可充电电池的过放保护电路的制作方法
【专利摘要】可充电电池的过放保护电路通过电压检测模块检测可充电电池的输出电压，在可充电电池的输出电压大于或等于放电阈值时，电压检测模块的输出电压大于电压比较模块的基准电压，电压比较模块输出高电平使开关控制模块导通，因而可充电电池通过开关控制模块向负载供电。在可充电电池的输出电压小于放电阈值时，电压检测模块的输出电压小于电压比较模块的极柱电压，电压比较模块输出低电平使开关控制模块截止，因而可充电电池停止对负载供电，从而能够通过电压检测模块、电压比较模块及开关控制模块实现对可充电电池的过放保护，避免过放对可充电电池造成损坏。
【专利说明】可充电电池的过放保护电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及过放保护电路，特别是涉及一种简单、可靠的可充电电池的过放保护电路。
【背景技术】
[0002]电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电，通常根据放电电流来确定放电截止电压。电池过放可能会给电池带来灾难性的后果，特别是大电流过放，或反复过放对电池影响更大。一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减，使得电池的使用寿命缩短。
【发明内容】
[0003]基于此，有必要提供一种简单可靠的防止电池过放的可充电电池的过放保护电路。
[0004]一种可充电电池的过放保护电路，用于在可充电电池过放时，截止可充电电池对外部设备放电，包括电压检测模块、电压比较模块及开关控制模块；
[0005]所述电压检测模块的输入端接所述可充电电池的正极，所述电压检测模块的输出端接所述电压比较模块的输入端，所述电压比较模块的输出端接所述开关控制模块的控制端，所述开关控制模块的输入端接所述可充电电池的正极，所述开关控制模块的输出端接负载，所述电压检测模块的接地端、所述电压比较模块的接地端均接所述可充电电池的负极；
[0006]所述电压检测模块检测到所述可充电电池的输出电压大于或等于放电阈值时，所述电压检测模块的输出电压大于所述电压比较模块的基准电压，所述电压比较模块输出高电平，所述开关控制模块接收到高电平时导通，所述可充电电池对负载供电；
[0007]所述电压检测模块检测到所述可充电电池的输出电压小于放电阈值时，所述电压检测模块的输出电压小于所述电压比较模块的基准电压，所述电压比较模块输出低电平，所述开关控制模块接收到低电平时截止，所述可充电电池停止对负载放电。
[0008]在其中一个实施例中，所述电压检测模块包括稳压二极管VDl和分压电阻Rl ；
[0009]所述稳压二极管VDl和所述分压电阻Rl串联后并联于所述可充电电池的正负极两端，其中，所述稳压二极管VDl的负极与所述可充电电池的正极连接，所述分压电阻Rl的一端与所述可充电电池的负极连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述稳压二极管VDl的导通电压为3V。
[0011]在其中一个实施例中，所述分压电阻Rl的阻值为3ΜΩ。
[0012]在其中一个实施例中，所述电压比较模块包括场效应管V2，
[0013]所述场效应管V2的栅极、源极和漏极对应为所述电压比较模块的输入端、接地端和输出端。
[0014]在其中一个实施例中，所述场效应管V2的型号为N沟道2N7002。
[0015]在其中一个实施例中，所述开关控制模块包括分压电阻R2和场效应管Vl ；
[0016]所述分压电阻R2并联于所述场效应管Vl的源极和栅极两端，所述场效应管Vl的源极与所述分压电阻R2的公共连接点为所述开关控制模块的输入端，所述场效应管Vl的栅极与所述分压电阻R2的公共连接点为所述开关控制模块的控制端，所述场效应管Vl的漏极为所述开关控制模块的输出端。
[0017]在其中一个实施例中，所述分压电阻R2的阻值为2ΜΩ。
[0018]在其中一个实施例中，所述场效应管Vl的型号为P沟道A04407。
[0019]上述可充电电池的过放保护电路通过电压检测模块检测可充电电池的输出电压，在可充电电池的输出电压大于或等于放电阈值时，电压检测模块的输出电压大于电压比较模块的基准电压，电压比较模块输出高电平使开关控制模块导通，因而可充电电池通过开关控制模块向负载供电。在可充电电池的输出电压小于放电阈值时，电压检测模块的输出电压小于电压比较模块的极柱电压，电压比较模块输出低电平使开关控制模块截止，因而可充电电池停止对负载供电，从而能够通过电压检测模块、电压比较模块及开关控制模块实现对可充电电池的过放保护，避免过放对可充电电池造成损坏。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为可充电电池的过放保护电路的模块图；
