電池欠壓保護和顯示電路的制作方法
【專利摘要】一種電池欠壓保護和顯示電路，用于保護電池過放并顯示電池正常及過放狀態(tài)，包括分壓模塊、電壓檢測模塊、開關(guān)模塊及指示模塊；電池欠壓保護和顯示電路通過分壓模塊將從電池分得的電壓輸出給電壓檢測模塊，電壓檢測模塊檢測接收的電壓大小，若接收的電壓小于電池的放電電壓閾值，則控制開關(guān)模塊斷開電池與負載之間的電連接，以避免電池過度放電即電池欠壓而對電池造成損壞。在開關(guān)模塊斷開電池與負載之間的電連接時，指示模塊根據(jù)開關(guān)模塊的斷開信號發(fā)出電池過放示警信號，提示用戶需要對電池充電，以避免過放電對電池造成損壞。電池正常工作時，指示模塊根據(jù)開關(guān)模塊的導通信號發(fā)出電池正常工作指示信號。
【專利說明】電池欠壓保護和顯示電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及欠壓保護，特別是涉及一種電池欠壓保護和顯示電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 欠壓是指由于短路故障等原因，線路電壓會在短時間內(nèi)出現(xiàn)大幅度降低甚至消失 的現(xiàn)象。它會給線路和電器設備帶來損傷。例如：使電動機疲倒、堵轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生數(shù)倍于額 定電流的過電流，燒壞電動機；當電壓恢復時，大量電動機的自起動又會使電動機的電壓大 幅度下降，造成危害。
[0003] 同樣的，當蓄電設備在由于過度放電時，出現(xiàn)的欠壓現(xiàn)象也會對蓄電設備造成損 壞。在現(xiàn)有技術(shù)中，蓄電設備，如電池在使用過程中由于過放電導致電池容易損壞，而大不 分電路由于欠壓定位不準，沒人性化的指示燈，使得人們在使用過程中很不方便。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 基于此，提供一種欠壓保護且顯示電池正常及過放狀態(tài)的電池欠壓保護和顯示電 路。
[0005] -種電池欠壓保護和顯示電路，用于保護電池過放并顯示電池正常及過放狀態(tài)， 包括分壓模塊、電壓檢測模塊、開關(guān)模塊及指示模塊；
[0006] 所述分壓模塊的電源輸入端用于與電池正極電連接，所述分壓模塊的輸出端與所 述電壓檢測模塊的輸入端電連接，所述分壓模塊的接地端接地；
[0007] 所述電壓檢測模塊的接地端接地，所述電壓檢測模塊的輸出端與所述開關(guān)模塊的 控制端電連接；
[0008] 所述開關(guān)模塊的電源輸入端用于與電池正極電連接，所述開關(guān)模塊的輸出端分別 與所述指示模塊的輸入端及負載電連接；
[0009] 所述分壓模塊用于將從電池分得的電壓輸出給所述電壓檢測模塊，所述電壓檢測 模塊用于檢測所述分壓模塊輸出的電壓大小，若所述分壓模塊輸出的電壓小于電池放電電 壓閾值，所述電壓檢測模塊控制所述開關(guān)模塊斷開電池與負載之間的電連接；
[0010] 所述開關(guān)模塊斷開電池與負載之間的電連接時，所述指示模塊根據(jù)所述開關(guān)模塊 的斷開信號發(fā)出電池過放示警信號；所述開關(guān)模塊導通，電池對負載正常供電時，所述指示 模塊根據(jù)所述開關(guān)模塊的導通信號發(fā)出電池正常工作指示信號。
[0011] 在其中一個實施例中，所述分壓模塊包括分壓電阻R5和分壓電阻R6,所述分壓電 阻R5和所述分壓電阻R6串聯(lián)，所述分壓電阻R5-端用于與電池正極電連接，所述分壓電 阻R6 -端接地，所述分壓電阻R5和所述分壓電阻R6的公共連接點與所述電壓檢測模塊電 連接。
[0012] 在其中一個實施例中，所述電壓檢測模塊包括低壓差穩(wěn)壓器U1，所述低壓差穩(wěn)壓 器U1的檢測端與所述分壓模塊電連接，所述低壓差穩(wěn)壓器U1的接地端接地，所述低壓差穩(wěn) 壓器U1的輸出端與所述開關(guān)模塊電連接。
