一种分容柜电池充电过压保护电路的制作方法

本实用新型属于电池充电过压保护领域，具体涉及一种分容柜电池充电过压保护电路。

背景技术：

现有分容柜设备中的电池充电过压保护电路利用软件控制，但是当电池充电恒流板上的三极管元器件击穿失效时，电池充电恒流板的输入电源电压7V会直接施加在锂电池的正负两极，超过锂电池能承受的极限电压4.4～4.5V，此时软件监控是无法切断电池充电恒流板的输入电源，导致软件控制失效，使得锂电池因过充而导致起火爆炸等危险发生。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分容柜电池充电过压保护电路，通过电压比较电路监测电池的电压，当充电过压时，控制继电器断开供电电源。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种分容柜电池充电过压保护电路，包括具有常闭触点的继电器K1、三极管Q1和至少一个电压比较电路，所述电压比较电路由比较器A1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2组成；

其中，所述电压比较电路具有第一输入端B+和第二输入端B-，所述第一输入端B+与电池正极连接，所述第二输入端B-与电池负极连接；所述比较器A1具有第一至六管脚，所述比较器A1的第一管脚分别与所述第一二极管D1的输入端和所述第二二极管D2的输入端连接，所述第二二极管D2的输出端与所述比较器A1的第三管脚连接，所述比较器A1的第二管脚与所述第二输入端B-连接，所述比较器A1的第三管脚分别与所述第二电阻R2的一端、所述第三电阻R3的一端和所述第一电容C1的一端连接，所述第三电阻R3的另一端和所述第一电容C1另一端分别与所述比较器A1的第二管脚连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第一输入端B+连接，所述比较器A1的第四管脚与所述比较器A1的第五管脚连接，所述比较器A1的第六管脚与所述第一电阻R1的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第一输入端B+连接；所述第二电容C2一端与所述比较器A1第二管脚连接，所述第二电容C2另一端与所述比较器A1第六管脚连接；

所述第一二极管D1的输出端与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与所述继电器K1线圈一端连接，所述继电器K1线圈的另一端与所述继电器K1线圈的供电电源连接；所述继电器K1常闭触点一端与充电电源正极连接，所述继电器常闭触点的另一端作为所述充电电源正极的输出端。

进一步地，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第三二极管D3，所述第三二极管D3输入端与所述继电器K1线圈的一端连接，所述第三二极管D3输出端与所述继电器K1线圈的另一端连接。

进一步地，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第四二极管D4，所述第四二极管D4串接在所述K1线圈和所述继电器K1线圈的供电电源之间，其中，所述第四二极管D4输出端与所述继电器K1的另一端连接，所述第四二极管D4输入端与所述继电器线圈K1线圈的供电电源连接。

进一步地，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第四电阻R4，所述第四电阻R4串接在所述第一二极管D1输出端和所述三极管Q1基极之间。

进一步地，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第五电阻R5，所述第五电阻R5一端与所述三极管Q1基极连接，所述第五电阻R5另一端与所述三极管Q1发射极连接。

进一步地，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括指示灯，所述指示灯一端与所述三极管Q1的集电极连接，所述指示灯另一端与所述继电器K1线圈的供电电源连接。

进一步地，所述指示灯为LED，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第六电阻R6，所述第六电阻R6一端与所述继电器K1线圈的供电电源连接，所述第六电阻R6另一端与所述LED的输入端连接，所述LED的输出端与所述三极管Q1的集电极连接。

进一步地，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括蜂鸣器HA，所述蜂鸣器HA一端与所述三极管Q1的集电极连接，所述蜂鸣器HA另一端与所述继电器K1线圈的供电电源连接。

进一步地，所述电池为锂电池。

进一步地，所述电压比较电路有8个。

本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本实用新型提供一种分容柜电池充电过压保护电路，包括具有常闭触点的继电器K1、三极管Q1和至少一个电压比较电路，通过电压比较电路监测电池正负两极的电压，当电池正负两极的电压超过极限电压时，比较器A1向三极管Q1发出高电平信号，使得三极管Q1导通，继电器K1线圈得电使常闭触点断开，切断充电电源，停止对电池充电，解决电池因过充而导致起火爆炸等危险的发生；通过继电器K1的线圈两端接入第三二极管，当继电器K1的线圈失电时，快速释放继电器K1线圈产生的反向电动势，保护三极管Q1。

