CN105978064B - 一种自锁式电池过放过充保护电路及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明属于电池保护电路技术领域，尤其涉及一种自锁式电池过放过充保护电路及灯具。在本发明实施例中，自锁式电池过放过充保护电路包括控制LED负载供电通路的开关管和自锁电路，当所述充电电池BT1过放到预设的欠压保护点时，自锁电路控制所述开关管关断LED负载供电通路，当所述充电电池BT1过充到预设的过压保护点时，自锁电路对所述充电电池BT1进行放电，从而实现了对充电电池BT1的过放过充保护，延长了电池的寿命。

Description

一种自锁式电池过放过充保护电路及灯具

技术领域

本发明属于电池保护电路技术领域，尤其涉及一种自锁式电池过放过充保护电路及灯具。

背景技术

充电电池由于可以多次充放电，为用电器提供持久的供电，已经被广泛应用于人们的日常生活当中。

如果不对充电电池进行严格的过充过放保护，电池的使用寿命会变短甚至会彻底损坏。这样不仅会影响使用者的体验，也会增加成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种自锁式电池过放过充保护电路，旨在解决现在的电池由于没有进行保护，存在寿命短甚至损坏的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种自锁式电池过放过充保护电路，接LED负载，所述自锁式电池过放过充保护电路包括充电电源和充电电池BT1，所述自锁式电池过放过充保护电路还包括：

第一端和第二端分别接所述充电电池BT1正极与LED负载，控制所述LED负载供电通路的开关管；

分别与充电电池BT1、开关管的控制端连接，当所述充电电池BT1过放到预设的欠压保护点时，控制所述开关管关断LED负载供电通路，或者当所述充电电池BT1过充到预设的过压保护点时，对所述充电电池BT1进行放电的自锁电路。

上述结构中，所述开关管采用MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极为所述开关管的第一端，所述MOS管Q1的源极为所述开关管的第二端，所述MOS管Q1的栅极为所述开关管的控制端。

上述结构中，所述自锁电路包括：

电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、二极管D3、二极管D5、二极管D7、比较器U1A、比较器U1B、电容C1、三端稳压器U2和电压比较器CD；

所述电阻R3和电压比较器CD串接在所述充电电池BT1负极与地之间，所述电阻R2的第一端接所述充电电池BT1正极，所述电阻R2的第二端接所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的基极接所述电阻R3和电压比较器CD的公共连接端，所述二极管D3的阳极同时接所述三极管Q2的集电极和MOS管Q1的栅极，所述二极管D3的阴极接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R8接所述二极管D3的阴极，所述三极管Q4的发射极接电源，所述电阻R4连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间，所述三极管Q4的集电极通过电容C1接地，所述三极管Q3的基极通过电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述电阻R12连接在所述三极管Q3的基极与地之间，所述三极管Q5的发射极接电源，所述三极管Q5的集电极通过所述电阻R13接地，所述三极管Q5的基极同时接所述比较器U1A的输出端和二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极接所述三极管Q4的集电极，所述比较器U1A的同相输入端接分压电阻，所述比较器U1A的负相输入端同时接所述比较器U1B的同相输入端和三端稳压器U2的阴极，所述三端稳压器U2的阳极接地，所述三端稳压器U2的控制端通过分压电阻接电源，所述比较器U1B的同相输入端和反相输入端分别接分压电阻，所述比较器U1B的输出端接所述二极管D7的阳极，所述二极管D7的阴极接所述二极管D5的阳极。

上述结构中，所述充电电源包括太阳能电源和直流电源。

本发明实施例的另一目的在于提供一种灯具，包括LED负载，所述灯具还包括自锁式电池过放过充保护电路，所述自锁式电池过放过充保护电路包括充电电源和充电电池BT1，所述自锁式电池过放过充保护电路还包括：

第一端和第二端分别接所述充电电池BT1正极与LED负载，控制所述LED负载供电通路的开关管；

分别与充电电池BT1、开关管的控制端连接，当所述充电电池BT1过放到预设的欠压保护点时，控制所述开关管关断LED负载供电通路，或者当所述充电电池BT1过充到预设的过压保护点时，对所述充电电池BT1进行放电的自锁电路。

上述结构中，所述开关管采用MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极为所述开关管的第一端，所述MOS管Q1的源极为所述开关管的第二端，所述MOS管Q1的栅极为所述开关管的控制端。

