CN220475446U - 一种消防报警装置的电池自动激活装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消防报警装置的电池自动激活装置，包括按键电路、主控电路、电池激活/测试电路和状态指示灯电路；单击SW1按键，选择为间歇模式激活，主控电路控制电池激活电路开始进行定时的间歇通断放电激活；双击SW1按键，选择为连续模式激活，主控电路控制电池激活电路开始进行定时的连续放电激活，激活过程中绿色指示灯LED1闪烁，单击SW2按键，选择为手动测试模式，主控电路控制电池测试电路进行电池钝化检测，若存在钝化，则红色指示灯LED2闪烁数次后常亮，本实用新型可根据不同容量、不同输出能力的电池，通过调节放电电阻控制放电电流和选择不同激活模式，实现电池的自动激活和检测。有效地提高了锂亚电池激活的效率和保证激活的效果。

Description

一种消防报警装置的电池自动激活装置

技术领域

本实用新型涉及电池自动激活装置技术领域，特别地是一种消防报警装置的电池自动激活装置。

背景技术

锂亚硫酰氯电池(以下简称锂亚电池)是一种一次性锂电池，其具有工作电压稳定、使用范围广、能量密度高、储存性能好、自放电少等优点，通常电池的有效期可达10年，年自放电率小于2％。适用于消防报警等要求使用年限长、可靠性要求高的产品中。锂亚电池能够长久储存的原因是其内部发生了钝化反应，其原理：组成电池的亚硫酰氯电解液起到电解液和电池正极活性物质的作用，亚硫酰氯与电池的负极活性物质金属锂接触后，在金属锂表面上立即形成一层致密的钝化膜，会阻挡电池进行反应。锂亚电池钝化反应带来了电池的长久储存的优点，但同时也带来了电池电压滞后的缺点：当负载较高初始电流大时，由于钝化膜的存在严重阻碍锂离子的迁移速率，钝化膜两端产生很大的压降，表现为电池在开始放电时电压急剧下降。在电子电路的实际应用中，如电路初始启动的负载较大，长时间未通电使用的电池电压因钝化反应急剧下降到一个很低的电压(低于芯片、电子元件的工作电压)，可能会导致系统无法正常启动工作。

激活钝化电池通常采用的方法是将电池连接电阻以小电流放电一段时间(一至两小时)或连接一个电阻以大电流间歇通断放电多次,随着持续放电，钝化膜逐渐被击穿，两端的压降逐渐减小，电池的负载电压就会慢慢恢复正常。电池的钝化检测采用的方法是使电池连接在一定负载下检测电压，如电压下降至很低的电压，则判断该电池存在钝化现象；如电压变化在电池规格书的电压范围内，则判断该电池不存在钝化现象。

锂亚电池广泛应用于通讯、电子、医疗、仪表、安防、机械等各个行业。在实际应用中，锂亚电池为保证续航通常以极小的电流的工作或处于断开状态，只有特定时刻或紧急时才会有大电流通过，电池因长久工作下会出现钝化现象，无法保证在特定时刻或紧急时的供电，使设备无法作出正确的动作或发出信号，很可能会因此造成财产损失和人员伤亡。采用此装置连接在电池两端，通过设定程序可对电池进行定期的钝化检测，如电池出现钝化，会自动进行电池的激活，保证了电池的输出能力不受钝化现象影响。

在实际生产中，受销售或储存的诸多因素影响，可能会出现电池存放过久，出现钝化无法正常使用的情况，如果直接报废，会大大增加企业成本，且不妥善处理甚至可能污染环境；装置同时适用于使用锂亚硫酰氯电池产品的经销商、零售商处理库存时间过长没有销售出去的产品。如果采用人工逐个激活，操作不便、效率不高，无法精准控制电池放电的时间和放电量、保证每个电池的激活效果。采用本装置可以替代人工激活的方式，实现锂亚电池的自动激活和检测，可有效提高激活效率和保证激活效果。且连接在电池两端的放电电阻大小可调节，持续放电和间隔放电两种模式可切换，满足不同容量、不同输出能力的电池使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种消防报警装置的电池自动激活装置，可根据不同容量、不同输出能力的电池，通过调节放电电阻控制放电电流和选择不同激活模式，实现电池的自动激活和检测；有效地提高了锂亚电池激活的效率和保证激活的效果。

