CN104979891A - 一种具备激活功能的蓄电池电源控制电路 - Google Patents

Abstract

一种具备激活功能的蓄电池电源控制电路，包括：蓄电池本体，至少包括一套能够存储电能并能够充放电的蓄电池；电源切换激活部分，能在一定条件下在蓄电池本体的电源和外接电源之间进行切换；外接电源接头部分，引入外接电源，用于触发、激活电源切换激活部分；以及电源采样和电压转换部分，包括：电源信号采集部分，采集部分经电源切换激活部分切换的电源，并进行采样用于后续分析；板卡电源生成部分，其将电源切换激活部分切换的电源电压转换成蓄电池负载板卡上所需的电源电压，其中蓄电池负载板卡为嵌入到蓄电池本体内部的具有一定功耗和功能的电子线路板。本发明结构简单、操作便捷，结合蓄电池生产工艺，便于减少蓄电池配组前的蓄电池本体电能消耗。

Description

一种具备激活功能的蓄电池电源控制电路

技术领域

本发明涉及蓄电池后序应用技术领域，具体地，涉及一种具备激活功能的蓄电池电源控制电路。

背景技术

蓄电池在出厂前都要经过若干次的充放电过程，为了提高生产效率，目前蓄电池在生过程中的充放电都是若干节蓄电池串联同时进行，如果其中至少一台的蓄电池中嵌入了具备特定功能的电控板卡，由于电控板卡的电源输入与蓄电池本体的电源端子连接，板卡会消耗一部分电能，这样会影响此台蓄电池的充放性能，造成充放电延迟，出厂时电能不能充满。并且在出厂配组前，嵌入了具备特定功能电控板卡的蓄电池在存放过程中也会消耗电能，当此台蓄电池和其它蓄电池配组，会造成蓄电池组容量不平衡，影响此台蓄电池或蓄电池组的使用寿命。

配备了激活功能的蓄电池电源控制电路的蓄电池，在蓄电池本体未被配组前，关闭蓄电池本体对电控板卡的供电，蓄电池处于超低功耗状态；当蓄电池配组并外接激活电压后，此台蓄电池开始输出电能，选择此台蓄电池和外接蓄电池组、外接其它电源中电压较大者为嵌入到此台蓄电池本体的电控板卡供电；当移去外接蓄电池组或外接其它电源后，由此台蓄电池本体单独给嵌入其内的电控板卡供电。

目前还没有一种具备激活功能的蓄电池电源控制的电路的蓄电池出现，具备激活功能的蓄电池电源控制电路会大大减少蓄电池配组前的蓄电池本体电能消耗，具有广泛推广意义。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具备激活功能的蓄电池电源控制电路，降低蓄电池在配组前的功耗，便于蓄电池的批量生产和后期配组。

本发明提供一种具备激活功能的蓄电池电源控制电路，包括：蓄电池本体、电源切换激活部分、外接电源接头部分，其中：

所述的蓄电池本体至少包括一套能够存储电能并能够充放电的蓄电池；

所述的电源切换激活部分分别与蓄电池本体、外接电源接头部分、板卡电源生成部分和电源信号采集部分电性连接，其能在一定条件下在蓄电池本体的电源和外接电源之间进行切换，将切换的电源提供给电源采样和电压转换部分；

所述的外接电源接头部分引入外接电源，用于触发、激活电源切换激活部分。

其中，所述的电源采样和电压转换部分包括电源信号采集部分、板卡电源生成部分，其分别与所述的电源切换激活部分电性连接，其中：

所述的电源信号采集部分对电源切换激活部分切换的电源进行采样用于后续分析；

所述的板卡电源生成部分将电源切换激活部分切换的电源电压转换成蓄电池负载板卡上所需的电源电压，所述的蓄电池负载板卡是嵌入到蓄电池本体内部的具有一定功耗和功能的电子线路板,其分别与板卡电源生成部分和电源信号采集部分电性连接。

其中，所述的电源切换激活部分包括：蓄电池本体电源输入开关、蓄电池电源选择开关和蓄电池本体电源输入激活开关，其中：

所述的蓄电池本体电源输入开关与蓄电池本体的正极电性连接，在未被激活前将蓄电池本体的电源输入隔断，蓄电池本体无法施加电能给板卡电源生成部分，板卡电源生成部分和蓄电池负载板卡不工作，蓄电池本体此时处于超低功耗状态；

所述的蓄电池电源选择开关分别与外接电源接头部分、蓄电池本体电源输入开关、板卡电源生成部分和电源信号采集部分电性连接，其接收蓄电池本体的电源和外接电源，通过比较蓄电池本体的电源和外接电源的电压值，选择其中电压较高的作为板卡电源生成部分的电源输入；

