一种电池静态电流关断电路的制作方法

专利名称:一种电池静态电流关断电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于电源电路领域，尤其涉及一种电池静态电流关断电路。在本实用新型中，当用电设备处于长期静置状态时，本电池静态电流关断电路中的触发电路如果在预先设定时间内未检测到启动信号，则发出关断电源触发信号，开关管根据所述关断电源触发信号，关断电池对负载控制电路的供电回路，这样就可以保护处于长期静置状态的用电设备的电池，避免电池出现电压降低、电压放空乃至损坏的问题。
【专利说明】一种电池静态电流关断电路

【技术领域】
[0001 ] 本实用新型属于电源电路领域，尤其涉及一种电池静态电流关断电路。

【背景技术】
[0002]汽车、三轮车、两轮车和电动工具等设备都有将蓄电池(包括:铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池、锌镉电池等)作为启动或驱动使用，由于此类设备的智能功能需要(如:遥控开锁、震动报警等)，这些用电设备在静置状态时(如:汽车停在车库)，电池与其外接的负载控制电路往往是处于电气连通状态(如附图1所示，电池BAT正负极分别与负载控制电路MCU正负极处于电气连通状态)，从而导致静置状态的用电设备存在静态功耗。
[0003]因此，上述用电设备处于长期静置状态时，其电池往往出现电压降低、电压放空乃至电池过放电损坏现象，给日常生活带来困扰。
实用新型内容
[0004]本实用新型实施例的目的在于提供一种电池静态电流关断电路，旨在解决现在的用电设备处于静置状态时，其电池存在静态功耗的问题。
[0005]本实用新型实施例是这样实现的，一种电池静态电流关断电路，与电池连接，所述电池静态电流关断电路包括:
[0006]负载控制电路；
[0007]与所述电池连接，如果在预先设定时间内未检测到启动信号，则发出关断电源触发信号的触发电路；
[0008]与所述触发电路连接的延时电路；以及
[0009]连接在所述延时电路和负载控制电路之间，根据所述关断电源触发信号，关断电池对负载控制电路的供电回路的开关管。
[0010]上述结构中，所述电池静态电流关断电路还包括:
[0011]分别与所述触发电路、开关管和负载控制电路连接，在预先设定的间隔时间内不断检测是否有启动信号，如果未检测到启动信号，向所述开关管发送关断电源触发信号的反馈电路。
[0012]上述结构中，所述触发电路包括:
[0013]无线开关S1、震动开关S2、电容Cl和电阻Rl ；
[0014]所述无线开关SI和震动开关S2并联在所述电池正极与电容Cl的第一端之间，所述电容Cl的第二端接电池负极，所述电容Cl的第一端通过电阻Rl接所述延时电路。
[0015]上述结构中，所述延时电路包括:
[0016]可控开关S3、电阻R2、电阻R3和电容C2 ;
[0017]所述可控开关S3、电阻R2和电容C2串联在所述电池正极与电池负极之间，所述可控开关S3的控制端通过电阻Rl接所述电容Cl的第一端，所述电阻R2和电容C2的公共连接端通过电阻R3接所述开关管。
[0018]上述结构中，所述开关管的控制端接所述电阻R3，所述开关管的输入端接所述电池正极，所述开关管的输出端接所述负载控制电路。
[0019]上述结构中，所述反馈电路包括:
[0020]电阻R4和电阻R5;
[0021]所述电阻R4的第一端接所述电容Cl的第一端，所述电阻R5的第一端接所述开关管的控制端，所述电阻R4和电阻R5的第二端分别接所述负载控制电路。
[0022]上述结构中，所述负载控制电路采用微控制器Ul，所述微控制器Ul的电源端VCC接所述开关管的输出端，所述微控制器Ul的地端GND接电池负极，所述微控制器Ul的检测端IN接所述电阻R4，所述微控制器Ul的控制端CTRL接所述电阻R5。
