本發(fā)明涉及電池充電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,它涉及一種電池多源充電保護(hù)電路。
背景技術(shù):
鋰電池因其比能量大,自放電率低,循環(huán)壽命長,允許工作溫度范圍寬,無污染,以及體積小,重量輕等優(yōu)點(diǎn),成為當(dāng)下使用的主流電池。
但是,鋰電池在長時間的放置或者在某些過放電的情況下,會出現(xiàn)鋰電池內(nèi)儲存的剩余電壓低于鋰電池的臨界充電電壓的情況。這里的鋰電池的臨界充電電壓指的是鋰電池的剩余電壓低于某一個固定下限電壓值,比如固定值等于2.1伏。
在鋰電池的剩余電壓下降至臨界充電電壓以下時,直接采用常規(guī)的充電手段,即采用幅值較大的電流給鋰電池充電,很容易對鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞,嚴(yán)重的情況下會使鋰電池?zé)o法恢復(fù)正常工作,從而縮短鋰電池的使用壽命。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),在鋰電池的剩余電壓低于臨界充電電壓時,采用涓流給鋰電池充電,是可以把鋰電池充電到正常工作電壓的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供了一種電池多源充電保護(hù)電路,在鋰電池組的剩余電壓低于第一臨界電壓時,控制開關(guān)電路使其傳輸涓流向鋰電池組充電,減少對鋰電池組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供了一種電池多源充電保護(hù)電路,包括:
鋰電池組,至少由一節(jié)鋰電池構(gòu)成,且電連接于負(fù)載電路以向所述負(fù)載電路提供工作電壓;
充電電路,電連接于所述鋰電池組以向所述鋰電池組輸入充電電壓;
開關(guān)電路,電連接于所述鋰電池組和所述充電電路之間以導(dǎo)通或截止所述鋰電池組與所述充電電路的電連接;
充電控制電路,電連接于所述鋰電池組以獲得所述鋰電池組的剩余電壓,并將其與預(yù)置的第一臨界電壓比較;
在所述剩余電壓低于所述第一臨界電壓時,所述充電控制電路輸出用以控制所述開關(guān)電路傳輸幅值位于第一電流幅值內(nèi)的電流的pwm控制信號;
在所述剩余電壓高于所述第一臨界電壓時,所述充電控制電路輸出用以控制所述開關(guān)電路傳輸幅值大于第一電流幅值的電流的第一控制信號,直至獲得的所述剩余電壓達(dá)到所述鋰電池組的滿電電壓。
基于本發(fā)明實(shí)施例第一方面,本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中,所述充電控制電路包括:
第一比較子電路,電連接于所述鋰電池組以獲得所述鋰電池組的剩余電壓,并將其與預(yù)置的所述第一臨界電壓比較,輸出表示比較結(jié)果的第一比較信號;
第一控制子電路,電連接于所述第一比較子電路以接收所述第一比較信號,并在所述第一比較信號表示所述剩余電壓低于所述第一臨界電壓的比較結(jié)果時,輸出用以控制所述開關(guān)電路傳輸幅值位于第一電流幅值內(nèi)的電流的pwm控制信號;
在所述第一比較信號表示所述剩余電壓高于所述第一臨界電壓時,所述充電控制電路輸出用以控制所述開關(guān)電路傳輸幅值大于第一電流幅值的電流的第一控制信號,直至獲得的所述剩余電壓達(dá)到所述鋰電池組的滿電電壓。
基于本發(fā)明實(shí)施例第一方面或本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式,本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式中,所述電池多源充電保護(hù)電路還包括:
第一穩(wěn)壓電路,電連接于所述鋰電池組與所述充電控制電路之間用于自所述鋰電池組向所述充電控制電路傳輸穩(wěn)定的工作電壓。
