CN109088446A - 供电装置保护电路、车用蓄电池及供电装置保护方法 - Google Patents

供电装置保护电路、车用蓄电池及供电装置保护方法 Download PDF

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CN109088446A CN201710449023.4A CN201710449023A CN109088446A CN 109088446 A CN109088446 A CN 109088446A CN 201710449023 A CN201710449023 A CN 201710449023A CN 109088446 A CN109088446 A CN 109088446A
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Abstract

本发明提供一种供电装置保护电路、车用蓄电池及供电装置保护方法。供电装置保护电路包括电压采集控制电路和设置于供电装置输出端与受电装置输入端之间的开关单元；电压采集控制电路用于对供电装置的输出电压进行监测，并根据监测到的电压决定开关单元的开闭，在该方案当中，开关单元的开闭并不是依据供电装置输出电压是否大于单一阈值来决定的，而分别依据不同的门限阈值，将控制供电装置与受电装置间电连接连通与断开的阈值分开，使得供电装置与受电装置间的电连接不会随着供电装置输出电压在某一门限值附近跳动而不断切换，保护了供电装置与受电装置，延长了二者的使用寿命，提升了供电装置与受电装置工作的可靠性与稳定性。

Description

供电装置保护电路、车用蓄电池及供电装置保护方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及供电装置保护电路、车用蓄电池及供电装置保护方法。
背景技术
电池是一种能够将化学能转化成电能的存储装置。电池的出现，很好了解决了用电需求地点与供电地点之间不匹配的问题。特别是蓄电池这种可以实现充放电的二次电池出现后，也进一步推动了以蓄电池为供能设备的各类型电子设备的发展，大到电动交通工具，小到手机、笔记本电脑等。与此同时，电池质量的好坏也成了评判电子设备的重要指标，质量优秀的蓄电池不仅能够为受电设备提供长久的续航、快速的充电速度、安全的供电过程，还应当具有较长的使用寿命。
锂电池、铅酸电池等是当今比较常用的化学电池，这些化学电池都有自己的电压平台。比如三元锂电池的电压平台为2.7V，当电芯的电压低于这一值时，锂电池就会受到严重损坏。为了避免电池遭到损坏，基本在所有的蓄电池进行充放电的过程中都有进行电压检测，例如，部分电池具有开关保护电路，其通过比较器来判断电池输出端电压的大小。只有在输出端电压大于某一阈值时，开关保护电路才会控制开关打开，让电池对受电装置进行供电；而当电池输出端的电压小于该阈值时，开关保护电路会断开电池与受电装置之间的电连接，停止供电装置对受电装置的供电，避免供电装置遭到损坏。
这种开关保护电路的方案确实能解决外部电路消耗电量导致损坏锂电池的问题，但是，当电池输出端的电压在阈值附近变化时，会导致开关抖动，使得电池对受电装置的供电时断时续，进而使得电池与受电装置中的元器件遭到损坏，缩短电池和受电装置的寿命，降低二者的工作可靠性。
所以针对上述问题，现在亟需提供一种新的针对电池的保护方案，以避免电池输出端电压在阈值附近变化时引起开关保护电路抖动，损坏受电装置与电池，影响用户体验的问题。
发明内容
