CN102570552A - 蓄电池供电多功能控制及保护电路 - Google Patents

Abstract

本公开了一种蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：包括具有输入端用于连接蓄电池、输出端用于连接负载的半导体开关器件，以及驱动电路、欠压及负载短路保护采样电路、启动触发电路、关闭触发电路；驱动电路的输出端与半导体开关器件的输入端及控制端连接，欠压及负载短路保护采样电路、启动触发电路、关闭触发电路各自的输出端分别与驱动电路的输入端连接；欠压及负载短路保护采样电路的输入端与半导体开关器件的输出端连接。本发明电路结构简单，功能完善，性能稳定可靠，成本低，可以应用到各种用电器中，应用范围广。

Description

蓄电池供电多功能控制及保护电路

技术领域

本发明涉及的是一种蓄电池供电多功能控制及保护电路，该种保护电路用于蓄电池的供电***中。 

背景技术

目前蓄电池的应用十分广泛，但由于种种原因导致蓄电池的实际使用寿命远比其设计寿命短得多，归根结底，就是不当的使用。最为常见的有过充电和过放电，这是缩短蓄电池使用寿命的主要元凶。再有就是超负荷大电流放电。例如，接入蓄电池的负载电路出现故障，使放电回路发生过流现象或者短路，这就严重危及蓄电池的使用安全甚至损坏。还有一种不易引起重视的现象，就是弱电流放电。很多的电器电子产品和电子电气设备均接有蓄电池，当蓄电池接入负载电路时，就算主体电路不工作，也总有一部份控制电路处于待运行状态而不断地微耗电，在产品处于运输、储存过程中，或经过一段长时间的停用，这种不起眼的轻微损耗足以使一个储能充足的蓄电池的能源消耗殆尽。为此，有些生产厂家在产品未使用之前，或停用后都要把蓄电池卸下，或者设一个机械开关(包括继电器)把蓄电池与负载电路断开，以确保蓄电池的能量不受损失。但又产生一个新问题，就是由于供电回路中存在机械触点的开关，产品使用一段时间后，接触点受到电流的烧蚀而氧化，接触电阻越来越大，最终因接触不良使产品产生故障，产品的可靠性因此受到影响。 

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种蓄电池供电多功能控制及保护电路，该种电路结构简单，功能完善，性能稳定可靠，成本低，应用范围广。 

本发明可以采取如下技术方案： 

蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：包括具有输入端用于连接蓄电池、输出端用于连接负载的半导体开关器件，以及驱动 电路、欠压及负载短路保护采样电路、启动触发电路、关闭触发电路；驱动电路的输出端与半导体开关器件的输入端及控制端连接，欠压及负载短路保护采样电路、启动触发电路、关闭触发电路各自的输出端分别与驱动电路的输入端连接；欠压及负载短路保护采样电路的输入端与半导体开关器件的输出端连接；启动触发电路或关闭触发电路各自输入端接收到触发信号后，向驱动电路输出驱动信号，欠压及负载短路保护采样电路根据蓄电池输出端的电平高低而选择是否向驱动电路输出驱动信号，驱动电路根据所述的驱动信号而驱动半导体开关器件控制蓄电池与负载间导通或截止。 

本发明解决问题还可以进一步采取以下改进措施： 

还包括辅助启动触发电路，辅助启动触发电路的输出端与驱动电路的输入端连接，辅助启动触发电路的输入端接收到信号后，向驱动电路输出驱动信号，驱动电路根据所述的驱动信号而驱动半导体开关器件控制蓄电池与负载间导通。 

所述半导体开关器件为场效应管Q1。 

所述驱动电路，由硅材料N型晶体三极管Q2、保护二极管DZ1、电阻R1、电阻R2、消震电容C1组成；场效应管Q1的源极为半导体开关器件连接蓄电池的输入端，该输入端为电流输入端；场效应管Q1的漏极为半导体开关器件的输出端，该输出端为电流输出端；场效应管Q1的栅极接电阻R2和保护二极管DZ1的正极；保护二极管DZ1的负极接电流输入端；电阻R2的另一端接电阻R1和三极管Q2的集电极；电阻R1的另一端接电流输入端；三极管Q2的发射极接电路的公共地端；三极管Q2的基极接消震电容C1；C1的另一端接电路的公共地端。 

