CN217590334U - 一种电池过欠压迟滞保护控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电池过欠压迟滞保护控制电路，本电池保护控制系统通过设计可调基准电压，可以调节过、欠压保护值的大小，匹配应用于不同电压等级电池电源保护中。同时通过设计双门限电压迟滞比较电路，实现双门限电池电源过、欠压保护，增强保护的抗干扰能力，抑制大电流充放电断路后造成的电压回降、回升对过、欠压保护带来的影响，防止保护失效。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制电路领域，具体是指一种电池过欠压迟滞保护控制电路。
背景技术
目前在电池电源的保护中，过、欠压保护比较常见，且非常重要，有效的过、欠压保护可以保护电池免遭过充、过放对电池造成的不可逆损害，增加电池的循环使用寿命。但针对不同电压等级的电池电源，过、欠压保护电路整定值一般是固定的，一定程度上，保护电路的多匹配性及可调节性相对较差。另外又由于过、欠压保护比较电压整定值单一，虽然灵敏度高，但是当电源电压在保护值两侧发生小范围跳变时，保护变得不稳定，抗干扰能力差，使得充放电回路控制开关频繁出现启停现象，造成保护失效，损害电源及负载，比如一辆电量不足的电动车，行驶时因大电流放电使得电池电压被拉低到保护电压以下进入欠压保护，放电回路被断开，此时电池电压会迅速回升至保护电压以上，解除欠压保护，放电回路闭合。电动车又可以再次行驶放电，如果多次循环，电池进入深度放电，欠压保护效果无法得到保障，长此以往电池使用寿命大大衰减。此外，对电池进行充电时，由于充电机故障或者用户误使用高电压等级的充电机或者使用快速充电，即使电压升高到电池过电压保护值以上，充电机也不保护，因此容易造成电池过充，严重时电池会出现鼓包、发热、着火等安全隐患。因此，一种电池过欠压迟滞保护控制电路成为整个社会亟待解决的问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种电池过欠压迟滞保护控制电路，包括电源电路、电压采集电路、电压迟滞比较电路和电路控制，所述电源电路、电压采集电路、电压迟滞比较电路和电路控制依次电性连接，所述电压迟滞比较电路包括反向电压比较器A1和反向电压比较器A2，在反向电压比较器A1的同相输入端和输出端设置有电性连接的电阻R9，在反向电压比较器A1同相输入端设置有电阻R7，所述电阻R7用于与电压采集电路之间电性连接，所述反向电压比较器A1的同相输入端通过电阻R7与电阻R7与反向电压比较器A2的负相输入端电性连接。
进一步地，所述电压采集电路由电阻R1、电阻R2和电容C1组成，其中，电阻R2和电容C1并联，其底部用于接地，其顶部用于与电阻R1电性连接，所述电阻R1、电阻R2和电容C1将采集到的电压V1送到反向电压比较器A1的同相输入端。
进一步地，所述电源电路包括电池电源和可调节稳压模块，所述电池电源与可调节稳压模块之间串联，用于给电压采集电路供电。
进一步地，所述电压采集电路还包括电阻R3、电阻R4和电容C2，其中，电阻R4和电容C2并联，其底部用于接地，其顶部用于与电阻R3电性连接，所述电阻R3、电阻R4和电容C2与可调节稳压模块电性连接，将采集的电压Vref1送到反向电压比较器A1负相输入端。
进一步地，所述电压采集电路还包括电阻R5、电阻R6和电容C3，其中，电阻R6和电容C3并联，其底部用于接地，其顶部用于与电阻R5电性连接，所述电阻R5、电阻R6和电容C3与可调节稳压模块电性连接，将采集到的将采集的电压Vref2送到反向电压比较器A2同相输入端，所述电压比较器A2负相输入端用于与电压V1连接。
进一步地，所述控制电路包括警示灯LED1和警示灯LED2。