附图说明

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。

图1为本实用新型一种分容柜电池充电过压保护电路的实施例一的示意图；

图2为本实用新型一种分容柜电池充电过压保护电路的实施例二的示意图；

图3为本实用新型一种分容柜电池充电过压保护电路的实施例三的示意图；

图4为本实用新型一种分容柜电池充电过压保护电路的实施例四的示意图；

图中1-第一管脚；2-第二管脚；3-第三管脚；4-第四管脚；5-第五管脚；6-第六管脚。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种分容柜电池充电过压保护电路，包括具有常闭触点的继电器K1、三极管Q1和至少一个电压比较电路，所述电压比较电路由比较器A1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2组成；

其中，所述电压比较电路具有第一输入端B+和第二输入端B-，所述第一输入端B+与电池正极连接，所述第二输入端B-与电池负极连接；

所述比较器A1具有第一至六管脚(1、2、3、4、5、6)，所述比较器A1的第一管脚1分别与所述第一二极管D1的输入端和所述第二二极管D2的输入端连接，所述第二二极管D2的输出端与所述比较器A1的第三管脚3连接，所述比较器A1的第二管脚2与所述第二输入端B-连接，所述比较器A1的第三管脚3分别与所述第二电阻R2的一端、所述第三电阻R3的一端和所述第一电容C1的一端连接，所述第三电阻R3的另一端和所述第一电容C1另一端分别与所述比较器A1的第二管脚2连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第一输入端B+连接，所述比较器A1的第四管脚4与所述比较器A1的第五管脚5连接，所述比较器A1的第六管脚6与所述第一电阻R1的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第一输入端B+连接；所述第二电容C2一端与所述比较器A1第二管脚连接2，所述第二电容C2另一端与所述比较器A1第六管脚6连接；

所述第一二极管D1的输出端与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极与所述继电器K1线圈一端连接，所述继电器K1线圈的另一端与所述继电器K1线圈的供电电源连接；所述继电器K1常闭触点一端与充电电源正极连接，所述继电器常闭触点的另一端作为所述充电电源正极的输出端。

上述方案的所述电压比较电路中，将所述第二二极管D2的输入端与所述比较器A1的第一管脚1连接，输出端与所述比较器A1的第三管脚3连接，当比较器A1的第一管脚1输出高电平时，第一管脚1电压反向到第三管脚3，使过压保护处于锁死状态，直至故障排除。所述第二电阻R2和所述第三电阻R3均为分压取样电阻，所述第一电阻R1为限流电阻，起到保护所述比较器A1作用，所述第二电容C2对所述比较器A1电压进行滤波，所述第一电容C1起到滤波延时作用，防止电压瞬间突变。

本实用新型在分容柜的具体应用中，所述充电电源可选用7V直流充电电源，所述继电器K1线圈的供电电源可选用12V直流供电电源，所述电池优选为现有市面上广泛使用的锂电池，锂电池能承受的极限电压为4.4V，设定锂电池有8个，因而对应的所述电压比较电路也为8个。将7V直流充电电源正极与本实用新型的所述继电器常闭触点一端连接，让所述继电器常闭触点另一端作为7V直流供电电源正极的输出端，然后7V直流供电电源通过直流充电控制模块对电池进行充电，这样在充电过程中，所述电压比较电路监测电池正负两极的电压，当所述电池正负两极的电压超过极限电压时，所述比较器A1通过所述第一二极管D1向所述三极管Q1基极发出一个单向的高电平信号，使得所述三极管Q1导通，所述继电器K1线圈得电使常闭触点断开，切断所述充电电源，停止对所述电池充电，解决所述电池因过充而导致起火爆炸等危险的发生。