基于本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式,本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中,所述電池多源充電保護(hù)電路還包括:
選擇電路,電連接于所述充電電路與所述第一穩(wěn)壓電路之間,以及所述鋰電池組與所述第一穩(wěn)壓電路之間,導(dǎo)通所述充電電路與所述第一穩(wěn)壓電路的電連接和所述鋰電池組與所述第一穩(wěn)壓電路的電連接的其中一條。
基于本發(fā)明實(shí)施例第一方面,本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第四種可能實(shí)現(xiàn)方式中,所述充電電路可為太陽能供電電路或市電供電電路或兩者的組合。
基于本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第四種可能實(shí)現(xiàn)方式,本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第五種可能實(shí)現(xiàn)方式中,在所述充電電路包括有太陽能供電電路時,所述充電控制電路還包括:
第二比較子電路,電連接于所述太陽能供電電路以獲得所述太陽能供電電路的電壓,并將其與預(yù)置的第二臨界電壓比較,輸出表示比較結(jié)果的第二比較信號;
第二控制子電路,電連接于所述第二比較子電路以接收所述第二比較信號,并在所述第二比較信號表示的比較結(jié)果為獲得的所述太陽能供電電路的電壓低于所述第二臨界電壓時,輸出控制負(fù)載電路工作的第二控制信號;
在所述第二比較信號表示的比較結(jié)果為獲得的所述太陽能供電電路的電壓高于所述第二臨界電壓時,輸出控制負(fù)載電路停止工作的第三控制信號。
基于本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第五種可能實(shí)現(xiàn)方式,本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第六種可能實(shí)現(xiàn)方式中,所述電池多源充電保護(hù)電路還包括:
人體感應(yīng)電路,用于將人體感應(yīng)信號轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電壓并輸入至所述充電控制電路;
所述充電控制電路包括:
第三比較子電路,電連接于所述人體感應(yīng)電路以接收所述感應(yīng)電壓,并將其與預(yù)置的第三臨界電壓比較,輸出表示比較結(jié)果的第三比較信號;
判定子電路,同時電連接于所述第二比較子電路和所述第三比較子電路,并在同時接收到表示獲得的所述太陽能供電電路的電壓低于所述第二臨界電壓的比較結(jié)果的第二比較信號,以及表示所述感應(yīng)電壓高于所述第三臨界電壓的比較結(jié)果的第三比較信號時,輸出使所述第二控制子電路輸出控制負(fù)載電路工作的第二控制信號的判定信號。
基于本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第六種可能實(shí)現(xiàn)方式,本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第七種可能實(shí)現(xiàn)方式中,所述充電控制電路在獲得所述鋰電池組的剩余電壓達(dá)到所述鋰電池組的滿電電壓時,輸出用以控制所述開關(guān)電路斷開所述鋰電池組與所述充電電路的電連接的第四控制信號。
基于本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第七種可能實(shí)現(xiàn)方式,本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第八種可能實(shí)現(xiàn)方式中,所述充電控制電路以具有用于輸入所述感應(yīng)電壓的第二輸入腳;用于輸入獲得的太陽能供電電路的電壓的第三輸入腳;用于輸入獲得的所述鋰電池組的剩余電壓的第四輸入腳;用于輸出所述pwm控制信號或所述第一控制信號或所述第四控制信號的第六輸出腳;以及用于輸出所述第二控制信號或所述第三控制信號的第七輸出腳的集成芯片為核心。
