CN104242366A - 一种加装有防过充电功能的电路板的12伏蓄电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加装有防过充电功能的电路板的12伏蓄电池。它涉及摩托车和汽车。该发明的12伏电池负极的外接端子与电池的负极引线不直接相连焊接，分开设置，接在一块电路板上，电路板的工作电源正极线接电池的正极；也可以是一个12伏电池正极的外接端子与电池的正极引线不直接相连焊接，分开设置，接在一块电路板上，正极的外接端子与电池正极引线之间连接一个只允许单向输出的大功率二极管或者肖特基，电路板工作电源负极线接电池负极；上述的电路板由电池电压取样电路和开关电路组成，当采样到电池电压达到某个最高设定值则关断充电电路，这样就可以保护电池不会因充电电压过大充电时间过长而损坏，确保电池的正常使用寿命。

Description

一种加装有防过充电功能的电路板的12伏蓄电池

(一)发明专利名称：

本发明涉及摩托车和汽车，具体地说是一种加装有防过充电功能的电路板的12伏蓄电池。

(二)背景技术：

一直以来，摩托车和汽车用的铅酸蓄电池(以下简称电池)由于受到车子整流器不稳压(即充电电压大于15伏)而过充的影响，导致电池过早损坏，寿命严重缩短，使电池生产厂家的效益极低，也给车主和修理店造成麻烦，大量非质量原因导致的退货造成资源的浪费也让环境受到污染。

早几年有一个厂家生产出一种效率低的抗过充电专利电池，其技术方案是当电池电压大于某个设定值(比如说15伏时)，通过并联在电池正负极之间的电阻导通来分流降压(也即发热耗电降能)，通过测试，这个方法只能把充电电流电压降低不到10％，电池在充满电后依然还有90％左右的电能在对其充电，此方法根本起不到预防过充电的作用。

对电路技术精通的人都知道在外接电源和电池之间连接一个电池电压取样电路和开关控制电路就可以实现预防电池过充电这个目的，但是传统的电池正负极引线与端子总是相连接焊接的，所以我看到的电池都是只有一个正极端子和一个负极端子，也就是人们通常所说的只有一个正极和负极，在这个情况下，如果要在电池上面空间加装电路板来预防电池过充电，那么电路板上的输入线就必须外接摩托车或汽车的充电输出线，一个电池多出来一根线要去接车子的充电输出线，这样就会很麻烦也不方便。

综上所述，很有必要改良传统的摩托车、汽车电池。

(三)发明内容：

本发明的目的就是要彻底解决电池过充电这个状况，且设计出的电池和传统电池的安装一样方便简单。为了达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一、一个12伏蓄电池负极的外接端子1与电池的负极引线2不直接相连焊接，分开设置，它们接在一块电路板4上，电路板4的工作电源正极线接电池的正极3(见图1)；也可以是一个12伏电池其正极的外接端子6与电池的正极引线7不直接相连焊接，分开设置，正极的外接端子6与电池的正极引线7之间连接一个只允许单向输出的大功率二极管或者肖特基8，并且正极的外接端子6与正极引线7接在一块电路板9上，电路板9工作电源负极线接电池的负极5(见图2)。二、上述其中的电路板4的电路由电池电压取样电路和开关电路组成(见图3)，电路板9的电路由电池电压取样电路和开关电路组成(见图4)；充电电流先经过电路板再输出给电池正极，对电池进行充电，当电池充满电时(也就是电池电压达到某个设定值如15伏左右时)电路板开关电路自动关断充电电路，当电池用电后电压下降到某个设定值，电路板开关电路则接通充电电路，又对电池充电，当电池充满电后又关断充电电路，这样就实现了电池缺电补电、充满自停的目的，保护电池不因过充而损坏。

本发明的优点是：一、不怕外接电源的充电电压过高和充电时间过长，消除了电池过充电而损坏的状况，电池使用寿命长；二、和传统电池一样的简单安装工序，只需把电池外部的正负极外接端子与车子正负极接线相连接即可。

(四)附图说明：

图1是一个12伏电池的负极引线和负极外接端子不直接连通焊接，分开设置，并接在一块电路板上，电路板工作电源正极线接电池正极的示意图。其中附图标记1是负极外接端子，2是电池负极引线，3是电池正极端子，4是控制充电的电路板。

图2是一个12伏电池的正极外接端子与电池的正极引线不直接相连焊接，分开设置，并接在一块电路板上，正极的外接端子与电池正极引线之间连接一个大功率二极管或者肖特基，电路板工作电源负极线接电池负极端子的示意图。其中附图标记1是电池负极端了，2是正极外接端子，3是电池正极引线，4是大功率二极管或肖特基，5是控制充电的电路板。

