一种节能升降压电池电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种节能升降压电池电路，包括：升/降压单元、无负荷节能单元以及低电压检测报警单元；升/降压单元连接电池的正极，用于在开启状态时升高或降低电池输出电压的大小，通过负载正极电压输出端输出变化后的电压；无负荷节能单元分别连接电池的正极以及升/降压单元，用于在无负载状态时使升/降压单元处于待机状态，在接通负载的过程中开启升/降压单元。这样一种结构的节能升降压电池电路可以有效降低无负荷状态下电池电路的能耗，低电压检测报警单元可以在检测到电池电压低于低电压检测阈值时发出报警，电池剩余电量可以让使用者继续工作一段时间，而不影响本次工作，减小更换电池对工作的影响。
【专利说明】一种节能升降压电池电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电池【技术领域】，具体涉及一种节能升降压电池电路。
【背景技术】
[0002]现在市场上所使用的包括1.5v干电池、6F22-9V碳性电池、6LR61_9v碱性电池等在内的各种电池的容量通常较低，且为一次性电池，不利于电池的循环使用，增加了消费者的使用成本，并增加了此类电池对环境的污染程度。
[0003]另一方面，上述电池在使用的过程中，电池电压也在不断降低，电池内阻相应增力口，对于功率消耗稍大的用电器，因为电池内阻所形成的压降，使电池端电压降致使用电器无法继续工作时，电池内部还存有大量富余电量没有使用，这对电池也是一种很大的浪费。
[0004]针对上述电池因为内阻较大，致使在电子设备启动瞬间，电池端电压具有较大降压过程的缺陷，现有技术中常采用升压装置将电池输出的电压提升并保持在需要的电压。这样虽然能够克服由于电池内阻所形成的电压降的问题，但其不足之处在于，当电路处于无负载状态时，升压装置持续的对电池进行升压会产生一定的能耗，此时电池电压的升高会明显增加电池的空载能耗。
[0005]现有的许多设备，自身不带电量显示，当设备无法工作时才知道电池没电，在工作的过程中更换电池，有时会给工作带来不便。
实用新型内容
[0006]本实用新型提供的目的是针对现有技术的不足，提供一种节能升降压电池电路，可以降低无负荷状态下电池电路的能耗、并在电池电压过低时发出报警。
[0007]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种节能升降压、低电压报警电池电路，包括:升/降压单元、无负荷节能单元和低电压报警单元；
[0008]所述升/降压单元连接电池的正极，用于在开启状态时，升高或降低所述电池输出电压的大小，通过负载正极电压输出端输出变化后的电压；
[0009]所述无负荷节能单元分别连接所述电池的正极以及所述升/降压单元，用于在无负载状态时，使所述升/降压单元处于待机状态，在接通负载的瞬间，开启所述升/降压单
J Li ο
[0010]上述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括:低电压检测报警单元、电池充电单元和电池保护单元；
[0011]所述低电压报警单元连接电池的正极，用于当检测到所述电池电压低于低电压检测阈值时发出报警；
[0012]所述电池充电单元分别连接所述电池的正极、所述低电压检测报警单元和充电接口，用于向所述电池充电；
[0013]所述电池保护单元分别连接所述电池的正极以及电池的负极，用于保护所述电池，避免电池过度充放电、电池短路及过负荷情况对电池造成的损害。
[0014]上述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述升/降压单元包括:直流变压芯片U4 ；
[0015]所述直流变压芯片U4的输入端连接电池的正极；直流变压芯片U4构成的直流变压电路的输出端为负载正极电压输出端。
[0016]上述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述无负荷节能单元包括:放大电路、电阻R19、电阻R20、稳压管D6、二极管D7和开关管Q5 ；