所述欠压及负载短路保护采样电路，由电压采样二极管DZ2、电阻R3、电阻R4组成；电压采样二极管DZ2的负极接半导体开关器件输出端DZ2的正极接电阻R3；电阻R3的另一端接晶体三极管Q2的基极和电阻R4；电阻R4的另一端接电路的公共地端。 

所述启动触发电路，由二极管D1、电阻R7组成；二极管D1的负极接晶体三极管Q2的基极；二极管D1的正极接电阻R7；电阻R7的另一端为触发信号输入端。 

所述关闭触发电路，由硅材料N型晶体三极管Q4、电阻R8、电 阻R9组成。三极管Q4的集电极接三极管Q2的基极；三极管Q4的发射极接电路公共地端；三极管Q4的基极接电阻R8和R9；电阻R8的另一端接电路公共地端；电阻R9的另一端为触发信号输入端。 

所述辅助启动触发电路，由硅材料N型晶体三极管Q3、电阻R5、电阻R6组成；三极管Q3的集电极接三极管Q2的集电极；三极管Q3的发射极接电路公共地端；三极管Q3的基极接电阻R5和电阻R6；电阻R5的另一端接电路公共地端；电阻R6的另一端为触发信号的输入端。 

三极管Q2的集电极通过一跃变式按钮开关与公共地端连接，Q2的集电极构成手动启动触发端。

三极管Q2的基极通过一跃变式铵钮开关与公共地端连接，Q2的基极构成手动关闭触发端。 

所述蓄电池为可充电的，其电压和电流容量与负载相配的各类蓄电池。 

所述负载可以是发热体、灯具、DC/DC电源、DC/AC电源和使用这些电源的相关家电产品、电脑、设备等。 

上述技术方案具有这样的技术效果： 

1、本发明电路结构简单，功能完善，性能稳定可靠，成本低，可以应用到各种用电器中，应用范围广。 

2、本发明电路，具有截止式欠压保护，蓄电池向负载供电，当蓄电池进入欠压状态时，控制电路立即进行保护，切断蓄电池向外供电。 

3、本发明电路，具有截止式负载短路保护，蓄电池向负载供电，当负载发生短路故障时，控制电路立即进行保护，切断蓄电池向外供电。 

4、本发明电路，采用无触点开关控制蓄电池向外供电，消除了采用机械式开关(如现有技术中的继电器)，由于触点烧蚀和氧化产生接触不良等弊端，大大提高电路的可靠性和耐用性。 

5、本发明电路，电路的各项使能(如开启和关闭)采用脉冲直流或纯直流信号进行控制，抗干扰能力强，并且可通过中央控制*** 对多组电路进行联动控制，同时方便地进行远距离操控，更可实现编程自动化操控。此外，还设有手动启动触发端和手动关闭触发端，控制方式灵活多样。 

6、本发明电路，电路结构简单实用，自身损耗轻微，特别是处于关闭状态时，电路近乎于零损耗，有效地提高蓄电池的供电效率。 

7、配置相应的开关电源和大电流恒流充电与涓流恒压充电电路，就可构成一个完善的蓄电池运行管理***，让蓄电池安全，高效率运行，大大延长了蓄电池的实际使用寿命。 

附图说明

图1是本发明的蓄电池供电多功能控制及保护电路原理图。 

图2是本发明的蓄电池供电多功能控制及保护电路的电路原理框图。 

图3是本发明蓄电池供电多功能控制及保护电路应用于不间断供电多功能台灯的电路原理框图。 

图4是本发明蓄电池供电多功能控制及保护电路应用于电脑***中高频DC/DC逆变供电的电路原理框图。 

图5是本发明蓄电池供电多功能控制及保护电路应用于大功率工频DC/AC逆变供电的电路原理框图。 

图6是本发明蓄电池供电多功能控制及保护电路应用于多***联控的电路原理框图。 

图7是本发明蓄电池供电多功能控制及保护电路应用于不间断供电多功能台灯电原理图的其中一部分。 

图8是本发明蓄电池供电多功能控制及保护电路应用于不间断供电多功能台灯电原理图的另一部分。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行具体描述。 