本发明实施例提供的供电装置保护电路、车用蓄电池及供电装置保护方法，主要解决的技术问题是：解决现有开关保护电路采用单一阈值对电池输出端的电压进行检测，当电池输出电压在检测阈值附近变化时，会导致开关抖动，电池对受电装置的供电时断时续，损坏电池与受电装置的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种供电装置保护电路，所述供电装置保护电路包括电压采集控制电路和设置于供电装置输出端与受电装置输入端之间的开关单元；所述电压采集控制电路与所述开关单元的开关控制端连接；
所述电压采集控制电路用于对所述供电装置的输出电压进行监测，在监测到所述输出电压大于开启门限，或所述输出电压逐渐降低但尚大于关闭门限时，控制所述开关单元连通所述供电装置输出端与所述受电装置输入端；以及在所述输出电压小于所述关闭门限，或所述输出电压逐渐升高但尚小于所述开启门限时，控制所述开关单元断开所述供电装置输出端与所述受电装置输入端间的电连接；所述开启门限大于所述关闭门限。
可选地，所述开关单元为场效应管，所述开关单元的开关控制端为所述场效应管的栅极，所述场效应管的源极与漏极分别与所述供电装置的输出端及受电装置的输入端连接；
或，
所述开关单元为三极管，所述开关单元的开关控制端为所述三极管的基极，所述三极管的发射极与集电极分别与所述供电装置的输出端及受电装置的输入端连接。
可选地，所述电压采集控制电路包括开启检测支路与断开检测支路；所述开启检测支路的第一供能端与所述供电装置的输出端直接连接，用于在检测到所述供电装置的输出电压升高至所述开启门限后，控制所述开关单元闭合；所述断开检测支路的第二供能端与所述受电装置的输入端连接，用于在检测所述供电装置的输出电压降低至所述关闭门限后，控制所述开关单元断开；所述第二供能端接受到所述供电装置的供电后，所述断开检测支路开始工作，同时所述开启检测支路停止工作。
可选地，所述开关单元为场效应管；所述开启检测支路包括第一三极管及负极与所述第一三极管发射极连接，正极与地连接的稳压二极管；所述开启检测支路还包括设置在所述场效应管源极与栅极之间的第一阻抗单元，设置在所述场效应管栅极与所述第一晶体三极管基极之间的第二阻抗单元以及设置在所述场效应管栅极与所述第一晶体三极管集电极之间的第三阻抗单元，所述稳压二极管的反向击穿电压决定所述开启门限的大小。
可选地，所述开关单元为场效应管；所述断开检测支路包括第一支路与第二支路，所述第一支路包括连接在所述受电装置输入端与地之间的第四阻抗单元，以及用于对所述第四阻抗单元的电压进行采样的模数转换器和根据所述模数转换器的采样结果控制向所述第二支路的采集控制端输出电平高低的单片机；
所述第二支路包括第二三极管，第三三极管，所述第二三极管的发射极与所述第三三极管的集电极电连接；所述第二支路还包括设置在所述场效应管源极与栅极之间的第五阻抗单元，设置在所述场效应管栅极与所述第二三极管基极之间的第六阻抗单元，设置在所述场效应管栅极与所述第二晶体三极管集电极之间的第七阻抗单元，设置在所述采集控制端与所述第三三极管基极之间的第八阻抗单元和设置在所述采集控制端与所述第三三极管发射极之间的第九阻抗单元。
可选地，所述第一阻抗单元与所述第五阻抗单元为同一阻抗单元，所述第二阻抗单元与所述第六阻抗单元为同一阻抗单元，所述第三阻抗单元与所述第七阻抗单元为同一阻抗单元，所述第一三极管与所述第二三极管为同一三极管，且所述稳压二极管的负极与第三三极管的集电极电连接，所述稳压二极管的正极与所述第三三极管的发射极连接。
本发明实施例还提供一种车用蓄电池，所述车用蓄电池包括供电装置与如前任一项所述的供电装置保护电路，所述供电装置保护电路的开关单元设置于所述供电装置的输出端与对应受电装置输入端之间。
本发明实施例还提供一种供电装置保护方法，包括：
通过电压采集控制电路对供电装置输出端的输出电压进行监测；
根据监测结果对设置于所述供电装置输出端与受电装置输入端间的开关单元的开闭进行控制：若监测到所述输出电压大于开启门限，或所述输出电压逐渐降低但尚大于关闭门限，控制所述开关单元闭合；若监测到所述输出电压小于所述关闭门限，或所述输出电压逐渐升高但尚小于所述开启门限，控制所述开关单元断开，所述开启门限大于所述关闭门限。