[0017]所述放大电路连接直流变压芯片U4的使能端，电阻R19与开关管Q5串联后接在负载负极电压输出端与系统地(GND)之间；所述开关管Q5的栅极连接稳压二极管D6的阳极，所述稳压二极管D6的阴极连接负载正极电压输出端；二极管D7的阳极连接负载负极电压输出端，所述二极管D7的阴极连接直流变压芯片U4的使能端；在负载接通的过程中，负载正极电压输出端的电压经过稳压管D6，使得开关管Q5导通，所述电阻R19用于对负载电路的电流进行采样得到采样电压，所述采样电压通过放大电路输入直流变压芯片U4的使能端，以持续开启所述升/降压单元。
[0018]上述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述低电压检测报警单元包括:报警模块和检测模块；
[0019]所述报警模块包括定时器Ul、开关管Ql、开关管Q2和报警器LSl ；
[0020]定时器Ul与报警器LSl相连接，用于向报警器LSl输入用于报警的波形信号；定时器Ul还连接开关管Q2的栅极，开关管Q2的第一极连接电池的正极，开关管Q2的第二极连接开关管Ql的第一极，开关管Ql的第二极连接报警器LS1，电池的正极接定时器Ul的电压输入端；
[0021]所述检测模块包括电压检测芯片U2 ；
[0022]电池的正极接入电压检测芯片U2的电压输入端，当电压检测芯片U2检测到所述电池电压低于低电压检测阈值时，电压检测芯片U2控制报警模块处于开启状态,进行报
m
目O
[0023]上述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述电池充电单元包括:电池充电芯片U3、开关管Q3、指示灯LEDl和充电接口 Jl ；
[0024]充电接口 Jl的一端连接开关管Q3的栅极，所述充电接口 Jl的另一端连接开关管Q3的第一极，开关管Q3的第二极连接电池充电芯片U3，所述开关管Q3用于防止充电电源极性反接；所述开关管Q3的第二极还连接开关管Ql的栅极，当充电开始后控制开关管Ql关断，停止报警；指示灯LEDl的阳极连接开关管Q3的第二极，指示灯LEDl的阴极连接电池充电芯片U3 ;所述电池充电芯片U3还连接电池的正极，用于向电池进行充电。
[0025]上述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述电池保护单元包括:电池保护芯片U5、双通路开关芯片U6、开关管Q4和拨动开关Kl ；
[0026]电池保护芯片U5与电池的负极相连；电池保护芯片U5通过所述开关管Q4接地；拨动开关Kl分别连接电池的正极、电池的负极和开关管Q4的栅极，所述拨动开关Kl用于控制开关管Q4的导通或关断，当所述开关管Q4关断时，所述电池的负极与系统地(GND)断路，使电池与所述电池电路断开连接。
[0027]上述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述报警器LSl包括声音报警器、语音报警器或光报警器中的至少一种。
[0028]上述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述充电接口 Jl包括USB接口、min1-USB接口、micro-USB接口或直流电源适配接口。
[0029]本实用新型实施例提供的节能升降压、低电压报警电池电路，主要包括升/降压单元、无负荷节能单元以及低电压报警单元，其中升/降压单元用于在开启状态时，升高或降低电池输出电压的大小，并通过负载正极电压输出端输出变化后的电压，无负荷节能单元则用于在无负载状态时，使升/降压单元处于待机状态，在接通负载的过程中，开启升/降压单元。这样一来，当电路处于无负载状态时，通过控制升/降压单元变为待机状态，能够防止升/降压单元对电池进行持续的升降压输出，从而可以有效降低无负荷状态下电池电路的能耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本实用新型实施例提供的一种节能升降压电池电路的电路框图；
