專利名稱：電池保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電池保護電路 本實用新型涉及電池過放電保護，尤其涉及一種電池保護電路。蓄電池作為一種儲能元件被廣泛的應(yīng)用于電動小車，電動汽車，電瓶車，以及備用需要使用備用電源的場合中。通常，蓄電池在使用過程中，過度充電或過度放電都會導(dǎo)致蓄電池使用壽命的縮短，有時甚至是損壞，因此，如何在使用過程中對蓄電池進行有效的放電保護一直使用者需要考慮并解決的問題?，F(xiàn)有的蓄電池放電保護器只能對一組蓄電池進行保護，不能對電壓不同的兩組蓄電池同時進行有效地保護?，F(xiàn)有的蓄電池放電保護器，通過測量蓄電池的電壓與設(shè)定的保護電壓進行對比，當蓄電池電壓低于保護電壓時就斷開負載，但是無法告知使用者蓄電池剩余電量的可用時間，使用者不能根據(jù)蓄電池尚存的電量提前對作業(yè)進行有效的安排。本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠防止電池過放電的電池保護電路。本實用新型進一步要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)﹄妷翰煌膬山M蓄電池同時進行有效地保護的電池保護電路。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是，一種電池保護電路，包括MCU、主電池通斷控制電路、第一采樣電路、主控電源、第一按鍵開關(guān)、按鍵識別電路和基準電壓電路，主電池通斷控制電路的輸入端接主電池輸入接口，主電池通斷控制電路的輸出端分別接主電池輸出接口、第一采樣電路輸入端和主控電源輸入端；第一按鍵開關(guān)的第一端接主電池輸入接口，第二端分別接主控電源輸入端和按鍵識別電路輸入端；按鍵識別電路輸出端接MCU主電池控制信號輸入腳,主控電源輸出端接MCU電源腳,第一米樣電路的輸出端接MCU主電池采樣腳，主電池通斷控制電路的控制端接MCU主電池通斷控制腳；基準電壓電路的輸出端接MCU的基準電壓輸入端。以上所述的電池保護電路，包括副電池通斷控制電路、第二采樣電路和第二按鍵開關(guān)，副電池通斷控制電路的輸入端接副電池輸入接口，副電池通斷控制電路的輸出端接副電池輸出接口，副電池通斷控制電路的控制端接MCU副電池通斷控制腳；第二按鍵開關(guān)的一端接MCU副電池控制信號輸入腳，另一端接地；第二采樣電路的輸入端接副電池輸入接口，輸出端接MCU副電池采樣腳。以上所述的電池保護電路，第二采樣電路包括第一電阻和第一電容，第一電阻的第一端接副電池正極，第二端接第一電容的一端，第一電容的另一端接地；第一電阻的第二端作為第二采樣電路的輸出端接MCU副電池采樣腳；副電池通斷控制電路包括第一繼電器、第一三極管、第二電阻和第三電阻，第一繼電器主線圈的一端接主電池正極，另一端接第一三極管的集電極，第一三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的基極通過串接的第二電阻和第三電阻接主控電源的輸出端，第二電阻和第三電阻之間的連接點作為副電池通斷控制電路的控制端接MCU副電池通斷控制腳；第一繼電器一對主觸點中的第一觸點接副電池正極，第二觸點接副電池的正極輸出端。以上所述的電池保護電路，主電池通斷控制電路包括第二繼電器、第四二極管、第二三極管、第三三極管、第十一電阻和第十三電阻，第四二極管的陽極接主電池的正極；第二繼電器主線圈的一端接第四二極管的陰極，另一端接第二三極管的集電極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的基極通第十一電阻接MCU的MCU主電池通斷第一控制腳；第三三極管的集電極接第二三極管的基極，發(fā)射極接地，基極通過第十三電阻接MCU主電池通斷第二控制腳；第二繼電器一對主觸點中的第一觸點接主電池的正極，第二觸點接主電池的正極輸出端；按鍵識別電路包括第四三極管、第十二電阻、第十四電阻、第十五電阻和第十六電阻；第四三極管的集電極通過第十二電阻接主控電源輸出端，通過第十四電阻接MCU主電池控制信號輸入腳；第一按鍵開關(guān)的第一端接第四二極管的陰極，第二端通過第十五電阻接第四三極管的基極；第四三極管的發(fā)射極接地，第十六電阻連接在第四三極管的基極和發(fā)射極之間。