可选地，所述供电装置保护方法还包括：在控制所述开关单元断开时，控制停止所述供电装置对所述电压采集控制电路的供电。
可选地，所述开关单元还包括开关控制端，所述开关单元为场效应管，所述开关单元的开关控制端为所述场效应管的栅极，所述场效应管的源极与漏极分别与所述供电装置的输出端及受电装置的输入端连接。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行前述的任一项的供电装置保护方法。
本发明的有益效果是：
本发明实施例提供一种供电装置保护电路、车用蓄电池、供电装置保护方法以及计算机存储介质。上述供电装置保护电路包括电压采集控制电路和设置于供电装置输出端与受电装置输入端之间的开关单元；电压采集控制电路与开关单元的开关控制端连接，其用于对供电装置的输出电压进行监测，在监测到输出电压大于开启门限，或输出电压逐渐降低但尚大于关闭门限时，控制开关单元连通供电装置输出端与受电装置输入端；并在输出电压小于关闭门限，或输出电压逐渐升高但尚小于开启门限时，控制开关单元断开供电装置输出端与受电装置输入端间的电连接；而且开启门限大于关闭门限。在该方案当中，由于控制开关单元断开或连通供电装置输出端与受电装置输入端并不是依据供电装置输出电压是否大于单一阈值来决定的，对于断开控制与连通控制，分别依据不同的门限阈值，将控制供电装置与受电装置间电连接连通与断开的阈值分开，使得供电装置与受电装置间的电连接不会随着供电装置输出电压在某一门限值附近跳动而不断切换，保护了供电装置与受电装置，延长了二者的使用寿命，提升了供电装置与受电装置工作的可靠性与稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例一的提供的一种供电装置保护电路的架构图；
图2为本发明实施例一种电压采集控制电路根据开启门限与关闭门限对开关单元开闭的控制原理示意图；
图3为本发明实施例二的提供的一种蓄电池的电路结构示意图；
图4为本发明实施例二的提供供电保护方法的一种流程图；
图5为供电装置输出电压低于关闭门限情况下蓄电池电路结构的一种等效图；
图6为供电装置输出电压高于开启门限情况下蓄电池电路结构的一种等效图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。
实施例一：
为了解决现有开关保护电路方案中电池输出端电压在阈值附近变化时引起开关保护电路抖动，损坏受电装置与电池，影响用户体验的问题，本实施例提供一种供电装置保护电路，请参见图1：
供电装置保护电路1包括电压采集控制电路10与开关单元11，其中，开关单元11设置部署在需要被保护的供电装置输出端与受电装置输入端之间。顾名思义，供电装置就是提供电能的装置，包括锂电池、铅酸蓄电池、UPS蓄电池、磷酸铁锂蓄电池等各类型的蓄电池。受电装置泛指一切接受电能以电能作为动力来源的装置，例如常见的电动交通工具(如电瓶车、电动车等)，电子设备中的显示屏、音频输出装置，用于照明的灯具，用于加热的电动烹调器具等等。
应当理解的是，虽然本实施例中的供电装置保护电路1从名称上看是为了保护供电装置的电路，但实际上，其在保护供电装置的同时也对受电装置进行了保护。所以，如果供电装置不是蓄电池，而是其他种类的，提供的电压也容易发生变化的装置，则为了保护受电装置，也可以使用本实施例提供的供电装置来对受电装置进行保护。
开关单元11除了分别用于连接供电装置输出端的第一连接端111与用于连接受电装置输入端的第二连接端112以外，还包括一个控制端113。控制端113与电压采集控制电路10连接，根据电压采集控制电路10所采集的电压控制第一连接端111与第二连接端112之间的通断，进而实现供电装置是否向受电装置供电。