基于本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第八種可能實(shí)現(xiàn)方式,本發(fā)明實(shí)施例第一方面的第九種可能實(shí)現(xiàn)方式中,所述集成芯片在所述第四輸入腳輸入的所述鋰電池組的剩余電壓低于所述第一臨界電壓時,調(diào)節(jié)所述集成芯片第六輸出腳輸出的pwm控制信號的占空比。
本發(fā)明的有益效果是:
通過提供的一種電池多源充電保護(hù)電路,包括至少由一節(jié)鋰電池構(gòu)成,且電連接于負(fù)載電路以向負(fù)載電路提供工作電壓的鋰電池組;電連接于鋰電池組以向鋰電池組輸入充電電壓的充電電路;電連接于鋰電池組和充電電路之間以導(dǎo)通或截止鋰電池組與充電電路的電連接的開關(guān)電路;以及,電連接于鋰電池組以獲得鋰電池組的剩余電壓,并將其與預(yù)置的第一臨界電壓比較,且在剩余電壓低于第一臨界電壓時,充電控制電路輸出用以控制開關(guān)電路傳輸幅值位于第一電流幅值內(nèi)的電流的pwm控制信號;或者在剩余電壓高于第一臨界電壓時,充電控制電路輸出用以控制開關(guān)電路傳輸幅值大于第一電流幅值的電流的第一控制信號,直至獲得的剩余電壓達(dá)到鋰電池組的滿電電壓的充電控制電路。
在鋰電池組的剩余電壓低于第一臨界電壓時,通過控制開關(guān)電路使其向鋰電池組傳輸幅值位于第一電流幅值內(nèi)的電流,當(dāng)鋰電池組的剩余電壓上升到高于第一臨界電壓時,控制開關(guān)電路使其向鋰電池組傳輸幅值大于第一電流幅值的電流,直至鋰電池組的電壓達(dá)到滿電電壓,即控制開關(guān)電路斷開鋰電池組與充電電路的電連接。
本發(fā)明能夠有效減少對鋰電池組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞,并且在鋰電池組得到滿電電壓時,斷開鋰電池組與充電電路的電連接,能夠減少鋰電池組充爆的事故。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或背景技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對本申請實(shí)施例或背景技術(shù)中所需要使用的附圖進(jìn)行說明。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的電路邏輯示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的電路邏輯示意圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例三的電路邏輯示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例四的電路邏輯示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例五的電路邏輯示意圖;
圖6是本發(fā)明一具體實(shí)施例的電路連接的第一部分示意圖;
圖7是本發(fā)明一具體實(shí)施例的電路連接的第二部分示意圖;
圖8是本發(fā)明一具體實(shí)施例的電路連接的第三部分示意圖。
