技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于報(bào)警電路技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種電池極片裁切短路報(bào)警電路。

背景技術(shù)：
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目前，鋰離子電池具有能量高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，不僅在便攜式電子設(shè)備上如移動(dòng)電話、數(shù)碼攝像機(jī)和手提電腦得到廣泛應(yīng)用，而且也廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)以及電動(dòng)工具等大中型電動(dòng)設(shè)備方面，對(duì)鋰離子電池對(duì)性能要求越來(lái)越高。

電池極片是鋰離子電池的重要組成部分，是鋰離子電池的核心，在鋰離子電池極片的生產(chǎn)過(guò)程中，需要利用裁切治具對(duì)電池極片進(jìn)行裁切，裁切時(shí)，裁切刀片會(huì)接觸到電池的正極和負(fù)極，如果此時(shí)電池發(fā)生短路，或者裁切刀片之間發(fā)生短路，都會(huì)對(duì)電池造成傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種電池極片裁切短路報(bào)警電路。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種電池極片裁切短路報(bào)警電路，包括：

短路檢測(cè)電路、電源電路、mcu控制器和報(bào)警顯示模塊，所述短路檢測(cè)電路的輸出端與所述mcu控制器的輸入端連接，所述mcu控制器的輸出端與所述報(bào)警顯示模塊連接，所述電源電路分別與所述短路檢測(cè)電路、所述mcu控制器和所述報(bào)警顯示模塊連接；

所述短路檢測(cè)電路包括運(yùn)算放大器u1a、反向器u9、裁切刀片j2，所述運(yùn)算放大器u1a的3腳連接第一二極管d1的負(fù)極，第一二極管d1的正極連接第三電阻r3后接地，第五電阻r5的第一端連接第一二極管d1的正極，第五電阻r5的第二端連接vcc，所述運(yùn)算放大器u1a的2腳連接第四二極管d4的負(fù)極，第四二極管d4的正極連接第五電容c5后接地，第八電容c8和所述第五電容并聯(lián)，第八電阻r8的第一端連接第四二極管d4的正極，第八電阻r8的第二端連接vcc，第七電容c7的第一端連接vcc，第七電容的第二端接地，第八二極管d8的正極連接第四二極管d4的正極，第八二極管d8的負(fù)極連接裁切刀片j2的2腳，裁切刀片的2腳連接電池的正極vbatt+，裁切刀片的1腳接地，所述運(yùn)算放大器u1a的4腳接地，所述運(yùn)算放大器u1a的8腳連接vcc，第一電阻r1的第一端連接所述運(yùn)算放大器u1a的8腳，第一電阻r1的第二端連接所述運(yùn)算放大器u1a的1腳，所述反向器u9的1腳連接所述運(yùn)算放大器u1a的1腳，所述反向器u9的8腳接地，所述反向器u9的9腳連接+24v電壓，所述反向器u9的16腳連接短路信號(hào)輸出芯片j3的1腳，所述短路信號(hào)輸出芯片j3的2腳接地，所述短路信號(hào)輸出芯片j3的1腳連接mcu控制器的信號(hào)輸入端。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述電源電路包括恒壓源芯片j1和第一穩(wěn)壓芯片u11；

所述恒壓源芯片j1的1腳接地，所述恒壓源芯片j1的2腳輸出+24v的電壓，所述恒壓源芯片j1的2腳連接第六二極管d6的正極，所述第六二極管d6的負(fù)極連接第二電容c2的第一端，所述第二電容c2的第二端接地，第一電容c1與所述第二電容c2并聯(lián)；

所述第一穩(wěn)壓芯片u11的1腳連接所述第六二極管d6的負(fù)極，所述第一穩(wěn)壓芯片u11的3腳和5腳分別接地，所述第一穩(wěn)壓芯片u11的4腳連接第七電阻r7的第一端，所述第七電阻r7的第二端接地，所述第一穩(wěn)壓芯片u11的2腳連接第七二極管d7的負(fù)極，所述第七二極管d7的正極接地，電感l(wèi)1的第一端連接第七二極管d7的負(fù)極，電感l(wèi)1的第二端連接滑動(dòng)變阻器r10的第一下接線柱，滑動(dòng)變阻器r10的第二下接線柱連接所述第一穩(wěn)壓芯片u11的4腳，滑動(dòng)變阻器r10的上接線柱連接第七電阻r7的第一端，第三電容c3的第一端連接電感l(wèi)1的第二端，第三電容c3的第二端接地，第四電容c4與所述第三電容c3并聯(lián)，第十一電阻r11的第一端連接第三電容c3的第一端，第十一電阻r11的第二端連接第三發(fā)光二極管d3的正極，第三發(fā)光二極管d3的負(fù)極接地，保險(xiǎn)絲f1的第一端連接第三電容c3的第一端，保險(xiǎn)絲f1的第二端輸出第一輸出電壓vcc。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述運(yùn)算放大器u1a選取型號(hào)為lm358的雙運(yùn)算放大器。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述反向器u9選取型號(hào)為uln2003的高耐壓、大電流復(fù)合晶體管芯片。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一穩(wěn)壓芯片u2選取型號(hào)為lm2576-adj的降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源控制器。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一輸出電壓vcc小于電池電壓。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明利用運(yùn)算放大器工作在比較模式條件下，通過(guò)運(yùn)算放大器正端輸入分壓電壓和運(yùn)算放大器反向輸入電池電壓進(jìn)行比較，當(dāng)電池短路或者電池極片裁切刀片短路的情況下，運(yùn)算放大器信號(hào)輸出端高電平信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)短路情況下的報(bào)警警示。此電路性能穩(wěn)定，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低廉，適用于電池極片裁切治具上電池短路報(bào)警提示。