电压采集控制电路10用于对供电装置的输出电压进行监测，其主要关注供电装置输出电压同开启门限VTH1及关闭门限VTH2之间的关系，开启门限VTH1大于关闭门限VTH2：当监测供电装置输出端电压大于开启门限VTH1或者供电装置的输出电压逐渐减低，当尚大于关闭门限VTH2时，控制开关单元11连通供电装置输出端与受电装置输入端之间的电连接。同时，若电压采集控制电路10监测到供电装置输出端电压小于关闭门限VTH2或供电装置的输出电压逐渐升高，但尚低于开启门限VTH1时，控制开关单元11保持供电装置与受电装置间的电连接断开。请参见图2，图2示出了本实施例中电压采集控制电路10根据开启门限与关闭门限对开关单元11开闭的控制原理示意图。
从图2中可以看出，电压采集控制电路10对开关单元11的控制与开启门限VTH1与关闭门限VTH2有关，对于采集到供电装置输出电压小于关闭门限VTH2与大于开启门限VTH1的两种情况，则分别直接控制开关单元11执行断开动作与闭合动作。但是对于供电装置输出电压介于关闭门限VTH2与开启门限VTH1之间的情况，电压采集控制电路10的控制会结合供电装置输出电压的变化趋势对开关单元11进行控制：
当供电装置输出电压逐渐减低，例如在受电装置不停耗电，但没有外部电源对供电装置进行充电的情景下，则当供电装置的输出电压降至开启门限VTH1时，控制开关单元11保持闭合，连通供电装置输出端与受电装置输入端，让供电装置继续对受电装置进行供电；直至供电装置的输出锻压降至关闭门限VTH2时，才控制开关单元11断开，停止供电装置对受电装置的供电，以保护供电装置的电压不会降至电压平台之下，所以，本实施例中关闭门限VTH2的值应当大约供电装置的电压平台。
当供电装置输出电压逐渐升高，例如，连接了外部电源为供电装置充电的情景中，在供电装置的输出电压小于关闭门限VTH2时，供电装置不会对受电装置进行供电，当供电装置的输出电压逐渐达到关闭门限VTH2时，电压采集控制电路10会控制开关单元11继续保持断开状态；当供电装置的输出电压继续升高，直至达到开启门限VTH1后，电压采集控制电路10踩空控制开关单元11从断开状态切换到闭合状态，让供电装置开始对受电装置进行供电。
在本实施例的一种示例当中，开关单元11可以是三极管，三极管的发射极与集电极分别作为第一连接端111与第二连接端112同供电装置的输出端及受电装置的输入端连接；三极管的基极作为控制端113接受电压采集控制电路10的控制。应当理解的是，三极管是电流控制元件，因此，应当将电压采集控制电路10采集到电压转换成对应的电流，输入给三极管的基极。
在本实施例的另一种示例当中，开关单元11为场效应管，该场效应管的源极与漏极分别作为第一连接端111、第二连接端112同供电装置的输出端、受电装置的输入端连接，而场效应管的栅极作为控制端113，接受电压采集控制电路10的控制。场效应管是一种压控型元件，所以电压采集控制电路10可以直接通过其栅极的电压大小对场效应管的开启与截止(关闭)进行控制。
由于电压采集控制电路10在对供电装置的输出电压进行检测时，也会耗费一定的电能，而且在通常情况下，是由供电装置对电压采集控制电路10进行供电。所以，当供电装置的输出电压即将达到其电压平台时，为了避免对供电装置造成损坏，也应当停止供电装置对电压采集控制电路10的供电，也即，在电压采集控制电路10控制开关单元11断开供电装置输出端与受电装置输入端间电连接的同时，应当“自杀式”断开供电装置对自身的供电。下面给出一种包括这种可“自杀式”断电的电压采集控制电路的供电装置保护电路：