[0032]图2为本实用新型实施例提供的一种节能升降压电池电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0034]本实用新型所有实施例中采用的开关管均可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。在本实用新型实施例中，为区分开关管除栅极之外的两极，将其中一级称为第一极，将另一极称为第二极。此外，按照晶体管的特性区分可以将晶体管分为N型和P型，在本实用新型实施例中，可以同时包括多个N型晶体管和多个P型晶体管，其中，晶体管的第一极可以是晶体管的源极，晶体管的第二极则可以是晶体管的漏极。
[0035]在图2所不原理图中，9v为所述负载正极电压输出端,Ov为所述负载负极电压输出端。
[0036]本实用新型实施例提供的节能升降压、低电压报警电池电路，主要包括升/降压单元、无负荷节能单元以及低电压检测报警单元，如图1所示，其中升/降压单元用于在开启状态时，升高或降低电池输出电压的大小，并通过负载正极电压输出端输出变化后的电压，无负荷节能单元则用于在无负载状态时，使升/降压单元处于待机状态，在接通负载的过程中，开启升/降压单元。这样一来，当电路处于无负载状态时，通过控制升/降压单元处于待机状态，能够防止升/降压单元对电池进行持续的升降压输出，从而可以有效降低无负荷状态下电池电路的能耗，低电压检测报警单元连接电池的正极，用于当检测到所述电池电压低于低电压检测阈值时发出报警。
[0037]进一步的，如图1所示，所述电池电路还可以包括:电池充电单元以及电池保护单J Li ο
[0038]其中，电池充电单元分别连接电池的正极、低电压检测报警单元以及充电接口，用于向电池充电。电池保护单元分别连接电池的正极以及电池的负极，用于保护电池，避免电池过度充放电、电池短路或过负荷。
[0039]具体的，低电压报警单元又可以包括:报警模块和低电压检测模块。
[0040]如图2所示，报警模块具体包括定时器Ul、开关管Ql、开关管Q2以及报警器LSI。
[0041]定时器Ul与报警器LSl相连接，用于向报警器LSl输入用于报警的波形信号；定时器Ul连接开关管Q2的栅极，开关管Q2的第一极连接电池的正极，开关管Q2的第二极连接开关管Ql的第一极，开关管Ql的第二极连接报警器LS1，电池的正极还接入定时器Ul的电压输入端。
[0042]在实际应用的过程中，定时器Ul可以采用各种已知的定时器芯片，本实用新型实施例对此并不做限定。例如，定时器Ul可以采用ICM7555定时器，定时器Ul连同其外围电路电阻R2、电阻R3、电容Cl、电容C2、二极管D1、二极管D2等元件共同构成了多谐振荡器，定时器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容Cl、电容C2、二极管D1、二极管D2、开关管Q1、开关管Q2以及报警器LSl共同构成报警模块。
[0043]具体的，以ICM7555定时器为例，如图2所示，电阻R2的一端分别连接开关管Q2的第一极以及定时器Ul的4引脚，其另一端分别连接电阻R3的一端、二极管Dl的阳极以及定时器Ul的7引脚。电阻R3的另一端连接二极管D2的阴极。二极管Dl的阴极与二极管D2的阳极相连，且二极管Dl的阴极还与电容C2的一端连接，且二极管Dl的阴极还分别连接定时器Ul的2、6引脚。电容C2的另一端连接电容Cl的一端，电容Cl的另一端连接定时器Ul的5引脚。这样一种结构的多谐振荡器的振荡周期为:
[0044]T = (R2+R3)C21n2
[0045]多谐振荡器的占空比为:
[0046]q = R2/ (R2+R3)
[0047]低电压检测模块包括电压检测芯片U2。
[0048]其中，电池的正极接入电压检测芯片U2的电压输入端，当电压检测芯片U2检测至IJ电池电压低于低电压检测阈值时，电压检测芯片U2控制报警模块处于开启状态，进行报
m
目O