[0013] 在其中一個實施例中，所述開關(guān)模塊包括繼電器κι，所述繼電器K1電子線圈的一 端用于與電池正極電連接，所述繼電器Κ1電子線圈的另一端與所述電壓檢測模塊電連接， 所述繼電器Κ1的常閉開關(guān)電連接于電池正極與負載之間。
[0014] 在其中一個實施例中，還包括與所述開關(guān)模塊連接的放電模塊，所述放電模塊包 括二極管D1，所述二極管D1的負極與電池正極電連接，所述二極管D1的正極與所述開關(guān)模 塊的控制端電連接。
[0015] 在其中一個實施例中，還包括濾波模塊，所述濾波模塊的輸入端與所述分壓模塊 和所述電壓檢測模塊的公共連接點電連接，所述濾波模塊的接地端接地。
[0016] 在其中一個實施例中，所述濾波模塊包括濾波電容C1，所述濾波電容C1的一端與 所述分壓模塊和所述電壓檢測模塊的公共連接點電連接，所述濾波電容C1的另一端接地。
[0017] 在其中一個實施例中，所述指示模塊包括分壓電阻R1、分壓電阻R2、分壓電阻R3、 分壓電阻R4、三極管Q1、三極管Q2、發(fā)光二極管LED1及發(fā)光二極管LED2 ;
[0018] 所述分壓電阻R4的一端用于與電池正極電連接，所述分壓電阻R4的另一端與所 述三極管Q2的基極電連接；
[0019] 所述分壓電阻R2和所述分壓電阻R3串聯(lián)于電池正極和三極管Q1的基極之間，所 述分壓電阻R2和所述分壓電阻R3的公共連接點與所述三極管Q2的集電極電連接，所述三 極管Q2的發(fā)射極和所述三極管Q1的發(fā)射極接地；
[0020] 所述分壓電阻R1串聯(lián)于電池正極與所述三極管Q1的集電極之間；
[0021] 所述發(fā)光二極管LED1的正極和所述發(fā)光二極管LED2的負極電連接后與所述分壓 電阻R2和所述分壓電阻R3的公共連接點電連接；所述發(fā)光二極管LED1的負極和所述發(fā)光 二極管LED2的正極電連接后與所述三極管Q1的集電極電連接。
[0022] 上述電池欠壓保護和顯示電路通過分壓模塊將從電池分得的電壓輸出給電壓檢 測模塊，電壓檢測模塊檢測接收的電壓大小，若接收的電壓小于電池的放電電壓閾值，則控 制開關(guān)模塊斷開電池與負載之間的電連接，以避免電池過度放電即電池欠壓而對電池造成 損壞。在開關(guān)模塊斷開電池與負載之間的電連接時，指示模塊根據(jù)開關(guān)模塊的斷開信號發(fā) 出電池過放示警信號，提示用戶需要對電池充電，以避免過放電對電池造成損壞。電池正常 工作時，指示模塊根據(jù)開關(guān)模塊的導通信號發(fā)出電池正常工作指示信號。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1為電池欠壓保護和顯示電路的模塊圖；
[0024] 圖2為電池欠壓保護和顯示電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0025] 如圖1所示，為電池欠壓保護和顯示電路的模塊圖。
[0026] 一種電池欠壓保護和顯示電路，用于保護電池過放并顯示電池正常及過放狀態(tài)， 包括分壓模塊101、電壓檢測模塊103、開關(guān)模塊105及指示模塊107。
[0027] 所述分壓模塊101的電源輸入端用于與電池正極電連接，所述分壓模塊101的輸 出端與所述電壓檢測模塊103的輸入端電連接，所述分壓模塊101的接地端接地。
[0028] 所述電壓檢測模塊103的接地端接地，所述電壓檢測模塊103的輸出端與所述開 關(guān)模塊105的控制端電連接。
[0029] 所述開關(guān)模塊105的電源輸入端用于與電池正極電連接，所述開關(guān)模塊105的輸 出端分別與所述指示模塊107的輸入端及負載電連接。