实施例：如图1、图2所示，蓄电池供电多功能控制及保护电路，包括具有输入端用于连接蓄电池、输出端用于连接负载的半导体开关器件，以及驱动电路、欠压及负载短路保护采样电路、启动触发电路、 关闭触发电路；驱动电路的输出端与半导体开关器件的输入端及控制端连接，欠压及负载短路保护采样电路、启动触发电路、关闭触发电路各自的输出端分别与驱动电路的输入端连接；欠压及负载短路保护采样电路的输入端与半导体开关器件的输出端连接；启动触发电路或关闭触发电路各自输入端接收到触发信号后，向驱动电路输出驱动信号，欠压及负载短路保护采样电路根据蓄电池输出端的电平高低而选择是否向驱动电路输出驱动信号，驱动电路根据所述的驱动信号而驱动半导体开关器件控制蓄电池与负载间导通或截止。 

所述半导体开关器件为场效应管Q1。 

本例的一个具体改进措施为：所述驱动电路，由硅材料N型晶体三极管Q2、保护二极管DZ1、电阻R1、电阻R2、消震电容C1组成；场效应管Q1的源极为半导体开关器件连接蓄电池的输入端1，该输入端为电流输入端；场效应管Q1的漏极为半导体开关器件的输出端3；场效应管Q1的栅极接电阻R2和保护二极管DZ1的正极；保护二极管DZ1的负极接电流输入端1；电阻R2的另一端接电阻R1和三极管Q2的集电极；电阻R1的另一端接电流输入端1；三极管Q2的发射极接电路的公共地端2；三极管Q2的基极接消震电容C1；C1的另一端接电路的公共地端2。 

本例的一个具体改进措施为：所述欠压及负载短路保护采样电路，由电压采样二极管DZ2、电阻R3、电阻R4组成；电压采样二极管DZ2的负极接半导体开关器件输出端3；DZ2的正极接电阻R3；电阻R3的另一端接晶体三极管Q2的基极和电阻R4；电阻R4的另一端接电路的公共地端2。 

本例的一个具体改进措施为：所述启动触发电路，由二极管D1、电阻R7组成；二极管D1的负极接晶体三极管Q2的基极；二极管D1的正极接电阻R7；电阻R7的另一端为触发信号输入端5。 

本例的一个具体改进措施为：所述关闭触发电路，由硅材料N型晶体三极管Q4、电阻R8、电阻R9组成。三极管Q4的集电极接三极管Q2的基极；三极管Q4的发射极接电路公共地端2；三极管Q4的基极接电阻R8和R9；电阻R8的另一端接电路公共地端2；电阻R9的另一端为触发信号输入端6。 

本例的一个具体改进措施为：还包括辅助启动触发电路，辅助启 动触发电路的输出端与驱动电路的输入端连接，辅助启动触发电路的输入端接收到信号后，向驱动电路输出驱动信号，驱动电路根据所述的驱动信号而驱动半导体开关器件控制蓄电池与负载间导通。 

所述辅助启动触发电路，由硅材料N型晶体三极管Q3、电阻R5、电阻R6组成；三极管Q3的集电极接三极管Q2的集电极；三极管Q3的发射极接电路公共地端2；三极管Q3的基极接电阻R5和电阻R6；电阻R5的另一端接电路公共地端2；电阻R6的另一端为触发信号的输入端4。该输入端4可以连接远距离控制主机，进行远程触发控制。 

本例的一个具体改进措施为：Q2的集电极通过一跃变式按钮开关与公共地端连接，Q2的集电极构成手动启动触发端。

本例的一个具体改进措施为：Q2的基极通过一跃变式铵钮开关与公共地端连接，Q2的基极构成手动关闭触发端。 

所述电池组为可充电的，其电压和电流容量与负载相配的各类蓄电池。 

所述负载可以是发热体、灯具、DC/DC电源、DC/AC电源或使用这些电源的相关家电产品、电脑、设备等。 

使用时，控制电路的电流输入端1与蓄电池的正极相连接；控制电路的电流输出端3与负载的正端相连接；蓄电池的负极与负载的负端及控制电路的公共地端2相连接。 

工作原理： 

当蓄电池供电多功能控制及保护电路(以下简称控制电路)总体连接好后，蓄电池的电压就施加到控制电路的电流输入端1和公共地端2。此时，由于各信号输入端没有触发信号输入，三极管Q2因为基极和发射极之间无电压而处于截止状态，驱动电路无电流输出，R1两端无电压，半导体开关Q1亦由于栅一源极无电压而截止，控制电路的电流输出端3无输出，整个电路处于关闭状态。 