[0049]具体的，电压检测芯片U2可以为低功耗N沟道开路输出电压检测IC(integratedcircuit，集成电路)。如图2所示，电压检测芯片U2的I引脚(Vout)与2引脚(Vss)之间在芯片内部为一个N沟道MOS管，相当于一个开关，处于定时器U1、报警器LSl与系统地(GND)之间。电池正极电压加在电压检测芯片U2的3引脚(Vin)，当电池电压大于电压检测芯片U2芯片内部设定的低电压检测阈值时，即电池电压正常时，U2的I引脚(Vout)与U2的2引脚(Vss)之间内部的MOS管关断，定时器U1、报警器LSl与系统地(GND)断开，定时器U1、报警器LSl都不工作，报警器LSl不发声；当电池电压小于U2芯片内部设定的低电压检测阈值时，即电池处于低电压状态时，U2的I引脚(Vout)与U2的2引脚(Vss)之间内部的MOS管导通，定时器U1、报警器LSl与系统地(GND)连通，定时器Ul正常工作，Ul构成的多谐振荡电路通过Ul的3引脚(OUTPUT)输出周期为T、占空比为q的震荡波形，通过Q2的开关作用，驱动报警器LSl发出报警。当充电接口接入电源时，电阻Rl将开关管Ql的栅极上拉为高电位，使Ql关断，报警器LSl停止报警。
[0050]需要说明的是，在本实用新型实施例中，开关管Q2是以P型晶体管为例进行的说明，应当可以理解，当采用N型晶体管时，通过合理地改变电压极性及连接方式同样可以实现上述功能，在此不一一举例说明。此外，在本实用新型实施例中，报警器LSl可以包括声音报警器、语音报警器或光报警器中的至少一种，具体可以根据实际情况进行合理选择。例如，现在许多用电设备不具有电量显示功能，由于本电池电路制作的电池总成被安装在设备的电池舱内，采用蜂鸣器或语音报警器以实现有效的报警。
[0051]进一步的，电池充电单元可以包括:电池充电芯片U3、开关管Q3以及指示灯LED1。
[0052]充电接口 Jl的负极连接开关管Q3的栅极，所述充电接口的正极连接开关管Q3的第一极，开关管Q3的第二极连接电池充电芯片U3，所述开关管Q3用于防止充电电源极性反接；所述开关管Q3的第二极还连接开关管Ql的栅极，当充电开始后控制开关管Ql关断，停止报警；指示灯LEDl的阳极通过降压电阻R6连接开关管Q3的第二极，指示灯LEDl的阴极连接电池充电芯片U3 ;所述电池充电芯片U3还连接电池的正极，用于向电池进行充电。
[0053]需要说明的是，在本实用新型实施例中，开关管Q3是以P型晶体管为例进行的说明，应当可以理解，当采用N型晶体管时，通过合理地改变电压极性及连接方式同样可以实现上述功能。
[0054]具体的，如图2所示，电池充电芯片U3可以为单节锂电池充电1C，其外围电路包括电阻R5、电阻R6、电容C4、电容C5以及电容C6。其中，指示灯LEDl可以为红绿双色二极管，充电接口 Jl可以包括USB接口、mini USB接口、micro USB接口或直流电源适配接口(DC003A)等。LEDl可以用来指示锂电池的充电过程和错误状态，电阻R5为编程电阻，通过改变R5的阻值来调整电池的充电电流数值，以适应不同容量锂电池对充电电流大小的要求，开关管Q3用来防止充电电源极性反接。当充电接口 Jl接入电源时，电阻Rl将开关管Ql的栅极上拉为高电位，使Ql关断，报警器LSl停止报警。
[0055]进一步的，电池保护单元可以包括:电池保护芯片U5、双通路开关芯片U6、开关管Q4以及拨动开关Kl。
[0056]电池保护芯片U5与电池的负极相连；电池保护芯片U5通过开关管Q4接地；拨动开关Kl分别连接电池的正极、电池的负极以及开关管Q4的栅极，拨动开关Kl用于控制开关管Q4的导通或关断，当开关管Q4关断时，电池的负极与系统地(GND)断路。
[0057]具体的，如图2所示，电池保护单元还包括构成电池保护芯片U5外围电路的电阻R9、电阻R10、电阻R21以及电容C9，其连接方式如图2所示，其中，电阻R21用于防止拨动开关损坏时可能引起的电池正负极短路。电池保护芯片U5具体可以为单节锂电池保护1C，双通路开关芯片U6可以为共漏双N沟道MOS管，起开关作用。U5的I引脚(DO)为放电控制端子，U5的3引脚(CO)为充电控制端子，U5的2引脚(VM)为过电流检测端子。U5通过控制U6实现对电池的各种保护。
[0058]开关管Q4与拨动开关Kl元件构成电池的开关电路，作用如下:
[0059]作用一:在电池储存运输或长时间不用时，可将电池关闭，从而减少因升/降压电路以及低电压检测报警单元等引起的电池电量的损耗。
