CN104779585B - 一种蓄电池保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种蓄电池保护电路，包括第一稳压二极管、第一三极管、第一分压电阻、第二分压电阻、场效应管以及蓄电池，其中：场效应管的漏极与第一分压电阻的一端相连，场效应管的栅极与第一分压电阻的另一端相连，场效应管的源极与蓄电池的正极相连，场效应管的栅极与第二分压电阻的一端相连，第二分压电阻的另一端与蓄电池的负极相连，场效应管的漏极与第一稳压二极管的阴极相连，第一稳压二极管的阳极与第一三极管的基极相连，第一三极管的集电极与场效应管的栅极相连，第一三极管的发射极与蓄电池的负极相连。采用本发明，可以实现在蓄电池处于过充状态时，断开蓄电池与外接电源的连接，延长蓄电池的蓄电能力和寿命，提高用户体验。

Description

一种蓄电池保护电路

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种蓄电池保护电路。

背景技术

随着电子技术的发展，越来越多的电子产品以蓄电池作为电源。因而，蓄电池的保养额外重要，无论是对蓄电池过充或过放，都会损耗蓄电池的蓄电能力和寿命，从而减少蓄电池的续航能力，影响用户体验。目前，大多数的蓄电池保护电路都设计在充电器中，电子设备本身不带有蓄电池保护电路，不利对蓄电池的保护。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种蓄电池保护电路，可以实现在蓄电池处于过充状态时，断开蓄电池与外接电源的连接，延长蓄电池的蓄电能力和寿命，提高用户体验。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种蓄电池保护电路，包括第一稳压二极管、第一三极管、第一分压电阻、第二分压电阻、场效应管以及蓄电池，其中：

所述场效应管的漏极与所述第一分压电阻的一端相连，所述场效应管的栅极与所述第一分压电阻的另一端相连，所述场效应管的源极与所述蓄电池的正极相连，所述场效应管的栅极与所述第二分压电阻的一端相连，所述第二分压电阻的另一端与所述蓄电池的负极相连，所述场效应管的漏极与所述第一稳压二极管的阴极相连，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一三极管的基极相连，所述第一三极管的集电极与所述场效应管的栅极相连，所述第一三极管的发射极与所述蓄电池的负极相连。

可选的，所述蓄电池保护电路还包括第二稳压二极管、第二三极管以及第三分压电阻，其中：

所述场效应管的源极与所述第三分压电阻的一端相连，所述场效应管的栅极与所述第三分压电阻的另一端相连，所述第三分压电阻的另一端与所述第二分压电阻的一端相连，所述蓄电池的正极与所述第二稳压二极管的阴极相连，所述第二稳压二极管的阳极与所述第二三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极与所述第三分压电阻的另一端相连，所述第二三极管的集电极与所述蓄电池的负极相连。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明实施例通过稳压二极管的反向击穿条件来检测蓄电池是否过充，并通过三极管和场效应管控制蓄电池与外接电源的通断，同理本发明实施例通过另一稳压二极管的反向击穿条件来检测蓄电池是否过放，并通过另一三极管和另一场效应管来控制蓄电池与外接负载的通断，实现蓄电池的过充和过放保护，延长蓄电池续航能力和寿命，提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种蓄电池保护电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例中一种蓄电池保护电路的电路原理图。如图所示本发明实施例中的蓄电池保护电路至少可以包括第一稳压二极管、第一三极管、第一分压电阻、第二分压电阻、场效应管以及蓄电池，其中：

场效应管的漏极与第一分压电阻的一端相连，场效应管的栅极与第一分压电阻的另一端相连，场效应管的源极与蓄电池的正极相连，第一分压电阻的另一端与第二分压电阻的一端相连，第一分压电阻的一端与第一稳压二极管的阴极相连，第一稳压二极管的阳极与第一三极管的基极相连，第一三极管的集电极与第一分压电阻的另一端相连，第一三极管的发射极与第二分压电阻的另一端相连，第二分压电阻的另一端与蓄电池的负极相连。

可选的，蓄电池保护电路还包括第二稳压二极管、第二三极管以及第三分压电阻，其中：

场效应管的源极与第三分压电阻的一端相连，场效应管的栅极与第三分压电阻的另一端相连，蓄电池的正极与第二稳压二极管的阴极相连，第二稳压二极管的阳极与第二三极管的基极相连，第二三极管的发射极与场效应管的栅极相连，第二三极管的集电极与蓄电池的负极相连。

