CN2606978Y - 防止电池组过度放电的保护电路 - Google Patents
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Abstract
一种防止电池组过度放电的保护电路，包括一保护信号产生电路和一执行电路，该保护信号产生电路采用两只串联的电阻分别连接在电池组的正、负极作为电压采样电路，另一电阻和一只三极管的集电极串联后再和采样电路并联，该三极管的基极连接在采样电路两只电阻间的采样输出点；该执行电路包括一可控硅和一继电器，该可控硅的触发极和上述三极管的集电极相连，该可控硅的阳极和继电器线圈串联，可控硅的阴极以及三极管的发射极均和电池组的负极连接，同时这一端也通过继电器的常闭触点和负载连接。该保护电路需要和一手动开关结合使用。
Description
【技术领域】
本实用新型是关于一种保护电路，特别是指一种关于防止电池组过度放电的保护电路。
【背景技术】
在各种使用电池组的便携式电动工具或家电中，由于省去了市电电源和电源线，给人们使用时带来了种种便利。在如图1的电路中，当电池组工作时以1C以上的较大电流进行放电，由于电池组各单元之间的容量、内阻的不均一性，一旦电池组被过度放电会加大各单元的不均一性，严重影响其使用寿命，所以有必要增加保护，在电池组电压降到某一值时自动断开负载，但在负载断开以后，电池电压会很快回升。但此时电池组电量已经基本耗尽，不能继续工作，这需要一种保护电路来防止电池组过度放电。
目前常见的电池组保护方案，在进行电路设计时出于成本的考虑，大都采用晶体三极管控制继电器方式，除了要在电池组电量将耗尽电压降至使用下限时启动保护电路，断开负载外，还要在电池组电压回升以后，防止负载又被接上致使电池组被过度放电造成损坏。为了实现这个功能，通常的做法是采用添加某类型集成电路。由于直流电机运转时碳刷机构的干扰，为了避免集成电路受到影响不能正常工作，还要采取一些抗干扰措施。这样就会增加电路的成本和复杂性，甚至影响其稳定性。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于提供一种结构简单，性能可靠，成本低廉的防止电池组过度放电保护电路。
本实用新型的目的是通过下列技术方案来实现的：本实用新型防止电池组过度放电的保护电路需要和一有“ON”“OFF”档位的手动开关结合使用。
该电池组过度放电的保护电路包括一保护信号产生电路和一执行电路，该保护信号产生电路采用两只串联的电阻分别连接在电池组的正、负极作为电压采样电路，另一电阻和一只三极管的集电极串联后再和采样电路并联，该三极管的基极连接在采样电路两只电阻间的采样输出点；该执行电路包括一可控硅和一继电器，该可控硅的触发极和上述三极管的集电极相连，该可控硅的阳极和继电器串联并连接在手动开关的“off”位置，可控硅的阴极以及三极管的发射极均和电池组的负极连接，同时这一端也通过继电器的常闭触点和负载连接。
上述电池组过度放电的保护电路进一步包括：一只二极管和一只电解电容串联，其中二极管的正极和电池组的正极连接，电解电容的负极和电池组的负极连接，同时采样电阻的高、低电位端分别和电解电容的正负极连接。
上述电池组过度放电的保护电路进一步包括：一只二极管正极连接在上述三极管的集电极，负极连接在可控硅的触发极。
本实用新型的优点在于：本实用新型电池组过度放电的保护电路通过可控硅代替三极管来控制继电器，省去一些集成电路，从而使保护电路的结构简单，性能可靠，成本低廉。
下面参照附图结合实例对本实用新型作进一步的说明。
【附图说明】
图1是无保护电路的放电电路示意图。
图2是本实用新型防止电池组过度放电的一种保护电路的示意图。
图3是本实用新型防止电池组过度放电的另一种保护电路的示意图。
【具体实施方式】
请参考图2，本实用新型防止电池组过度放电的保护电路包括一保护信号产生电路和一执行电路。该保护信号产生电路采用两只串联的电阻R1、R2分别连接在电池组的正、负极作为电压采样电路，另一电阻R3和一只三极管VT的集电极c串联后再和采样电路并联，该三极管VT的基极b连接在采样电路两只电阻R1、R2间的采样输出点；该执行电路包括一可控硅VS和一继电器J，该可控硅VS的触发极和上述三极管VT的集电极c相连，该可控硅VS的阳极和继电器线圈J串联后连接在手动开关的“off”位置，可控硅VS的阴极以及三极管VT的发射极e均和电池组的负极连接，同时这一端也通过继电器J的常闭触点和负载L连接。
上述防止电池组过度放电的保护电路的工作原理如下：当开关推向“on”位置时，电池组开始放电，电流从正极依次通过手推开关、继电器J常闭触点、负载L后流回负极形成闭合回路。此时，在电量为满的情况下，电阻R1、R2分压能使三极管VT保持导通，其集电极c保持低电平，可控硅VS的触发极和三极管VT集电极c连接并保持低电平而无法被触发导通，继电器J就不能吸和，长闭触点不会断开，整个电路保持正常工作。随着电池组被继续放电其电压持续下降并低于某个值时，电阻R1、R2分压点电压也降低至不能使三极管VT导通，此时三极管VT不导通其集电极c电压升高，可控硅VS被触发导通，继电器J吸和，常闭触点断开，负载L被断开，电池组被停止工作，防止继续放电。之后电池组电压会回升，虽然三极管VT会重新导通，集电极c电压降低，但可控硅VS本身不能被触发关断，只有其主回路电压被取消或极性反接时才会被动关断。所以电池组被继续保护。当手动开关推回“off”位置对电池组进行充电时，继电器J和可控硅VS因失电而自动复位，这样就不用处理电池组电压回升带来的问题，简化了电路，降低成本，增强了可靠性。