电压采集控制电路10包括开启检测支路与断开检测支路；开启检测支路的第一供能端与供电装置的输出端直接连接，用于在检测到供电装置的输出电压升高至开启门限VTH1后，控制开关单元11闭合。断开检测支路的第二供能端与受电装置的输入端连接，用于在检测供电装置的输出电压降低至关闭门限VTH2后，控制开关单元11断开。在本实施例中，开启检测支路第一供能端与断开检测支路第二供能端的供能来源虽然都是供电装置，但是第一供能端直接连接在供电装置的输出端，位于开关单元11第一连接端111之前，所以，不会受到开关单元11开闭的影响；而第二供能端连接与受电装置输入端连接，也即连接在开关单元11的第二连接端112之后，所以会受到开关单元11的控制，当开关单元11断开的情况下，断开检测支路的功能也会停止。
因为开启检测支路的工作与否不受开关单元11的控制，所以，当断开检测支路控制开关单元11断开供电装置输出端同受电装置输入端之间的电连接之后，开启检测支路还是可以继续对供电装置输出端的电压进行监测，当发现供电装置输出端的电压值达到开启门限VTH1后，控制开关单元11从断开状态进入闭合状态。同时，第二供能端接受到供电装置的供电，断开检测支路开始工作，此时不再需要开启检测支路继续工作，所以，在本实施例中，当断开检测支路开始工作的时候，开启检测支路将会停止工作。
本发明实施例提供的供电装置保护电路，电压采集控制电路不仅通过开启门限与关闭门限对供电装置对受电装置的供电进行控制，将控制供电装置与受电装置间电连接连通与断开的阈值分开，从而使得供电装置与受电装置间的电连接不会随着供电装置输出电压在某一门限值附近跳动而不断切换，保证了受电装置工作的稳定性与可靠性，避免了供电装置输出端电压跳动给供电装置和受电装置带来的损害，延长了供电装置与受电装置的寿命。
更进一步地，由于供电装置保护电路采用开启检测支路与断开检测支路来分别控制开关单元的闭合与断开，而且断开检测支路的供能受到开关单元的控制，所以，当断开检测支路控制开关单元断开后，断开检测支路的供能被停止，断开检测支路不会继续耗费供电装置的电能，避免了供电装置的电压降至电压平台之下，避免了供电装置的损坏。而开启检测支路的供能不受到开关单元开闭的影响，所以，当断开检测支路及受电装置停止工作后，开启检测支路又可以开始供电装置输出端的电压是否达到了开启门限，保证供电装置的输出电压达到开启门限之后，供电装置对外的供电恢复正常。
实施例二：
本实施例将结合具体示例继续对前述实施例中的供电装置保护电路进行详细介绍，在此基础上，本实施例还提供一种供电装置保护方法、一种蓄电池，请参见图3所示出的蓄电池，该蓄电池3包括供电装置4与供电装置保护电路5，供电装置4的输出端与供电保护装置5中开关单元的第一连接端连接。本实施例中的开关单元为场效应管Q1，场效应管Q1的源极作为第一连接端同供电装置4的输出端连接；场效应管Q1的漏极作为第二连接端，用于与外部受电装置连接；而场效应管Q1的栅极则作为控制端，与供电保护装置5的电压采集控制电路连接。
电压采集控制电路包括开启检测支路与断开检测支路；开启检测支路的第一供能端与供电装置4的输出端直接连接，用于在检测到供电装置4的输出电压升高至开启门限VTH1后，控制场效应管Q1导通。断开检测支路的第二供能端与受电装置的输入端连接，也即与场效应管的漏极连接，用于在检测供电装置4的输出电压降低至关闭门限VTH2后，控制场效应管Q1截止。
开启检测支路包括第一三极管及负极与第一三极管发射极连接，正极与地连接的稳压二极管；开启检测支路还包括设置在场效应管源极与栅极之间的第一阻抗单元，设置在场效应管栅极与第一晶体三极管基极之间的第二阻抗单元以及设置在场效应管栅极与第一晶体三极管集电极之间的第三阻抗单元，稳压二极管的反向击穿电压决定开启门限VTH1的大小。
断开检测支路包括第一支路与第二支路，第一支路包括连接在受电装置输入端与地之间的第四阻抗单元，以及用于对第四阻抗单元的电压进行采样的模数转换器和根据模数转换器的采样结果控制向第二支路的采集控制端输出电平高低的单片机；第二支路包括第二三极管，第三三极管，第二三极管的发射极与第三三极管的集电极电连接；第二支路还包括设置在场效应管源极与栅极之间的第五阻抗单元，设置在场效应管栅极与第二三极管基极之间的第六阻抗单元，设置在场效应管栅极与第二晶体三极管集电极之间的第七阻抗单元，设置在采集控制端与第三三极管基极之间的第八阻抗单元和设置在采集控制端与第三三极管发射极之间的第九阻抗单元。