圖中:1、負(fù)載電路;2、充電電路;21、太陽能供電電路;22、市電供電電路;3、開關(guān)電路;4、充電控制電路;41、第一比較子電路;42、第一控制子電路;43、第二比較子電路;44、第二控制子電路;45、第三比較子電路;46、判定子電路;5、第一穩(wěn)壓電路;6、選擇電路;7、供電電路;8、人體感應(yīng)電路;bt1、鋰電池組;d1、第一二極管;d2、第二二極管;d3、第三二極管;d4、第四二極管;q1、第一mos管;q2、第二晶體管;q3、第三mos管;r1、第一電阻;r2、第二電阻;r3、第三電阻;r4、第四電阻;r5、第五電阻;r6、第六電阻;r7、第七電阻;r8、第八電阻;r9、第九電阻;r10、第十電阻;r11、第十一電阻;r12、第十二電阻;r30、第三十電阻;c1、第一電容;c2、第二電容;c3、第三電容;c4、第四電容;c5、第五電容;c6、第六電容;c7、第七電容;re1、第一人體感應(yīng)傳感器;u1、集成芯片;u2、穩(wěn)壓管;s1、第一開關(guān)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
下面通過各具體實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例一:
涓流充電指的是使鋰電池組bt1保持在近似完全充電狀態(tài)的連續(xù)小電流充電。其中,對于單節(jié)鋰電池來說,涓流一般控制在單節(jié)鋰電池的電芯容量的十分之一;對于由多節(jié)鋰電池并聯(lián)形成鋰電池組bt1的情況,需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)試,獲得滿足鋰電池組bt1的涓流。
占空比指的是一個脈沖循環(huán)內(nèi)通電時間所占的比例。
鋰電池過充指的是鋰電池充電至電芯電壓高于某一個固定上限電壓值,比如4.2伏。鋰電池的過充保護(hù)電壓根據(jù)鋰電池的電芯確定。
鋰電池過放指的是鋰電池放電至電芯電壓低于某一個固定下限電壓值,比如2.1伏。鋰電池的過放保護(hù)電壓根據(jù)鋰電池的電芯確定。
本實(shí)施例具體涉及一種電池多源充電保護(hù)電路,如圖1所示,包括:
鋰電池組bt1,至少由一節(jié)鋰電池構(gòu)成,且電連接于負(fù)載電路1以向負(fù)載電路1提供工作電壓;具體地,本實(shí)施例的鋰電池組bt1由兩節(jié)及以上的鋰電池并聯(lián)構(gòu)成。
充電電路2,電連接于鋰電池組bt1以向鋰電池組bt1輸入充電電壓;具體地,本實(shí)施例中的充電電路2為太陽能供電電路21和市電供電電路22的組合;在其它實(shí)施例中,充電電路2也可以單獨(dú)是太陽能供電電路21或單獨(dú)是市電供電電路22。
開關(guān)電路3,電連接于鋰電池組bt1和充電電路2之間以導(dǎo)通或截止鋰電池組bt1與充電電路2的電連接;具體地,開關(guān)電路3處于閉合狀態(tài)時,鋰電池組bt1與充電電路2的電連接導(dǎo)通,充電電路2通過開關(guān)電路3向鋰電池組bt1輸入充電電壓,鋰電池組bt1處于充電狀態(tài);開關(guān)電路3處于斷開狀態(tài)時,鋰電池組bt1與充電電路2的電連接截止,鋰電池組bt1處于非充電狀態(tài)。
充電控制電路4,電連接于鋰電池組bt1以獲得鋰電池組bt1的剩余電壓,并將其與預(yù)置的第一臨界電壓比較;具體地,充電控制電路4包括第一比較子電路41和第一控制子電路42。
其中,第一比較子電路41電連接于鋰電池組bt1,獲得鋰電池組bt1的剩余電壓,并將其與預(yù)置的第一臨界電壓比較,輸出表示比較結(jié)果的第一比較信號。比較結(jié)果可以為獲得的鋰電池組bt1的剩余電壓高于第一臨界電壓,或者為獲得的鋰電池組bt1的剩余電壓低于第一臨界電壓。
第一控制子電路42電連接于第一比較子電路41,并接收第一比較信號。在接收的第一比較信號表示的是獲得的鋰電池組bt1的剩余電壓低于第一臨界電壓時,第一控制子電路42輸出用以控制開關(guān)電路3傳輸位于第一電流幅值內(nèi)的電流的pwm控制信號;在接收到的第一比較信號表示的是獲得的鋰電池組bt1的剩余電壓高于第一臨界電壓時,第一控制子電路42輸出用以控制開關(guān)電路3傳輸幅值大于第一電流幅值的電流的第一控制信號,直至獲得的剩余電壓達(dá)到鋰電池組bt1的滿電電壓。此時,第一控制子電路42輸出用以控制開關(guān)電路3斷開鋰電池組bt1與充電電路2的電連接的第四控制信號。
