CN109599914B - 电池充电器、电池组断线故障检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池充电器、电池组断线故障检测电路，其解决了现有电源系统不能对连接线和电池进行故障检测的技术问题；包括充电器、充电器故障检测电路单元、隔离二极管、脉冲充电控制电路单元、电池故障检测电路单元和可充电电池；充电器依次通过隔离二极管、脉冲充电控制单元与可充电电池连接，充电器故障检测电路单元与充电器连接，电池故障检测电路单元与可充电电池连接；充电器故障检测电路单元用于检测充电器的输出电压是否正常；脉冲充电控制电路单元用于给可充电电池提供脉冲充电电压及电流，同时在可充电电池断线时，在脉冲充电的截止窗口对可充电电池电压进行采样。本发明广泛应用于电源系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池、电池组检测装置，特别是涉及一种电池充电器、电池组断线故障检测电路。
背景技术
当前有很多需要使用可充电电池作为后备电源的电源系统，绝大部分时间，可充电电池处于浮充状态，在主电源掉电后备用电源才会投入使用。大多数场合都不会对充电器进行检测，如果充电器故障，可充电电池处于自放电状态，长时间后会造成不可逆的寿命伤害甚至直接报废。
可充电电池作为备用电源，可充电电池与负载之间是有连接线的，如果连接线断路而系统中又没有对电池的检测，就会造成当主电掉电时，本该投入的备用电源无电可以而整个电源系统失效。
发明内容
本发明针对现有电源系统不能对连接线和电池进行故障检测的技术问题；提供一种能对连接线和电池进行故障检测的电池充电器、电池组断线故障检测电路。
为此，本发明的技术方案是，包括充电器、充电器故障检测电路单元、隔离二极管、脉冲充电控制电路单元、电池故障检测电路单元和可充电电池；充电器依次通过隔离二极管、脉冲充电控制单元与可充电电池连接，充电器故障检测电路单元与充电器连接，电池故障检测电路单元与可充电电池连接；
充电器故障检测电路单元用于检测充电器的输出电压是否正常；
脉冲充电控制电路单元用于给可充电电池提供脉冲充电电压及电流，同时在可充电电池断线时，在脉冲充电的截止窗口对可充电电池电压进行采样；
电池故障检测电路单元用于检测可充电电池电压是否正常，并判断可充电电池是否断线及欠压；
脉冲充电控制电路单元包括PMOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和三极管；隔离二极管的阳极与充电器输出正极连接，隔离二极管的阴极与第一电阻、PMOS管的源极连接，第一电阻的另一端与第二电阻、PMOS管的栅极连接，PMOS管的漏极与可充电电池的正极连接；第二电阻的另一端与三极管的集电极连接，三极管的发射极接地，三极管的基极与第三电阻连接，第三电阻的另一端接地；充电控制信号与第三电阻与三极管的基极连接；
充电器故障检测电路单元包括第十一电阻、第十二电阻和第一比较器A部分；第十一电阻的一端与充电器输出正极连接，第十一电阻的另一端与第十二电阻的一端连接，第十二电阻的另一端接地；第十一电阻与第十二电阻的连接点与第一比较器A部分的同相输入端连接，第一比较器A部分的反相输入端接1.25V基准电压源；
电池故障检测电路单元包括第二十一电阻、第二十二电阻和第一比较器B部分；第二十一电阻的一端与可充电电池的正极连接，第二十一电阻的另一端与第二十二电阻连接，第二十二电阻的另一端接地，第二十一电阻与第二十二电阻的连接点与第一比较器B部分的同相输入端连接，第一比较器B部分的反相输入端接1.25V基准电压源。
本发明的有益效果：充电器故障检测电路单元用于检测充电器的输出电压是否正常。隔离二极管用于防止可充电电池对充电器反充电，避免当充电器输出故障时，可充电电池的端电压反冲电，造成充电器故障检测电路单元无法检测到充电器的故障信息。脉冲充电控制电路单元用于给可充电电池提供脉冲充电电压及电流，同时也能在可充电电池断线时，在脉冲充电的截止窗口对可充电电池电压进行采样，防止当可充电电池断线时，由于充电器有输出电压，造成电池故障检测电路单元无法检测出可充电电池的故障状态。电池故障检测电路单元用于检测可充电电池电压是否正常，并判断可充电电池是否断线及欠压。
从而使充电器、可充电电池处于实时检测之下，可确保充电器、可充电电池处于断路状态时，系统能及时报警，以便维修处理；从而确保后备电源系统处于有效状态，确保电池处于有效充电状态。
附图说明
图1是本发明的电路模块连接示意图；
图2是本发明的电路原理图。
图中符号说明
1.充电器；2.充电器故障检测电路单元；3.隔离二极管；4.脉冲充电控制电路单元；5.电池故障检测电路单元；6.可充电电池；Q1.PMOS管；Q2.三极管；UIA.第一比较器A部分；UIB.第一比较器B部分；R1.第一电阻；R2.第二电阻；R3.第三电阻；R11.第十一电阻；R12.第十二电阻；R21.第二十一电阻；R22.第二十二电阻。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
如图1所示，本发明包括充电器1、充电器故障检测电路单元2、隔离二极管3、脉冲充电控制电路单元4、电池故障检测电路单元5和可充电电池6，充电器1通过隔离二极管3、脉冲充电控制单元4与可充电电池6连接，充电器故障检测电路单元2与充电器1连接，电池故障检测电路单元5与可充电电池6连接。
充电器故障检测电路单元2用于检测充电器1的输出电压是否正常。
隔离二极管3用于防止可充电电池6对充电器1反充电，避免当充电器1输出故障时，可充电电池6的端电压反冲电，造成充电器故障检测电路单元2无法检测到充电器1的故障信息。