由于开启检测支路与断开检测支路只是从控制功能上将电压采集控制电路进行了功能上的划分，而在实际的电路结构上，开启检测支路与关闭检测支路中可以有共用的电路结构，例如，在本实施例的一种示例当中，第一阻抗单元与第五阻抗单元为同一阻抗单元，第二阻抗单元与第六阻抗单元为同一阻抗单元，第三阻抗单元与第七阻抗单元为同一阻抗单元，第一三极管与第二三极管为同一三极管。且稳压二极管的负极与第三三极管的集电极电连接，稳压二极管的正极与第三三极管的发射极连接。
请继续参见图3，在图3当中，阻抗单元R410既作为第一阻抗单元，又作为第五阻抗单元，阻抗单元368既是第二阻抗单元，又是第六阻抗单元，第三阻抗单元与第七阻抗单元为同一阻抗单元R411，第一三极管与第二三极管为同一三极管Q74。而且，在图3所示的蓄电池3中，稳压二极管D49的正极与第三三极管Q71的发射极连接，稳压二极管D49的负极与第三三极管Q71的集电极电连接，不过在图3当中稳压二极管D49的负极与第三三极管Q71的集电极电并不直接电连接，在二者之间还包括一个阻抗单元R361。接入在第三三极管Q71基极与采集控制端K1之间的第八阻抗单元为R360，设置在采集控制端K1与第三三极管Q71发射极之间的第九阻抗单元为R369。
在断开检测支路的第一支路中，阻抗单元R479与第四阻抗单元R480串联在场效应管Q1的漏极与地之间，在R479与R480之间包括一连接点，用于连接AD采样电路C1，AD采样电路C1用于对第四阻抗单元R480的电压值进行采集，虽然第四阻抗单元R480的电压值并不等于受电装置输入端的电压，更不等于供电装置4输出端的电压值，但是当场效应管Q1导通的时候，供电装置4输出端的电压基本与受电装置输入端的电压值相等，而第四阻抗单元R480的电压值与受电装置输入端的电压值有关，所以，第四阻抗单元R480的电压值虽不等于供电装置4的输出电压，但是其值能够表征供电装置4的输出电压。AD采样电路C1采集到第四阻抗单元R480的电压值后，将其转换成数字信号输入到单片机MCU当中，由单片机MCU来根据第四阻抗单元R480的电压值确定供电装置4的输出电压是否已经降低到关闭门限VTH2，并根据确定结果来向采集控制端K1输出高电平或低电平。
请结合图4所示出的供电装置保护方法：
S402、通过电压采集控制电路对供电装置输出端的输出电压进行监测；
S404、根据监测结果对设置于供电装置输出端与受电装置输入端间的开关单元的开闭进行控制。
在本实施例中，若监测到供电装置4的输出电压大于开启门限VTH1，或输出电压逐渐降低但尚大于关闭门限VTH2，控制开关单元闭合；若监测到输出电压小于关闭门限VTH2，或输出电压逐渐升高但尚小于开启门限VTH1，控制开关单元断开，开启门限大于关闭门限。同时，在控制开关单元断开时，控制停止供电装置4对电压采集控制电路的供电。
下面继续结合图3所示出的蓄电池的电路结构示意图进行介绍：
从图3中可以看出Q1的导通与否与Q74的导通与否决定，而Q74的导通电压通过则D49和Q71并联钳位决定。假定供电装置4输出电压的初始值不够将Q1导通，例如，供电装置4处于低电状态，需要接受外部电源的充电。
此时Q74发射极的电压值不足以使得稳压二极管D49反向击穿导通，而Q1没有导通，断开检测支路自然也尚未开始工作，所以图3的等效电路如图5所示：
在第一阻抗单元R410中没有电流流过，所以在场效应管Q1的源极与栅极之间不存在压降，因此，Q1不会导通，供电装置4不会对外进行供电。
