专利名称：一种锂电池的电压监视装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电压监视装置，尤其涉及工业电脑上的锂电池。
背景技术：
现代工业电脑设备对便携性要求越来越高，这就要求整套工业电脑系统要配备移动电源。目前主要移动式电源有锂电池和铅酸电池，铅酸电池因为其体积大，污染重，电池容量小等原因很少用在便携式设备上，目前便携式设备主要是以使用锂电池为主。在实际使用中，经常需要及时掌握锂电池当前的实际电压值，以此来判断是否需要备份系统资料，是否需要对锂电池进行充放电控制。目前对锂电池电量指示方式是在锂电池组包装里面放人EEPR0M，里面时刻记录着锂电池容量，电压，电流等信息，通过专门的仪器和软件，用户可以对EEPROM进行读写，一般是通过SMBUS进行，从而掌控对锂电池的实际电压值，但是这需要专门的仪器和软件，在一般工业电脑系统中没有特别加入这样的仪器和软件。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够监视锂电池的实际电压量，在锂电池电压处于正常工作范围之外及时给予报警、结构简单的锂电池电压监视装置。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种锂电池的电压监视装置，其特征在于双路电压比较器的两个同相端分别连接一个基准电压，锂电池的第一输出端通过第一分压电路与双路电压比较器中的第一异相端相连， 双路电压比较器的第一输出端连接第一 LED报警灯的驱动线路输入端，锂电池的第二输出端通过第二分压电路与双路电压比较器的第二异相端相连，双路电压比较器的第二输出端通过反向电路连接第二 LED报警灯的驱动线路输入端。其中，第一分压电路包括分压电阻Rl和R2，锂电池的第一输出端通过分压电阻Rl 连接第一异相端，分压电阻R2 —端接地，一端连接第一异相端，设锂电池的最低工作电压为VI，双路电压比较器同相端上基准电压的电压值为 V，则分压电阻Rl和R2的阻值关系为(R2/(R1+R2))*V1 = V。第二分压电路包括分压电阻R3和R4，锂电池的第二输出端通过分压电阻R3连接第二异相端，分压电阻R4 —端接地，一端连接第二异相端，设锂电池的最高工作电压为V2，双路电压比较器同相端上基准电压的电压值为 V,则分压R3和R4的阻值关系为(R4/ (R3+R4)) *V2 = V。第一分压电路的电阻值选择依据为当锂电池电压=最低工作电压Vl时，第一异相端电压值=双路电压比较器上的基准电压值V，第二分压电路的电阻值选择依据为当锂电池电压=最高工作电压V2时，第二异相端电压值=双路电压比较器上的基准电压值V。[0017]根据实际工作上的要求，一般比较关心的是锂电池的3个状态，1 锂电池电量饱和状态(也就是充满电，此时充电应停止)，2:锂电池正常工作状态，3 锂电池电量放完状态(也就是放完电，此时需要对锂电池充电)。这三个状态实际上只需要两个临界点来界定，既锂电池正常工作时的最低工作电压Vl和最高工作电压V2 当锂电池的实际输出电压小于Vl时，锂电池电量放完，此时需要及时对锂电池充电，当锂电池的实际输出电压大于V2时，锂电池电量饱合，此时需要对锂电池停止充电，当锂电池的实际输出电压界于Vl和V2之间时，锂电池处于正常工作状态。首先这需要一个稳定、标准的基准电压，考虑到现在的USB设备已经普及，而USB 设备用的就是标准的+5V电压，就利用一个TL431CSK稳压管，从+5V中产生一个稳定的 +2. 5V电压作为后续比较器的基准电压。电压比较器的基本原理是当同相端电压高，就输出高电平，当异向端电压高，就输出低电平。工业电脑系统里面，锂电池电源一般就2个输出端，即电池的正极和负极，在设计中，把上述的基准电压值2. 5V作为双路电压比较器中2个同相端的输入，把锂电池的输出电压分别经过第一、第二分压电路分压后作为双路电压比较器中2个异相端的输入。这里我们只要选择合适的分压电阻阻值就能起到控制的作用，这里需要了解知道的是系统使用过程中，锂电池组的最高工作电压V2和最低工作电压Vl。把最低工作电压Vl经过第一分压电路分压后、比较器第一异向端的电压调整到 2. 5V，如果锂电池实际电压小于最低工作电压VI，双路电压比较器的第一输出端输出高电平，就利用这个高电平去驱动第一 LED报警灯。把锂电池的最高工作电压V2经过分压电路分压后、比较器第二异向端的电压调整到2. 5V，当锂电池实际电压高于这个最高工作电压V2时，双路电压比较器的第二输出端输出低电平，同时第二输出端后面，加入了一个反相线路把输出的低电平转化为高电平，再利用这个高电平输出去驱动第二 LED报警灯。当锂电池的实际电压位于Vl和V2之间时，两个LED报警灯都不报警，此时为锂电池的正常工作状态。本实用新型的有益效果在于1、利用简单的结构实现了锂电池电量指示的功能，成本低廉；2、对于不同的锂电池组，只需修改两个分压电阻的阻价，方便调整；3、有LED灯的发光颜色指示锂电池的状态，指示效果简单明了。
