CN203707847U - 一种电池放电管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电池放电管理系统，该系统包括放电欠压检测电路和电池重启动输出电路，所述的电池重启动输出电路包括一设于电池输出电路中的第一MOS管及控制其导通的运算放大器及其外围电路，该电路设定两个电池电压临界值，并对应两个运放的基准电压，运放通过采集电池电压，与基准电压比较，在电压大于重启电压时，才导通电池输出电路，防止欠压后因浮电导致的电压升高而重启放电电路。本实用新型通过在电池放电回路中设置电池重启动输出电路结构，可在电池进入欠压保护后，防止因浮电放电导致放电回路重复启动，避免了对电池的损害，延长了电池的使用寿命。

Description

一种电池放电管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种电池充放电管理系统，具体是一种电池放电管理系统。

背景技术

随着电池的普及，对电池的利用率越来越高，而电池反复充电会影响电池的寿命，过充或过放都会对电池造成损害，因此，电池的充放电保护技术变得尤为重要。常见的放电保护电路是对电池的电压进行实时检测，当检测到低于设定值时断开电池放电回路，理论上，这种电路是能对电池的放电起到保护作用。但实际上，电池中都有浮电，浮电会导致电池电压有回升，而一旦超过设定电压，放电回路又接通，导致电池继续放电，这样会对电池寿命造成很大影响。因此，如何在放电保护电路中设置防止浮电放电的电路结构成为当前要解决的首要问题。

发明内容

为解决上述浮电放电的问题，本实用新型提供了一种电池放电管理系统，通过控制电池输出的重启，可保证电池欠压后浮电不会继续供电。

    本实用新型的技术方案如下：一种电池放电管理系统，包括放电欠压检测电路和电池重启动输出电路，所述的电池重启动输出电路包括一设于电池输出电路中的第一MOS管及控制其导通的运算放大器及其外围电路，运算放大器正极经电阻R1接电池输出端，经稳压管接地，作为基准电压；运算放大器负极经电阻R2接电池输出端，经串联的电阻R3、RP1、R4接地，作为电压采样电路；电阻R4两端连接第二MOS管的源极和漏极，运算放大器输出端经电阻R5接电池输出端，经电阻R6接第二MOS管的栅极，同时还与第一MOS管的栅极连接，第一MOS管的源极接电池输出端，漏极接二极管一端，二极管另一端作为输出端接负载；两MOS管还与欠压检测电路连接，欠压时第一MOS管关断，第二MOS管导通。

电池输出端接有抗干扰滤波电容，对输入电压进行抗干扰滤波。

运算放大器正极输入端接电压基准电路，由稳压管保证运算放大器的基准电压不随电池电压的变化而变化。运算放大器负极输入端接电压采样电路，输入电压为电阻R3、RP1、R4分得的部分电池电压，随电池电压的变化而变化。

为防止电路因浮电电压升高而导致电路重复启动，可给电池设定两个电压值，分别为欠压电压U1和重启电压U2，U2>U1，当电池电压小于U1时，欠压检测电路输出信号控制第一MOS管关断，电池输出电路断开，放电电路进入欠压保护。当有浮电导致电池电压升高时，只要电压小于重启电压U2，第一MOS管就不会导通，放电电路不会重启。将U1和U2的差值设的比浮电可能导致的电压升高值略大一些，可保证浮电不会导致电路重启。只有经过充电，电池电压大于重启电压U2时，第一MOS管才能再导通。运算放大器正极输入的基准电压值根据重启电压U2设定。

当电池正常放电时，第二MOS管关断，第一MOS管导通，运算放大器负极输入电压为Uina=Ubat*(R3+RP1+R4)/(R2+R3+RP1+R4)，Ubat为电池电压；当电池欠压后，第二MOS管导通，电阻很小，可以忽略不计，此时，负极输入电压为Uinb=Ubat*(R3+RP1)/(R2+R3+RP1)。当电池刚好欠压时，欠压点前后的电池电压变化很小，可以认为电池电压不变。我们对欠压前后两个电压作差，Uinb-Uina=Ubat(-R2*R4)/((R2+R3+RP1)(R2+R3+RP1+R4))，差值为负值，得出欠压前后运算放大器负极输入的采样电压变小了。由于浮电放电，导致电池电压略有升高时，只要负极输入的采样电压低于基准电压（此时U1<Ubat<U2），运放就输出高电平，第一MOS管就始终处于关断状态，放电回路就不会重启。只有当电池在充电作用下使得电压大于U2时，采样电压高于基准电压，运放输出低电平，第一MOS管才导通，重启放电回路，此时第二MOS管关断。

本实用新型通过在电池放电回路中设置电池重启动输出电路结构，可在电池进入欠压保护后，防止因浮电放电导致放电回路重复启动，避免了对电池的损害，延长了电池的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

    一种电池放电管理系统，包括放电欠压检测电路和电池重启动输出电路，所述的电池重启动输出电路包括一设于电池输出电路中的第一MOS管Q1及控制其导通的运算放大器U1及其外围电路，运算放大器U1正极经电阻R1接电池输出端，经稳压管D1接地，作为基准电压；运算放大器U1负极经电阻R2接电池输出端，经串联的电阻R3、RP1、R4接地，作为电压采样电路；电阻R4两端连接第二MOS管Q2的源极和漏极，运算放大器输出端经电阻R5接电池输出端，经电阻R6接第二MOS管Q2的栅极，同时还与第一MOS管Q1的栅极连接，第一MOS管Q1的源极接电池输出端，漏极接二极管D2一端，二极管D2另一端作为输出端接负载；两MOS管还与欠压检测电路连接，欠压时第一MOS管Q1关断，第二MOS管Q2导通。电池输出端Ubat还通过抗干扰滤波电容C1接地。

Claims (2)

1.一种电池放电管理系统，包括放电欠压检测电路和电池重启动输出电路，其特征在于：所述的电池重启动输出电路包括一设于电池输出电路中的第一MOS管（Q1）及控制其导通的运算放大器（U1）及其外围电路，运算放大器（U1）正极经电阻（R1）接电池输出端，经稳压管（D1）接地，作为基准电压；运算放大器负极经电阻（R2）接电池输出端，经串联的电阻（R3、RP1、R4）接地，作为电压采样电路；电阻（R4）两端连接第二MOS管（Q2）的源极和漏极，运算放大器输出端经电阻（R5）接电池输出端，经电阻（R6）接第二MOS管（Q2）的栅极，同时还与第一MOS管（Q1）的栅极连接，第一MOS管（Q1）的源极接电池输出端，漏极接二极管（D2）一端，二极管（D2）另一端作为输出端接负载；两MOS管还与欠压检测电路连接，欠压时第一MOS管（Q1）关断，第二MOS管（Q2）导通。

2.根据权利要求1所述的电池放电管理系统，其特征在于：电池输出端接有抗干扰滤波电容（C1）。