CN104953556A - 一种低功耗镍氢电池过压保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低功耗镍氢电池过压保护装置，主要包括电源接入模块、电压采集比较模块、充电模块、电池过放电保护模块以及电压检测模块，电源接入模块接入电压后传送至电压采集比较模块，电压采集比较模块连接充电模块，充电模块分别连接电池输入端以及电池过放电保护模块，电池输出端连接负载接入模块以及电压检测模块，电压检测模块连接电压采集比较模块，本发明结构简单，采用电池过放电保护模块，可以避免电池过放电造成损坏，提高电池使用寿命，采用电压检测模块，可以通过对分压电阻的控制，实现对电池电压的精确测量，防止过压引起电池损坏，保护电池。

Description

一种低功耗镍氢电池过压保护装置

技术领域

本发明涉及镍氢电池领域，尤其涉及一种低功耗镍氢电池过压保护装置。

背景技术

电池是人们日常生活中不可或缺的用品，其体积可大可小，可为很多设备提供电力，极大的方便了人们的工作、生活。比如手电、随身听等小型设备中使用的电池体积较小，使用方便，该电池可以是充电电池，这些类型的电池均采用电化学原理，其结构一般是在外壳上设置电极，该电极连接外壳内的储电体。

氢镍电池是继镉镍电池之后的新一代高能二次电池，由于它具有高容量、无污染等特点而倍受人们的青睐，是当今二次电池重要的发展方向之一。

电池在现代社会中被广泛应用，但是由于现有技术所生产出的充电镍氢电池采用的过压保护模块电路结构复杂、成本高，采用的电压检测模块测量不精确，经常会因为过长时间的充电或放电造成安全隐患，造成不必要的损失。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种结构简单，可以避免电池过放电造成损坏，提高电池使用寿命，可以通过对分压电阻的控制，实现对电池电压的精确测量，防止过压引起电池损坏，保护电池的技术方案：

一种低功耗镍氢电池过压保护装置，主要包括电源接入模块、电压采集比较模块、充电模块、电池过放电保护模块以及电压检测模块，电源接入模块接入电压后传送至电压采集比较模块，电压采集比较模块连接充电模块，充电模块分别连接电池输入端以及电池过放电保护模块，电池输出端连接负载接入模块以及电压检测模块，电压检测模块连接电压采集比较模块。

作为优选，电池过放电保护模块包括继电器、二极管B、二极管C、三极管B、电阻F、电阻G，继电器一脚与电池正端连接，继电器二脚悬空，继电器三脚与继电器四脚、二极管B负端连接，且继电器三脚与充电模块的正端相连，继电器五脚与三极管B的集电极、二极管B正端相连，三极管B的基极与电阻F一端、电阻G一端连接，电阻F的另一端与稳压管C的正端连接，电阻G的另一端接地。

作为优选，电压检测模块包括电压转换模块、主控单元、比较器，电压转换模块分别连接输入电压端以及主控单元一端，主控单元pout端连接电阻D一端，电阻D另一端连接三极管A基极，三极管A发射极连接电阻B一端、输入电压端，三极管A集电极依次连接电阻C、电阻B另一端、电阻A，主控单元pin端连接比较器输出端，比较器负极输入端分别连接电阻E一端、二极管A负端，二极管A正端接地，比较器正极输入端与电阻C一端相连。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明采用的电池过放电保护模块，可以避免电池过放电造成损坏，提高电池使用寿命。

（2）本发明增加电压检测模块，可以通过对分压电阻的控制，实现对电池电压的精确测量，防止过压引起电池损坏，保护电池。

附图说明

图1为本发明的各模块连接结构框图；

图2为本发明的电池过放电保护模块电路图；

图3为本发明的电压检测模块电路图。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，一种低功耗镍氢电池过压保护装置，主要包括电源接入模块1、电压采集比较模块2、充电模块3、电池过放电保护模块4以及电压检测模块5，电源接入模块1接入电压后传送至电压采集比较模块2，电压采集比较模块2连接充电模块3，充电模块3分别连接电池6输入端以及电池过放电保护模块4，电池6输出端连接负载接入模块7以及电压检测模块5，电压检测模块5连接电压采集比较模块2。