上述结构中，所述自锁电路包括：

电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、二极管D3、二极管D5、二极管D7、比较器U1A、比较器U1B、电容C1、三端稳压器U2和电压比较器CD；

所述电阻R3和电压比较器CD串接在所述充电电池BT1负极与地之间，所述电阻R2的第一端接所述充电电池BT1正极，所述电阻R2的第二端接所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的基极接所述电阻R3和电压比较器CD的公共连接端，所述二极管D3的阳极同时接所述三极管Q2的集电极和MOS管Q1的栅极，所述二极管D3的阴极接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R8接所述二极管D3的阴极，所述三极管Q4的发射极接电源，所述电阻R4连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间，所述三极管Q4的集电极通过电容C1接地，所述三极管Q3的基极通过电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述电阻R12连接在所述三极管Q3的基极与地之间，所述三极管Q5的发射极接电源，所述三极管Q5的集电极通过所述电阻R13接地，所述三极管Q5的基极同时接所述比较器U1A的输出端和二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极接所述三极管Q4的集电极，所述比较器U1A的同相输入端接分压电阻，所述比较器U1A的负相输入端同时接所述比较器U1B的同相输入端和三端稳压器U2的阴极，所述三端稳压器U2的阳极接地，所述三端稳压器U2的控制端通过分压电阻接电源，所述比较器U1B的同相输入端和反相输入端分别接分压电阻，所述比较器U1B的输出端接所述二极管D7的阳极，所述二极管D7的阴极接所述二极管D5的阳极。

上述结构中，所述充电电源包括太阳能电源和直流电源。

在本发明实施例中，自锁式电池过放过充保护电路包括控制LED负载供电通路的开关管和自锁电路，当所述充电电池BT1过放到预设的欠压保护点时，自锁电路控制所述开关管关断LED负载供电通路，当所述充电电池BT1过充到预设的过压保护点时，自锁电路对所述充电电池BT1进行放电，从而实现了对充电电池BT1的过放过充保护，延长了电池的寿命。

附图说明

图1是本发明实施例提供的自锁式电池过放过充保护电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的自锁式电池过放过充保护电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

一种自锁式电池过放过充保护电路，接LED负载1，所述自锁式电池过放过充保护电路包括充电电源2和充电电池BT1，所述充电电源2接充电电池BT1正极，所述自锁式电池过放过充保护电路还包括：

第一端和第二端分别接所述充电电池BT1正极与LED负载1，控制所述LED负载1供电通路的开关管3；

分别与充电电池BT1、开关管3的控制端连接，当所述充电电池BT1过放到预设的欠压保护点时，控制所述开关管3关断LED负载供电通路，或者当所述充电电池BT1过充到预设的过压保护点时，对所述充电电池BT1进行放电的自锁电路4。

作为本发明一实施例，所述开关管3采用MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极为所述开关管3的第一端，所述MOS管Q1的源极为所述开关管3的第二端，所述MOS管Q1的栅极为所述开关管3的控制端。

作为本发明一实施例，所述自锁电路4包括：

电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、二极管D3、二极管D5、二极管D7、比较器U1A、比较器U1B、电容C1、三端稳压器U2和电压比较器CD；

所述电阻R3和电压比较器CD串接在所述充电电池BT1负极与地之间，所述电阻R2的第一端接所述充电电池BT1正极，所述电阻R2的第二端接所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的基极接所述电阻R3和电压比较器CD的公共连接端，所述二极管D3的阳极同时接所述三极管Q2的集电极和MOS管Q1的栅极，所述二极管D3的阴极接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R8接所述二极管D3的阴极，所述三极管Q4的发射极接电源，所述电阻R4连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间，所述三极管Q4的集电极通过电容C1接地，所述三极管Q3的基极通过电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述电阻R12连接在所述三极管Q3的基极与地之间，所述三极管Q5的发射极接电源，所述三极管Q5的集电极通过所述电阻R13接地，所述三极管Q5的基极同时接所述比较器U1A的输出端和二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极接所述三极管Q4的集电极，所述比较器U1A的同相输入端接分压电阻，所述比较器U1A的负相输入端同时接所述比较器U1B的同相输入端和三端稳压器U2的阴极，所述三端稳压器U2的阳极接地，所述三端稳压器U2的控制端通过分压电阻接电源，所述比较器U1B的同相输入端和反相输入端分别接分压电阻，所述比较器U1B的输出端接所述二极管D7的阳极，所述二极管D7的阴极接所述二极管D5的阳极。