[0030] 分壓模塊101用于將電池的電壓轉(zhuǎn)換成電壓檢測模塊103需要的檢測電壓。即將 從電池分得的電壓輸出給電壓檢測模塊103。
[0031] 電壓檢測模塊103用于將接收的分壓模塊101輸出電壓與設定的電池放電電壓閾 值進行比較，并對應輸出控制信號。具體地，當接收的輸出電壓小于設定的電池放電電壓閾 值時，即此時電池出現(xiàn)過放電情況，電壓檢測模塊103則控制開關(guān)模塊105斷開。當接收的 輸出電壓大于或等于設定的電池放電電壓閾值時，即此時電池的電壓正常，電壓檢測模塊 103則控制開關(guān)模塊105導通。
[0032] 開關(guān)模塊105用于根據(jù)電壓檢測模塊103輸出的控制信號控制自身的導通與截 止，進而控制電池與負載的連接與斷開。
[0033] 指示模塊107用于根據(jù)開關(guān)模塊105的導通與截止發(fā)出對應的指示信號。具體 的，當開關(guān)模塊105截止時，即電壓檢測模塊103檢測到電池此時處于過放電狀態(tài)，指示模 塊107發(fā)出電池過放示警信號。當開關(guān)模塊105導通時，即電壓檢測模塊103檢測電池此 時處于正常供電時，指示模塊107發(fā)出電池正常工作指示信號。
[0034] 所述分壓模塊101用于將從電池分得的電壓輸出給所述電壓檢測模塊103,所述 電壓檢測模塊103用于檢測所述分壓模塊101輸出的電壓大小，若所述分壓模塊101輸出 的電壓小于電池放電電壓閾值，所述電壓檢測模塊103控制所述開關(guān)模塊105斷開電池與 負載之間的電連接。
[0035] 所述開關(guān)模塊105斷開電池與負載之間的電連接時，所述指示模塊107根據(jù)所述 開關(guān)模塊105的斷開信號發(fā)出電池過放示警信號；所述開關(guān)模塊105導通，電池對負載正常 供電時，所述指示模塊107根據(jù)所述開關(guān)模塊105的導通信號發(fā)出電池正常工作指示信號。
[0036] 請結(jié)合圖2。
[0037] 分壓模塊101包括分壓電阻R5和分壓電阻R6,所述分壓電阻R5和所述分壓電阻 R6串聯(lián)，所述分壓電阻R5 -端用于與電池正極電連接，所述分壓電阻R6 -端接地，所述分 壓電阻R5和所述分壓電阻R6的公共連接點與所述電壓檢測模塊103電連接。
[0038] 電壓檢測模塊103包括低壓差穩(wěn)壓器U1，所述低壓差穩(wěn)壓器U1的檢測端與所述分 壓模塊101電連接，所述低壓差穩(wěn)壓器U1的接地端接地，所述低壓差穩(wěn)壓器U1的輸出端與 所述開關(guān)模塊105電連接。
[0039] 開關(guān)模塊105包括繼電器K1，所述繼電器K1電子線圈的一端用于與電池正極電連 接，所述繼電器K1電子線圈的另一端與所述電壓檢測模塊103電連接，所述繼電器K1的常 閉開關(guān)電連接于電池正極與負載之間。
[0040] 電池欠壓保護和顯示電路還包括與所述開關(guān)模塊105連接的放電模塊109,所述 放電模塊109包括二極管D1，所述二極管D1的負極與電池正極電連接，所述二極管D1的正 極與所述開關(guān)模塊105的控制端電連接。
[0041] 電池欠壓保護和顯示電路還包括濾波模塊111，所述濾波模塊111的輸入端與所 述分壓模塊101和所述電壓檢測模塊103的公共連接點電連接，所述濾波模塊111的接地 端接地。
[0042] 濾波模塊111包括濾波電容C1，所述濾波電容Cl的一端與所述分壓模塊101和所 述電壓檢測模塊103的公共連接點電連接，所述濾波電容C1的另一端接地。
[0043] 指示模塊107包括分壓電阻R1、分壓電阻R2、分壓電阻R3、分壓電阻R4、三極管 Q1、三極管Q2、發(fā)光二極管LED1及發(fā)光二極管LED2。
[0044] 所述分壓電阻R4的一端用于與電池正極電連接，所述分壓電阻R4的另一端與所 述三極管Q2的基極電連接。