可选的，蓄电池保护电路还包括LED灯，LED灯的阳极与第一三极管的集电极相连，LED灯的阴极与第一三极管的发射极相连。

进一步的，蓄电池保护电路还包括第四分压电阻和第五分压电阻，其中：

第四分压电阻的一端与第一三极管的基极相连，第四分压电阻的另一端与第一三极管的发射极相连；

第五分压电阻的一端与第二三极管的基极相连，第五分压电阻的另一端与所述第二三极管的集电极相连。

进一步的，蓄电池保护电路还包括第一滤波电容和第二滤波电容，其中：

第一滤波电容的一端与第一三极管的基极相连，第一滤波电容的另一端与第一三极管的发射极相连；

第二滤波电容的一端与第二三极管的基极相连，第二滤波电容的另一端与第二三极管的集电极相连。

相应的，本发明实施例中，第一三极管的型号为NPN，第二三极管的型号为PNP。

请参阅图1，如图所示的一种蓄电池保护电路，其中，第一稳压二极管为ZD1，第一三极管为Q1，第一分压电阻为R1，第二分压电阻为R3，场效应管为Q3，蓄电池为BT，第二稳压二极管为ZD2，第二三极管为Q2，第三分压电阻为R4，LED灯为LED，第四分压电阻为R2，第五分压电阻为R5，第一滤波电容为C1，第二滤波电容为C2。

具体实现过程中，蓄电池的保护分为过充保护和过放保护。

①蓄电池过充保护。

当场效应管Q3漏极接入外接电源的正极且第一三极管Q1的发射极接入外接电源的负极时，即蓄电池BT处于充电状态时：

若外接电源的正极的电压不高于预设充电电压阈值时，即蓄电池BT尚未处于过充状态时，第一稳压二极管ZD1未被击穿，进而第一三极管关断Q1，在第一分压电阻R1和第二分压电阻R3的驱动下，场效应管Q3导通，外接电源向蓄电池BT充电；

若外接电源的正极的电压高于预设充电电压阈值时，即蓄电池BT处于过充状态时，外接电源的正极的电压将会升高，第一稳压二极管ZD1被击穿，进而第一三极管Q1的基极接收到高电平，第一三极管Q1导通，场效应管Q3的栅极通过第一三极管Q1与外接电源的负极相连，从而场效应管Q3关断，外接电源停止向蓄电池BT充电。

②蓄电池过放保护。

当场效应管Q3漏极接入外接负载的电源输入端且第一三极管Q1的发射极接入外接负载的接地端时，即蓄电池处于放电状态时：

若蓄电池BT的正极的电压不高于预设放电电压阈值时，即蓄电池处于过放状态时，蓄电池BT的正极的电压不能击穿第二稳压二极管ZD2，第二三极管Q2导通，场效应管Q3的栅极通过第二三极管Q2与蓄电池BT的负极相连，从而场效应管Q3关断，蓄电池BT停止向外接负载供电；

若蓄电池BT的正极的电压高于预设放电电压阈值时，即蓄电池未处于过放状态时，蓄电池BT的电压足够击穿稳压二极管ZD2，进而第二三极管Q2关断，从而场效应管Q3导通，蓄电池BT向外接负载供电。

更进一步的，当外接电源向蓄电池BT充电时，LED灯的阳极通过第一分压电阻R1与外接电源的正极相连，LED灯的阴极与外接电源的负极相连，进而所述LED灯发光，表示蓄电池BT正常充电。

同理，当外接电源停止向蓄电池BT充电时，LED灯的阳极通过第一三极管Q1与外接电源的负极相连，进而LED灯不发光，表示蓄电池BT已处于过充状态。

相应的，当蓄电池BT向外接负载供电时，LED灯的阳极通过第三分压电阻R4与蓄电池BT的正极相连，LED灯的阴极与蓄电池BT的负极相连，进而LED灯发光，表示蓄电池BT正常放电。

同理，当蓄电池BT停止向外接负载供电时，LED灯的阳极通过第二三极管Q2与蓄电池BT的负极相连，进而LED灯不发光，表示蓄电池BT处于过充状态。

本发明实施例通过稳压二极管的反向击穿条件来检测蓄电池是否过充，并通过三极管和场效应管控制蓄电池与外接电源的通断，同理本发明实施例通过另一稳压二极管的反向击穿条件来检测蓄电池是否过放，并通过另一三极管和另一场效应管来控制蓄电池与外接负载的通断，实现蓄电池的过充和过放保护，延长蓄电池续航能力和寿命，提高用户体验。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种蓄电池保护电路，其特征在于，所述电路包括第一稳压二极管、第一三极管、第一分压电阻、第二分压电阻、场效应管以及蓄电池，其中：