当控制电路的启动触发端5输入一个+5V(+1V～+12V)的脉冲电压时，此电压经R7降压后，经D1加至Q2的基极一发射极，Q2得电饱和导通，R1上电，R1两端的电压经R2加至Q1的栅一源极，使Q1饱和导通，控制电路电流输出端3把蓄电池的电能供给负载。与此同时，电压施加至欠压、短路采样电路，只要蓄电池的输出电压大于欠 压采样值，欠压采样二极管DZ2导通，电压经R3施加至Q2的基极一发射极，Q2得到一个启动接续信号维持饱和导通状态，使半导体开关Q1也维持导通，控制电路进入正常的供电状态。由于半导体开关Q1采用低饱和压降的大电流压控元件，即使输出电流达到上百安培，在控制电路的电流输入端1、电流输出端3两端的电压降很小，也就是说Q1的损耗是轻微的。由于Q1的开关速度很快，而且不存在拉弧、烧蚀及接触不良等问题，使控制电路的可靠性和耐用性得到显署提高。正因为Q1采用压控元件，整个控制电路的工作电流只需几百微安就能稳定可靠地工作，电路自身损耗极低。 

当控制电路工作一段时间，蓄电池的电压下降至欠压阀值时，欠压采样二极管DZ2趋于截止，Q2的基极一发射电压下降使Q2由饱和导通进入截止状态，半导体开关Q1也因栅一源极失电由导通变为截止，电流输出端3无输出，整个电路回复到关闭状态。此时由于电路各部份器件处于截止状态，整个电路的工作电流为零，使蓄电池真正处于空载状态，从而有效地避免蓄电池出现过放电运行，确保蓄电池不受损。 

在电路工作期间，如果负载出现短路故障，电流输出端3的输出电压被拉下，当电压降至欠压值或以下时，DZ2截止引至Q2截止和Q1截止，电流输出端3无输出，从而切断了蓄电池向外供电，有效保护了蓄电池不受损。 

在电路工作过程中，如果需要停止蓄电池向外供电，只要从控制电路的关闭触发端6输入一个+5V(+1V～12V)的脉冲信号，脉冲电压经R9降压后加至Q4的基极一发射极，Q4得电由截止变为饱和导通，把Q2基极上的启动接续信号与地端短路，Q2失电由导通变为截止，从而使Q1也从导通变为截止，电流输出端3无输出，从而切断蓄电池向外供电。 

辅助启动端4是供多组蓄电池供电、多功能控制及保护电路进行联动控制或远程控制时使用的，其工作原理是： 

把一个+5V(+1V～+12V)的脉冲信号输入辅助启动端4，脉冲信号电压经R6降压后加至Q3的基极一发射极，Q3得电饱和导通，此时R1上电，其电压经R2加至Q1的栅一源极，Q1得电由截止变为导通，电流输出端3有输出，同时，输出电压加至欠压及短路采样电路，使 DZ2导通，电压通过R3加至Q2的基极一发射极使Q2由截止变为导通，这时Q2取代了Q3驱动Q1，使控制电路由关闭状态转入正常运行状态。 

上述辅助启动端4、启动触发端5、关闭触发端6控制端除应用直流脉冲信号进行操控外，也可以用纯直流信号进行某时段功能锁定或功能互锁控制。 

手动启动触发端7和手动关闭触发端8是作为人工操控时使用的控制端子。两个控制端子均需外接一个跃变式按钮开关。

当按动启动按钮时，手动启动触发端7与公共地端2接通，Q2集电极与地短路，R1上电，电压通过R2加至Q1栅一源极，Q1得电由截止变为导通，电流输出端3有输出。同时，输出电压使DZ2导通，经R3加至Q2的基极一发射极，使Q2导通，Q2取代了启动按钮，控制电路进入正常运行状态。 