[0023]上述结构中，所述无线开关SI采用光耦合接收器、红外线接收器或电磁波接收器。
[0024]上述结构中，所述震动开关S2采用水银开关、滚珠开关、振动开关、弹簧开关、滑动开关或晃动开关。
[0025]上述结构中，所述开关管采用可控硅、三极管、场效应管、IGBT或继电器，所述可控开关S3采用可控硅、三极管、场效应管、IGBT或继电器。
[0026]在本实用新型实施例中，当用电设备处于长期静置状态时，本电池静态电流关断电路中的触发电路如果在预先设定时间内未检测到启动信号，则发出关断电源触发信号，开关管根据所述关断电源触发信号，关断电池对负载控制电路的供电回路，这样就可以保护处于长期静置状态的用电设备的电池，避免电池出现电压降低、电压放空乃至损坏的问题。

【附图说明】

[0027]图1是现有的用电设备的负载控制电路的供电结构图；
[0028]图2是本实用新型实施例提供的电池静态电流关断电路的模块结构图；
[0029]图3是本实用新型实施例提供的电池静态电流关断电路的电路结构图。

【具体实施方式】
[0030]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0031]本实用新型实施例提供的电池静态电流关断电路应用在汽车(包含:传统能源车和新能源车)、三轮车(包含:传统能源车和新能源车)、两轮车(包含:传统能源车和新能源车)和电动工具等带有电池且在正常运行(或使用)过程中有震动的用电设备。
[0032]图2示出了本实用新型实施例提供的电池静态电流关断电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0033]一种电池静态电流关断电路，与电池BAT连接，所述电池静态电流关断电路包括:
[0034]负载控制电路5 ；
[0035]与所述电池BAT连接，如果在预先设定时间内未检测到启动信号，则发出关断电源触发信号的触发电路I ;
[0036]与所述触发电路I连接的延时电路2 ;以及
[0037]连接在所述延时电路2和负载控制电路5之间，根据所述关断电源触发信号，关断电池BAT对负载控制电路5的供电回路的开关管3。
[0038]作为本实用新型一实施例，所述电池静态电流关断电路还包括:
[0039]分别与所述触发电路1、开关管3和负载控制电路5连接，在预先设定的间隔时间内不断检测是否有启动信号，如果未检测到启动信号，向所述开关管3发送关断电源触发信号的反馈电路4。
[0040]图3示出了本实用新型实施例提供的电池静态电流关断电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0041]作为本实用新型一实施例，所述触发电路I包括:
[0042]无线开关S1、震动开关S2、电容Cl和电阻Rl ；
[0043]所述无线开关SI和震动开关S2并联在所述电池BAT正极与电容Cl的第一端之间，所述电容Cl的第二端接电池负极，所述电容Cl的第一端通过电阻Rl接所述延时电路2。
[0044]上述提到的触发电路I检测启动信号就是通过无线开关SI检测到无线启动信号，或者通过震动开关S2检测到用电设备有机械震动(如:手动开车门)来实现的。
[0045]作为本实用新型一实施例，所述延时电路2包括:
[0046]可控开关S3、电阻R2、电阻R3和电容C2 ;
[0047]所述可控开关S3、电阻R2和电容C2串联在所述电池BAT正极与电池负极之间，所述可控开关S3的控制端通过电阻Rl接所述电容Cl的第一端，所述电阻R2和电容C2的公共连接端通过电阻R3接所述开关管3。
[0048]作为本实用新型一实施例，所述开关管3的控制端接所述电阻R3，所述开关管3的输入端接所述电池BAT正极，所述开关管3的输出端接所述负载控制电路5。