所述场效应管的漏极与所述第一分压电阻的一端相连，所述场效应管的栅极与所述第一分压电阻的另一端相连，所述场效应管的源极与所述蓄电池的正极相连，所述场效应管的栅极与所述第二分压电阻的一端相连，所述第二分压电阻的另一端与所述蓄电池的负极相连，所述场效应管的漏极与所述第一稳压二极管的阴极相连，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一三极管的基极相连，所述第一三极管的集电极与所述场效应管的栅极相连，所述第一三极管的发射极与所述蓄电池的负极相连；

当所述场效应管的漏极接入外接电源的正极且所述第一三极管的发射极接入外接电源的负极时：若所述外接电源的正极的电压不高于预设充电电压阈值时，所述第一稳压二极管未被击穿，进而所述第一三极管关断，从而所述场效应管导通，所述外接电源向所述蓄电池充电；若所述外接电源的正极的电压高于所述预设充电电压阈值时，所述第一稳压二极管被击穿，进而所述第一三极管的基极接收到高电平，所述第一三极管导通，所述场效应管的栅极通过所述第一三极管与所述外接电源的负极相连，从而所述场效应管关断，所述外接电源停止向所述蓄电池充电；

所述电路还包括第二稳压二极管、第二三极管以及第三分压电阻，其中：

所述场效应管的源极与所述第三分压电阻的一端相连，所述场效应管的栅极与所述第三分压电阻的另一端相连，所述蓄电池的正极与所述第二稳压二极管的阴极相连，所述第二稳压二极管的阳极与所述第二三极管的基极相连，所述第二三极管的发射极与所述场效应管的栅极相连，所述第二三极管的集电极与所述蓄电池的负极相连；

当所述场效应管的漏极与外接负载的电源输入端相连且所述第一三极管的发射极与外接负载的接地端相连时：若所述蓄电池的正极的电压不高于预设放电电压阈值时，所述第二稳压二极管未被击穿，所述第二三极管导通，所述场效应管的栅极通过第二三极管与所述蓄电池的负极相连，从而所述场效应管关断，所述蓄电池停止向所述外接负载供电；若所述蓄电池的正极的电压高于所述预设放电电压阈值时，所述稳压二极管被击穿，进而所述第二三极管关断，从而所述场效应管导通，所述蓄电池向所述外接负载供电；

所述第一三极管的型号为NPN，所述第二三极管的型号为PNP。

2.如权利要求1所述的蓄电池保护电路，其特征在于，所述电路还包括LED灯，所述LED灯的阳极与所述第一三极管的集电极相连，所述LED灯的阴极与所述第一三极管的发射极相连。

3.如权利要求2所述的蓄电池保护电路，其特征在于，

当所述外接电源向所述蓄电池充电时，所述LED灯的阳极通过所述第一分压电阻与所述外接电源的正极相连，所述LED灯的阴极与所述外接电源的负极相连，进而所述LED灯发光；

当所述外接电源停止向所述蓄电池充电时，所述LED灯的阳极通过所述第一三极管与所述外接电源的负极相连，进而所述LED灯不发光。

4.如权利要求2所述的蓄电池保护电路，其特征在于，

当所述蓄电池向所述外接负载供电时，所述LED灯的阳极通过所述第三分压电阻与所述蓄电池的正极相连，所述LED灯的阴极与所述蓄电池的负极相连，进而所述LED灯发光；

当所述蓄电池停止向所述外接负载供电时，所述LED灯的阳极通过所述第二三极管与所述蓄电池的负极相连，进而所述LED灯不发光。

5.如权利要求1-4任一项所述的蓄电池保护电路，其特征在于，所述电路还包括第四分压电阻和第五分压电阻，其中：

所述第四分压电阻的一端与所述第一三极管的基极相连，所述第四分压电阻的另一端与所述第一三极管的发射极相连；

所述第五分压电阻的一端与所述第二三极管的基极相连，所述第五分压电阻的另一端与所述第二三极管的集电极相连。

6.如权利要求1-4任一项所述的蓄电池保护电路，其特征在于，所述电路还包括第一滤波电容和第二滤波电容，其中：

所述第一滤波电容的一端与所述第一三极管的基极相连，所述第一滤波电容的另一端与所述第一三极管的发射极相连；

所述第二滤波电容的一端与所述第二三极管的基极相连，所述第二滤波电容的另一端与所述第二三极管的集电极相连。