CN216530609U - 铅酸电池保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铅酸电池保护技术领域，提供了一种铅酸电池保护电路，包括铅酸电池和微控制器，铅酸电池与微控制器之间连接有并联的充电使能电路和放电使能电路连接，充电使能电路上设置有充电开关，放电使能电路上设置有放电开关；本实用新型克服了现有技术的不足，解决了现有的铅酸电池仅能通过对其单独的电压或者电流检测，保护效果不佳的问题；本实用新型通过设置电压采样器、电流传感器、外部温度传感器，微控制器会将接收到的电压数据、电流数据、铅酸电池温度数据设定的数据阈值进行比较，当传感器检测到的数据超过数据阈值时，保护电路则断开充电开关、放电开关，实现对铅酸电池的保护，延长铅酸电池的使用寿命。

Description

铅酸电池保护电路

技术领域

本实用新型涉及铅酸电池保护技术领域，具体涉及一种铅酸电池保护电路。

背景技术

根据GB 24155-2020《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求》4.2.1.3电池保护；动力蓄电池、充电系统和动力电路系统应设有保护功能。该功能应能在电动摩托车制造厂规定的过流、欠压、过充电、过热与动力蓄电池连接的电路出现短路的情况下，自动断开与动力蓄电池的连接电路。

现有电摩主要采用铅酸电池，部分采用锂电池，锂电池有BMS(即BatteryManagement System的缩写)，其主要功能是检测锂电池在充放电等使用过程中的电压、电流、温度、容量、甚至其他环境参数在安全范围内，对电池进行保护；而铅酸电池仅能通过对其单独的电压或者电流检测，没有形成类似锂电池BMS的保护效果，保护效果不佳。

为此，我们提出一种为采用铅酸电池的电摩提供类似锂电池BMS类似的保护功能的铅酸电池保护电路。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种铅酸电池保护电路，克服了现有技术的不足，解决了现有的铅酸电池仅能通过对其单独的电压或者电流检测，没有形成类似锂电池BMS的保护效果，保护效果不佳的问题；本实用新型通过设置与微控制器电性连接的电压采样器、电流传感器、外部温度传感器，微控制器会将接收到的电压数据、电流数据、铅酸电池温度数据设定的数据阈值进行比较，当传感器检测到的数据超过数据阈值时，保护电路则断开充电开关、放电开关，实现对铅酸电池的保护，延长铅酸电池的使用寿命；通过设置用于检测保护电路工作温度的内部温度传感器，微控制器会根据铅酸电池温度相对保护电路工作环境温度之间的温度差，调整充电过流和放电过流的阈值；微控制器会根据铅酸电池温度，调整过充或过放的电压阈值，对电摩的车速进行限制性的调节，从而有效地提升铅酸电池的使用时间；通过设置多个外部温度传感器，可分别检测铅酸电池的温度并将检测数据汇总给微控制器，提高对铅酸电池温度检测的准确度；且当其中一个外部温度传感器出现故障时不影响保护电路的正常使用；本实用新型设计合理，结构简单，为铅酸电池提供类似于锂电池BMS系统的保护功能：温度监测，过热保护；电池电压监测，过充电、过放电保护；电流监测，充电失控，负载短路保护等，整体实用性高。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

铅酸电池保护电路，包括铅酸电池和微控制器，铅酸电池与微控制器之间连接有并联的充电使能电路和放电使能电路连接，充电使能电路上设置有充电开关，放电使能电路上设置有放电开关；

所述铅酸电池上并列连接有用于获取铅酸电池两端电压的电压采样器、用于获取铅酸电池充电/放电电流的电流传感器、用于检测铅酸电池温度的外部温度传感器，电压采样器、电流传感器、外部温度传感器均与保护装置电性连接。

进一步的，所述外部温度传感器至少设置有两个，多个外部温度传感器并联在铅酸电池上。

进一步的，所述微控制器上还连接有用于检测保护电路工作温度的内部温度传感器。

进一步的，所述微控制器中设置有将电信号转换为数字信号模数转换器。

(三)有益效果

本实用新型实施例提供了一种铅酸电池保护电路。具备以下有益效果：

1、通过设置与微控制器电性连接的电压采样器、电流传感器、外部温度传感器，微控制器会将接收到的电压数据、电流数据、铅酸电池温度数据设定的数据阈值进行比较，当传感器检测到的数据超过数据阈值时，保护电路则断开充电开关、放电开关，实现对铅酸电池类似锂电池BMS的保护，延长铅酸电池的使用寿命；