[0049]作为本实用新型一实施例，所述反馈电路4包括:
[0050]电阻R4和电阻R5;
[0051]所述电阻R4的第一端接所述电容Cl的第一端，所述电阻R5的第一端接所述开关管3的控制端，所述电阻R4和电阻R5的第二端分别接所述负载控制电路5。
[0052]作为本实用新型一实施例，所述负载控制电路5采用微控制器U1，所述微控制器Ul的电源端VCC接所述开关管3的输出端，所述微控制器Ul的地端GND接电池负极，所述微控制器Ul的检测端IN接所述电阻R4，所述微控制器Ul的控制端CTRL接所述电阻R5。
[0053]作为本实用新型一实施例，所述无线开关SI采用光耦合接收器、红外线接收器或电磁波接收器。
[0054]作为本实用新型一实施例，所述震动开关S2采用水银开关、滚珠开关、振动开关、弹簧开关、滑动开关或晃动开关。
[0055]其中，震动开关S2采用滚珠开关时，滚珠开关包括管体和在管体里来回滚动的滚珠，当用电设备有机械震动时，滚珠受到震动，会在管体内有轻微的跳动，从而产生闪断的信号，滚珠开关会产生间歇性导通。
[0056]作为本实用新型一实施例，所述开关管3采用可控硅、三极管、场效应管、IGBT或继电器，所述可控开关S3采用可控硅、三极管、场效应管、IGBT或继电器。
[0057]本实用新型实施例提供的电池静态电流关断电路的工作原理为:
[0058]震动状态转换到静置状态:
[0059]当用电设备长时间静置时，用电设备在一定时间内(如:半小时)没有一次以上震动(备注:车门开启会震动、发动机运行会震动、电机运行会震动)或没有获取一次以上开锁等无线信号，无线开关S1、震动开关S2均处于关断状态，当无线开关S1、震动开关S2均关断的时间超过电阻Rl、电容Cl及电阻R3、电容C2的放电周期时间时，电容Cl、电容C2将被完全放电，电容C2为低电压或零电压，电阻R3无法开启开关管3 ;同时，由于微控制器Ul在设定时间(如:半小时)内，反馈电路4的电阻R4没有检查到一次以上震动或无线信号，反馈电路4的电阻R5输出关开关管3的信号，因此开关管3关断，从而切断了电池BAT正极与微控制器Ul的通路，因此微控制器Ul中形成不了静态电流，从而确保静置状态中电池BAT没有静态电流损耗。
[0060]静置状态转换到震动状态:
[0061]当用电设备有机械震动时(如:手动开车门)，震动开关S2会间歇性导通；当震动开关S2导通后，电池BAT通过震动开关S2向电容Cl充电，充电后的电容Cl通过电阻Rl控制可控开关S3导通；可控开关S3导通后，电池BAT通过电阻R2向电容C2充电，充电后的电容C2通过电阻R3控制开关管3导通；开关管3导通后，将电池BAT正极与微控制器Ul接通，从而微控制器Ul上电工作；微控制器Ul上电后，微控制器Ul将通过反馈电路4中的电阻R5控制开关管3导通一段时间(如:半小时)，开关管3导通确保电池BAT为微控制器Ul供电而正常工作，微控制器Ul正常工作的时间里(如:半小时)，微控制器Ul将通过反馈电路4的电阻R4实时对触发电路I进行监测，通过电容Cl的电压高低来判断震动开关S2是否在震动(也即:说明用电设备在运行或使用)，若电容Cl电压高于零电压说明震动开关S2在震动；微控制器Ul通过电阻R4每检测到震动开关S2的一次震动，微控制器Ul通过电阻R5控制开关管3导通的时间都将按设置时间(如:半小时)重新计时，周而复始，只要在震动开关S2震动后的设定时间(如:半小时)内有一次震动即可确保微控制器Ul电源正常，从而正常运行(举例说明:以汽车为例，开车门时，震动开关S2会震动，震动开关S2的一次震动会导致微控制器Ul不掉电工作半小时，若开车门后的半小时内发动机启动、车运行，每5秒内震动开关S2将一定会有超过一次的震动，因此微控制器Ul将一直处于最近一次震动开关S2震动后的半小时导通状态，也因此确保微控制器Ul完全处于不掉电而正常工作的状态。