以上所述的電池保護電路，主控電源包括三端穩(wěn)壓管、輸入濾波電容、輸出濾波電容、第二二極管和第六二極管，三端穩(wěn)壓管的輸入端分別接第二二極管的陰極和第六二極管的陰極，第二二極管的陽極接第二繼電器主觸點的第二觸點，輸出端是主控電源輸出端；輸入濾波電容接在三端穩(wěn)壓管的輸入端與接地端之間，輸出濾波電容接在三端穩(wěn)壓管的輸出端與接地端之間；第一采樣電路包括第五電阻、第六電阻、第二電容和第一可變電阻，第五電阻的一端接第二繼電器主觸點的第二觸點，另一端接第六電阻的第一端，第六電阻的第二端接地，第二電容、第一可變電阻與第六電阻并接，第五電阻與第六電阻之間的連接點作為第一采樣電路的輸出端接MCU主電池采樣腳。以上所述的電池保護電路，包括壓敏電阻，壓敏電阻的一端接第二繼電器一對主觸點中第二觸點，另一端接主電池負極。以上所述的電池保護電路，所述的基準電壓電路包括第十九電阻、第二十電阻、第二可變電阻和第十二電容，第十九電阻的一端接主控電源的輸出端，另一端接第二十電阻的第一端，第二十電阻的第二端接地；第十二電容與第二十電阻并接，第二可變電阻與第十九電阻并接；第十九電阻與第二十電阻之間的連接點作為基準電壓電路的輸出端接MCU的基準電壓輸入端。以上所述的電池保護電路，包括用以顯示主電池的可持續(xù)時間和副電池的可持續(xù)時間的顯示單元，顯示單元的輸入端接MCU的數(shù)據(jù)顯示信號輸出端。本實用新型電池保護電路能夠有效地防止電池過放電，從而延長電池的使用壽命O
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型電池保護電路實施例的原理框圖。圖2是本實用新型電池保護電路實施例主電池通斷控制電路、第一采樣電路、主控電源和按鍵識別電路部分的電路圖。[0019]圖3是本實用新型電池保護電路實施例MCU及外圍元件的電路圖。圖4是本實用新型電池保護電路實施例第二按鍵開關(guān)的電路圖。圖5是本實用新型電池保護電路實施例基準電壓電路的電路圖。圖6是本實用新型電池保護電路實施例副電池通斷控制電路、第二采樣電路部分的電路圖。
圖1至圖6所示的本實用新型電池保護電路的實施例用于對捕蚊器風扇的12V蓄電池(主電池)和二氧化碳發(fā)生器的2V蓄電池(副電池)的過放電進行保護如
圖1所示，電池保護電路包括單片機UKSTC12C4052AD)、主電池通斷控制電路、副電池通斷控制電路、第一采樣電路、第二采樣電路、主控電源、第一按鍵開關(guān)、第二按鍵開關(guān)、按鍵識別電路、基準電壓電路和顯示單元。主電池通斷控制電路的輸入端接主電池輸入接口，主電池通斷控制電路的輸出端分別接主電池輸出接口、第一采樣電路輸入端和主控電源輸入端；第一按鍵開關(guān)的第一端接主電池輸入接口，第二端分別接主控電源輸入端和按鍵識別電路輸入端；按鍵識別電路輸出端接單片機Ui主電池控制信號輸入腳，主控電源輸出端接單片機Ul電源腳，第一采樣電路的輸出端接單片機Ul主電池采樣腳，主電池通斷控制電路的控制端接單片機Ul主電池通斷控制腳；基準電壓電路的輸出端接單片機Ul的基準電壓輸入端。顯示單元的輸入端接單片機Ui的數(shù)據(jù)顯示信號輸出端。如圖2所示，12V電池通斷控制電路包括第二繼電器K2、第四二極管D4、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第十一電阻Rll和第十三電阻R13。第四二極管D4的陽極接12V電池的正極；第二繼電器K2主線圈的一端接第四二極管D4的陰極，另一端接第二三極管Q2的集電極，第二三極管Q2的發(fā)射極接地，第二三極管Q2的基極通第十一電阻Rll接單片機Ul的單片機Ul的12V電池通斷第一控制腳p34 ;第三三極管Q3的集電極接第二三極管Q2的基極，發(fā)射極接地，基極通過第十三電阻R13接單片機Ul的12V電池通斷第二控制腳P37 ;第二繼電器K2 —對主觸點中的第一觸點接12V電池的正極，第二觸點接12V電池的正極輸出端。