第一電流幅值對應(yīng)的是鋰電池組bt1的涓流,意義與單節(jié)鋰電池的涓流相同;具體地,第一電流幅值的數(shù)值需要通過調(diào)試獲得。
另外,本實(shí)施例中的充電控制電路4電連接有為其提供工作電壓的供電電路7。具體地,供電電路7可以為市電供電電路22,也可以是另一組鋰電池組bt1。
實(shí)施本實(shí)施例可以達(dá)到如預(yù)期的以下有益效果:
通過充電控制電路4可以實(shí)時獲得鋰電池組bt1的剩余電壓,并將其與預(yù)置的第一臨界電壓比較,根據(jù)比較結(jié)果輸出對應(yīng)的pwm控制信號或第一控制信號,使得在鋰電池組bt1的剩余電壓低于第一臨界電壓時,控制開關(guān)電路3使其自充電電路2向鋰電池組bt1傳輸位于第一電流幅值內(nèi)的電流,減少鋰電池組bt1內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞,保證鋰電池組bt1的使用壽命。
另外,現(xiàn)有普遍使用的鋰電池充電電路2,在鋰電池充電至滿電電壓時,仍然會以間隙性的涓流向鋰電池充電;而如果鋰電池連接的負(fù)載長期不工作時,鋰電池因長期保持在充電狀態(tài),存在較大的充爆隱患。
本實(shí)施例在鋰電池充電至滿電電壓時,即斷開充電電路2與鋰電池組bt1的電連接,有效降低鋰電池的充爆隱患。
實(shí)施例二
本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于,如圖2所示,鋰電池組bt1作為充電控制電路4的工作電壓的提供源,且鋰電池組bt1與充電控制電路4之間電連接有用于自鋰電池組bt1向充電控制電路4傳輸穩(wěn)定的工作電壓的第一穩(wěn)壓電路5。
實(shí)施本實(shí)施例可以達(dá)到如預(yù)期的以下有益效果:
通過第一穩(wěn)壓電路5電連接鋰電池組bt1與充電控制電路4,減去了充電控制電路4另接的供電電路7,簡化了整體電路的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例三
本實(shí)施例與實(shí)施例二的區(qū)別在于,如圖3所示,充電電路2與第一穩(wěn)壓電路5之間,以及鋰電池組bt1與第一穩(wěn)壓電路5之間,還電連接有選擇電路6。選擇電路6只能選擇導(dǎo)通充電電路2與第一穩(wěn)壓電路5的電連接和鋰電池組bt1與第一穩(wěn)壓電路5的電連接的其中一條。具體地,當(dāng)充電電路2與第一穩(wěn)壓電路5的電連接導(dǎo)通時,充電控制電路4的工作電壓由充電電路2提供;相反地,當(dāng)鋰電池組bt1與第一穩(wěn)壓電路5的電連接導(dǎo)通時,充電控制電路4的工作電壓由鋰電池組bt1提供。
優(yōu)選地,在鋰電池組bt1處于充電狀態(tài)時,導(dǎo)通充電電路2與第一穩(wěn)壓電路5的電連接,由充電電路2向充電控制電路4提供工作電壓;而在鋰電池組bt1處于非充電狀態(tài)時,導(dǎo)通鋰電池組bt1與第一穩(wěn)壓電路5的電連接,由鋰電池組bt1向充電控制電路4提供工作電壓。
實(shí)施本實(shí)施例可以達(dá)到如預(yù)期的以下有益效果:
通過選擇電路6,在鋰電池組bt1處于充電狀態(tài)時,由充電電路2向充電控制電路4提供工作電壓,尤其是在負(fù)載電路1停止工作的狀態(tài)下,能夠改善鋰電池組bt1邊充電邊放電的狀態(tài),提高鋰電池組bt1的充電效率。
實(shí)施例四
本實(shí)施例與實(shí)施例三的區(qū)別在于,如圖4所示,在充電電路2包括有太陽能供電電路21時,充電控制電路4還包括:
第二比較子電路43,電連接于太陽能供電電路21以獲得太陽能供電電路21的電壓,并將其與預(yù)置的第二臨界電壓比較,輸出表示比較結(jié)果的第二比較信號;具體地,第二臨界電壓為某一個固定電壓,該固定電壓反映的是太陽能供電電路21的下限供電電壓。即在獲得的太陽能供電電路21的電壓低于該固定電壓時,認(rèn)為光強(qiáng)較弱,可能是夜晚或者陰天。