[0062]无线遥控状态:
[0063]部分用电设备由于智能功能要求，某些场合需要无线操控(如:汽车无线遥控开门)。无线操控前，用电设备处于静置状态，没有震动，震动开关S2处于关断状态；当无线信号发出后，无线开关SI接收到无线信号后将会产生瞬间电流，起到类似于上述震动开关S2接通的效果，从而让系统工作。实际中，往往无线开关SI导通后，产品将会因开门、发动机运行等会让震动开关S2产生震动，系统开始执行上述震动工作状态。
[0064]在本实用新型实施例中，当用电设备处于长期静置状态时，本电池静态电流关断电路中的触发电路如果在预先设定时间内未检测到启动信号，则发出关断电源触发信号，开关管根据所述关断电源触发信号，关断电池对负载控制电路的供电回路，这样就可以保护处于长期静置状态的用电设备的电池，避免电池出现电压降低、电压放空乃至损坏的问题。
[0065]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电池静态电流关断电路，与电池连接，其特征在于，所述电池静态电流关断电路包括: 负载控制电路； 与所述电池连接，如果在预先设定时间内未检测到启动信号，则发出关断电源触发信号的触发电路； 与所述触发电路连接的延时电路；以及 连接在所述延时电路和负载控制电路之间，根据所述关断电源触发信号，关断电池对负载控制电路的供电回路的开关管。2.如权利要求1所述的电池静态电流关断电路，其特征在于，所述电池静态电流关断电路还包括: 分别与所述触发电路、开关管和负载控制电路连接，在预先设定的间隔时间内不断检测是否有启动信号，如果未检测到启动信号，向所述开关管发送关断电源触发信号的反馈电路。3.如权利要求2所述的电池静态电流关断电路，其特征在于，所述触发电路包括: 无线开关S1、震动开关S2、电容Cl和电阻Rl ； 所述无线开关SI和震动开关S2并联在所述电池正极与电容Cl的第一端之间，所述电容Cl的第二端接电池负极，所述电容Cl的第一端通过电阻Rl接所述延时电路。4.如权利要求3所述的电池静态电流关断电路，其特征在于，所述延时电路包括: 可控开关S3、电阻R2、电阻R3和电容C2 ； 所述可控开关S3、电阻R2和电容C2串联在所述电池正极与电池负极之间，所述可控开关S3的控制端通过电阻Rl接所述电容Cl的第一端，所述电阻R2和电容C2的公共连接端通过电阻R3接所述开关管。5.如权利要求4所述的电池静态电流关断电路，其特征在于，所述开关管的控制端接所述电阻R3，所述开关管的输入端接所述电池正极，所述开关管的输出端接所述负载控制电路。6.如权利要求5所述的电池静态电流关断电路，其特征在于，所述反馈电路包括: 电阻R4和电阻R5 ； 所述电阻R4的第一端接所述电容Cl的第一端，所述电阻R5的第一端接所述开关管的控制端，所述电阻R4和电阻R5的第二端分别接所述负载控制电路。7.如权利要求6所述的电池静态电流关断电路，其特征在于，所述负载控制电路采用微控制器Ul，所述微控制器Ul的电源端VCC接所述开关管的输出端，所述微控制器Ul的地端GND接电池负极，所述微控制器Ul的检测端IN接所述电阻R4，所述微控制器Ul的控制端CTRL接所述电阻R5。8.如权利要求3所述的电池静态电流关断电路，其特征在于，所述无线开关SI采用光耦合接收器、红外线接收器或电磁波接收器。9.如权利要求3所述的电池静态电流关断电路，其特征在于，所述震动开关S2采用水银开关、滚珠开关、振动开关、弹簧开关、滑动开关或晃动开关。10.如权利要求4所述的电池静态电流关断电路，其特征在于，所述开关管采用可控硅、三极管、场效应管、IGBT或继电器，所述可控开关S3采用可控硅、三极管、场效应管、 IGBT或继电器。
【文档编号】H02J7-00GK204304499SQ201420723993
【发明者】刘维洪 [申请人]刘维洪