本实用新型通过以下技术方案实现的：

一种消防报警装置的电池自动激活装置，包括按键电路、主控电路、电池激活/测试电路和状态指示灯电路；所述按键电路与所述主控电路电连接；所述主控电路与所述电池激活/测试电路电连接；所述电池激活/测试电路与所述状态指示灯电路电连接；按键电路包括SW1键和SW2键；所述状态指示灯电路包括绿色指示灯LED1和红色指示灯LED2；接通电源后，按键电路检测按键状态；单击SW1按键，选择为间歇模式激活，主控电路控制电池激活电路开始进行定时的间歇通断放电激活；双击SW1按键，选择为连续模式激活，主控电路控制电池激活电路开始进行定时的连续放电激活，激活过程中绿色指示灯LED1闪烁，激活程序在定时结束后，会自动进行检测：激活程序结束后电池持续连接负载3秒，期间进行10次电池电压值检测，取平均值后与电池规格书上放电特性的标准值对比，大于标准值则绿色指示灯LED1常亮表示激活成功，小于标准值则红色指示灯LED2常亮表示激活失败；单击SW2按键，选择为手动测试模式，主控电路控制电池测试电路进行电池钝化检测，若存在钝化，则红色指示灯LED2闪烁数次后常亮，若不存在钝化，则绿色指示灯LED1闪烁数次后常亮。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述主控电路包括U1；U1的2脚为电源脚/ADC电源脚，连接至5V电源；U1的1脚检测SW1按键的按下状态，U1的3脚检测SW2按键的按下状态；U1的5脚控制电池激活/测试电路进行锂亚电池激活和检测；U1的6脚用于检测电池电压；U1的7脚控制绿色指示灯LED1，U1的8脚控制红色指示灯LED2。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述按键电路还包括R4和R5；所述SW1按键、SW2按键为常开开关，SW1按键两脚分别连接GND和U1的1脚；SW2按键两脚分别连接GND和U1的3脚；所述R4、R5为上拉电阻，R4、R5的一端与5V相连，另一端分别与U1的1、3脚连接；当SW1按键、SW2按键未被按下时，由于R4、R5上拉电阻的作用U1的1、3脚为高电平；当SW1按键、SW2按键按下时，U1的1、3脚变为低电平，U1通过检测1、3脚高低电平变化检测按键是否被按下。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述电池激活/测试电路包括MOS管Q1、限流电阻R1、下拉电阻R2和可调电阻R3；U1的5脚与限流电阻R1的一端相连，另一端与MOS管Q1的门极和下拉电阻R2的一端相连，下拉电阻R2的另一端与MOS管Q1的源极相连至GND，可调电阻R3一端与MOS管Q1的漏极相连，另一端与锂亚电池的正极BAT+相连，同时BAT+与U1的电压检测引脚6脚相连。

进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述绿色指示灯LED1的阳极和红色指示灯LED2的阳极均与5V相连，绿色指示灯LED1的阴极与限流电阻R7的一端相连，R7的另一端和U1的7脚控制管脚相连，红色指示灯LED2的阴极与限流电阻R6的一端相连，R6的另一端和U1的8脚控制管脚相连。

本实用新型的有益效果：

本实用新型可根据不同容量、不同输出能力的电池，通过调节放电电阻控制放电电流和通过按键选择激活模式或手动检测模式，实现电池的自动激活和检测。有效地提高了锂亚电池激活的效率和保证激活的效果。