按鍵識別電路包括第四三極管Q4、第十二電阻R12、第十四電阻R14、第十五電阻R15和第十六電阻16R ;第四三極管Q4的集電極通過第十二電阻R12接主控電源輸出端VCC5v，通過第十四電阻R14接單片機Ul的12V電池控制信號輸入腳p35 ;第一按鍵開關(guān)SI的第一端接第四二極管D4的陰極，第二端通過第十五電阻R15接第四三極管Q4的基極；第四三極管Q4的發(fā)射極接地，第十六電阻R16連接在第四三極管Q4的基極和發(fā)射極之間。主控電源包括三端穩(wěn)壓管L7805CV、輸入濾波電容C3、C5，輸出濾波電容C4、C6，第二二極管D2和第六二極管D6。三端穩(wěn)壓管L7805CV的輸入端Vin分別接第二二極管D2的陰極和第六二極管D6的陰極，第二二極管D2的陽極接第二繼電器K2主觸點的第二觸點，三端穩(wěn)壓管L7805CV的輸出端Vout是主控電源輸出端VCC5v ;輸入濾波電容C3、C5接在三端穩(wěn)壓管的輸入端Vin與接地端GND之間，輸出濾波電容C4、C6接在三端穩(wěn)壓管L7805CV的輸出端Vout與接地端GND之間。第一米樣電路包括第五電阻R5、第六電阻R6、第二電容C2和可變電阻R22,第五電阻R5的一端接第二繼電器K2主觸點的第二觸點，另一端接第六電阻R6的第一端,第六電阻R6的第二端接地。第二電容C2、可變電阻R22與第六電阻R6并接。，第五電阻R5與第六電阻R6之間的連接點作為第一采樣電路的輸出端接單片機Ul的12V電池采樣腳pl2。壓敏電阻R7的一端接第二繼電器K2—對主觸點中第二觸點，另一端接12V電池的負極。如圖6所不,第二米樣電路包括第一電阻Rl和第一電容Cl,第一電阻Rl的第一端接2V電池正極，第二端接第一電容Cl的一端，第一電容Cl的另一端接地。第一電阻Rl的第二端作為第二采樣電路的輸出端接單片機Ul的2V電池采樣腳pll。2V電池通斷控制電路包括第一繼電器K1、第一三極管Q1、第二電阻R2和第三電阻R3，第一繼電器Kl主線圈的一端接12V電池正極，另一端接第一三極管Ql的集電極，第一三極管Ql的發(fā)射極接地，第一三極管Ql的基極通過串接的第二電阻R2和第三電阻3R接主控電源的輸出端VCC5v，第二電阻R2和第三電阻R3之間的連接點作為2V電池通斷控制電路的控制端接單片機Ul的2V電池通斷控制腳p32。第一繼電器Kl 一對主觸點中的第一觸點接2V電池正極，第二觸點接2V電池的正極輸出端。第二按鍵開關(guān)S2的一端接單片機Ul的2V電池控制信號輸入腳p31，另一端接地?；鶞孰妷弘娐钒ǖ谑烹娮鑂19、第二十電阻R20、可變電阻R21和第十二電容C12，第十九電阻R19的一端接主控電源的輸出端VCC5v，另一端接第二十電阻R20的第一端，第二十電阻R20的第二端接地。第十二電容C12與第二十電阻R20并接，可變電阻R21與第十九電阻R19并接；第十九電阻R19與第二十電阻R20之間的連接點作為基準電壓電路的輸出端接單片機Ul的基準電壓輸入端pl3。本實用新型電池保護電路需要啟動12V電池驅(qū)動捕蚊器風扇工作時，首先按一下第一按鍵開關(guān)SI，按鍵開關(guān)SI導(dǎo)通，并通過二極管D6接通主控電源，單片機Ul得電復(fù)位；同時，按鍵識別電路三極管Ql的基極獲得高電平，集電極向單片機Ul的12V電池控制信號輸入腳p35發(fā)出啟動12V電池通斷控制電路的低電平信號。此時，單片機Ul的12V電池通斷第二控制腳p37由單片機Ul復(fù)位時的高電平轉(zhuǎn)為低電平，三極管Q3截止；單片機Ul的12V電池通斷第一控制腳p34輸出高電平，三極管Q2導(dǎo)通，接通第二繼電器K2的主線圈，第二繼電器K2的主觸點吸合，并自鎖。12V主電池分別向負載捕蚊器風扇、第一米樣電路和主控電源供電，此時第一按鍵開關(guān)SI開斷，已不影響已上述其他各電路的工作。