作为本发明一实施例，所述充电电源2包括太阳能电源和直流电源。

如图1所示，本发明实施例还提供一种灯具，包括LED负载1，所述灯具还包括自锁式电池过放过充保护电路，所述自锁式电池过放过充保护电路包括充电电源2和充电电池BT1，所述自锁式电池过放过充保护电路还包括：

第一端和第二端分别接所述充电电池BT1正极与LED负载1，控制所述LED负载1供电通路的开关管3；

分别与充电电池BT1、开关管3的控制端连接，当所述充电电池BT1过放到预设的欠压保护点时，控制所述开关管3关断LED负载供电通路，或者当所述充电电池BT1过充到预设的过压保护点时，对所述充电电池BT1进行放电的自锁电路4。

作为本发明一实施例，所述开关管3采用MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极为所述开关管3的第一端，所述MOS管Q1的源极为所述开关管3的第二端，所述MOS管Q1的栅极为所述开关管3的控制端。

作为本发明一实施例，所述自锁电路4包括：

电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、二极管D3、二极管D5、二极管D7、比较器U1A、比较器U1B、电容C1、三端稳压器U2和电压比较器CD；

所述电阻R3和电压比较器CD串接在所述充电电池BT1负极与地之间，所述电阻R2的第一端接所述充电电池BT1正极，所述电阻R2的第二端接所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的基极接所述电阻R3和电压比较器CD的公共连接端，所述二极管D3的阳极同时接所述三极管Q2的集电极和MOS管Q1的栅极，所述二极管D3的阴极接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R8接所述二极管D3的阴极，所述三极管Q4的发射极接电源，所述电阻R4连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间，所述三极管Q4的集电极通过电容C1接地，所述三极管Q3的基极通过电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述电阻R12连接在所述三极管Q3的基极与地之间，所述三极管Q5的发射极接电源，所述三极管Q5的集电极通过所述电阻R13接地，所述三极管Q5的基极同时接所述比较器U1A的输出端和二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极接所述三极管Q4的集电极，所述比较器U1A的同相输入端接分压电阻，所述比较器U1A的负相输入端同时接所述比较器U1B的同相输入端和三端稳压器U2的阴极，所述三端稳压器U2的阳极接地，所述三端稳压器U2的控制端通过分压电阻接电源，所述比较器U1B的同相输入端和反相输入端分别接分压电阻，所述比较器U1B的输出端接所述二极管D7的阳极，所述二极管D7的阴极接所述二极管D5的阳极。

作为本发明一实施例，所述充电电源2包括太阳能电源和直流电源。

该自锁式电池过放过充保护电路的工作原理为：

正常工作条件下，保护回路不工作，当充电电池BT1充电到设定的过压保护点时，电路通过三极管Q3和电阻R3释放掉多余的电量，对充电电池BT1进行过充保护；当充电电池BT1被放电到设定的欠压保护点时，通过来自比较器U1B的触发电平，使自锁电路4工作，促使MOS管Q1始终处于关断状态，对充电电池BT1进行过放保护，直到电池电压重新充满电时，再由比较器U1A反转来自动解锁，再次恢复电路的正常工作状态。

在本发明实施例中，自锁式电池过放过充保护电路包括控制LED负载供电通路的开关管和自锁电路，当所述充电电池BT1过放到预设的欠压保护点时，自锁电路控制所述开关管关断LED负载供电通路，当所述充电电池BT1过充到预设的过压保护点时，自锁电路对所述充电电池BT1进行放电，从而实现了对充电电池BT1的过放过充保护，延长了电池的寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自锁式电池过放过充保护电路，接LED负载，其特征在于，所述自锁式电池过放过充保护电路包括充电电源和充电电池BT1，所述自锁式电池过放过充保护电路还包括：

第一端和第二端分别接所述充电电池BT1正极与LED负载，控制所述LED负载供电通路的开关管；

分别与充电电池BT1、开关管的控制端连接，当所述充电电池BT1过放到预设的欠压保护点时，控制所述开关管关断LED负载供电通路，或者当所述充电电池BT1过充到预设的过压保护点时，对所述充电电池BT1进行放电的自锁电路；