如图2所示，电池过放电保护模块4包括继电器8、二极管B 2c、二极管C 3c、三极管B 2b、电阻F 6a、电阻G 7a，继电器8一脚81与电池6正端连接，继电器8二脚82悬空，继电器8三脚83与继电器8四脚84、二极管B 2c负端连接，且继电器8三脚83与充电模块3的正端相连，继电器8五脚85与三极管B 2b的集电极、二极管B 2c正端相连，三极管B 2b的基极与电阻F 6a一端、电阻G 7a一端连接，电阻F 6a的另一端与稳压管C 3c的正端连接，电阻G 7a的另一端接地，当有充电电压时，使三极管B 2b导通，继电器8四脚84和五脚85间有流过一定的电流，继电器8吸合，即一脚81和三脚83连通，充电模块3给电池6充电。当充电模块3断开时，电池6正常放电，当电池电压足以维持继电器8闭合时， 电池6给负载正常供电，当电池电压降到一定程度，不足以为继电器8闭合， 电池放电回路断开， 保护了电池过放电，从而有效延长了电池的使用寿命。当继电器8 断开时，三极管B 2b截止，继电器8四脚84和五脚85间残留的电流通过二极管B 2c放电，从而保护了继电器8不会被烧坏。本发明采用的电池过放电保护模块，可以避免电池过放电造成损坏，提高电池使用寿命。

如图3所示，电压检测模块5包括电压转换模块51、主控单元52、比较器53，电压转换模块51分别连接输入电压端以及主控单元52一端，主控单元52 pout端连接电阻D 4a一端，电阻D 4a另一端连接三极管A 1b基极，三极管A 1b发射极连接电阻B 2a一端、输入电压端，三极管A 1b集电极依次连接电阻C 3a、电阻B 2a另一端、电阻A 1a，主控单元52 pin端连接比较器53输出端，比较器53负极输入端分别连接电阻E 5a一端、二极管A 1c负端，二极管A 1c正端接地，比较器53正极输入端与电阻C 3a一端相连。电阻A 1a、电阻B 2a、电阻C 3a为分压电阻，当电阻A 1a、电阻B 2a、电阻C 3a为固定电阻时，阻值已知，从而判定出电池电压的范围。将电阻A 1a、电阻B 2a、电阻C 3a设置为可调电阻，则可以判定出电池电压不同的电压范围，本发明增加电压检测模块，可以通过对分压电阻的控制，实现对电池电压的精确测量，防止过压引起电池损坏，保护电池。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (3)

1.一种低功耗镍氢电池过压保护装置，主要包括电源接入模块（1）、电压采集比较模块（2）、充电模块（3）、电池过放电保护模块（4）以及电压检测模块（5），其特征在于：所述电源接入模块（1）接入电压后传送至所述电压采集比较模块（2），所述电压采集比较模块（2）连接所述充电模块（3），所述充电模块（3）分别连接所述电池（6）输入端以及所述电池过放电保护模块（4），所述电池（6）输出端连接负载接入模块（7）以及所述电压检测模块（5），所述电压检测模块（5）连接所述电压采集比较模块（2）。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗镍氢电池过压保护装置，其特征在于：所述电池过放电保护模块（4）包括继电器（8）、二极管B（2c）、二极管C（3c）、三极管B（2b）、电阻F（6a）、电阻G（7a），继电器（8）一脚（81）与所述电池（6）正端连接，继电器（8）二脚（82）悬空，继电器（8）三脚（83）与继电器（8）四脚（84）、二极管B（2c）负端连接，且继电器（8）三脚（83）与所述充电模块（3）的正端相连，继电器（8）五脚（85）与三极管B（2b）的集电极、二极管B（2c）正端相连，三极管B（2b）的基极与电阻F（6a）一端、电阻G（7a）一端连接，电阻F（6a）的另一端与稳压管C（3c）的正端连接，电阻G（7a）的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种低功耗镍氢电池过压保护装置，其特征在于：所述电压检测模块（5）包括电压转换模块（51）、主控单元（52）、比较器（53），电压转换模块（51）分别连接输入电压端以及所述主控单元（52）一端，所述主控单元（52） pout端连接电阻D（4a）一端，电阻D（4a）另一端连接三极管A（1b）基极，三极管A（1b）发射极连接电阻B（2a）一端、输入电压端，三极管A（1b）集电极依次连接电阻C（3a）、电阻B（2a）另一端、电阻A（1a），所述主控单元（52） pin端连接所述比较器（53）输出端，所述比较器（53）负极输入端分别连接电阻E（5a）一端、二极管A（1c）负端，二极管A（1c）正端接地，所述比较器（53）正极输入端与电阻C（3a）一端相连。