进一步地，所述反向电压比较器A1和反向电压比较器A2的输出端连接设置有三极管T1和三极管T2，所述三极管T1的发射极用于与警示灯LED1之间电性连接，所述三极管T2的发射极用于与警示灯LED2电性连接。
进一步地，所述可调节稳压模块包括基准电压1和基准电压2。
实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型可对电池电源进行有效的过欠压保护。通过调节基准电压大小对保护的上下门限电压值进行调节，可适应不同电压等级的电池电源系统。另外通过调节比较器电源VCC的大小，可以调整想要的上下门限回差范围，可有效抑制电源电压波动干扰，防止保护失效。本系统可防止电池因电压回升现象出现多次反复放电，造成深度放电。同时可以有效防止因充电器故障过充或者用户误使用高电压等级充电机对电池充电，造成电池过压、鼓包、发热甚至着火等安全隐患的发生。
附图说明
图1为概系统的电路流程图；
图2为该系统的电路原理图；
图3为双门限电压正相迟滞比较原理图；
图4为双门限电压反相迟滞比较原理图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
结合附图，对本实用新型进行详细介绍。
本实用新型在具体实施时提供了一种电池过欠压迟滞保护控制电路，包括电源电路、电压采集电路、电压迟滞比较电路和电路控制，所述电源电路、电压采集电路、电压迟滞比较电路和电路控制依次电性连接，所述电压迟滞比较电路包括反向电压比较器A1和反向电压比较器A2，在反向电压比较器A1的同相输入端和输出端设置有电性连接的电阻R9，在反向电压比较器A1同相输入端设置有电阻R7，所述电阻R7用于与电压采集电路之间电性连接，所述反向电压比较器A1的同相输入端通过电阻R7与电阻R7与反向电压比较器A2的负相输入端电性连接。
本实用新型的具体实施方式如下：
电源电路中电池电源为电压采集电路电阻R1、电阻R2、电容C1提供输入电压实现电源电压采集，同时电池电源为可调稳压模块、DC-DC转换模块提供电源；由电阻R1、电阻R2、电容C1构成的电压采集电路将采集到的电池电源电压V1输入到由反向电压比较器A1、电阻R7、电阻R9构成的同相迟滞电压比较器的同相输入端，由电阻R3、电阻R4、电容C2构成的电压采集电路，将采集可调稳压模块上的基准电压1上的电压Vref1输入到由反向电压比较器A1、电阻R7、电阻R9构成的同相迟滞电压比较器的反相输入端，同相电压迟滞比较器将电池电源采样输入电压和基准采样电压进行比较，得到两个门限电压值，即上门限电压VTA1+和下门限电压VTA1-,其中
其中将上门限电压VTA1+可设置为电池过压保护值，充电过程中电池采集电压超过此值，同相电压迟滞比较器输出高电平，驱动三极管T1导通，常闭充电回路立即被断开进行过压保护，LED1指示灯点亮提示过压报警。将下门限电压VTA1-设置为过压返回电压，当电池采集电压下降至下门限电压VTA1-以下时，同相电压迟滞比较器输出低电平，此时三极管T1关断，充电回路再次闭合，LED1指示灯灭，过压保护解除，可以为电池进行充电。在电池电源采集电压下降至下门限电压VTA1-之前，充电回路一直处于断开状态，防止过压下对电池充电造成过压、鼓包、发热、着火等安全隐患。上下门限电压的大小可通过调节基准电压1的大小进而调节基准采样电压Vref1的大小进行调整。设置上下电压门限间的回差电压为ΔVT1,其大小为
可通过调节VCC1的大小调节上下门限电压的回差范围。
另一方面，有电阻R5、电阻R6、电容C3构成的电压采集电路对可调稳压模块的基准电压2进行电压采集得到Vref2，采集电路将Vref2输入到有反向电压比较器A2、电阻R8、电阻R10构成的反向电压迟滞比较器的同相输入端，由电阻R1、电阻R2、电容C1构成的电压采集电路将采集到的电池电源电压V1输入到反向电压迟滞比较器的反相输入端，同相电压迟滞比较器将电池电源采样输入电压和基准采样电压进行比较，得到两个门限电压值，即上门限电压VTA12+和下门限电压VTA2-,其中
