[实用新型]一种锂电池低电压自锁电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池过放电保护电路。

背景技术

锂离子电池以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。

对电池来说，正常使用就是放电的过程。由于锂电池内部存储电能是靠电化学一种可逆的化学变化实现的，过度的放电会导致这种化学变化有不可逆的反应发生，将可能导致电池报废。更为重要的是，锂离子电池由于存在自恢复效应，在放电终止附近会出现电压反弹现象。使电压检测装置反复导通与关断，产生大量损耗，并影响锂电池与检测电路的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是公开一种锂电池保护电路，在电压还没低到损坏电池的程度前，该电路起到终止电池放电的作用。

为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种锂电池低电压自锁电路，其特征在于：包括锂电池、第一电源、单门限电压比较器、反相器、第二电源、晶闸管、光电耦合继电器和负载。

所述锂电池的正极与光电耦合继电器的集电极连接。所述负载连接在锂电池的负极和光电耦合继电器的发射极之间。所述锂电池的输出电压为V₀。

单门限电压比较器的同相输入端与锂电池的正极连接，单门限电压比较器的反相输入端与第一电源连接。所述第一电源输出电压为V_ref。单门限电压比较器的输出端与反相器的输入端连接，所述反相器的输出端与晶闸管的门极连接，所述晶闸管的阳极与第二电源连接，晶闸管的阴极串联第一电阻后接地。所述光电耦合继电器的阳极 串联第二电阻后，与晶闸管的阳极连接。所述光电耦合继电器的阴极与晶闸管的阴极连接。所述光电耦合继电器的集电极与所述锂电池的正极连接。

值得说明的是，锂电池放电电压在正常范围时，同相端电压大于参考电压V_ref，比较器经非门输出低电平，晶闸管处于关断状态，这时光耦输入端承受一定压降，使输出端导通，电路处于通路。锂电池放电电压降到放电终止电压时，比较器经非门输出高电平，晶闸管门极被触发，晶闸管开通。这时光耦输入端承受压降很小，输出端关断，电路处于断开。晶闸管一旦处于导通状态，门极就失去作用，不论门极触发电流是否存在，晶闸管都保持导通。因此，本实用新型中，锂电池第一次达到放电终止电压，电路就会永久切断，实现自锁功能。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

图中：锂电池-1、第一电源-2、单门限电压比较器-3、反相器-4、第一电阻-5、第二电源-6、晶闸管-7、光电耦合继电器-8、第二电阻-9、负载-10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

一种锂电池低电压自锁电路，其特征在于：包括锂电池1、第一电源2、单门限电压比较器3、反相器4、第二电源6、晶闸管7、光电耦合继电器8和负载10。

所述锂电池1的正极与光电耦合继电器8的集电极连接。所述负载10连接在锂电池1的负极和光电耦合继电器8的发射极之间。即所述负载10的一个电源输入端与锂电池1的负极相连、另一个电源输入端连接光电耦合继电器8的发射极，当锂电池1放电时，负载10的两个接入点之间存在电压，负载10得电。所述锂电池1的输出电压为V₀。实施例中，所述锂电池1是标称电压为3.7V的手机锂电池。当锂电池1正常放电时，V₀等于或略小于3.7V；当锂电池1开始过度放电时，V₀远小于3.7V，并发生振荡。因此，本实施例中，当 V₀第一次小于2V时，就认为锂电池1开始过度放电。