具體地,該固定電壓的數(shù)值與所處區(qū)域的常年平均光強(qiáng)有關(guān)。
第二控制子電路44,電連接于第二比較子電路43以接收第二比較信號,并在第二比較信號表示的比較結(jié)果為獲得的太陽能供電電路21的電壓低于第二臨界電壓時,輸出控制負(fù)載電路1工作的第二控制信號;
在第二比較信號表示的比較結(jié)果為獲得的太陽能供電電路21的電壓高于第二臨界電壓時,輸出控制負(fù)載電路1停止工作的第三控制信號。
具體地,負(fù)載可以是照明燈或者其它需要在光強(qiáng)較弱的夜晚或者陰天工作的負(fù)載,起到在光強(qiáng)較弱的情況下,提供照明或其它提示的作用。
實(shí)施本實(shí)施例可以達(dá)到如預(yù)期的以下有益效果:
通過太陽能供電電路21向鋰電池組bt1充電,具有能源清潔,可再生的優(yōu)點(diǎn);另外,通過第二比較子電路43可粗略作出光強(qiáng)強(qiáng)度的判斷,并在光強(qiáng)強(qiáng)度判定為較弱時,通過第二控制子電路44控制負(fù)載工作,使得負(fù)載能夠在光強(qiáng)較弱時自動發(fā)揮其作用的優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例五
本實(shí)施例與實(shí)施例四的區(qū)別在于,如圖5所示,充電控制電路4還電連接有用于將人體感應(yīng)信號轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電壓的人體感應(yīng)電路8,并且人體感應(yīng)電路8將轉(zhuǎn)化后的感應(yīng)電壓輸入至充電控制電路4;具體地,人體感應(yīng)電路8以人體感應(yīng)傳感器為核心,人體感應(yīng)傳感器具有一個固定范圍的感應(yīng)區(qū);感應(yīng)區(qū)的范圍大小與人體感應(yīng)傳感器的生產(chǎn)廠家以及型號有關(guān),不同廠家生產(chǎn)的不同型號的人體感應(yīng)傳感器,具有不同范圍的感應(yīng)區(qū)。
當(dāng)人處于人體感應(yīng)傳感器的感應(yīng)區(qū)內(nèi)時,人體感應(yīng)傳感器轉(zhuǎn)化表示有人的感應(yīng)信號為對應(yīng)的感應(yīng)電壓輸出;同樣的,當(dāng)感應(yīng)區(qū)內(nèi)無人時,人體感應(yīng)傳感器轉(zhuǎn)化表示無人的感應(yīng)信號為對應(yīng)的感應(yīng)電壓輸出。
充電控制電路4還包括:
第三比較子電路45,電連接于人體感應(yīng)電路8以接收感應(yīng)電壓,并將其與預(yù)置的第三臨界電壓比較,輸出表示比較結(jié)果的第三比較信號;具體地,第三臨界電壓由人體感應(yīng)電路8采用的人體感應(yīng)傳感器確定,不同生產(chǎn)廠家或者不同型號的人體感應(yīng)傳感器的第三臨界電壓不同。
具體地,在第三比較信號表示的比較結(jié)果為感應(yīng)電壓高于第三臨界電壓時,表示感應(yīng)區(qū)內(nèi)有人;相反地,在第三比較信號表示的比較結(jié)果為感應(yīng)電壓低于第三臨界電壓時,表示感應(yīng)區(qū)內(nèi)無人。
判定子電路46,同時電連接于第二比較子電路43和第三比較子電路45,并在同時接收到表示獲得的太陽能供電電路21的電壓低于第二臨界電壓的比較結(jié)果的第二比較信號,以及表示感應(yīng)電壓高于第三臨界電壓的比較結(jié)果的第三比較信號時,輸出使第二控制子電路44輸出控制負(fù)載電路1工作的第二控制信號的判定信號。
具體地,判定子電路46所要實(shí)現(xiàn)的功能為“與”運(yùn)算,可通過“與”邏輯電路實(shí)現(xiàn);達(dá)到的效果即是在光強(qiáng)較弱且有人進(jìn)入感應(yīng)區(qū)內(nèi)時,控制負(fù)載工作,使負(fù)載發(fā)揮其作用;