上述方案中，因为继电器线圈是电感线圈，所述继电器K1的线圈在失电的瞬间会产生反向电动势，若反向电动势较小，不会影响所述三极管Q1，若反向电动势过大，就可能会损坏所述三极管Q1。如图2所示，本实用新型提供如下改进方案：所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第三二极管D3，所述第三二极管D3输入端与所述继电器K1线圈的一端连接，所述第三二极管D3输出端与所述继电器K1线圈的另一端连接。这样当所述继电器K1的线圈在失电的瞬间产生反向电动势会通过所述第三二极管D3进行快速释放，进而保护所述三极管Q1。

如图2所示，本实用新型中为了实现所述继电器线圈K1线圈的单向导通，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第四二极管D4，所述第四二极管D4串接在所述K1线圈和所述继电器K1线圈的供电电源之间，其中，所述第四二极管D4输出端与所述继电器K1的另一端连接，所述第四二极管D4输入端与所述继电器线圈K1线圈的供电电源连接。

当所述电池正负极的电压超过极限电压时，所述比较器A1通过所述第一二极管D1向所述三极管Q1基极发出一个单向的高电平信号，使得所述三极管Q1导通，为了防止所述三极管Q1基极接收的高电平信号电流过载导致损坏所述三极管Q1，如图2所示，本实用新型提供如下改进方案：所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第四电阻R4，所述第四电阻R4串接在所述第一二极管D1输出端和所述三极管Q1基极之间。该方案中，通过串接所述第四电阻R4对所述三极管Q1起到限流作用，防止所述三极管Q1的电流过载，保护了所述三极管Q1。

本实用新型中，为了使所述三极管Q1工作在线性放大区，以避免放大信号失真，如图2所示，本实用新型提供如下改进方案：所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第五电阻R5，所述第五电阻R5一端与所述三极管Q1基极连接，所述第五电阻R5另一端与所述三极管Q1发射极连接。该方案中，所述第五电阻R5为偏置电阻，用于将保护所述三极管Q1，将所述三极管Q1工作在线性放大区。

本实用新型中，为了便于查看本实用新型检测到故障时进行故障状态提示，如图3所示，本实用新型提供如下改进方案：所述分容柜电池充电过压保护电路还包括指示灯，所述指示灯一端与所述三极管Q1的集电极连接，所述指示灯另一端与所述继电器K1线圈的供电电源连接，这样当所述电池正负极的电压超过极限电压时，所述比较器A1通过所述第一二极管D1向所述三极管Q1基极发出一个单向的高电平信号，使得所述三极管Q1导通，所述指示灯得电发光提醒。优选地，所述指示灯为LED，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括第六电阻R6，所述第六电阻R6一端与所述继电器K1线圈的供电电源连接，所述第六电阻R6另一端与所述LED的输入端连接，所述LED的输出端与所述三极管Q1的集电极连接，该优选方案中所述第六电阻R6对所述LED起到分压作用，防止所述LED因负载电压过高被烧坏。

上述状态指示灯方案中，是光提示方案，需要工作人员主动查看才可知道，这样就可能会出现工作人员没有及时查看的情况发生。对此本实用新型还提供一种主动及时提醒方案，如图4所示，所述分容柜电池充电过压保护电路还包括蜂鸣器HA，所述蜂鸣器HA一端与所述三极管Q1的集电极连接，所述蜂鸣器HA另一端与所述继电器K1线圈的供电电源连接。通过该方案，当所述电池正负极的电压超过极限电压时，所述比较器A1通过所述第一二极管D1向所述三极管Q1基极发出一个单向的高电平信号，使得所述三极管Q1导通，所述蜂鸣器HA得电发出声音报警，主动提醒工作人员，这样现场工作人员能够及时获知情况。

本实用新型的分容柜电池充电过压保护电路可以单独使用，即可实现对电池充电过压的保护；此外，也可以与现有技术的软件控制的电池充电过压保护电路同时使用，当现有技术电池充电恒流板上的硬件三极管元器件失效时，仍然可以通过本实用新型实现电池充电过压保护，切断电池充电恒流板的电源电压，从而防止电池因过充而引起的起火爆炸等危险。

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。