所述的蓄电池本体电源输入激活开关分别与外接电源接头部分和蓄电池本体电源输入开关电性连接，当未接入外接电源时，蓄电池本体电源输入激活开关将蓄电池本体电源输入开关关断，使蓄电池本体处于超低功耗状态；当接入外接电源时，蓄电池本体电源输入激活开关将蓄电池本体电源输入开关开启，蓄电池本体的电源输入蓄电池电源选择开关，由蓄电池电源选择开关选择蓄电池本体的电源和外接电源给板卡电源生成部分作为电源输入；蓄电池本体电源输入激活开关被触发至少一次后，蓄电池本体电源输入开关始终处于导通状态，即使去除外接电源的输入，蓄电池本体电源输入开关也处于导通状态，此时由蓄电池本体给板卡电源生成部分和蓄电池负载板卡提供电能。

其中，所述的电源切换激活部分、外接电源接头部分、电源信号采集部分和板卡电源生成部分嵌入到蓄电池本体中，或者外挂在蓄电池本体上。

其中，所述蓄电池本体电源输入开关包括MOS管、电阻R2和R11，电阻R2和R11串联，R2和R11串联的电阻一端接到MOS管的S端，一端接地，R2和R11的分压作为MOS管的G端，在初始化状态保证MOS管可靠关闭。

其中，所述MOS管为P沟道MOS管。

其中，所述蓄电池本体电源输入激活开关包括电阻R5、R3、R15、R13、电容、稳压二极管和MOS管，MOS管的S端接地，MOS管的D端连接R13用于控制蓄电池本体电源输入开关的导通和关断，稳压二极管A极接地，K极和R3连接作为MOS管的G端的限压保护，R5和R15串联，一端接地，一端连接蓄电池电源选择开关的输出，R5和R15的分压连接R3的另一端作为MOS管的G极控制，电容和R15并联。

    其中，所述MOS管为N沟道MOS管。

其中，所述蓄电池电源选择开关包括二极管D3和二极管D4，二极管D3的A极连接蓄电池本体电源输入开关的输出，二极管D4的A级连接外接电源接头部分，二极管D3的K极和二极管D4的K级连接作为蓄电池电源选择开关的输出。

其中，所述电源信号采集部分包括电阻R4和电阻R8，R4和R8串联，一端接地，一端接蓄电池电源选择开关的输出，R4和R8的分压作为电源信号采集部分的输出电压。

其中，所述外接电源为外接蓄电池组或其它可以生成直流电压的电源。

附图说明

图1：本发明具备激活功能的蓄电池电源控制电路功能框架示意图。

图2：本发明具备激活功能的蓄电池电源控制电路的电路原理图。

图3：本发明具备激活功能的蓄电池电源控制电路中电源切换激活部分的电路原理图。

图4：本发明具备激活功能的蓄电池电源控制电路中电源信号采集部分的电路原理图。

附图标记说明

1、  蓄电池本体

2、  电源切换激活部分

3、  外接电源接头部分

4、  电源信号采集部分

5、  板卡电源生成部分

6、  蓄电池负载板卡

7、  蓄电池本体电源输入开关

8、  蓄电池电源选择开关

9、  蓄电池本体电源输入激活开关。

具体实施方式

下列结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域技术人员来说，在不脱离本发明技术构思的前提下，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。

如图1所示，本发明提供一种具备激活功能的蓄电池电源控制电路，包括：蓄电池本体1、电源切换激活部分2、外接电源接头部分3以及电源采样和电压转换部分，其包括电源信号采集部分4、板卡电源生成部分5负载板卡，其中，所述的蓄电池本体1至少包括一套能够存储电能并能够充放电的蓄电池；所述的电源切换激活部分2分别与蓄电池本体1、外接电源接头部分3、板卡电源生成部分5和电源信号采集部分4电性连接，其能在一定条件下在蓄电池本体的电源和外接电源之间进行切换，将切换的电源提供给电源信号采集部分4和板卡电源生成部分5；所述的外接电源接头部分3引入外接电源，用于触发、激活电源切换激活部分2；所述的电源信号采集部分4对电源切换激活部分2切换的电源进行采样并用于后续分析；所述的板卡电源生成部分5将电源切换激活部分2切换的电源电压转换成蓄电池负载板卡6上所需的电源电压，所述的蓄电池负载板卡6是嵌入到蓄电池本体1内部的具有一定功耗和功能的电子线路板,其分别与板卡电源生成部分5和电源信号采集部分4电性连接。