其中，将下门限电压VTA2-设置为电池欠压保护值，放电过程中电池采集电压低于此值，反相电压迟滞比较器输出高电平，驱动三极管T2导通，常闭放电回路立即被断开进行欠压保护，LED2指示灯点亮提示欠压报警。将上门限电压VTA2+设置为欠压返回电压，当电池采集电压回升至上门限电压VTA2+以上时，反相电压迟滞比较器输出低电平，此时三极管T1关断，电池放电回路再次闭合，LED1指示灯灭，欠压保护解除，可以再为电池进行放电。在电池电源采集电压回升至上门限电压VTA2+之前，电池放电回路一直处于断开状态，防止深度放电对电池性能造成损害。上下门限电压的大小可通过调节基准电压2的大小进而调节基准采样电压Vref2的大小进行调整。设置上下电压门限间的回差电压为ΔVT2,其大小为
可通过调节VCC2的大小调节上下门限电压的回差范围。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种电池过欠压迟滞保护控制电路，其特征在于：包括电源电路、电压采集电路、电压迟滞比较电路和电路控制，所述电源电路、电压采集电路、电压迟滞比较电路和电路控制依次电性连接，所述电压迟滞比较电路包括反向电压比较器A1和反向电压比较器A2，在反向电压比较器A1的同相输入端和输出端设置有电性连接的电阻R9，在反向电压比较器A1同相输入端设置有电阻R7，所述电阻R7用于与电压采集电路之间电性连接，所述反向电压比较器A1的同相输入端通过电阻R7与电阻R7与反向电压比较器A2的负相输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种电池过欠压迟滞保护控制电路，其特征在于：所述电压采集电路由电阻R1、电阻R2和电容C1组成，其中，电阻R2和电容C1并联，其底部用于接地，其顶部用于与电阻R1电性连接，所述电阻R1、电阻R2和电容C1将采集到的电压V1送到反向电压比较器A1的同相输入端。
3.根据权利要求1所述的一种电池过欠压迟滞保护控制电路，其特征在于：所述电源电路包括电池电源和可调节稳压模块，所述电池电源与可调节稳压模块之间串联，用于给电压采集电路供电。
4.根据权利要求2所述的一种电池过欠压迟滞保护控制电路，其特征在于：所述电压采集电路还包括电阻R3、电阻R4和电容C2，其中，电阻R4和电容C2并联，其底部用于接地，其顶部用于与电阻R3电性连接，所述电阻R3、电阻R4和电容C2与可调节稳压模块电性连接，将采集的电压Vref1送到反向电压比较器A1负相输入端。
5.根据权利要求2所述的一种电池过欠压迟滞保护控制电路，其特征在于：所述电压采集电路还包括电阻R5、电阻R6和电容C3，其中，电阻R6和电容C3并联，其底部用于接地，其顶部用于与电阻R5电性连接，所述电阻R5、电阻R6和电容C3与可调节稳压模块电性连接，将采集到的将采集的电压Vref2送到反向电压比较器A2同相输入端，所述电压比较器A2负相输入端用于与电压V1连接。
6.根据权利要求1所述的一种电池过欠压迟滞保护控制电路，其特征在于：所述控制电路包括警示灯LED1和警示灯LED2。
7.根据权利要求1所述的一种电池过欠压迟滞保护控制电路，其特征在于：所述反向电压比较器A1和反向电压比较器A2的输出端连接设置有三极管T1和三极管T2，所述三极管T1的发射极用于与警示灯LED1之间电性连接，所述三极管T2的发射极用于与警示灯LED2电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种电池过欠压迟滞保护控制电路，其特征在于：所述可调节稳压模块包括基准电压1和基准电压2。
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