附圖說(shuō)明：

以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的短路檢測(cè)電路圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電源電路圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1、圖2所示，本發(fā)明的一種電池極片裁切短路報(bào)警電路，包括：

短路檢測(cè)電路、電源電路、mcu控制器和報(bào)警顯示模塊，所述短路檢測(cè)電路的輸出端與所述mcu控制器的輸入端連接，所述mcu控制器的輸出端與所述報(bào)警顯示模塊連接，所述電源電路分別與所述短路檢測(cè)電路、所述mcu控制器和所述報(bào)警顯示模塊連接。

所述短路檢測(cè)電路包括運(yùn)算放大器u1a、反向器u9、裁切刀片j2，所述運(yùn)算放大器u1a的3腳連接第一二極管d1的負(fù)極，第一二極管d1的正極連接第三電阻r3后接地，第五電阻r5的第一端連接第一二極管d1的正極，第五電阻r5的第二端連接vcc，所述運(yùn)算放大器u1a的2腳連接第四二極管d4的負(fù)極，第四二極管d4的正極連接第五電容c5后接地，第八電容c8和所述第五電容并聯(lián)，第八電阻r8的第一端連接第四二極管d4的正極，第八電阻r8的第二端連接vcc，第七電容c7的第一端連接vcc，第七電容的第二端接地，第八二極管d8的正極連接第四二極管d4的正極，第八二極管d8的負(fù)極連接裁切刀片j2的2腳，裁切刀片的2腳連接電池的正極vbatt+，裁切刀片的1腳接地，所述運(yùn)算放大器u1a的4腳接地，所述運(yùn)算放大器u1a的8腳連接vcc，第一電阻r1的第一端連接所述運(yùn)算放大器u1a的8腳，第一電阻r1的第二端連接所述運(yùn)算放大器u1a的1腳，所述反向器u9的1腳連接所述運(yùn)算放大器u1a的1腳，所述反向器u9的8腳接地，所述反向器u9的9腳連接+24v電壓，所述反向器u9的16腳連接短路信號(hào)輸出芯片j3的1腳，所述短路信號(hào)輸出芯片j3的2腳接地，所述短路信號(hào)輸出芯片j3的1腳連接mcu控制器的信號(hào)輸入端。所述運(yùn)算放大器u1a選取型號(hào)為lm358的雙運(yùn)算放大器。所述反向器u9選取型號(hào)為uln2003的高耐壓、大電流復(fù)合晶體管芯片。

所述電源電路包括恒壓源芯片j1和第一穩(wěn)壓芯片u11。

所述恒壓源芯片j1的1腳接地，所述恒壓源芯片j1的2腳輸出+24v的電壓，所述恒壓源芯片j1的2腳連接第六二極管d6的正極，所述第六二極管d6的負(fù)極連接第二電容c2的第一端，所述第二電容c2的第二端接地，第一電容c1與所述第二電容c2并聯(lián)。