当供电装置4在外部电源的充电作用下，输出电压值逐渐升高至开启门限VTH1，使得第一三极管Q74发射极的电压将稳压二极管反向击穿，第一阻抗单元R410、第二阻抗单元R368、第三阻抗单元R411及第一三极管Q74、稳压二极管D49中有电流通过，使得第一阻抗单元R410两端存在压降，进而将场效应管Q1导通，让供电装置4开始对受电装置进行供电。
当场效应管Q1导通的同时，供电装置4对断开检测支路的供电也开始了，所以AD采样电路C1及单片机MCU开始工作，由于此时供电装置4的输出电压已经达到VTH1，所以单片机MCU根据采集到的电压值可以确定供电装置4当前的输出电压大于关闭门限VTH2，应当向采集控制端K1输出高电平。当采集控制端输入高电平时，第三三极管Q71将会被导通，这时，由于阻抗单元R361与第三三极管Q71的阻值远小于稳压二极管D49的反向电阻，所以，稳压二极管D49将会被第三三极管Q71短路，达到断开检测支路工作时，开启检测支路停止工作的效果。此时，图3的等效电路图如图6所示。
当外部电源的充电结束后，供电装置4在不断向受电装置供电的过程中，自己的输出电压又会不断降低，当降低至开启门限VTH1时，场效应管Q1的状态并不会发生变化，但当供电装置4的输出电压降低至关闭门限VTH2后，单片机MCU可以通过AD采样电路C1的采集检测到，经过判断之后确定当前供电装置4的输出电压已经低于关闭门限VTH2，因此，单片机MCU控制向采集控制端输出低电平，使得第三但机关Q71截止，进而也就使得第一三极管Q74截止，第一阻抗单元R411两端不再有压降，从而使得场效应管Q1断开，供电装置4对外部受电装置的供电结束，同时，也结束对单片节MCU的供电。此时的等效电路有回复到图5。
虽然在图3中所示出的各阻抗单元就是一个电阻，但实际上，各阻抗单元还可以有两个或两个以上的电阻组成。上述场效应管Q1可以是PMOS管。本实施例中的蓄电池可以作为电子设备的蓄电池，例如手机、PAD(平板电脑)、PDA(personal digital assistant，个人数字助手)、笔记本电脑等设备；也可以作为车用蓄电池，为电平车、电动车等提供动力。
本实施例提供的蓄电池与供电装置保护电路，在控制开关单元断开或连通供电装置输出端与受电装置输入端并不是依据供电装置输出电压是否大于单一阈值来决定的，对于断开控制与连通控制，分别依据不同的门限阈值，将控制供电装置与受电装置间电连接连通与断开的阈值分开，使得供电装置与受电装置间的电连接不会随着供电装置输出电压在某一门限值附近跳动而不断切换，保护了供电装置与受电装置，延长了二者的使用寿命，提升了供电装置与受电装置工作的可靠性与稳定性。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在计算机存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明实施例所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种供电装置保护电路，其特征在于，所述供电装置保护电路包括电压采集控制电路和设置于供电装置输出端与受电装置输入端之间的开关单元；所述电压采集控制电路与所述开关单元的开关控制端连接；
所述电压采集控制电路用于对所述供电装置的输出电压进行监测，在监测到所述输出电压大于开启门限，或所述输出电压逐渐降低但尚大于关闭门限时，控制所述开关单元连通所述供电装置输出端与所述受电装置输入端；以及在所述输出电压小于所述关闭门限，或所述输出电压逐渐升高但尚小于所述开启门限时，控制所述开关单元断开所述供电装置输出端与所述受电装置输入端间的电连接；所述开启门限大于所述关闭门限。
2.如权利要求1所述的供电装置保护电路，其特征在于，所述开关单元为场效应管，所述开关单元的开关控制端为所述场效应管的栅极，所述场效应管的源极与漏极分别与所述供电装置的输出端及受电装置的输入端连接；