所述的电源切换激活部分2包括：蓄电池本体电源输入开关7、蓄电池电源选择开关8和蓄电池本体电源输入激活开关9，其中，所述的蓄电池本体电源输入开关7与蓄电池本体1的正极电性连接，在未被激活前将蓄电池本体1的电源输入隔断，蓄电池本体1无法施加电能给板卡电源生成部分5，板卡电源生成部分5和蓄电池负载板卡6不工作，蓄电池本体1此时处于超低功耗状态；所述的蓄电池电源选择开关8分别与外接电源接头部分3、蓄电池本体电源输入开关9、板卡电源生成部分5和电源信号采集部分4电性连接，其接收蓄电池本体1的电源和外接电源，通过比较蓄电池本体1的电源和外接电源的电压值，选择其中电压较高的作为板卡电源生成部分5的电源输入；所述的蓄电池本体电源输入激活开关9分别与外接电源接头部分3和蓄电池本体电源输入开关7电性连接，当未接入外接电源时，蓄电池本体电源输入激活开关9将蓄电池本体电源输入开关7关断，使蓄电池本体1处于超低功耗状态；当接入外接电源时，蓄电池本体电源输入激活开关9将蓄电池本体电源输入开关7开启，蓄电池本体1的电源输入蓄电池电源选择开关8，由蓄电池电源选择开关8选择蓄电池本体1的电源和外接电源中电压值较高的给板卡电源生成部分5作为电源输入；蓄电池本体1电源输入激活开关被触发至少一次后，蓄电池本体1电源输入开关始终处于导通状态，即使去除外接电源的输入，蓄电池本体电源输入开关7也处于导通状态，此时由蓄电池本体1给板卡电源生成部分5和蓄电池负载板卡6提供电能。

其中，所述的电源切换激活部分2、外接电源接头部分3、电源信号采集部分4和板卡电源生成部分5嵌入到蓄电池本体1中，或者外挂在蓄电池本体1上；所述外接电源可以是外接蓄电池组或其它可以生成直流电压的电源。

请参阅图2-图3所示，其分别为整个具备激活功能的蓄电池电源控制电路的电路原理图和其中电源切换激活部分的电路原理图，如图所示，蓄电池本体电源输入开关7由P沟道MOS管Q2、电阻R2和R11组成，电阻R2和R11串联，R2和R11串联的电阻一端接到MOS管的S端，一端接地，R2和R11的分压作为MOS管的G端，在初始化状态保证MOS管可靠关闭；蓄电池电源选择开关8由二极管D3和D4组成，二极管D3的A极连接蓄电池本体电源输入开关的输出，二极管D4的A级连接外接电源接头部分，二极管D3的K极和二极管D4的K级连接作为蓄电池电源选择开关的输出；蓄电池本体电源输入激活开关9由电阻R5、R3、R15、R13、电容C3、稳压二极管D2和N沟道MOS管Q1组成，其中，R15为下拉电阻，MOS管的S端接地，MOS管的D端连接R13用于控制蓄电池本体电源输入开关的导通和关断，稳压二极管A极接地，K极和R3连接作为MOS管的G端的限压保护，R5和R15串联，一端接地，一端连接蓄电池电源选择开关的输出，R5和R15的分压连接R3的另一端作为MOS管的G极控制，电容和R15并联。

初始工作时，由R2和R11产生的分压关断Q2，二极管D3的K极没有输出， J4作为外接电源接头部分3没有引入外接电源， 二极管D4的K极没有输出，Q1由于下拉电阻R15使得Q1的G极为低电平，Q1处于关断状态，蓄电池本体1处于超低功耗；当J4引入外接电源，使得二极管D4的K极产生电压，Q1的G极为高电平，Q1导通，Q2的G极为低电平，Q2导通，二极管D3的A极端产生电压，由二极管D3和D4选择J4引入的电源和蓄电池本体1的电源的电压值较高的作为输出电压施加到板卡电源生成部分5，并且完成Q2的激活；当Q2激活后，移除J4上的外部电源，二极管D3将蓄电池本体1的电源作为电源输出，Q1的G极仍然保持高电平，Q1导通，Q2的G极为低电平，Q2导通，蓄电池本体1持续提供电源给板卡电源生成部分5。

图4是电源信号采集部分的电路原理图，如图所示，电源信号采集部分4由电阻R4和R8组成，R4和R8串联，一端接地，一端接蓄电池电源选择开关的输出，R4和R8的分压作为电源信号采集部分的输出电压所述电源信号采集部分4将电源切换激活部分2的输出电压进行分压采集，并将采集信号进行调理传递给蓄电池负载板卡6并用于监控当前管理电路工作状态。

作为一个优选实施方式，所述的电源切换激活部分2、电源接头部分3、电源信号采集部分4和板卡电源生成部分5嵌入到蓄电池本体1中，或者外挂在蓄电池本体1上。

本发明提供的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，操作简便，将蓄电池配组前的电能功耗大大降低，蓄电池本体在生产时不会因为自身功耗而造成充放电延迟，蓄电池配组前也不会因为存放时间的因素造成电能不足，从而影响整个蓄电池组的电能平衡，具有广泛推广意义。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求书的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (11)

