[发明专利]电池放电保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及直流电源的保护电路领域，特别是在线式后备电源的能自锁的 电池放电保护电路。

背景技术

电池的反复充放电技术一直不断地向前发展，特别是免维护式铅酸伐式电 池的充放电技术更是不断的得到完善。由于免维护式铅酸伐式电池具有容量大、 能容密度高、制造难度小、价格便宜、尺寸规格统一且无须保养的优点，因此 作为储能设备被广泛应用于各种设备的后备电源。然而铅酸电池本身又存在诸 多缺点，随着使用次数和使用时间的增加，电池的容量不断下降内阻增大。尤 其是铅酸电池的过放电将会造成电池容量急剧下降使用寿命缩短，甚至造成电 池损坏。因此对铅酸电池的放电有必要加以保护，特别是在线式后备电源中的 铅酸电池更是需要对放电进行保护。

常见的放电保护电路是对电池的电压进行实时检测，当检测到低于设定电 压时，就关断电池的放电回路。理论上这种电路是能够对电池的放电起到保护 作用，但实际上并非如此。由于关断了电池的放电回路，电池电压又会回升一 点，而超过设定的电压，从而使放电回路又接通，接通以后，又会出现电池电 压低于设定电压，再关断电池的放电回路，电池电压再回升，放电回路再接通， 如此反复，最终使电池电压空载时低于设定电压而出现过放电。虽然这种过放 电不会造成电池损坏，但还是会加快电池容量下降速度，缩短使用寿命。尤其 是当出现保护时，由于反复地接通、断开负载的放电回路，对负载设备将造成 很大的冲击，甚至损坏负载设备。也有许多电路采用电池管理集成电路做成电 池管理系统电路，虽然能对电池起到很好的保护，但其电路复杂，功能繁琐且 相互交叠，成本也偏高，浪费率也高。

发明内容

本发明为解决上述问题提供一种能自锁的电池放电保护电路，电路在检测 到电池欠压时就立刻触发自锁电路，并关断负载放电回路，而且只有在通过本 电路对电池进行充电后，才能解出电路的自锁。因此，本电路对电池的过度放 电起到了非常可靠的保护，并且电路简单，成本低廉。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种电池放电保护电路，能对电池欠压作出准确判断，并锁定关闭对负载 供电，并且只能通过对电池进行充电才能开启对负载供电，由基准电路、欠压 检测电路、充电检测电路、保护自锁电路、保护输出电路五个部分组成；所述 电池放电保护电路的电源由电池或电压转换装置提供，当电池放电保护电路的 电源由电池提供时，电池直接连接到电池放电保护电路的供电端对其供电，电 池正极接到供电正极端，电池负极接到供电负极端作为参考地；欠压检测电路 检测到电池低压输出电池欠压信号，触发保护自锁电路形成自锁控制保护输出 电路关断输出，当对电池进行充电时，充电检测电路检测输出充电信号触发保 护自锁电路解锁控制保护输出电路开启输出，具体表现为：

所述基准电路由可调稳压二极管、第一电容和第一电阻构成，可调稳压二 极管的阳极接参考地，阴极通过第一电阻接到电源正极构成并联式基准稳压电 路，从可调稳压二极管的阴极输出一个准确的基准电压，第一电容并联到可调 稳压二极管的阴极与阳极上，起到抗干扰滤波和退耦的作用，可调稳压二极管 的调整端通过外接电阻网络或可调电阻网络来对基准电压进行微调；

所述欠压检测电路由一路第一集成运算放大器、第二电阻、第三电阻和第 二电容构成，第二电阻和第三电阻串联到电池上对电池电压进行分压得到取样 电压，分压点接到第一集成运算放大器的一个输入端，取样电压与第一集成运 算放大器另一个输入端的基准电压进行比较，由第一集成运算放大器的输出端 输出取样结果即欠压信号，完成对电池电压的取样，在第一集成运算放大器的 取样输入端对参考地并接的第二电容起抗干扰滤波作用；

所述充电检测电路由一路第二集成运算放大器、功率二极管、第一限流电 阻和发光二极管构成，充电电源接入的正极端与电池正极直接连接，功率二极 管串联在电池充电回路中，阳极与电池负极连接，阴极接到充电电源接入的负 极端，功率二极管的两脚同时连接到第二集成运算放大器的两个输入端，当对 电池进行充电时，功率二极管的正偏电压在第二集成运算放大器的两个输入端 形成比较，由第二集成运算放大器的输出端输出比较结果即充电信号，完成充 电状态的检测，第一限流电阻和发光二极管正偏串联到充电电源接入端起充电 指示作用，不充电时又为第二集成运算放大器提供翻转偏置电压；