本實(shí)用新型涉及蓄電池領(lǐng)域，具體涉及一種蓄電池充放電保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

在目前的工業(yè)現(xiàn)場和日常生活中蓄電池的使用已經(jīng)相當(dāng)普遍，但是使用過程中尤其是在工業(yè)現(xiàn)場使用時(shí)，由于現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣或者工人們不注重設(shè)備的保養(yǎng)致使蓄電池的使用經(jīng)常處于過放電狀態(tài)，基于蓄電池本身的化學(xué)特性，這一使用方式大大縮短了電池的使用壽命。如果從電池本身的化學(xué)特性進(jìn)行改進(jìn)其難度和成本都比較高。因此需要涉及一種保護(hù)裝置，保護(hù)蓄電池不處于過放電狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的蓄電池常處于過放電狀態(tài)的問題，本實(shí)用新型提供了一種蓄電池充放電保護(hù)裝置，在蓄電池電量即將耗盡時(shí)自動(dòng)與外部負(fù)載斷開連接，不再有電量輸出，這樣就可以有效的避免蓄電池過放電。

一種蓄電池充放電保護(hù)裝置，包括電池接入端口、充電端口和電源輸出端口，電池接入端口連接有光電耦合器電路，光電耦合電路連接有穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路連接有比較保護(hù)電路；

所述光電耦合器電路包括串聯(lián)的開關(guān)、光電耦合器和第一電位器，穩(wěn)壓電路包括串聯(lián)的穩(wěn)壓芯片和第二電位器，比較保護(hù)電路包括電壓比較器、第一三極管和繼電器，所述光電耦合器的輸入端和輸出端分別與繼電器的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)相連，電壓比較器的反相輸入端與第一電位器的可移動(dòng)電刷相連，電壓比較器的同相輸入端與第二電位器的可移動(dòng)電刷相連，電壓比較器的輸出端與第一三極管相連，第一三極管與繼電器相連；

電池接入端口與充電端口相連，電池接入端口與充電端口之間串聯(lián)有電流表和二極管；電池接入端口還與電源輸出端口相連，電池接入端口與電源輸出端口之間連接有電壓表。

優(yōu)選地，所述光電耦合器電路還包括電容，電容通過第二三極管與光電耦合器的輸入端相連。

優(yōu)選地，所述光電耦合器的輸出端還連接有兩個(gè)三極管。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓芯片上連接有四個(gè)起到濾波作用的電容。

優(yōu)選地，所述光電耦合器的型號為AQW214，穩(wěn)壓芯片的型號為78L09，電壓比較器的型號為LM339。

本實(shí)用新型具有的有益效果是：

本實(shí)用新型提供的蓄電池充放電保護(hù)裝置，通過調(diào)節(jié)第一電位器和第二電位器，使得電壓比較器的反相輸入端電壓高于同相輸入端電壓，當(dāng)電池的電壓下降時(shí)，反相輸入端的電壓值也隨之下降，當(dāng)反相輸入端的電壓值低于同相輸入端的電壓值時(shí)，電壓比較器開始輸出高電平，控制第一三極管導(dǎo)通，與此同時(shí)，繼電器導(dǎo)通，常閉觸點(diǎn)變?yōu)槌ｉ_觸點(diǎn)，光電耦合器的自鎖持續(xù)導(dǎo)通接觸，對外輸出斷開，光電耦合器斷開后不會(huì)再次閉合，對蓄電池起到了過放電保護(hù)作用。該保護(hù)裝置能夠在蓄電池電量即將耗盡時(shí)自動(dòng)與外部負(fù)載斷開連接，不再有電量輸出，這樣就可以有效的避免蓄電池過放電。電路一旦斷開后必須斷開開關(guān)重新對電池充電或者更換電量充足的電池重新閉合電源開關(guān)才可再次對外部負(fù)載供電，否則電路不會(huì)自動(dòng)上電對外部負(fù)載供電，保護(hù)了蓄電池，延長了蓄電池的使用壽命。

附圖說明

圖1為蓄電池充放電保護(hù)裝置的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行具體的說明：

結(jié)合圖1，一種蓄電池充放電保護(hù)裝置，包括電池接入端口、充電端口和電源輸出端口，電池接入端口連接有光電耦合器電路，光電耦合電路連接有穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓電路連接有比較保護(hù)電路。

蓄電池使用時(shí)通過電池接入端口接入保護(hù)裝置中，通過電源輸出端口給負(fù)載供電，同時(shí)還設(shè)計(jì)有一個(gè)充電端口，充電器通過該端口接入給蓄電池充電。

光電耦合器電路包括串聯(lián)的開關(guān)S1、光電耦合器U1和第一電位器R5，光電耦合器的型號為AQW214；穩(wěn)壓電路包括串聯(lián)的穩(wěn)壓芯片和第二電位器R6，穩(wěn)壓芯片的型號為78L09；比較保護(hù)電路包括電壓比較器U2、第一三極管Q4和繼電器U3，電壓比較器的型號為LM339。

光電耦合器U1的輸入端和輸出端分別與繼電器U3的兩個(gè)常閉觸點(diǎn)相連，電壓比較器U2的反相輸入端與第一電位器R5的可移動(dòng)電刷相連，電壓比較器U2的同相輸入端與第二電位器R6的可移動(dòng)電刷相連，電壓比較器U2的輸出端與第一三極管Q4相連，第一三極管Q4與繼電器U3相連。

電池接入端口與充電端口相連，電池接入端口與充電端口之間串聯(lián)有電流表A1和二極管D1。電池接入端口還與電源輸出端口相連，電池接入端口與電源輸出端口之間連接有電壓表U4。