所述开关管采用MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极为所述开关管的第一端，所述MOS管Q1的源极为所述开关管的第二端，所述MOS管Q1的栅极为所述开关管的控制端；

所述自锁电路包括：

电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、二极管D3、二极管D5、二极管D7、比较器U1A、比较器U1B、电容C1、三端稳压器U2和电压比较器CD；

所述电阻R3和电压比较器CD串接在所述充电电池BT1负极与地之间，所述电阻R2的第一端接所述充电电池BT1正极，所述电阻R2的第二端接所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的基极接所述电阻R3和电压比较器CD的公共连接端，所述二极管D3的阳极同时接所述三极管Q2的集电极和MOS管Q1的栅极，所述二极管D3的阴极接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R8接所述二极管D3的阴极，所述三极管Q4的发射极接电源，所述电阻R4连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间，所述三极管Q4的集电极通过电容C1接地，所述三极管Q3的基极通过电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述电阻R12连接在所述三极管Q3的基极与地之间，所述三极管Q5的发射极接电源，所述三极管Q5的集电极通过所述电阻R13接地，所述三极管Q5的基极同时接所述比较器U1A的输出端和二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极接所述三极管Q4的集电极，所述比较器U1A的同相输入端接分压电阻，所述比较器U1A的负相输入端同时接所述比较器U1B的同相输入端和三端稳压器U2的阴极，所述三端稳压器U2的阳极接地，所述三端稳压器U2的控制端通过分压电阻接电源，所述比较器U1B的同相输入端和反相输入端分别接分压电阻，所述比较器U1B的输出端接所述二极管D7的阳极，所述二极管D7的阴极接所述二极管D5的阳极。

2.如权利要求1所述的自锁式电池过放过充保护电路，其特征在于，所述充电电源包括太阳能电源和直流电源。

3.一种灯具，包括LED负载，其特征在于，所述灯具还包括自锁式电池过放过充保护电路，所述自锁式电池过放过充保护电路包括充电电源和充电电池BT1，所述自锁式电池过放过充保护电路还包括：

第一端和第二端分别接所述充电电池BT1正极与LED负载，控制所述LED负载供电通路的开关管；

分别与充电电池BT1、开关管的控制端连接，当所述充电电池BT1过放到预设的欠压保护点时，控制所述开关管关断LED负载供电通路，或者当所述充电电池BT1过充到预设的过压保护点时，对所述充电电池BT1进行放电的自锁电路；

所述开关管采用MOS管Q1，所述MOS管Q1的漏极为所述开关管的第一端，所述MOS管Q1的源极为所述开关管的第二端，所述MOS管Q1的栅极为所述开关管的控制端；

所述自锁电路包括：

电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R8、电阻R9、电阻R12、电阻R13、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、二极管D3、二极管D5、二极管D7、比较器U1A、比较器U1B、电容C1、三端稳压器U2和电压比较器CD；

所述电阻R3和电压比较器CD串接在所述充电电池BT1负极与地之间，所述电阻R2的第一端接所述充电电池BT1正极，所述电阻R2的第二端接所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的集电极接地，所述三极管Q2的基极接所述电阻R3和电压比较器CD的公共连接端，所述二极管D3的阳极同时接所述三极管Q2的集电极和MOS管Q1的栅极，所述二极管D3的阴极接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R8接所述二极管D3的阴极，所述三极管Q4的发射极接电源，所述电阻R4连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间，所述三极管Q4的集电极通过电容C1接地，所述三极管Q3的基极通过电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述电阻R12连接在所述三极管Q3的基极与地之间，所述三极管Q5的发射极接电源，所述三极管Q5的集电极通过所述电阻R13接地，所述三极管Q5的基极同时接所述比较器U1A的输出端和二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极接所述三极管Q4的集电极，所述比较器U1A的同相输入端接分压电阻，所述比较器U1A的负相输入端同时接所述比较器U1B的同相输入端和三端稳压器U2的阴极，所述三端稳压器U2的阳极接地，所述三端稳压器U2的控制端通过分压电阻接电源，所述比较器U1B的同相输入端和反相输入端分别接分压电阻，所述比较器U1B的输出端接所述二极管D7的阳极，所述二极管D7的阴极接所述二极管D5的阳极。

4.如权利要求3所述的灯具，其特征在于，所述充电电源包括太阳能电源和直流电源。