實(shí)施本實(shí)施例可以達(dá)到如預(yù)期的以下有益效果:
通過人體感應(yīng)電路8,控制負(fù)載僅在感應(yīng)區(qū)內(nèi)有人時工作,使得負(fù)載在有需求時發(fā)揮作用,而在其它情況下停止工作,具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。
下面通過一個具體地實(shí)施例說明本發(fā)明的電池多源保護(hù)電路。
如圖6所示,電池多源保護(hù)電路包括由多節(jié)鋰電池并聯(lián)形成的鋰電池組bt1,鋰電池組bt1的正極電連接于第一二極管d1的陰極,第一二極管d1的陽極電連接于第一mos管q1的漏極,第一mos管q1的源極電連接于太陽能供電電路21和市電供電電路22的正極;第一mos管q1的柵極電連接于第二晶體管q2的集電極,第一mos管q1的源極和漏極之間反向并聯(lián)有第三二極管d3。
第二晶體管q2的發(fā)射極電連接于鋰電池組bt1的負(fù)極,第二晶體管q2的基極電連接于第四電阻r4的一端,第四電阻r4的一端還電連接于第三電阻r3的一端,第三電阻r3的另一端電連接于太陽能供電電路21和市電供電電路22的正極;太陽能供電電路21和市電供電電路22的正極還電連接于第五電阻r5的一端,第五電阻r5的另一端電連接于第二晶體管q2的集電極。
太陽能供電電路21和市電供電電路22的正極和負(fù)極之間并聯(lián)有由第一電阻r1和第二電阻r2串聯(lián)形成的分壓電路,第二電阻r2的兩端并聯(lián)有第一電容c1。
鋰電池組bt1的正極還電連接于第一開關(guān)s1的一端,第一開關(guān)s1的另一端電連接于第四二極管d4的陽極,第四二極管d4的陰極電連接于第二二極管d2的陰極,第二二極管d2的陽極電連接于第三十電阻r30的一端,第三十電阻r30的另一端電連接于太陽能供電電路21和市電供電電路22的正極。
第一開關(guān)s1的另一端還電連接于穩(wěn)壓管u2的輸入腳,穩(wěn)壓管u2的接地腳接地;穩(wěn)壓管u2的輸入腳和接地腳之間并聯(lián)有第二電容c2和第三電容c3;穩(wěn)壓管u2的接地腳和輸出腳之間并聯(lián)有第四電容c4和第五電容c5。
如圖7所示,電池多源保護(hù)電路還包括集成芯片u1,結(jié)合圖6和圖7所示,集成芯片u1的第一輸入腳電連接于穩(wěn)壓管u2的輸出腳,集成芯片u1的第三輸入腳電連接于第一電阻r1和第二電阻r2之間,集成芯片u1的第四輸入腳電連接于第八電阻r8的一端,第八電阻r8的另一端接地,第八電阻r8的兩端并聯(lián)有第七電容c7,第八電阻r8的一端還電連接于第七電阻r7的一端,第七電阻r7的另一端電連接于鋰電池組bt1的正極。
集成芯片u1的第五輸出腳接地,集成芯片u1的第六輸出腳電連接于第四電阻r4的另一端,集成芯片u1的第七輸出腳電連接于第十電阻r10的一端,第十電阻r10的另一端電連接于第三mos管q3的柵極,第三mos管q3的源極接地,第三mos管q3的漏極電連接于負(fù)載的負(fù)極,負(fù)載的正極電連接于第十二電阻r12的一端,第十二電阻r12的另一端電連接于鋰電池組bt1的正極。
第三mos管q3的柵極和第三mos管q3的源極之間并聯(lián)有第十一電阻r11。
集成芯片u1的第八輸入腳電連接于第九電阻r9的一端,第九電阻r9的另一端電連接于穩(wěn)壓管u2的輸出腳。
結(jié)合圖7和圖8所示,集成芯片u1的第二輸入腳電連接于第一人體感應(yīng)傳感器re1的輸出腳,第一人體感應(yīng)傳感器re1的輸入腳電連接于穩(wěn)壓管u2的輸出腳,第一人體感應(yīng)傳感器re1的接地腳接地;第一人體感應(yīng)傳感器re1的輸出腳和接地腳之間并聯(lián)有第六電阻r6和第六電容c6。
集成芯片u1內(nèi)預(yù)置有第一臨界電壓,第二臨界電壓、第三臨界電壓和滿電電壓,并且集成有比較程序。