附图说明

图1为本实用新型一种消防报警装置的电池自动激活装置的电路工作流程图；

图2为本实用新型的电池激活/测试电路图；

图3为本实用新型的按键/主控电路图；

图4为本实用新型的状态指示灯电路图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

如图1至图4所示，一种消防报警装置的电池自动激活装置，包括按键电路、主控电路、电池激活/测试电路和状态指示灯电路；所述按键电路与所述主控电路电连接；所述主控电路与所述电池激活/测试电路电连接；所述电池激活/测试电路与所述状态指示灯电路电连接；按键电路包括SW1键和SW2键；所述状态指示灯电路包括绿色指示灯LED1和红色指示灯LED2；接通电源后，按键电路检测按键状态；单击SW1按键，选择为间歇模式激活，主控电路控制电池激活电路开始进行定时的间歇通断放电激活；双击SW1按键，选择为连续模式激活，主控电路控制电池激活电路开始进行定时的连续放电激活，激活过程中绿色指示灯LED1闪烁，激活程序在定时结束后，会自动进行检测：激活程序结束后电池持续连接负载3秒，期间进行10次电池电压值检测，取平均值后与电池规格书上放电特性的标准值对比，大于标准值则绿色指示灯LED1常亮表示激活成功，小于标准值则红色指示灯LED2常亮表示激活失败；单击SW2按键，选择为手动测试模式，主控电路控制电池测试电路进行电池钝化检测，若存在钝化，则红色指示灯LED2闪烁数次后常亮，若不存在钝化，则绿色指示灯LED1闪烁数次后常亮。

具体的，本实施例方案中，所述主控电路包括U1；U1的2脚为电源脚/ADC电源脚，连接至5V电源；U1的1脚检测SW1按键的按下状态，U1的3脚检测SW2按键的按下状态；U1的5脚控制电池激活/测试电路进行锂亚电池激活和检测；U1的6脚用于检测电池电压；U1的7脚控制绿色指示灯LED1，U1的8脚控制红色指示灯LED2。

具体的，本实施例方案中，按键电路的作用是检测按键SW1、SW2按下状态。所述按键电路还包括R4和R5；所述SW1按键、SW2按键为常开开关，SW1按键两脚分别连接GND和U1的1脚；SW2按键两脚分别连接GND和U1的3脚；所述R4、R5为上拉电阻，R4、R5的一端与5V相连，另一端分别与U1的1、3脚连接；当SW1按键、SW2按键未被按下时，由于R4、R5上拉电阻的作用U1的1、3脚为高电平；当SW1按键、SW2按键按下时，U1的1、3脚变为低电平，U1通过检测1、3脚高低电平变化检测按键是否被按下。

具体的，本实施例方案中，所述电池激活/测试电路的作用是U1控制N沟道MOS管Q1的通断进行电池的激活和检测。所述电池激活/测试电路包括MOS管Q1、限流电阻R1、下拉电阻R2和可调电阻R3；U1的5脚与限流电阻R1的一端相连，另一端与MOS管Q1的门极和下拉电阻R2的一端相连，下拉电阻R2的另一端与MOS管Q1的源极相连至GND，可调电阻R3一端与MOS管Q1的漏极相连，另一端与锂亚电池的正极BAT+相连，同时BAT+与U1的电压检测引脚6脚相连。

具体的，本实施例方案中，所述绿色指示灯LED1的阳极和红色指示灯LED2的阳极均与5V相连，绿色指示灯LED1的阴极与限流电阻R7的一端相连，R7的另一端和U1的7脚控制管脚相连，红色指示灯LED2的阴极与限流电阻R6的一端相连，R6的另一端和U1的8脚控制管脚相连。

实施例：

以ER18505锂亚电池为例，从电池规格说明书内的放电特性可得当电池在25℃以负载33欧姆电阻放电，电流约100mA，电池电压始终在2.7V至3V之间，即当电池以负载33欧姆放电时，通过检测电池电压是否大于2.7V可判断电池是否激活成功和是否存在钝化。

电池激活：插入电池，调节R3放电电阻至33欧姆，单击SW1按键选择间歇放电激活模式，电池以100mA间歇5秒通电2分钟，放电结束后持续连接负载3秒，期间进行10次电压检测(即每隔300ms检测一次)，取电压平均值，若电压平均值大于等于2.7V，则绿灯常亮表示电池激活成功，若电压小于2.7V，则红灯常亮表示电池激活失败。