2、通过设置用于检测保护电路工作温度的内部温度传感器，微控制器会根据铅酸电池温度相对保护电路工作环境温度之间的温度差，调整充电过流和放电过流的阈值；且微控制器会根据铅酸电池温度，调整过充或过放的电压阈值，对电摩的车速进行限制性的调节，从而有效地提升铅酸电池的使用时间；

3、通过设置多个外部温度传感器，可分别检测铅酸电池的温度并将检测数据汇总给微控制器，提高对铅酸电池温度检测的准确度；且当其中一个外部温度传感器出现故障时不影响保护电路的正常使用；

4、本实用新型设计合理，结构简单，为铅酸电池提供类似于锂电池BMS系统的保护功能：温度监测，过热保护；电池电压监测，过充电、过放电保护；电流监测，充电失控，负载短路保护等，整体实用性高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：铅酸电池1；微控制器2；充电使能电路3；放电使能电路4；充电开关5；放电开关6；电压采样器7；电流传感器8；外部温度传感器9；内部温度传感器10；模数转换器11。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照附图1，铅酸电池保护电路，包括铅酸电池1和微控制器2，铅酸电池1与微控制器2之间连接有并联的充电使能电路3和放电使能电路4，充电使能电路3上设置有充电开关5，放电使能电路4上设置有放电开关6；

所述铅酸电池1上并列连接有用于获取铅酸电池1两端电压的电压采样器7、用于获取铅酸电池1充电/放电电流的电流传感器8、用于检测铅酸电池1温度的外部温度传感器9，电压采样器7、电流传感器8、外部温度传感器9均与微控制器2电性连接，分别将各自检测的数据通过电信号汇总到微控制器2中，微控制器2中会预设定不同的数据阈值，如铅酸电池1过热的温度阈值、充电过流的电流阈值、放电过流的电流阈值、电池过压(过充电)的电压阈值、电池欠压(过放电)的电压阈值；微控制器2会将接收到的传感器检测数据与数据阈值进行比较，来决定是否启动保护，即断开充电开关5、放电开关6，实现对铅酸电池1类似锂电池BMS的保护，延长铅酸电池1的使用寿命。

本实施例中，所述外部温度传感器9至少设置有两个，多个外部温度传感器9并联在铅酸电池1上，分别检测铅酸电池1的温度并将检测数据汇总给微控制器2，提高对铅酸电池1温度检测的准确度；且当其中一个外部温度传感器9出现故障时不影响保护电路的正常使用。

本实施例中，所述微控制器2上还连接有用于检测保护电路工作温度的内部温度传感器10；微控制器2会根据铅酸电池1温度相对保护电路工作环境温度之间的温度差，调整充电过流和放电过流的阈值；且微控制器2还会根据铅酸电池1温度，调整过充或过放的电压阈值，对电摩的车速进行限制性的调节，从而有效地提升铅酸电池1的使用时间。

本实施例中，所述微控制器2中设置有模数转换器11，模数转换器11用来将传感器信号转换为数字信号，供微控制器2内部计算和处理。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.铅酸电池保护电路，其特征在于：包括传感器、开关和微控制器，铅酸电池与负载/充电器之间连接有充电使能电路和放电使能电路连接，充电使能电路上设置有充电开关，放电使能电路上设置有放电开关；

所述铅酸电池上连接有用于获取铅酸电池两端电压的电压采样器、用于获取铅酸电池充电/放电电流的电流传感器、用于检测铅酸电池温度的外部温度传感器，电压采样器、电流传感器、外部温度传感器均与保护装置电性连接。

2.如权利要求1所述的铅酸电池保护电路，其特征在于：所述外部温度传感器至少设置有两个，多个外部温度传感器并联在铅酸电池上。

3.如权利要求1所述的铅酸电池保护电路，其特征在于：所述微控制器上还连接有用于检测保护电路工作温度的内部温度传感器。

4.如权利要求1所述的铅酸电池保护电路，其特征在于：所述微控制器中设置有将电信号转换为数字信号模数转换器。

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