[0060]作用二:市面上常见的锂电池因为过载或外部短路故障，锂电池保护板将断开锂电池电芯的电流输出，并保持此状态，起到对电池电芯的保护作用，只需将锂电池从电子设备上取下，使电池开路，电池保护板对锂电池电芯的保护状态即可被解除。
[0061]但是对于本电池电路在电池总成内部相互连接的情况，电池保护电路部分无法与电池电路的其他部分(包括升/降压单元、充电单元、低电压检测报警单元、无负荷节能单元等)直接断开。电池是通过检测U5的VM — Vss两端子间的电压来完成各种保护的，当电池负荷过大，VM — Vss之间电压高于U5的阈值电压时，U5的I引脚(D0:放电控制端子)变为低电平，即U6的4引脚(Gl)变为低电平，U6左侧的MOS管断开，使电池的负极与系统地(GND)断开连接，对电池进行保护，同时，电池的负极与U5的2引脚(VM:过电流检测端子)也处于断开状态，相对于电池的负极，系统地(GND)的电位升高，电池正极的电压通过升压电路的L2-D3-R7-R8 - GND-保护电路的RlO加到U5的2引脚(VM)上，U5的VM — Vss端子之间的电压差远高于U5的阈值电压，使保护电路一直处于保护状态，整个电池无法工作。此时将拨动开关Kl的I引脚、3引脚连通，使Q4的栅极与电池负极连接，Q4处于断开状态，即将U5的2引脚(VM)与电池的正极断开，电池保护电路解除保护状态；再将拨动开关Kl的2引脚、3引脚连通，使Q4栅极与锂电池正极连接，Q4导通，电池即可恢复正常工作。
[0062]需要说明的是，在本实用新型实施例中，开关管Q4是以N型晶体管为例进行的说明，应当可以理解，当采用P型晶体管时，通过合理地改变电压极性及连接方式同样可以实现上述功能。
[0063]进一步的，升/降压单元包括:直流变压芯片U4。
[0064]在图2中的升/降压单元具体的是以DC-DC升压电路为例进行设计的，为了适应不同电压等级的电池，可以将此处的DC-DC升压电路设计成降压电路、升-降压电路。
[0065]所述直流变压芯片U4的输入端连接电池的正极；U4构成的直流变压电路的输出端为负载正极电压输出端。
[0066]具体的，如图2所示，升/降压单元还包括直流变压芯片U4的外围元件电阻R7、电阻R8、电容C7、电容C8、电感L1、电感L2以及二极管D3。直流变压芯片U4可以为DC-DC升压1C，此处设计为由3.7v电压升为9v电压，可以通过改变R7、R8的阻值来改变输出电压的大小，由L1、C7元件构成的LC滤波单元，降低升压电路的波纹噪声。直流变压芯片U4的4引脚(EN)为使能端，无负荷节能单元可以通过U4的4引脚(EN)来控制升/降压单元的待机、工作两种状态的转换。
[0067]进一步的，无负荷节能单元还可以包括:放大电路、电阻R19、电阻R20、稳压二极管D6、二极管D7以及开关管Q5。
[0068]其中，放大电路连接直流变压芯片U4的使能端，电阻R19与开关管Q5串联后接在负载负极电压输出端与系统地(GND)之间；所述开关管Q5的栅极连接稳压二极管D6的阳极，所述稳压二极管D6的阴极连接负载正极电压输出端；二极管D7的阳极连接负载负极电压输出端，所述二极管D7的阴极连接直流变压芯片U4的使能端；在负载接通的瞬间，升压电路将电池电压升高后，负载正极电压输出端的电压反向击穿稳压管D6，使得开关管Q5导通，所述电阻R19用于对负载电路的电流进行采样得到采样电压，所述采样电压通过放大电路输入直流变压芯片U4的使能端，以持续开启所述升压单元。
[0069]所述负载负极电压输出端与系统地(GND)之间还连接有电阻R20，用于在容性负载接入时，下拉所述负载负极电压输出端的电位。
[0070]具体的，如图2所示，在本实用新型实施例中，放大电路具体可以包括零漂移精密双运放U7、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16以及电阻R17，其具体连接结构可以如图2所示，零漂移精密双运放U7具有输入失调电压低以及静态功耗小等特点，U7与R14、R15、R16、R17、D5构成第一级放大电路，与R11、R12、R13、D4构成二级放大电路。R18、R19、R20、D6、D7、Q5构成9v电压启动电路。二极管D5用来限制二级放大电路的输入电压，起保护作用。