在此基礎(chǔ)上，如需要啟動2V電池驅(qū)動二氧化碳發(fā)生器工作時，首先按一下第一按鍵開關(guān)S2，按鍵開關(guān)S2導(dǎo)通，通過電阻R4將單片機Ul的2V電池控制信號輸入腳p31接地，向單片機Ul發(fā)出2V電池通斷控制電路的啟動信號。此時，單片機Ul的2V電池通斷控制腳P32向2V電池通斷控制電路三極管Ql的基極發(fā)出高電平，三極管Ql導(dǎo)通，接通第一繼電器Kl的主線圈，第一繼電器Kl的主觸點吸合，并自鎖。2V主電池分別向負載二氧化碳發(fā)生器、第二采樣電路和供電。單片機Ul根據(jù)第一采樣電路的采樣電壓判定12V電池是否低于保護電壓值，當12V電池低于12V電池預(yù)設(shè)的的保護電壓值時，單片機Ul通過12V電池通斷控制電路切斷12V電池的輸出。單片機Ul根據(jù)第二采樣電路采樣電壓判定2V電池是否低于2V電池預(yù)設(shè)的保護電壓值，當2V電池低于2V電池保護電壓值時，單片機Ul通過2V電池通斷控制電路切斷2V電池的輸出。[0038]當12V電池低于12V電池保護電壓值或2V電池低于2V電池保護電壓值時，顯示單元閃爍警示并按設(shè)定的時間延時數(shù)秒后再切斷12V電池或2V電池的輸出。單片機Ul中存儲有12V電池采樣電壓與12V電池可持續(xù)時間的對照表以及2V電池采樣電壓與2V電池可持續(xù)時間的對照表，單片機Ul根據(jù)12V電池采樣電壓和2V電池采樣電壓判斷12V電池的可持續(xù)時間和2V電池的可持續(xù)時間，并分別在顯示單元中顯示12V電池的可持續(xù)時間和2V電池的可持續(xù)時間。本實用新型以上實施例可同時對I個12V蓄電池和I個2V蓄電池進行放電保護，當負載被斷開時，保護電路本身的電源也被斷開。本實用新型以上實施例可顯示剩余電量的可用時間，使用者可根據(jù)顯示的時間來判斷主、副蓄電池是否還有足夠的電量工作。還可以通過修正預(yù)設(shè)的保護電壓值，使其蓄電池與特定的負載相匹配。
權(quán)利要求1.一種電池保護電路，其特征在于，包括MCU、主電池通斷控制電路、第一采樣電路、主控電源、第一按鍵開關(guān)、按鍵識別電路和基準電壓電路，主電池通斷控制電路的輸入端接主電池輸入接口，主電池通斷控制電路的輸出端分別接主電池輸出接口、第一采樣電路輸入端和主控電源輸入端；第一按鍵開關(guān)的第一端接主電池輸入接口，第二端分別接主控電源輸入端和按鍵識別電路輸入端；按鍵識別電路輸出端接MCU主電池控制信號輸入腳，主控電源輸出端接MCU電源腳，第一采樣電路的輸出端接MCU主電池采樣腳，主電池通斷控制電路的控制端接MCU主電池通斷控制腳；基準電壓電路的輸出端接MCU的基準電壓輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護電路，其特征在于，包括副電池通斷控制電路、第二采樣電路和第二按鍵開關(guān)，副電池通斷控制電路的輸入端接副電池輸入接口，副電池通斷控制電路的輸出端接副電池輸出接口，副電池通斷控制電路的控制端接MCU副電池通斷控制腳；第二按鍵開關(guān)的一端接MCU副電池控制信號輸入腳，另一端接地；第二采樣電路的輸入端接副電池輸入接口，輸出端接MCU副電池采樣腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池保護電路，其特征在于，第二采樣電路包括第一電阻和第一電容，第一電阻的第一端接副電池正極，第二端接第一電容的一端，第一電容的另一端接地；第一電阻的第二端作為第二采樣電路的輸出端接MCU副電池采樣腳；副電池通斷控制電路包括第一繼電器、第一三極管、第二電阻和第三電阻，第一繼電器主線圈的一端接主電池正極，另一端接第一三極管的集電極，第一三極管的發(fā)射極接地，第一三極管的基極通過串接的第二電阻和第三電阻接主控電源的輸出端，第二電阻和第三電阻之間的連接點作為副電池通斷控制電路的控制端接MCU副電池通斷控制腳；第一繼電器一對主觸點中的第一觸點接副電池正極，第二觸點接副電池的正極輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