另外集成芯片u1還集成有占空比調(diào)節(jié)程序,以及對第二臨界電壓和第三臨界電壓的求與運(yùn)算程序。
在集成芯片u1的第四輸入腳輸入的電壓低于第一臨界電壓時,集成芯片u1調(diào)節(jié)由第六輸出腳輸出的pwm控制信號的占空比,使第二晶體管q2和第一mos管q1導(dǎo)通,且使通過的電流的幅值位于第一電流幅值內(nèi)。
在集成芯片u1的第四輸入腳輸入的電壓高于第一臨界電壓時,集成芯片u1的第六輸出腳輸出高電平,使第二晶體管q2和第一mos管q1導(dǎo)通,且使通過的電流的幅值大于第一電流幅值。
鋰電池組bt1隨著充電時間的增加,電芯內(nèi)的電壓逐漸升高,當(dāng)鋰電池組bt1的電芯電壓達(dá)到滿電電壓時,集成芯片u1的第六輸出腳輸出低電平,使第二晶體管q2和第一mos管q1截止。
此時,第一開關(guān)s1處于斷開狀態(tài),集成芯片u1和第一人體感應(yīng)傳感器re1的工作電壓由太陽能供電電路21或市電供電電路22提供。這里的第一開關(guān)s1為手動開關(guān),由人為進(jìn)行判斷,在光強(qiáng)較強(qiáng)或電連接有市電供電電路22時,手動斷開第一開關(guān)s1;而在光強(qiáng)較弱或移除市電供電電路22時,手動閉合第一開關(guān)s1,由鋰電池組bt1向集成芯片u1和第一人體感應(yīng)傳感器re1提供工作電壓。
另外,第四二極管d4能夠起到防止誤操作的作用。即在光強(qiáng)較強(qiáng)或者電連接有市電供電電路22時,即便出現(xiàn)誤閉合第一開關(guān)s1的操作,電流被第四二極管d4截止,從而在鋰電池組bt1的電芯電壓達(dá)到滿電電壓后,即斷開太陽能供電電路21或市電供電電路22與鋰電池組bt1的電連接。
另外,在負(fù)載閑置狀態(tài)時,即負(fù)載不使用時,并且同時移除太陽能供電電路21和市電供電電路22;此時,手動斷開第一開關(guān)s1,使集成芯片u1與鋰電池組bt1,以及第一人體感應(yīng)傳感器re1與鋰電池組bt1斷開電連接,有助于降低整個電路的功耗。
另外,在集成芯片u1的第二輸入腳的輸入電壓高于第三臨界電壓,以及同時第三輸入腳的輸入電壓低于第二臨界電壓時,集成芯片u1的第七輸出腳輸出高電平,使第三mos管q3導(dǎo)通,負(fù)載工作。
而在移除太陽能供電電路21及市電供電電路22后,負(fù)載需要工作時,手動閉合第一開關(guān)s1,由鋰電池組bt1向集成芯片u1以及第一人體感應(yīng)傳感器re1提供工作電壓。
實(shí)施本實(shí)施例可以達(dá)到如預(yù)期的以下有益效果:
通過集成芯片u1完成比較、占空比調(diào)節(jié)和求與運(yùn)算,具有簡化整體電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn);并且比較程序、占空比調(diào)節(jié)程序和求與運(yùn)算程序已是集成芯片u1集成有的成熟程序,開發(fā)成本低,有助于本發(fā)明的普及使用。
另外,在不使用負(fù)載的情況下,通過斷開鋰電池組bt1與集成芯片u1、第一人體感應(yīng)傳感器re1的電連接,還具有降低功耗的優(yōu)點(diǎn)。
本說明書中的各個實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述,各個實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可,每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其,對于系統(tǒng)實(shí)施例而言,由于其基本相似于方法實(shí)施例,所以描述的比較簡單,相關(guān)之處參見方法實(shí)施例的部分說明即可。
以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式,并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。