当按动关闭按钮时，手动关闭触发端8与公共地端2接通，Q2基极与地短路，Q2失电由导通变为截止，使Q1也由导通变为截止，电流输出端3无输出，控制电路关闭。 

应用实施例1：如图3与图7、图8所示，是本发明应用于台灯中的情况，多功能台灯电原理图由图7、图8构成，图7中连接端A1、A2、A3、A4，分别与图8中的连接端B1、B2、B3、B4一一对应电连接，即可以构成完整的电原理图。本实施例不间断供电多功能LED台灯，其电气部份由高频开关电源、大电流恒流充电与涓流恒压充电电路、来电与停电检测信号电路、蓄电池、蓄电池供电多功能控制及保护电路、功能开关、LED发光组件构成。 

高频开关电源由保险管FU201、整流桥DT201、开关电源驱动集成件IC201、光耦合器件IC202、电阻R201、R202、R203、稳压二极管DZ201、二极管D202、电容C201、C202、C203、C204以及变压器B201构成。 

电路加电后，市电经整流桥DT201整流，C201滤波成为直流高压，经变压器B201一次侧绕组加至IC201内部MOSFET的漏极，同时产生一个DC低压为内部电路供电，此时IC201以100KHz的频率工作。 

IC201设有完善的保护电路，为开关电源提供过压、过流、绕组 短路和过温度保护。保险管FU201为电路作过流、短路保护，电阻R201用来限制电路的浪涌电流。 

大电流恒流充电与涓流恒压充电电路，由二极管D203、D205、三极管D201、Q202、基准电压器件IC203、电阻R205、R206、R207、R208、R209、R210、R211、R212、R213、R214、电容C205、C207、C208、C209、光耦合器件IC202的发光二极管一侧组成。 

变压器二次侧电压经D203、C205整流滤波后经R206和D205加至电池正极给电池充电。蓄电池采用3.6V/0.2Ah(或更大容量)的镍氢电池组。 

充电分为三个过程，当电池电压低于4V时为大电流恒流充电；当电池电压达到4.0V低于4.2V时为减流充电；当电池电压达到4.2V时为涓流恒压充电。恒流充电的电流值由采样电阻R206设定；恒压充电的电压值由采样电阻R208、R209、R210设定。 

由于D205的单向导电作用，停电时拒绝了蓄电池的电压反送给充电电路，从而避免了蓄电池发生额外能耗。 

来电与停电检测信号电路有两路，一路由D203、C205整流滤波后作为启动信号；另一路由D204、C206整流滤波后作为关闭信号，R204是关闭信号的泄放电阻。 

来电时，开关电源工作，两路信号同时上电，但由于C205容量很大，上电速度较慢，通常需要几个周期才能达到额定电压，而C206容量很小，上电速度较快，通常一个周期就能达到额定电压。也就是说，C206上电电压抢先加到蓄电池供电多功能控制及保护电路的关闭触发电路输入端6，关闭电路被触发。此时，C205上的电压才达到启动触发电路输入端5，由于蓄电池供电多功能控制及保护电路具有优先关闭的功能，所以拒绝了启动触发信号，整个电路处于关闭状态，电流输出端3无输出。 

停电时，开关电源停止工作，两路信号同时失电。由于C205容量大，失电速度较慢，通常大于1S；C206容量小，加上泄放电阻R204作用，C206失电的速度很快，通常小于0.05S。当关闭信号的电压下降至触发下限时，关闭功能丧失，此时，由于C205还有很高的余压，足以驱动启动触发电路，使半导体开关开启，蓄电池的电流由电流输出端3输出供给负载(LED发光组件)。 

功能开关由K1、K2、K3组成。LED发光组件由LED1阵列、LED2阵列、R217、R218组成。 

K1在市电来电时通过降压二极管D205取自D203、C205整流滤波后的直流电向负载(LED发光组件)供电。K1接通时LED组件得电发光，K1断开时LED组件失电熄灭。电阻R216为LED发光组件的静电泄放电阻。K1在市电停电时不起作用。 