護電路，其特征在于，主電池通斷控制電路包括第二繼電器、第四二極管、第二三極管、第三三極管、第十一電阻和第十三電阻，第四二極管的陽極接主電池的正極；第二繼電器主線圈的一端接第四二極管的陰極，另一端接第二三極管的集電極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的基極通第i^一電阻接MCU的MCU主電池通斷第一控制腳；第三三極管的集電極接第二三極管的基極，發(fā)射極接地，基極通過第十三電阻接MCU主電池通斷第二控制腳；第二繼電器一對主觸點中的第一觸點接主電池的正極，第二觸點接主電池的正極輸出端；按鍵識別電路包括第四三極管、第十二電阻、第十四電阻、第十五電阻和第十六電阻；第四三極管的集電極通過第十二電阻接主控電源輸出端， 通過第十四電阻接MCU主電池控制信號輸入腳；第一按鍵開關(guān)的第一端接第四二極管的陰極，第二端通過第十五電阻接第四三極管的基極；第四三極管的發(fā)射極接地，第十六電阻連接在第四三極管的基極和發(fā)射極之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池保護電路，其特征在于，主控電源包括三端穩(wěn)壓管、輸入濾波電容、輸出濾波電容、第二二極管和第六二極管，三端穩(wěn)壓管的輸入端分別接第二二極管的陰極和第六二極管的陰極，第二二極管的陽極接第二繼電器主觸點的第二觸點，輸出端是主控電源輸出端；輸入濾波電容接在三端穩(wěn)壓管的輸入端與接地端之間，輸出濾波電容接在三端穩(wěn)壓管的輸出端與接地端之間；第一采樣電路包括第五電阻、第六電阻、第二電容和第一可變電阻，第五電阻的一端接第二繼電器主觸點的第二觸點，另一端接第六電阻的第一端，第六電阻的第二端接地，第二電容、第一可變電阻與第六電阻并接，第五電阻與第六電阻之間的連接點作為第一采樣電路的輸出端接MCU主電池采樣腳。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池保護電路，其特征在于，包括壓敏電阻，壓敏電阻的一端接第二繼電器一對主觸點中第二觸點，另一端接主電池負極。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護電路，其特征在于，所述的基準電壓電路包括第十九電阻、第二十電阻、第二可變電阻和第十二電容，第十九電阻的一端接主控電源的輸出端，另一端接第二十電阻的第一端，第二十電阻的第二端接地；第十二電容與第二十電阻并接，第二可變電阻與第十九電阻并接；第十九電阻與第二十電阻之間的連接點作為基準電壓電路的輸出端接MCU的基準電壓輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護電路，其特征在于，包括用以顯示主電池的可持續(xù)時間和副電池的可持續(xù)時間的顯示單元，顯示單元的輸入端接MCU的數(shù)據(jù)顯示信號輸出端。
專利摘要本實用新型公開了一種電池保護電路，包括MCU、主電池通斷控制電路、第一采樣電路、主控電源、第一按鍵開關(guān)、按鍵識別電路和基準電壓電路，主電池通斷控制電路的輸入端接主電池輸入接口，主電池通斷控制電路的輸出端分別接主電池輸出接口、第一采樣電路輸入端和主控電源輸入端；第一按鍵開關(guān)的第一端接主電池輸入接口，第二端分別接主控電源輸入端和按鍵識別電路輸入端；按鍵識別電路輸出端接MCU主電池控制信號輸入腳，主控電源輸出端接MCU電源腳，第一采樣電路的輸出端接MCU主電池采樣腳，主電池通斷控制電路的控制端接MCU主電池通斷控制腳；基準電壓電路的輸出端接MCU的基準電壓輸入端。本實用新型能夠有效地防止電池過放電，從而延長電池的使用壽命。
文檔編號H02H7/18GK202856326SQ2012205166
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者沈春華, 謝德盛 申請人:深圳市隆瑞科技有限公司