或，
所述开关单元为三极管，所述开关单元的开关控制端为所述三极管的基极，所述三极管的发射极与集电极分别与所述供电装置的输出端及受电装置的输入端连接。
3.如权利要求1或2所述的供电装置保护电路，其特征在于，所述电压采集控制电路包括开启检测支路与断开检测支路；所述开启检测支路的第一供能端与所述供电装置的输出端直接连接，用于在检测到所述供电装置的输出电压升高至所述开启门限后，控制所述开关单元闭合；所述断开检测支路的第二供能端与所述受电装置的输入端连接，用于在检测所述供电装置的输出电压降低至所述关闭门限后，控制所述开关单元断开；所述第二供能端接受到所述供电装置的供电后，所述断开检测支路开始工作，同时所述开启检测支路停止工作。
4.如权利要求3所述的供电装置保护电路，其特征在于，所述开关单元为场效应管；所述开启检测支路包括第一三极管及负极与所述第一三极管发射极连接，正极与地连接的稳压二极管；所述开启检测支路还包括设置在所述场效应管源极与栅极之间的第一阻抗单元，设置在所述场效应管栅极与所述第一晶体三极管基极之间的第二阻抗单元以及设置在所述场效应管栅极与所述第一晶体三极管集电极之间的第三阻抗单元，所述稳压二极管的反向击穿电压决定所述开启门限的大小。
5.如权利要求4所述的供电装置保护电路，其特征在于，所述开关单元为场效应管；所述断开检测支路包括第一支路与第二支路，所述第一支路包括连接在所述受电装置输入端与地之间的第四阻抗单元，以及用于对所述第四阻抗单元的电压进行采样的模数转换器和根据所述模数转换器的采样结果控制向所述第二支路的采集控制端输出电平高低的单片机；
所述第二支路包括第二三极管，第三三极管，所述第二三极管的发射极与所述第三三极管的集电极电连接；所述第二支路还包括设置在所述场效应管源极与栅极之间的第五阻抗单元，设置在所述场效应管栅极与所述第二三极管基极之间的第六阻抗单元，设置在所述场效应管栅极与所述第二晶体三极管集电极之间的第七阻抗单元，设置在所述采集控制端与所述第三三极管基极之间的第八阻抗单元和设置在所述采集控制端与所述第三三极管发射极之间的第九阻抗单元。
6.如权利要求5所述的供电装置保护电路，其特征在于，所述第一阻抗单元与所述第五阻抗单元为同一阻抗单元，所述第二阻抗单元与所述第六阻抗单元为同一阻抗单元，所述第三阻抗单元与所述第七阻抗单元为同一阻抗单元，所述第一三极管与所述第二三极管为同一三极管，且所述稳压二极管的负极与第三三极管的集电极电连接，所述稳压二极管的正极与所述第三三极管的发射极连接。
7.一种车用蓄电池，其特征在于，所述车用蓄电池包括供电装置与如权利要求1-6任一项所述的供电装置保护电路，所述供电装置保护电路的开关单元设置于所述供电装置的输出端与对应受电装置输入端之间。
8.一种供电装置保护方法，其特征在于，包括：
通过电压采集控制电路对供电装置输出端的输出电压进行监测；
根据监测结果对设置于所述供电装置输出端与受电装置输入端间的开关单元的开闭进行控制：若监测到所述输出电压大于开启门限，或所述输出电压逐渐降低但尚大于关闭门限，控制所述开关单元闭合；若监测到所述输出电压小于所述关闭门限，或所述输出电压逐渐升高但尚小于所述开启门限，控制所述开关单元断开，所述开启门限大于所述关闭门限。
9.如权利要求8所述的供电装置保护方法，其特征在于，所述供电装置保护方法还包括：在控制所述开关单元断开时，控制停止所述供电装置对所述电压采集控制电路的供电。
10.如权利要求8或9所述的供电装置保护方法，其特征在于，所述开关单元还包括开关控制端，所述开关单元为场效应管，所述开关单元的开关控制端为所述场效应管的栅极，所述场效应管的源极与漏极分别与所述供电装置的输出端及受电装置的输入端连接。
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