣電分離，且不需要時時監測等特性，使用電池作為供電電源成為主流。

市面上的量產電池主要分為三類。第一類是堿性電池，生活中比較常見，其特點是價格便宜，但重量偏大、能量有限、不可再充電，生活中使用該類電池的設備或玩具需要經常更換電池。第二類是鋰離子電池，如手機電池，其特點是輕便、容量相對堿性電池出色不少，可重復充電，價格略高。這些特點使其主宰了移動數碼設備市場，但不可長時間的靜置，靜置一年后就沒什么電了。第三類為鋰一次性電池，其中的鋰亞硫酰氯電池是當前量產的電池系列中體積能量比、重量能量比都第一的電池類型。鋰亞硫酰氯電池的自然放電極少，即便放置10年，依然可以正常使用。電池內部化學反應中，氯離子與鋰離子結合形成固態物質氯化鋰，氯化鋰沉淀后會在金屬鋰表面形成一層薄而致密的鈍化膜，這層鈍化膜會阻止反應的進行，減緩反應速度，漸漸起到隔離金屬鋰與亞硫酰氫的作用。這層表面鈍化膜在保證電池低自放電、延長貯存周期的同時，也導致電池在放電開始時電池電壓急劇下降，嚴重時甚至不能承受用電器的用電負荷。鋰亞硫酰氯電池電壓滯后現象是電池長貯存壽命所帶來的雙面劍，附圖1示出了正常電池與滯后電池放電的特性及消除滯后的過程。

發明內容

基于上述背景，本發明提供了一種能保持電池活性并檢測電池電壓的電路，尤其適用于前述鋰亞硫酰氯電池。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

一種能保持電池活性并檢測電池電壓的電路，包括耦接于電池放電電極與電源地之間的開關放電單元和電壓檢測單元，以及耦接所述開關放電單元和電壓檢測單元的微控制單元；其中，所述微控制單元用于周期性地向開關放電單元發送開關電平信號，所述開關放電單元基于所述開關電平信號周期性開啟電池放電電極與電源地之間的通路，所述電壓檢測單元用于在該通路導通時采集電壓信號并發送到微控制單元。

進一步的，所述開關放電單元為三極管級聯開關電路。

進一步的，所述三極管級聯開關電路包括三極管Q1、Q2，電阻R2-R4和二極管D2；其中，三極管Q1的基極經電阻R2耦接微控制單元的開關電平信號輸出腳，集電極經二極管D2耦接電池放電電極，并經電阻R4耦接三極管Q2的基極，發射極接地，電阻R3耦接于三極管Q1的基極和發射極之間；三極管Q2的發射極耦接電池放電電極，集電極經所述電壓檢測單元耦接電源地。

進一步的，所述電壓檢測單元包括電阻R5、R6和電容C7，其中R5的一端耦接三極管Q2的集電極，另一端耦接電阻R6的一端，并作為電壓信號輸出端；電阻R6的另一端耦接電源地，電容C7作為濾波電容并聯耦接于電阻R6兩端。

進一步的，所述微控制單元至少包括一單片機，所述單片機的型號為R7F0C003MDFB芯片。

進一步的，所述微控制單元還包括耦接所述單片機的晶振電路和復位電路。