所述第一穩(wěn)壓芯片u11的1腳連接所述第六二極管d6的負(fù)極，所述第一穩(wěn)壓芯片u11的3腳和5腳分別接地，所述第一穩(wěn)壓芯片u11的4腳連接第七電阻r7的第一端，所述第七電阻r7的第二端接地，所述第一穩(wěn)壓芯片u11的2腳連接第七二極管d7的負(fù)極，所述第七二極管d7的正極接地，電感l(wèi)1的第一端連接第七二極管d7的負(fù)極，電感l(wèi)1的第二端連接滑動(dòng)變阻器r10的第一下接線柱，滑動(dòng)變阻器r10的第二下接線柱連接所述第一穩(wěn)壓芯片u11的4腳，滑動(dòng)變阻器r10的上接線柱連接第七電阻r7的第一端，第三電容c3的第一端連接電感l(wèi)1的第二端，第三電容c3的第二端接地，第四電容c4與所述第三電容c3并聯(lián)，第十一電阻r11的第一端連接第三電容c3的第一端，第十一電阻r11的第二端連接第三發(fā)光二極管d3的正極，第三發(fā)光二極管d3的負(fù)極接地，保險(xiǎn)絲f1的第一端連接第三電容c3的第一端，保險(xiǎn)絲f1的第二端輸出第一輸出電壓vcc。所述第一穩(wěn)壓芯片u2選取型號(hào)為lm2576-adj的降壓型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源控制器。所述第一輸出電壓vcc小于電池電壓。

電路工作原理：

圖2中，首先要調(diào)節(jié)vcc的電壓，如果電池電壓為4v，那么vcc通過(guò)電位器r10調(diào)節(jié)到4v，保證vcc的電壓不要高于電池電壓，電池裁切刀片j2的方向需要對(duì)準(zhǔn)電池的正負(fù)極的方向，不能反了。

治具工作裁切電池極片時(shí)，j2(裁切刀片)的pin2和pin1會(huì)接觸到電池的正極和負(fù)極，如圖1中網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)vbatt+和gnd。如果此時(shí)電池發(fā)生短路(電池ng)，或者裁切刀片之間發(fā)生短路(裁切刀片發(fā)生短路)，結(jié)果都會(huì)對(duì)電池造成傷害。

圖1中a點(diǎn)的電壓為vcc/2，由于d1的單向?qū)ㄐ?，c點(diǎn)的電壓也基本為vcc/2。

當(dāng)裁切刀片沒(méi)有裁切電池的時(shí)候，b點(diǎn)的電壓為vcc，同上d點(diǎn)的電壓為vcc，電壓d>c，此時(shí)由于比較器的特性，輸出端信號(hào)o1為低電平0，o1經(jīng)過(guò)反向器u9之后，out1的電平為高電平1，表示沒(méi)有信號(hào)輸出，此時(shí)不報(bào)警提示(out1信號(hào)需另外接到mcu控制器)。

當(dāng)治具裁切刀片裁切電池極片的時(shí)候，j2(裁切刀片)pin2和pin1剛好接觸到電池極片的正負(fù)極瞬間，如果此時(shí)電池短路(電池ng)或者裁切刀片本身發(fā)生短路，那么b點(diǎn)的電壓為低電平0，d點(diǎn)的電壓也為低電平0，電壓c>d,此時(shí)比較器輸出端o1輸出高電平1，經(jīng)過(guò)方向器u9之后，out1變?yōu)榈碗娖?，此時(shí)表示有信號(hào)輸出，報(bào)警并顯示(out1信號(hào)需另外接到mcu控制器)；如果裁切刀片裁切電池極片的時(shí)候，如果此時(shí)電池?zé)o短路或者裁切刀片本身無(wú)短路發(fā)生，那么此時(shí)b點(diǎn)電壓為電池電壓vcc，d點(diǎn)的電壓也為vcc,電壓d>c，同上無(wú)報(bào)警信號(hào)輸出。

圖1中d1和d4除了單向?qū)ǖ奶匦灾?，還有預(yù)防電池放反的情況，以至于不會(huì)燒毀比較器u1a，d8的作用是為了防止電池電流倒灌，起到單向電壓導(dǎo)通的效果把電池電壓引到b點(diǎn)；f1是為了防止vcc與gnd短路之后，燒毀穩(wěn)壓源u11，起到過(guò)流自動(dòng)關(guān)斷的效果。d7起到穩(wěn)壓二極管的作用。

本實(shí)施例所述的一種電池極片裁切短路報(bào)警電路，包括短路檢測(cè)電路、電源電路、mcu控制器和報(bào)警顯示模塊，所述短路檢測(cè)電路的輸出端與所述mcu控制器的輸入端連接，所述mcu控制器的輸出端與所述報(bào)警顯示模塊連接，所述電源電路分別與所述短路檢測(cè)電路、所述mcu控制器和所述報(bào)警顯示模塊連接。本發(fā)明利用運(yùn)算放大器工作在比較模式條件下，通過(guò)運(yùn)算放大器正端輸入分壓電壓和運(yùn)算放大器反向輸入電池電壓進(jìn)行比較，當(dāng)電池短路或者電池極片裁切刀片短路的情況下，運(yùn)算放大器信號(hào)輸出端高電平信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)短路情況下的報(bào)警警示。此電路性能穩(wěn)定，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低廉，適用于電池極片裁切治具上電池短路報(bào)警提示。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。