[0045] 所述分壓電阻R2和所述分壓電阻R3串聯(lián)于電池正極和三極管Q1的基極之間，所 述分壓電阻R2和所述分壓電阻R3的公共連接點與所述三極管Q2的集電極電連接，所述三 極管Q2的發(fā)射極和所述三極管Q1的發(fā)射極接地。
[0046] 所述分壓電阻R1串聯(lián)于電池正極與所述三極管Q1的集電極之間。
[0047] 所述發(fā)光二極管LED1的正極和所述發(fā)光二極管LED2的負極電連接后與所述分壓 電阻R2和所述分壓電阻R3的公共連接點電連接；所述發(fā)光二極管LED1的負極和所述發(fā)光 二極管LED2的正極電連接后與所述三極管Q1的集電極電連接。
[0048] 基于上述所有實施例，電池欠壓保護和顯示電路的工作原理如下：
[0049] 電池正常對負載供電時，分壓電阻R5和分壓電阻R6分得的電壓輸出給低壓差穩(wěn) 壓器U1，低壓差穩(wěn)壓器U1處于低壓穩(wěn)壓狀態(tài)，因而繼電器K1的電子線圈獲得較大的壓降。 繼電器K1的常閉開關(guān)保持閉合，電池對負載供電。同時，電池電壓通過分壓電阻R4使得三 極管Q2導通，三極管Q2導通后，三極管Q2的集電極電壓將三極管Q1的基極電壓拉低，使 得三極管Q1截止。因而，發(fā)光二極管LED2通過分壓電阻R1限流導通發(fā)光，指示電池此時 正常對外供電。二極管D1為繼電器K1的電子線圈提供一個泄放電流的通路，而濾波電容 C1則是防止電路中的干擾。
[0050] 當電池放電達到一定程度，即電池達到放電閾值時，分壓電阻R6兩端的電壓降 低，至不能使低壓差穩(wěn)壓器U1工作，低壓差穩(wěn)壓器U1截止，因而繼電器K1的電子線圈失 電，繼電器K1的常閉開關(guān)斷開。電池停止對負載供電。此時，三極管Q2的基極處于低電壓， 三極管Q2截止。而三極管Q1的基極通過分壓電阻R2和分壓電阻R3與電池正極連接，三 極管Q1導通，因而發(fā)光二極管LED1通過分壓電阻R1限流發(fā)光，提示電池處于欠壓狀態(tài)。
[0051] 上述電池欠壓保護和顯示電路通過分壓模塊101將從電池分得的電壓輸出給電 壓檢測模塊103,電壓檢測模塊103檢測接收的電壓大小，若接收的電壓小于電池的放電電 壓閾值，則控制開關(guān)模塊105斷開電池與負載之間的電連接，以避免電池過度放電即電池 欠壓而對電池造成損壞。在開關(guān)模塊105斷開電池與負載之間的電連接時，指示模塊107 根據(jù)開關(guān)模塊105的斷開信號發(fā)出電池過放示警信號，提示用戶需要對電池充電，以避免 過放電對電池造成損壞。電池正常工作時，指示模塊107根據(jù)開關(guān)模塊105的導通信號發(fā) 出電池正常工作指示信號。
[0052] 以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保 護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1. 一種電池欠壓保護和顯示電路，用于保護電池過放并顯示電池正常及過放狀態(tài)，其 特征在于，包括分壓模塊、電壓檢測模塊、開關(guān)模塊及指示模塊； 所述分壓模塊的電源輸入端用于與電池正極電連接，所述分壓模塊的輸出端與所述電 壓檢測模塊的輸入端電連接，所述分壓模塊的接地端接地； 所述電壓檢測模塊的接地端接地，所述電壓檢測模塊的輸出端與所述開關(guān)模塊的控制 端電連接； 所述開關(guān)模塊的電源輸入端用于與電池正極電連接，所述開關(guān)模塊的輸出端分別與所 述指示模塊的輸入端及負載電連接； 所述分壓模塊用于將從電池分得的電壓輸出給所述電壓檢測模塊，所述電壓檢測模塊 用于檢測所述分壓模塊輸出的電壓大小，若所述分壓模塊輸出的電壓小于電池放電電壓閾 值，所述電壓檢測模塊控制所述開關(guān)模塊斷開電池與負載之間的電連接； 所述開關(guān)模塊斷開電池與負載之間的電連接時，所述指示模塊根據(jù)所述開關(guān)模塊的斷 