[0071]电阻R19串入负载电路，为电流采样电阻，阻值可以为0.1 Ω，将负载电流转换为电压信号，经过一级放大电路放大后，再经二级放大电路放大，由U7的I引脚(OUT A)连接到U4的4引脚(EN)，来控制升/降压单元的工作状态。
[0072]开关管Q5在电阻R19(采样电阻)与负载负极输出端(电池的Ov输出)之间，起开关作用。在负载接通之前，Q5关闭，两级放大电路的输出端电压为低电位，U4的4引脚(EN)为低电位，使升/降压电路处于待机状态。当负载接入电路的+9v输出端后，负载接通的瞬间，电池电压通过负载、OV输出端、二极管D7，使U4的4引脚(EN)的电位首先大于阈值电压，开启升压电路，当+9v输出端电压大于稳压二极管D6的稳定电压(UZ = 5.6v)后，稳压二极管D6导通，升/降压单元使+9v输出端电压升到9v后，在Q5栅极上产生的的电压大于3.4v,使Q5可靠导通，此时电流通过负载。
[0073]Q5导通后，Q5的管压降迅速降低，二极管D7承受反向电压变为反向截止状态，因为负载电流流过R19(采样电阻)，经两级放大电路放大后的电压，继续维持U4的4引脚(EN)为高电位，使升/降压单元继续工作，+9v输出端电压的9v电压通过稳压二极管D6、电阻R18，使Q5继续维持导通状态。
[0074]当负载关断后，R19(采样电阻)无电流流过，两级放大电路的输出降为低电位，使U4处于待机状态，+9v输出端电压降为电池电压，因小于稳压二极管D6的稳定电压，使稳压二极管D6处于截止状态，从而使Q5变为断开状态，完成电池的节能目的，并为下次升压电路的开启做好准备。
[0075]电阻R20的作用，当含有电容或包含等效电容的用电器、仪表，在这些用电器关闭后，+9v输出端电压不断下降，当+9v输出端电压低于稳压二极管D6的稳定电压时，Q5突然关闭，因为仪表等用电器的电容效应，使Ov输出端电压瞬间升高，通过二极管D7瞬间开启U4升压电路，此过程会不断重复。当仪表等用电器关闭后，R20可以有效的将Ov输出端电位下拉为地电位，从而消除了上述现象的发生。
[0076]此外，可以将电池保护单元设计到基板上，使电路结构紧凑，将体积较大的报警器LSl (如蜂鸣器)与充电接口、指示灯LEDl (如红绿双色二极管)、拨动开关Kl设计到同一块接口板上，优化了电路板各元件的空间利用率，通过上面两方面的调整，可以节省出部分空间，在电池的有限空间内装配更大容量的锂电池电芯，为电池提供更大续航时间。具体的，基板和接口板之间可以用导线焊接或排线链接，电池电路9v输出端和Ov输出端分别与电池盖板的正电极帽、负电极帽连接。
[0077]需要说明的是，在本实用新型实施例中，是以将锂电池电压升压至9v的电路为例进行的说明，但本专利并不局限于此实例，此实例为本专利的一部分，所有特征与权利要求书类似的设计都应该包括在本专利的保护范围之内。
[0078]常用的DC-DC电压变换电路包括升压电路、降压电路、升-降压电路等，可以将本实用新型实施例的锂电池升压电路换成不同的DC-DC电压变换电路，设计出不同电压等级的输出电压。例如把本实用新型实施例的锂电池升压电路改成降压电路，通过化PCB电路板结构，可以替代体积较大的1.5v干电池等一次电池。
[0079] 以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种节能升降压电池电路，其特征在于，包括:升/降压单元和无负荷节能单元； 所述升/降压单元连接电池的正极，用于在开启状态时，升高或降低所述电池输出电压的大小，通过负载正极电压输出端输出变化后的电压； 所述无负荷节能单元分别连接所述电池的正极以及所述升/降压单元，用于在无负载状态时，使所述升/降压单元处于待机状态，在接通负载的过程中，开启所述升/降压单元。
2.根据权利要求1所述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述电池电路还包括:低电压检测报警单元、电池充电单元和电池保护单元； 所述低电压检测报警单元连接电池的正极，用于当检测到所述电池电压低于低电压检测阈值时发出报警； 所述电池充电单元分别连接所述电池的正极、所述低电压检测报警单元和充电接口，用于向所述电池充电； 所述电池保护单元分别连接所述电池的正极以及电池的负极，用于保护所述电池，避免电池过度充放电、电池短路及过负荷情况对电池造成的损害。
