CN2613916Y

CN2613916Y - 蓄电池智能保护装置

Info

Publication number: CN2613916Y
Application number: CN 03216033
Authority: CN
Inventors: 徐玉琴
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-04-28
Anticipated expiration: 2013-03-28

Abstract

蓄电池智能保护装置，连接在蓄电池正、负极两端，包括：微处理器；用于当蓄电池的电压大于设定值时向微处理器供给电源的电源开关电路；用于检测蓄电池电压值的变化、并输入到微处理器输入的检测电路；当蓄电池过充电时，由微处理器控制对蓄电池放电的过充电保护电路；当蓄电池过放电时，由微处理器控制产生报警的过放电报警电路。具有体积小、使用前零消耗、检测中耗电少、过充电时功率大、智能度高的优点。

Description

蓄电池智能保护装置

技术领域

本实用于新型涉及一种蓄电池保护电路装置。

背景技术

目前，常用的铅酸蓄电池，主要有电动助力车蓄电池、电动汽车蓄电池、UPS系列蓄电池和固定型蓄电池等类型，这类电池可持续供电、循环使用，具有广大的消费群体。但是在实际使用中，经常有使用者由于对蓄电池的性能了解不足或使用不当，使蓄电池受到不同程度的伤害，具体体现在：因蓄电池过放电和长时间欠充电而生成不可逆转的硫酸铅(PbSO₄)，即蓄电池的充电记忆效应和蓄电池长时间过充而导致失水、容量早衰以及热失控等，导致蓄电池可靠性变差，缩短蓄电池的使用寿命。目前，有些蓄电池中增设了保护电路，一定程度上解决了上述问题，但现有的电路存在结构复杂、成本高的不足。

发明内容

本实用新型目的是提供一种配置在普通蓄电池上的智能保护装置，它能够在蓄电池串联充、放电过程中，起到过放、过充的智能报警和保护作用。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：蓄电池智能保护装置，连接在蓄电池正、负极两端，包括：微处理器，连接在蓄电池正、负极两端与微处理器两电源端之间的电源开关电路，与微处理器输入端连接的检测电路，与微处理器第一输出端连接的过充电保护电路，与微处理器第二输出端连接的过放电报警电路。

所述电源开关电路包括开关电路和稳压电路，开关电路连接在蓄电池正、负极两端，当蓄电池的电压大于设定值该单元电路导通；稳压电路的输入端与开关电路的输出端连接、其输出端与微处理器两电源端连接，当开关电路导通时，该电路向微处理器供给一稳定电源。

所述检测电路连接在蓄电池正、负极两端，检测蓄电池电压值的变化、并将其输入到微处理器输入端。

所述过充电保护电路连接在蓄电池正、负极两端，该电路的控制端与微处理器第一输出端连接，当微处理器检测到蓄电池过充电时，由微处理器第一输出端的输出信号控制，在蓄电池正、负极两端构成一放电通道。

所述过放电报警电路包括驱动电路和报警装置，驱动电路与微处理器第二输出端连接，当微处理器检测到蓄电池过放电时，由微处理器第二输出端的输出信号控制，驱动报警装置报警。

该蓄电池装置使用前在储存过程中，电源开关电路未触发，不耗电，自放电率低，蓄电池能长期储存。而且触发后经过复位，还可使电路恢复到未触发状态，保证蓄电池的储存性能。当蓄电池充电后，电压达到设定值电源开关电路触发，开始检测蓄电池的状态。当充电电压超过正常值时，该装置的过充保护电路开始放电工作。当蓄电池使用时，其处于放电过程中，当电压下降达到报警极限时，报警电路将提供周期性报警信号，在蓄电池全部放完电前，给消费者一定的预警、纠正时间。

该装置具有体积小、使用前零消耗、检测中耗电少、过充电时功率大、采用微处理器和编程控制、智能度高等优点。特别适用于持续供电、循环使用的维护型、免维护型铅酸蓄电池，且对部分有一定性能差异的蓄电池能起到智能均衡作用，保证蓄电池进行适时充电，使其处于良好的储存和工作态。

附图说明

图1是该蓄电池智能保护装置的电路原理图。

图2是该智能保护装置与蓄电池的安装示意图。

具体实施方式

如图2所示，智能保护装置1连接在蓄电池2上，该装置的供电电源的正负极与蓄电池的正、负极3、4连接。该装置可置于蓄电池壳体内，用环氧树脂填装防止蓄电池内的酸雾，其占用空间小，安装后不改变蓄电池的整体尺寸。也可设置在蓄电池壳体外，便于更换。