開信號發(fā)出電池過放示警信號；所述開關(guān)模塊導通，電池對負載正常供電時，所述指示模塊 根據(jù)所述開關(guān)模塊的導通信號發(fā)出電池正常工作指示信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池欠壓保護和顯示電路，其特征在于，所述分壓模塊包括 分壓電阻R5和分壓電阻R6,所述分壓電阻R5和所述分壓電阻R6串聯(lián)，所述分壓電阻R5 - 端用于與電池正極電連接，所述分壓電阻R6-端接地，所述分壓電阻R5和所述分壓電阻R6 的公共連接點與所述電壓檢測模塊電連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池欠壓保護和顯示電路，其特征在于，所述電壓檢測模塊 包括低壓差穩(wěn)壓器U1，所述低壓差穩(wěn)壓器U1的檢測端與所述分壓模塊電連接，所述低壓差 穩(wěn)壓器U1的接地端接地，所述低壓差穩(wěn)壓器U1的輸出端與所述開關(guān)模塊電連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池欠壓保護和顯示電路，其特征在于，所述開關(guān)模塊包括 繼電器K1，所述繼電器K1電子線圈的一端用于與電池正極電連接，所述繼電器K1電子線圈 的另一端與所述電壓檢測模塊電連接，所述繼電器K1的常閉開關(guān)電連接于電池正極與負 載之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池欠壓保護和顯示電路，其特征在于，還包括與所述開關(guān) 模塊連接的放電模塊，所述放電模塊包括二極管D1，所述二極管D1的負極與電池正極電連 接，所述二極管D1的正極與所述開關(guān)模塊的控制端電連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池欠壓保護和顯示電路，其特征在于，還包括濾波模塊，所 述濾波模塊的輸入端與所述分壓模塊和所述電壓檢測模塊的公共連接點電連接，所述濾波 模塊的接地端接地。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池欠壓保護和顯示電路，其特征在于，所述濾波模塊包括 濾波電容C1，所述濾波電容C1的一端與所述分壓模塊和所述電壓檢測模塊的公共連接點 電連接，所述濾波電容C1的另一端接地。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池欠壓保護和顯示電路，其特征在于，所述指示模塊包括 分壓電阻R1、分壓電阻R2、分壓電阻R3、分壓電阻R4、三極管Q1、三極管Q2、發(fā)光二極管 LED1及發(fā)光二極管LED2 ; 所述分壓電阻R4的一端用于與電池正極電連接，所述分壓電阻R4的另一端與所述三 極管Q2的基極電連接； 所述分壓電阻R2和所述分壓電阻R3串聯(lián)于電池正極和三極管Q1的基極之間，所述分 壓電阻R2和所述分壓電阻R3的公共連接點與所述三極管Q2的集電極電連接，所述三極管 Q2的發(fā)射極和所述三極管Q1的發(fā)射極接地； 所述分壓電阻R1串聯(lián)于電池正極與所述三極管Q1的集電極之間； 所述發(fā)光二極管LED1的正極和所述發(fā)光二極管LED2的負極電連接后與所述分壓電阻 R2和所述分壓電阻R3的公共連接點電連接；所述發(fā)光二極管LED1的負極和所述發(fā)光二極 管LED2的正極電連接后與所述三極管Q1的集電極電連接。
【文檔編號】H02H3/04GK104065043SQ201310092492
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月21日
【發(fā)明者】周明杰, 楊俊昌 申請人:海洋王（東莞）照明科技有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司