1.一种具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：包括：蓄电池本体、电源切换激活部分、外接电源接头部分，其中：

所述的蓄电池本体至少包括一套能够存储电能并能够充放电的蓄电池；

所述的电源切换激活部分分别与蓄电池本体、外接电源接头部分电性连接，其能在一定条件下在蓄电池本体的电源和外接电源之间进行切换，将切换的电源提供给电源采样和电压转换部分；

所述的外接电源接头部分引入外接电源，用于触发、激活电源切换激活部分。

2.根据权利要求1所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述的电源采样和电压转换部分包括电源信号采集部分、板卡电源生成部分，所述电源信号采集部分和板卡电源生成部分分别与所述的电源切换激活部分电性连接，其中：

所述的电源信号采集部分对电源切换激活部分切换的电源进行采样用于后续分析；

所述的板卡电源生成部分将电源切换激活部分切换的电源电压转换成蓄电池负载板卡上所需的电源电压，所述的蓄电池负载板卡是嵌入到蓄电池本体内部的具有一定功耗和功能的电子线路板,其分别与板卡电源生成部分和电源信号采集部分电性连接。

3.根据权利要求1-2任一项所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述的电源切换激活部分包括：蓄电池本体电源输入开关、蓄电池电源选择开关和蓄电池本体电源输入激活开关，其中：

所述的蓄电池本体电源输入开关与蓄电池本体的正极电性连接，在未被激活前将蓄电池本体的电源输入隔断，蓄电池本体无法施加电能给板卡电源生成部分，板卡电源生成部分和蓄电池负载板卡不工作，蓄电池本体此时处于超低功耗状态；

所述的蓄电池电源选择开关分别与外接电源接头部分、蓄电池本体电源输入开关、板卡电源生成部分和电源信号采集部分电性连接，其接收蓄电池本体的电源和外接电源，通过比较蓄电池本体的电源和外接电源的电压值，选择其中电压较高的作为板卡电源生成部分的电源输入；

所述的蓄电池本体电源输入激活开关分别与外接电源接头部分和蓄电池本体电源输入开关电性连接，当未接入外接电源时，蓄电池本体电源输入激活开关将蓄电池本体电源输入开关关断，使蓄电池本体处于超低功耗状态；当接入外接电源时，蓄电池本体电源输入激活开关将蓄电池本体电源输入开关开启，蓄电池本体的电源输入蓄电池电源选择开关，由蓄电池电源选择开关选择蓄电池本体的电源和外接电源给板卡电源生成部分作为电源输入；蓄电池本体电源输入激活开关被触发至少一次后，蓄电池本体电源输入开关始终处于导通状态，即使去除外接电源的输入，蓄电池本体电源输入开关也处于导通状态，此时由蓄电池本体给板卡电源生成部分和蓄电池负载板卡提供电能。

4.根据权利要求2所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述的电源切换激活部分、外接电源接头部分、电源信号采集部分和板卡电源生成部分嵌入到蓄电池本体中，或者外挂在蓄电池本体上。

5.根据权利要求3所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述蓄电池本体电源输入开关包括MOS管、电阻R2和R11，电阻R2和R11串联，R2和R11串联的电阻一端接到MOS管的S端，一端接地，R2和R11的分压作为MOS管的G端，在初始化状态保证MOS管可靠关闭。

6.根据权利要求5所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述MOS管为P沟道MOS管。

7.根据权利要求3所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述蓄电池本体电源输入激活开关包括电阻R5、R3、R15、R13、电容、稳压二极管和MOS管，MOS管的S端接地，MOS管的D端连接R13用于控制蓄电池本体电源输入开关的导通和关断，稳压二极管A极接地，K极和R3连接作为MOS管的G端的限压保护，R5和R15串联，一端接地，一端连接蓄电池电源选择开关的输出，R5和R15的分压连接R3的另一端作为MOS管的G极控制，电容和R15并联。

8.根据权利要求7所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述MOS管为N沟道MOS管。

9.根据权利要求3所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述蓄电池电源选择开关包括二极管D3和二极管D4，二极管D3的A极连接蓄电池本体电源输入开关的输出，二极管D4的A级连接外接电源接头部分，二极管D3的K极和二极管D4的K级连接作为蓄电池电源选择开关的输出。

10.根据权利要求3所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述电源信号采集部分包括电阻R4和电阻R8，R4和R8串联，一端接地，一端接蓄电池电源选择开关的输出，R4和R8的分压作为电源信号采集部分的输出电压。

11.根据权利要求1-2、4-11中任一项所述的具备激活功能的蓄电池电源控制电路，其特征在于：所述外接电源为外接蓄电池组或其它可以生成直流电压的电源。