如图1所示，该智能保护装置的电路主要由微处理器、电源开关电路、检测电路、过充电保护电路、过放电报警电路组成。微处理器采用单片机IC，如EM78P156ELM，运行在所编制的程序下，对各部分电路进行的控制，保证该智能保护装置无须任何的手动开关，实现实时自动检测，定时报警。下面对各部分电路组成及工作原理进行详述：

1、电源开关电路：由电阻R₃、R₄、R₅、稳压二极管E₁、晶体三极管BG₁、BG₂组成开关电路，由集成电路7805组成稳压电路。开关电路的阀值电压设置在13.8-14.2V之间，当蓄电池使用前，其电压小于13.8V，开关电路不导通，智能保护装置电流为零，不消耗电能，蓄电池在仓库里可长期放置。当蓄电池充电电压高于阀值电压13.80时，稳压二极管E₁导通，电流经电阻R₅到三极管BG₂基极、使之导通，此时三极管BG1也导通，由于电阻R4的接入，开关电路导通自锁，蓄电流电流加到集成电路7805的输入端，集成电路7805输出5V的稳定电压向微处理器IC供电，使电路正常工作。

2、检测电路：检测电路由电容C₃、电阻R₁₁、R₁₂组成。蓄电池电压经过电阻R₁₁、R₁₂的分压向电容C₃充电。当电池的电压高时，电容C₃的端电压升高到某一电压值的时间短，电池的电压低时，电容C₃的端电压升高到某一电压值的时间长。微处理器IC在程序逻辑的控制下读取这一时间值的长短便可测量计算出蓄电池电压的高低。

3、过充电保护电路：电阻R₁、R₂、R₆、晶体三极管BG₃组成过充电保护电路。当微处理器IC检测到蓄电池的充电电压高于14.5V时，其第一输出端输出一高电平，经电阻R₆使晶体三极管BG₃导通，蓄电池的正极通过电阻R₁、R₂、晶体三极管BG₃到电池的负极进行放电，以保护电池。

4、过放电报警电路：由蜂鸣器SP、晶体三极管BG₄、电阻R₁₀组成过放电报警电路，当微处理器IC检测到蓄电池电压低于11.5V时，其第二输出端输出高电平，经电阻R₁₀、晶体三极管BG、导通，驱动蜂鸣器SP发出嘀-嘀声。本电路设定报警时间为1分钟，停止5分钟再检测报警一次，此时间可由程序灵活设置。

除上述部分外，该智能保护装置的电路中还包括：由电阻R₇、电容C₁组成微处理器IC的复位电路，电阻R₈、电容C₂组成微处理器IC的RC振荡电路。

当蓄电池的电压变化率较慢时，微处理器IC进入睡眠工作状态，延长检测周期，使电路耗电大大减小。当蓄电池电压低于10.5V时，微处理器IC的第三输出端输出一低电平，经电阻R₁₃加到三极管BG₂基极、使之截至，开关电路关闭，智能保护装置停止工作。

Claims

1、蓄电池智能保护装置，连接在蓄电池正、负极两端，其特征是：包括微处理器，连接在蓄电池正、负极两端与微处理器两电源端之间的电源开关电路，与微处理器输入端连接的检测电路，与微处理器第一输出端连接的过充电保护电路，与微处理器第二输出端连接的过放电报警电路。

2、根据权利要求1所述的蓄电池智能保护装置，其特征是：所述电源开关电路包括开关电路和稳压电路，开关电路连接在蓄电池正、负极两端，当蓄电池的电压大于设定值该单元电路导通；稳压电路的输入端与开关电路的输出端连接、其输出端与微处理器两电源端连接，当开关电路导通时，该电路向微处理器供给一稳定电源。

3、根据权利要求1所述的蓄电池智能保护装置，其特征是：所述检测电路连接在蓄电池正、负极两端，检测蓄电池电压值的变化、并将其输入到微处理器输入端。

4、根据权利要求1所述的蓄电池智能保护装置，其特征是：所述过充电保护电路连接在蓄电池正、负极两端，该电路的控制端与微处理器第一输出端连接，当微处理器检测到蓄电池过充电时，由微处理器第一输出端的输出信号控制，在蓄电池正、负极两端构成一放电通道。

5、根据权利要求1所述的蓄电池智能保护装置，其特征是：所述过放电报警电路包括驱动电路和报警装置，驱动电路与微处理器第二输出端连接，当微处理器检测到蓄电池过放电时，由微处理器第二输出端的输出信号控制，驱动报警装置报警。