图3是本实用新型防止电池组过度放电的保护电路应用在电动吸尘器中的电路图，该电动吸尘器使用1500毫安时、14.4伏镍镉电池组(以下简称电池组)，在工作时电池组以5C左右的电流放电，要求在电池组电压降到9.70V左右时自动断开负载，在负载断开以后，电池电压会很快回升使仍保持断开状态。在该电路中，电阻R1取值范围是10-30K，电阻R2取值1.1K，电阻R3取值5.1K，电容C取值22Uf/25V，二极管D1，D2的型号是1N4148，三极管VT的型号是9014，可控硅VS的型号是MCR1008。
为了保证上述电路在手动开关推向“on”位置的瞬间(由于负载分压的原因，电池组电压会出现大幅的降落后迅速回升)能够正常工作，用一只二极管D1和一只电解电容C串联，其中二极管D1的正极和电池组的正极连接，电解电容C的负极和电池组的负极连接，同时采样电阻R1、R2的高、低电位端分别和电解电容C的正、负极连接。同样为了电路能够可靠工作，可以在三极管的集电极和可控硅的触发极接上二极管D2。
Claims (6)
1.一种防止电池组过度放电的保护电路，包括一带开关的电池组回路，其特征在于：上述电池组回路包括一电压采样电路，该电压采样电路控制一可控硅VS的状态，该可控硅VS控制一继电器J的状态，该继电器J控制电池组回路的断开或闭合。
2.如权利要求1所述的防止电池组过度放电的保护电路，其特征在于：上述电压采样电路包括两个串联的电阻R1、R2，该串联电阻R1、R2分别连接在电池组的正、负极，一个三极管VT的发射极和一电阻R3串联后与电阻R1、R2并联，该三极管VT的基极连接在串联电阻R1、R2间。
3.如权利要求2所述的防止电池组过度放电的保护电路，其特征在于：该三极管VT的集电极连接一可控硅VS的触发极，可控硅VS的阳极和继电器J串联，可控硅VS的阴极及三极管VT的发射极和电池组的负极连接。
4.如权利要求1或3所述的防止电池组过度放电的保护电路，其特征在于：电池组的正负极间串联一只二极管D1和一只电容C，串联电阻R1、R2的高，低电位端分别和电容C的正负极连接。
5.如权利要求1或3所述的防止电池组过度放电的保护电路，其特征在于：所述三极管VT和可控硅VS间串联一只二极管D2。
6.如权利要求1或3所述的防止电池组过度放电的保护电路，其特征在于：所述电池组的正负极间串联一只二极管D1和一只电容C，串联电阻R1、R2的高，低电位端分别和电容C的正负极连接，所述三极管VT和可控硅VS间串联一只二极管D2。
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| CN 03223775 CN2606978Y (zh) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | 防止电池组过度放电的保护电路 |
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| CN2606978Y true CN2606978Y (zh) | 2004-03-17 |
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ID=34162982
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| CN 03223775 Expired - Lifetime CN2606978Y (zh) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | 防止电池组过度放电的保护电路 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101752828B (zh) * | 2008-12-05 | 2012-07-18 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 低压保护装置 |
| CN103701103A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-04-02 | 黄宇嵩 | 防止铅酸蓄电池过量放电保护装置 |
| CN104184128A (zh) * | 2013-05-24 | 2014-12-03 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | 电池放电保护方法和电路及灯具 |
| CN106740562A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 北京维博信通科技有限公司 | 电子倒车辅助控制系统 |
| CN108832701A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-16 | 崔鹏程 | 一种串联电池组保护电路 |
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2003
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