图3是图1中的电路板的取样电路和开关电路原理图。

图4是图2中的电路板的取样电路和开关电路原理图。

(五)具体实施方式：

A.下面结合附图1和附图3对本发明的具体实施作详细说明：

a.在附图1中，是把12伏电池的负极引线和负极外接端子不直接连通焊接，分开设置，接在一块由电池电压取样电路和开关电路组成的电路板上，电路板的工作电源负极接线接在电池的负极端子上。

b.附图3是附图1中的电路板的电路原理图，其工作原理是：

当电池不在充电的时候，电压不会超过13.5V，VT4和VT5不会工作，VT3也不工作，此时只有VT1和VT2工作，MOS1和MOS2导通，可以输出大电流，以满足摩托车或汽车的用电需要；当电池充电时，电压上升，在当电压超过13.7V后，VT5导通，使得VT4也导通，358-1得到供电后进入电压取样工作状态，当电池电压到达某个最大设定值(比如15V)时，358-1检测到已超过设定电压值即输出高电平，同时自锁和供电，VT3导通，VT2截止，VT1也截止，关断场效应管MOS1和MOS2的电流输入通道，外接电源的电流就不能对电池进行充电，这样就实现了电池不会过充电；此时如果摩托车或汽车有用电，整流器输出的电流不够满足用电量时，则电池通过MOS1和MOS2自带的二极管进行电流初始输出补充，此时358-2检测到MOS1和MOS2有电压降，则翻转并输出低电平，触发MOS1和MOs2导通而可输出大电流且不容易发热；当电池电压下降到设定值(比如12.5伏时)，358-1翻转输出低电平，触发MOS1和MOS2导通电流输入通道，这样外接整流器输出的电流就对电池充电了，直到电池电压上升到最大设定值(比如说15伏时)358-1又翻转输出高电平，触发MOS1和MOS2关断输入电流的通道，停止对电池进行充电。

B.下面结合附图2和附图4对本发明的具体实施作详细说明：：

a.在附图2中是一个12伏电池的正极外接端子与电池的正极引线不直接相连焊接，分开设置，并接在一块电路板上，正极的外接端子与电池正极引线之间连接一个大功率二极管或者肖特基，电路板工作电源负极线接电池负极端子。

b.附图4是附图2中的电路板的电路原理图，其工作原理是：D5(80A60V)是大功率二极管或者大功率肖特基二极管，它完成单向输出功能，提供车子用电需求；电路板接入电池后形成初始状态，继电器S1导通(此时K1断开)，车子启动后整流器产生的直流电经过电池正极外接端子到电路板再由电路板输出端输入给电池内接端子对电池进行充电；由VT1和VT2组成的自锁电路，触发电压是ZD1的电压加上VT1控制极的电压，也就是14V加上0.7V等于14.7V，当电池电压达到14.7伏时，自锁电路触发，触发后就锁定，使得VT1导通，VT3也导通，开关S1断开，这样就关断了充电电流，也就是说电池充满电后外接充电电源不再对其充电了；当电池电压下降到到设定电压值(比如12V)的时候，OP1放大器翻转，触发VT4，解锁自锁电路，使VT3截止，K1断开，S1开关合上，对蓄电池进行充电。

Claims (4)

1.一种加装有防过充电功能的电路板的12伏蓄电池，包括一个12伏蓄电池和与其连接的电路板组成，其特征是：一个12伏蓄电池负极的外接端子1与蓄电池的负极引线2不直接相连焊接，分开设置，它们接在一块电路板4上，电路板4的工作电源正极线接电池的正极3。

2.根据权利要求1所述的一种加装有防过充电功能的电路板的12伏蓄电池，其中所述的电路板4具有防过充电的功能，其特征是：它由电池电压取样电路和开关电路组成，当电路板检测到电池电压达到最大设定值时则关断充电电路，当电池用电后电压低于某个设定值时电路板则导通充电电路来对电池进行充电。

3.一种加装有防过充电功能的电路板的12伏蓄电池，包括一个12伏蓄电池和与其连接的电路板9组成，其特征是：一个12伏蓄电池正极的外接端子6与电池的正极引线7不直接相连焊接，分开设置，正极的外接端子6与电池的正极引线7之间连接一个只允许单向输出的大功率二极管或者肖特基8，并且正极外接端子6与正极引线7接在一块电路板9上，电路板9工作电源负极线接电池的负极5。

4.根据权利要求3所述的一种加装有防过充电功能的电路板的12伏蓄电池，其中所述的电路板9具有防过充电的功能，其特征是：它由电池电压取样电路和开关电路组成，当电路板检测到电池电压达到最大设定值时则关断充电电路，当电池用电后电压低于某个设定值时电路板则导通充电电路来对电池进行充电。