图1为本实用新型一种优选方案的连接框图图2为一种优选的电路连接图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示，双路电压比较器的两个同相端分别连接一个2. 5V的基准电压，锂电池的第一输出端通过第一分压电路与双路电压比较器中的第一异相端相连，双路电压比较器的第一输出端通过驱动电路连接第一 LED报警灯，锂电池的第二输出端通过第二分压电阻与双路电压比较器的第二异相端相连，双路电压比较器的第二输出端通过反向电路、驱动电路连接第二 LED报警灯。双路电压比较器选择的是LM393双路比较器。其中，第一分压电路包括分压电阻Rl和R2，锂电池的第一输出端通过分压电阻Rl 连接第一异相端，分压电阻R2 —端接地，一端连接第一异相端，第二分压电路包括分压电阻R3和R4，锂电池的第二输出端通过分压电阻R3连接第二异相端，分压电阻R4 —端接地， 一端连接第二异相端，如图2所示。设锂电池的最低工作电压为VI，最高工作电压为V2，则分压电阻Rl和R2的阻值关系为(R2/(R1+R2))*V1 = 2. 5V ；分压R3 和 R4 的阻值关系为(R4/ (R3+R4)) *V2 = 2. 5V。工作中，如果锂电池实际电压小于最低工作电压VI，双路电压比较器的第一输出端输出高电平、驱动第一 LED报警灯发光报警；当锂电池实际电压高于最高工作电压V2时， 双路电压比较器的第二输出端输出低电平，反相线路把低电平转化为高电平、驱动第二 LED 报警灯。当锂电池的实际电压位于Vl和V2之间时，两个LED报警灯都不报警，此时为锂电池的正常工作状态。
权利要求1.一种锂电池的电压监视装置，其特征在于双路电压比较器的两个同相端分别连接一个基准电压，锂电池的第一输出端通过第一分压电路与双路电压比较器中的第一异相端相连，双路电压比较器的第一输出端连接第一 LED报警灯的驱动线路输入端，锂电池的第二输出端通过第二分压电路与双路电压比较器的第二异相端相连，双路电压比较器的第二输出端通过反向电路连接第二 LED报警灯的驱动线路输入端。
2.根据权利要求1所述的锂电池的电压监视装置，其特征在于第一分压电路包括分压电阻Rl和R2，锂电池的第一输出端通过分压电阻Rl连接第一异相端，分压电阻R2 —端接地，一端连接第一异相端，设锂电池的最低工作电压为VI，双路电压比较器同相端上基准电压的电压值为V，则分压电阻Rl和R2的阻值关系为(R2/(R1+R2))*V1 = V。
3.根据权利要求1所述的锂电池的电压监视装置，其特征在于第二分压电路包括分压电阻R3和R4，锂电池的第二输出端通过分压电阻R3连接第二异相端，分压电阻R4 —端接地，一端连接第二异相端，设锂电池的最高工作电压为V2，双路电压比较器同相端上基准电压的电压值为V，则分压R3和R4的阻值关系为(R4/(R3+R4)) *V2 = V。
4.根据权利要求1所述的锂电池的电压监视装置，其特征在于所述双路电压比较器同相端上基准电压的电压值为2. 5V。
5.根据权利要求1所述的锂电池的电压监视装置，其特征在于所述双路电压比较器为LM393双路电压比较器。
专利摘要一种锂电池的电压监视装置，双路电压比较器的两个同相端分别连接一个基准电压，锂电池的第一输出端通过第一分压电路与双路电压比较器中的第一异相端相连，双路电压比较器的第一输出端连接第一LED报警灯的驱动电路输入端，锂电池的第二输出端通过第二分压电路与双路电压比较器的第二异相端相连，双路电压比较器的第二输出端通过反向电路连接第二LED报警灯的驱动电路输入端。本实用新型的有益效果在于利用简单的结构实现了锂电池电量指示的功能，成本低廉；对于不同的锂电池组，只需修改两个分压电阻的阻价，方便调整；有LED灯的发光颜色指示锂电池的状态，指示效果简单明了。
文档编号H02J7/00GK202111484SQ201120144160
公开日2012年1月11日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者周济, 袁国兴 申请人:上海华北科技有限公司