[0021]图2为可充电电池的过放保护电路的原理图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，为可充电电池的过放保护电路的模块图。
[0023]一种可充电电池的过放保护电路，用于在可充电电池过放时，截止可充电电池对外部设备放电，包括电压检测模块101、电压比较模块103及开关控制模块105。
[0024]所述电压检测模块101的输入端接所述可充电电池的正极，所述电压检测模块101的输出端接所述电压比较模块103的输入端，所述电压比较模块103的输出端接所述开关控制模块105的控制端，所述开关控制模块105的输入端接所述可充电电池的正极，所述开关控制模块105的输出端接负载，所述电压检测模块101的接地端、所述电压比较模块103的接地端均接所述可充电电池的负极。
[0025]所述电压检测模块101检测到所述可充电电池的输出电压大于或等于放电阈值时，所述电压检测模块101的输出电压大于所述电压比较模块103的基准电压，所述电压比较模块103输出高电平，所述开关控制模块105接收到高电平时导通，所述可充电电池对负载供电。
[0026]所述电压检测模块101检测到所述可充电电池的输出电压小于放电阈值时，所述电压检测模块101的输出电压小于所述电压比较模块103的基准电压，所述电压比较模块103输出低电平，所述开关控制模块105接收到低电平时截止，所述可充电电池停止对负载放电。
[0027]电压检测模块101用于检测电池电压，并将检测到的电池电压转换成输出电压输出给电压比较模块103。具体地,可充电电池过放时，即可充电电池的输出电压小于放电阈值时，电压检测模块101的输出电压小于基准电压；可充电电池正常时，即可充电电池的输出电压大于或等于放电阈值时，电压检测模块101的输出电压大于基准电压。
[0028]电压比较模块103用于比较电压检测模块101的输出电压与基准电压之间的大小关系，并输出比较结果。具体地，电池过放时，电压检测模块101的输出电压小于基准电压，电压比较模块101输出低电平；电池正常时，电压检测模块101的输出电压大于基准电压，电压比较模块103输出高电平。
[0029]开关控制模块105用于输出开关信号，从而控制可充电电池与负载的连接状态。在电压比较模块103输出高电平时，开关控制模块105导通，开关控制模块105后使得可充电电池与负载连接，可充电电池对负载供电。在电压比较模块103输出低电平时,开关控制模块105截止，开关控制模块105截止后，断开可充电电池与负载的连接，可充电电池停止对负载供电，从而避免电池过放。
[0030]请结合图2。
[0031]电压检测模块包括稳压二极管VDl和分压电阻Rl。
[0032]所述稳压二极管VDl和所述分压电阻Rl串联后并联于所述可充电电池的正负极两端，其中，所述稳压二极管VDl的负极与所述可充电电池的正极连接，所述分压电阻Rl的一端与所述可充电电池的负极连接。
[0033]稳压二极管VDl的导通电压为3V。
[0034]分压电阻Rl的阻值为3M Ω。
[0035]电压比较模块包括场效应管V2。
[0036]所述场效应管V2的栅极、源极和漏极对应为所述电压比较模块的输入端、接地端和输出端。
[0037]场效应管V2的型号为N沟道2N7002。
[0038]开关控制模块包括分压电阻R2和场效应管VI。
[0039]所述分压电阻R2并联于所述场效应管Vl的源极和栅极两端，所述场效应管Vl的源极与所述分压电阻R2的公共连接点为所述开关控制模块的输入端，所述场效应管Vl的栅极与所述分压电阻R2的公共连接点为所述开关控制模块的控制端，所述场效应管Vl的漏极为所述开关控制模块的输出端。
[0040]分压电阻R2的阻值为2M Ω。
[0041]场效应管Vl的型号为P沟道A04407。
[0042]在又一个实施例中，场效应管V2和场效应管Vl可以采用三极管替代。具体的，场效应管V2采用N型三极管Q2替代，场效应管Vl采用P型三极管Ql替代。因此，在稳压二极管VDl导通时，三极管Q2的基极为高电平，三极管Q2导通，三极管Q2的集电极输出低电平到三极管Ql的基极，拉低三极管Ql的基极电压，三极管Ql导通，可充电电池对负载供电。在稳压二极管VDl截止时，三极管Q2的基极为低电平，三极管Q2截止。因此三极管Ql的基极通过分压电阻R2直接接可充电电池，因而，三极管Ql截止。
[0043]基于上述所有实施例，可充电电池的饱和电压为6V。
[0044]基于上述所有实施例，可充电电池的过放保护电路的工作原理如下:
[0045]可充电电池对负载供电，在可充电电池的输出电压大于或等于放电阈值时，稳压二极管VDl与分压电阻Rl串联后分得的电压能够达到稳压二极管VDl的击穿导通电压，因而稳压二极管VDl被击穿反向导通。此时分压电阻Rl上分得的电压即为电压检测模块101的输出电压，分压电阻Rl分得的电压高于场效应管V2的门限电压，即大于电压比较模块103的基准电压，因此，场效应管V2导通，场效应管V2输出高电平。与场效应管V2漏极连接的场效应管Vl接收到高电平时导通，因此，可充电电池通过场效应管Vl向负载供电。
[0046]在可充电电池的输出电压小于放电阈值时，稳压二极管VDl与分压电阻Rl串联后分得的电压不足以使稳压二极管VDl击穿导通，因而稳压二极管VDl截止。此时分压电阻Rl上分得的电压即为电压检测模块101的输出电压，分压电阻Rl分得的电压低于场效应管V2的门限电压，S卩小于电压比较模块103的基准电压，因此，场效应管V2截止，场效应管V2输出低电平。与场效应管V2漏极连接的场效应管Vl接收到低电平时截止，因此，可充电电池停止对负载供电。
[0047]上述可充电电池的过放保护电路通过电压检测模块101检测可充电电池的输出电压，在可充电电池的输出电压大于或等于放电阈值时，电压检测模块101的输出电压大于电压比较模块103的基准电压，电压比较模块103输出高电平使开关控制模块105导通，因而可充电电池通过开关控制模块105向负载供电。在可充电电池的输出电压小于放电阈值时，电压检测模块101的输出电压小于电压比较模块103的极柱电压，电压比较模块103输出低电平使开关控制模块105截止，因而可充电电池停止对负载供电，从而能够通过电压检测模块101、电压比较模块103及开关控制模块105实现对可充电电池的过放保护，避免过放对可充电电池造成损坏。
[0048]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种可充电电池的过放保护电路,用于在可充电电池过放时,截止可充电电池对外部设备放电，其特征在于，包括电压检测模块、电压比较模块及开关控制模块； 所述电压检测模块的输入端接所述可充电电池的正极，所述电压检测模块的输出端接所述电压比较模块的输入端，所述电压比较模块的输出端接所述开关控制模块的控制端，所述开关控制模块的输入端接所述可充电电池的正极，所述开关控制模块的输出端接负载，所述电压检测模块的接地端、所述电压比较模块的接地端均接所述可充电电池的负极； 所述电压检测模块检测到所述可充电电池的输出电压大于或等于放电阈值时，所述电压检测模块的输出电压大于所述电压比较模块的基准电压，所述电压比较模块输出高电平，所述开关控制模块接收到高电平时导通，所述可充电电池对负载供电； 所述电压检测模块检测到所述可充电电池的输出电压小于放电阈值时，所述电压检测模块的输出电压小于所述电压比较模块的基准电压，所述电压比较模块输出低电平，所述开关控制模块接收到低电平时截止，所述可充电电池停止对负载放电。
2.根据权利要求1所述的可充电电池的过放保护电路，其特征在于，所述电压检测模块包括稳压二极管VDl和分压电阻Rl ； 所述稳压二极管VDl和所述分压电阻Rl串联后并联于所述可充电电池的正负极两端，其中，所述稳压二极管VDl的负极与所述可充电电池的正极连接，所述分压电阻Rl的一端与所述可充电电池的负极连接。
3.根据权利要求2所述的可充电电池的过放保护电路，其特征在于，所述稳压二极管VDl的导通电压为3V。
4.根据权利要求2所述的可充电电池的过放保护电路，其特征在于，所述分压电阻Rl的阻值为3ΜΩ。
5.根据权利要求1所述的可充电电池的过放保护电路，其特征在于，所述电压比较模块包括场效应管V2, 所述场效应管V2的栅极、源极和漏极对应为所述电压比较模块的输入端、接地端和输出端。
6.根据权利要求5所述的可充电电池的过放保护电路，其特征在于，所述场效应管V2的型号为N沟道2N7002。
7.根据权利要求1所述的可充电电池的过放保护电路，其特征在于，所述开关控制模块包括分压电阻R2和场效应管Vl ； 所述分压电阻R2并联于所述场效应管Vl的源极和栅极两端，所述场效应管Vl的源极与所述分压电阻R2的公共连接点为所述开关控制模块的输入端，所述场效应管Vl的栅极与所述分压电阻R2的公共连接点为所述开关控制模块的控制端，所述场效应管Vl的漏极为所述开关控制模块的输出端。
8.根据权利要求7所述的可充电电池的过放保护电路，其特征在于，所述分压电阻R2的阻值为2ΜΩ。
9.根据权利要求7所述的可充电电池的过放保护电路，其特征在于，所述场效应管Vl的型号为P沟道A04407。
【文档编号】H02H7/18GK104426138SQ201310364644
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】周明杰, 张飞 申请人:深圳市海洋王照明工程有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司