3.根据权利要求1所述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述升/降压单元包括:直流变压芯片U4 ； 所述直流变压芯片U4的输入端连接电池的正极；直流变压芯片U4构成的直流变压电路的输出端为负载正极电压输出端。
4.根据权利要求1所述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述无负荷节能单元包括:放大电路、电阻R19、电阻R20、稳压管D6、二极管D7和开关管Q5 ； 所述放大电路连接直流变压芯片U4的使能端，电阻R19与开关管Q5串联后接在负载负极电压输出端与系统地(GND)之间；所述开关管Q5的栅极连接稳压二极管D6的阳极，所述稳压二极管D6的阴极连接负载正极电压输出端；二极管D7的阳极连接负载负极电压输出端，所述二极管D7的阴极连接直流变压芯片U4的使能端；在负载接通的过程中，负载正极电压输出端的电压经过稳压管D6，使得开关管Q5导通，所述电阻R19用于对负载电路的电流进行采样得到采样电压，所述采样电压通过放大电路输入直流变压芯片U4的使能端，以持续开启所述升/降压单元。
5.根据权利要求2所述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述低电压检测报警单元包括:报警模块和检测模块； 所述报警模块包括定时器Ul、开关管Ql、开关管Q2和报警器LSl ； 定时器Ul与报警器LSl相连接，用于向报警器LSl输入用于报警的波形信号；定时器Ul还连接开关管Q2的栅极，开关管Q2的第一极连接电池的正极，开关管Q2的第二极连接开关管Ql的第一极，开关管Ql的第二极连接报警器LS1，电池的正极接定时器Ul的电压输入端； 所述检测模块包括电压检测芯片U2 ； 电池的正极接入电压检测芯片U2的电压输入端，当电压检测芯片U2检测到所述电池电压低于低电压检测阈值时，电压检测芯片U2控制报警模块处于开启状态，进行报警。
6.根据权利要求5所述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述电池充电单元包括:电池充电芯片U3、开关管Q3、指示灯LEDl和充电接口 Jl ； 充电接口 Jl的一端连接开关管Q3的栅极，所述充电接口 Jl的另一端连接开关管Q3的第一极，开关管Q3的第二极连接电池充电芯片U3，所述开关管Q3用于防止充电电源极性反接；所述开关管Q3的第二极还连接开关管Ql的栅极，当充电开始后控制开关管Ql关断，停止报警；指示灯LEDl的阳极连接开关管Q3的第二极，指示灯LEDl的阴极连接电池充电芯片U3 ;所述电池充电芯片U3还连接电池的正极，用于向电池进行充电。
7.根据权利要求6所述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述电池保护单元包括:电池保护芯片U5、双通路开关芯片U6、开关管Q4和拨动开关Kl ； 电池保护芯片U5与电池的负极相连；电池保护芯片U5通过所述开关管Q4接地；拨动开关Kl分别连接电池的正极、电池的负极和开关管Q4的栅极，所述拨动开关Kl用于控制开关管Q4的导通或关断，当所述开关管Q4关断时，所述电池的负极与系统地(GND)断路，使电池与所述电池电路断开连接。
8.根据权利要求5所述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述报警器LSl包括声音报警器、语音报警器或光报警器中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的一种节能升降压电池电路，其特征在于，所述充电接口Jl包括USB接口、min1-USB接口、micro-USB接口或直流电源适配接口。
【文档编号】H02J7/00GK204046218SQ201420404590
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】童光志 申请人:童光志