脉冲充电控制电路单元4用于给可充电电池6提供脉冲充电电压及电流，同时也能在可充电电池6断线时，在脉冲充电的截止窗口对可充电电池电压进行采样，防止当可充电电池6断线时，由于充电器1有输出电压，造成电池故障检测电路单元5无法检测出可充电电池6的故障状态。
电池故障检测电路单元5用于检测可充电电池6电压是否正常，并判断可充电电池6是否断线及欠压。
如图2所示，充电器故障检测电路单元2包括第十一电阻R11、第十二电阻R12和第一比较器A部分UIA；第十一电阻R11的一端与充电器1输出正极连接，第十一电阻R11的另一端与第十二电阻R12的一端连接；第十二电阻R12的另一端接地；第十一电阻R11与第十二电阻R12的连接点与第一比较器A部分UIA的同相输入端连接，第一比较器A部分UIA的反相输入端接1.25V基准电压源。当充电器1故障时，输出电压经第十一电阻R11与第十二电阻R12分压，所得电压值与1.25V基准电压经由第一比较器A部分UIA比较，当所得分压值小于1.25V，即充电器1输出电压小于(R11+R12)*1.25/R12时，第一比较器A部分UIA输出低电平报警信号。
脉冲充电控制电路单元4包括PMOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和三极管Q2；隔离二极管3的阳极与充电器1输出正极连接，隔离二极管3的阴极与第一电阻R1、PMOS管Q1的源极连接，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2、PMOS管Q1的栅极连接，PMOS管Q1的漏极与可充电电池6的正极连接；第二电阻R2的另一端与三极管Q2的集电极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极与第三电阻R3连接，第三电阻R3的另一端接地。充电控制信号与第三电阻R3与三极管Q2的基极连接。
充电控制信号为频率1Hz的方波，在方波的高电平时，三极管Q2导通，PMOS管Q1栅极为低电平，PMOS管Q1导通，可充电电池6处于充电状态；在方波的低电平时，三极管Q2截止，PMOS管Q1栅极为高电平，PMOS管Q1截止，可充电电池6处于非充电状态。
电池故障检测电路单元5包括第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第一比较器B部分UIB；第二十一电阻R21的一端与可充电电池6的正极连接，第二十一电阻R21的另一端与第二十二电阻R22连接，第二十二电阻R22的另一端接地，第二十一电阻R21与第二十二电阻R22的连接点与第一比较器B部分UIB的同相输入端连接，第一比较器B部分UIB的反相输入端接1.25V基准电压源。
可充电电池6的端电压经由第二十一电阻R21与第二十二电阻R22分压后所得分压值，与基准电压参考值1.25V经由第一比较器B部分UIB比较，当可充电电池6端电压小于(R21+R22)*1.25/R22时，第一比较器B部分UIB输出低电平。其他处理单元会在可充电电池6的非充电状态下，根据第一比较器B部分UIB的输出电平判断可充电电池6是否断线故障。
本发明使充电器1、可充电电池6处于实时检测之下，可确保充电器、可充电电池6处于断路状态时，系统能及时报警，以便维修处理；从而确保后备电源系统处于有效状态，确保电池处于有效充电状态。
惟以上者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。
Claims (1)
1.一种电池充电器、电池组断线故障检测电路，其特征是，包括充电器、充电器故障检测电路单元、隔离二极管、脉冲充电控制电路单元、电池故障检测电路单元和可充电电池；所述充电器依次通过所述隔离二极管、脉冲充电控制单元与所述可充电电池连接，所述充电器故障检测电路单元与所述充电器连接，所述电池故障检测电路单元与所述可充电电池连接；
所述充电器故障检测电路单元用于检测所述充电器的输出电压是否正常；
所述脉冲充电控制电路单元用于给可充电电池提供脉冲充电电压及电流，同时在所述可充电电池断线时，在脉冲充电的截止窗口对所述可充电电池电压进行采样；
所述电池故障检测电路单元用于检测所述可充电电池电压是否正常，并判断所述可充电电池是否断线及欠压；
所述脉冲充电控制电路单元包括PMOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和三极管；所述隔离二极管的阳极与所述充电器输出正极连接，所述隔离二极管的阴极与所述第一电阻、PMOS管的源极连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻、PMOS管的栅极连接，所述PMOS管的漏极与所述可充电电池的正极连接；所述第二电阻的另一端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管的基极与第三电阻连接，所述第三电阻的另一端接地；充电控制信号与第三电阻与三极管的基极连接；
所述充电器故障检测电路单元包括第十一电阻、第十二电阻和第一比较器A部分；所述第十一电阻的一端与所述充电器输出正极连接，所述第十一电阻的另一端与所述第十二电阻的一端连接，所述第十二电阻的另一端接地；所述第十一电阻与所述第十二电阻的连接点与所述第一比较器A部分的同相输入端连接，所述第一比较器A部分的反相输入端接1.25V基准电压源；
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