光電耦合器電路還包括電容C1，電容C1通過第二三極管Q1與光電耦合器U1的輸入端相連。

光電耦合器的輸出端還連接有三極管Q2和三極管Q3。

穩(wěn)壓芯片上連接有四個(gè)起到濾波作用的電容C2、電容C3、電容C4和電容C5。

下面結(jié)合圖1對本實(shí)用新型的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的說明：

電源開關(guān)閉合時(shí)，電容C1開始充電，第二三極管Q1的基極得到一個(gè)瞬間低電平，第二三極管Q1導(dǎo)通，同時(shí)光電耦合器U1導(dǎo)通。繼電器U3選用的是一個(gè)常閉型繼電器，繼電器U3的2、5腳未導(dǎo)通時(shí)，3腳的簧片和1腳閉合；當(dāng)繼電器的2、5腳導(dǎo)通時(shí)，3腳的簧片和6腳閉合。

光電耦合器U1導(dǎo)通瞬間，光電耦合器的4腳通過繼電器U3的常閉觸點(diǎn)以及自身的5、6腳與地線形成回路，實(shí)現(xiàn)自鎖持續(xù)導(dǎo)通。由于光電耦合器AQW214的輸出端有一定的阻抗，為了降低其上的功耗，設(shè)計(jì)者采用三極管為外部負(fù)載供電，這樣就避免了電路功耗隨外部電流增大而增大。此處使用兩個(gè)三極管Q2和Q3主要是考慮到當(dāng)外部功耗較大時(shí)使用一個(gè)三極管發(fā)熱會(huì)比較嚴(yán)重，使用兩個(gè)三極管可以彼此分流，降低發(fā)熱量。

電路中的穩(wěn)壓芯片78L09提供電壓比較器U2同相輸入端的參考電壓，第二電位器R6可以調(diào)節(jié)這個(gè)參考電壓的大小，這個(gè)參考電壓實(shí)際上就是需要設(shè)定的蓄電池的欠壓值，當(dāng)電池電壓低于這個(gè)值時(shí)斷開電池與外部負(fù)載的連接，因此參考電壓可以根據(jù)接入電池額定電壓的不同進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。電容C2、C3、C4和C5的主要起到濾波功能，濾除穩(wěn)壓芯片的輸入、輸出電壓中的交流成分。LM339是四電壓比較器集成芯片，單電源、雙電源均可工作，單電源：2至36V，雙電源：±1至±18V，輸出電壓與TTL、DTL和CMOS電平兼容，使用方便。

圖1所示的原理圖中電壓比較器U2的輸出電壓控制驅(qū)動(dòng)NPN型第一三極管Q4的通斷。當(dāng)電壓比較器U2的反相輸入端的輸入電壓高于同相輸入端的輸入電壓時(shí)，電壓比較器U2輸出低電壓；相反，當(dāng)電壓比較器的反相輸入端電壓低于同相輸入端電壓時(shí)，電壓比較器輸出高電壓。第一三極管Q4的基極上加高電平時(shí)，第一三極管Q4導(dǎo)通；基極上加低電平時(shí)，第一三極管Q4截止。電路工作之初我們要根據(jù)接入電池額定電壓的不同調(diào)節(jié)第一電位器R5和第二電位器R6，使得電壓比較器U2的反相輸入端電壓高于同相輸入端電壓，從原理圖上我們可以看到，電壓比較器反相輸入端的輸入電壓來自于電池輸出電壓的分壓部分，因此，當(dāng)電池的電壓下降時(shí)，反相輸入端的電壓值也隨之下降，當(dāng)該電壓值低于同相輸入端的電壓值時(shí)，電壓比較器開始輸出高電平，控制第一三極管Q4導(dǎo)通，與此同時(shí)，繼電器U3導(dǎo)通，常閉觸點(diǎn)變?yōu)槌ｉ_觸點(diǎn)，光電耦合器U1的自鎖持續(xù)導(dǎo)通接觸，對外輸出斷開。由于電容C1一直保持充電完成狀態(tài)，因此PNP型第二三極管Q1一直處于截止?fàn)顟B(tài)，光電耦合器U1斷開后不會(huì)再次閉合，對蓄電池起到了過放電保護(hù)作用。電路一旦斷開后必須斷開電源開關(guān)重新對電池充電或者更換電量充足的電池重新閉合電源開關(guān)才可再次對外部負(fù)載供電，否則電路不會(huì)自動(dòng)上電對外部負(fù)載供電。

另外，電路中設(shè)計(jì)有電壓表可以實(shí)時(shí)顯示蓄電池輸出的電壓值，可以使用戶更加直觀的了解蓄電池的使用狀況。充電端口和蓄電池之間增加一個(gè)二極管D1可以防止蓄電池被長時(shí)間過充電，由于二極管D1兩端始終有0.7V的電壓差，因此蓄電池的充電電壓始終保持稍小于其飽和值，這樣便可以簡單有效的避免蓄電池被過充電，有力的保證了電池的良好性能。同時(shí)，充電端口處設(shè)計(jì)一個(gè)電流表，可以實(shí)時(shí)顯示充電電流的大小。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，充電之初充電電流比較大，12V的蓄電池可能會(huì)達(dá)到500mA左右，隨著充電時(shí)間增加，充電電流逐漸變小，最終趨于一個(gè)較小的穩(wěn)定值。通過觀察電流表的電流值，使用者也可以很好的判斷電池是否被充滿，這也將看不見摸不著的電流以數(shù)據(jù)的方式呈現(xiàn)出來，更加直觀明確。

當(dāng)然，上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。