电池钝化手动检测：插入电池，调节R3放电电阻至33欧姆，单击SW2按键选择手动测试模式，电池持续连接负载3秒，期间进行10次电压检测(即每隔300ms检测一次)，取电压平均值，若电压平均值大于等于2.7V，则绿灯闪烁数次后常亮表示电池不存在钝化，若电压小于2.7V，则红灯闪烁数次后常亮表示电池存在钝化。

采用本装置可根据不同容量、不同输出能力的电池，通过调节放电电阻控制放电电流和通过按键选择激活模式或手动检测模式，实现电池的自动激活和检测。有效地提高了锂亚电池激活的效率和保证激活的效果。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种消防报警装置的电池自动激活装置，其特征在于：包括按键电路、主控电路、电池激活/测试电路和状态指示灯电路；所述按键电路与所述主控电路电连接；所述主控电路与所述电池激活/测试电路电连接；所述电池激活/测试电路与所述状态指示灯电路电连接；按键电路包括SW1键和SW2键；所述状态指示灯电路包括绿色指示灯LED1和红色指示灯LED2；接通电源后，按键电路检测按键状态；单击SW1按键，选择为间歇模式激活，主控电路控制电池激活电路开始进行定时的间歇通断放电激活；双击SW1按键，选择为连续模式激活，主控电路控制电池激活电路开始进行定时的连续放电激活，激活过程中绿色指示灯LED1闪烁，激活程序在定时结束后，会自动进行检测：激活程序结束后电池持续连接负载3秒，期间进行10次电池电压值检测，取平均值后与电池规格书上放电特性的标准值对比，大于标准值则绿色指示灯LED1常亮表示激活成功，小于标准值则红色指示灯LED2常亮表示激活失败；单击SW2按键，选择为手动测试模式，主控电路控制电池测试电路进行电池钝化检测，若存在钝化，则红色指示灯LED2闪烁数次后常亮，若不存在钝化，则绿色指示灯LED1闪烁数次后常亮。

2.根据权利要求1所述的一种消防报警装置的电池自动激活装置，其特征在于：所述主控电路包括U1；U1的2脚为电源脚/ADC电源脚，连接至5V电源；U1的1脚检测SW1按键的按下状态，U1的3脚检测SW2按键的按下状态；U1的5脚控制电池激活/测试电路进行锂亚电池激活和检测；U1的6脚用于检测电池电压；U1的7脚控制绿色指示灯LED1，U1的8脚控制红色指示灯LED2。

3.根据权利要求2所述的一种消防报警装置的电池自动激活装置，其特征在于：所述按键电路还包括R4和R5；所述SW1按键、SW2按键为常开开关，SW1按键两脚分别连接GND和U1的1脚；SW2按键两脚分别连接GND和U1的3脚；所述R4、R5为上拉电阻，R4、R5的一端与5V相连，另一端分别与U1的1、3脚连接；当SW1按键、SW2按键未被按下时，由于R4、R5上拉电阻的作用U1的1、3脚为高电平；当SW1按键、SW2按键按下时，U1的1、3脚变为低电平，U1通过检测1、3脚高低电平变化检测按键是否被按下。

4.根据权利要求2所述的一种消防报警装置的电池自动激活装置，其特征在于：所述电池激活/测试电路包括MOS管Q1、限流电阻R1、下拉电阻R2和可调电阻R3；U1的5脚与限流电阻R1的一端相连，另一端与MOS管Q1的门极和下拉电阻R2的一端相连，下拉电阻R2的另一端与MOS管Q1的源极相连至GND，可调电阻R3一端与MOS管Q1的漏极相连，另一端与锂亚电池的正极BAT+相连，同时BAT+与U1的电压检测引脚6脚相连。

5.根据权利要求2所述的一种消防报警装置的电池自动激活装置，其特征在于：所述绿色指示灯LED1的阳极和红色指示灯LED2的阳极均与5V相连，绿色指示灯LED1的阴极与限流电阻R7的一端相连，R7的另一端和U1的7脚控制管脚相连，红色指示灯LED2的阴极与限流电阻R6的一端相连，R6的另一端和U1的8脚控制管脚相连。