由于市电停电后蓄电池供电多功能控制及保护电路被C205的余压触发启动半导体开关开启，LED发光组件得电而发光，同时，输出电压加至欠压、短路采样电路，此时蓄电池的输出电压大于欠压采样值，驱动电路得到来自欠压、短路采样电路提供的启动接续信号使半导体开关保持开启状态。 

随着负载的耗电，蓄电池的输出电压逐渐下降，当电压降至欠压阀值时，欠压、短路采样电路不再向驱动电路提供启动接续信号，半导体开关关闭，从而切断蓄电池向负载供电。 

此外，在负载发生短路的情况下，电流输出端3的电压迅速下降，当电压低于欠压阀值时，半导体开关立即关闭，从而保护蓄电池免遭损坏。 

在蓄电池向负载供电的过程中，功能开关K2和K3可随意控制半导体开关的开启和关闭，使台灯在备用电源供电时同样具备市电供电的控制功能。 

应用实施例2：如图2、如图4所示，本实施例电脑***高频DC/DC逆变供电不间断电源，由高频开关电源、大电流恒流充电与涓流恒压充电电路、来电与停电检测信号电路、蓄电池、蓄电池供电多功能控制及保护电路、高频DC/DC逆变电源、交流/直流无触点汇合电路、电脑***等构成。 

高频开关电源的电路构成和不间断供电多功能LED台灯的相关电路构成基本一致，电源的核心器件采用汤姆逊公司生产的TOP200Y系列三脚PWM/MOSFET复合单片。使用此复合单片，具有过压、过流、绕组短路保护和过温度保护功能，电路可靠性高，***电路简单等优点。 

大电流恒流充电与涓流恒压充电电路的电路构成也与不间断供 电多功能LED台灯的相关电路构成基本一致，只是参数不同而已。 

充电过程同样分为大电流恒流充电、减流充电和涓流恒压充电三个过程，充电模式也是采用单向充电模式，电路不额外耗损蓄电池的电能。 

来电与停电检测信号电路也是两路，分别接入蓄电池供电多功能控制及保护电路的启动触发端5和关闭触发端6，控制原理和不间断供电多功能LED台灯的相关控制原理一致。 

蓄电池供电多功能及保护电路受来电与停电检测信号的控制，在来电时关闭蓄电池向外供电，一旦发生停电，在很短的时间内(一般不大于10ms)开启蓄电池向高频DC/DC逆变电源供电，逆变电源随即进入工作状态，提供相对稳定的直流高压供电脑***。 

由于现时电脑***使用的电源都是开关源，所以本实施例的逆变电源以高频开关DC/DC逆变的电路形式，摒弃了工频逆变电源笨重的铁芯变压器，大大减轻逆变电源的重量，同时也大大缩小逆变电源的体积，提高逆变效率。 

本实施例还采用高压直流输出的形式，直接与电脑***的电源整流后的直流高压汇合，摒弃了市电交流供电与逆变供电的触点式切换***，消除了两源汇合产生错相位短路等意外，使整个电路的可靠性大为提高。 

在蓄电池供电过程中，电脑***可以随时发指令信号给蓄电池供电多功能控制及保护电路，从而控制蓄电池的工作状态。 

此外，还可以通过中央处理***控制多个电脑***的供电状态，达到多***联控和远程控制的目的(如图6所示)。 

正因为蓄电池供电多功能及保护电路拥有诸多的控制功能，可以伸延至银行的柜元机、轻铁***的售票机和进出口闸机，或道路交通信号***等领域的应用。 

应用实施例3：如图2、图5所示： 

本实例大功率工频DC/AC逆变供电不间断电源，由高频开关电源、大电流恒流充电与涓流恒压充电电路、来电与停电检测信号电路、蓄电池、蓄电池供电多功能控制及保护电路、工频DC/AC逆变电源、 市电/逆变无触点切换电路、负载***等构成。 

本实施例的输出电功率较大，可同时供照明、仪器设备、电脑等用电设施使用，所以设计成与市电相近的低频交流逆变供电的形式。 

蓄电池采用大容量，高电压(96V/30Ah或更大容量)的蓄电池组，因此，蓄电池供电多功能控制及保护电路的可靠性成为整个***的关键。 

本实施例采用全程无触点切换控制技术。市电/逆变无触点切换电路采用滞后切换和超前跳变等技术，使市电供电与逆变供电实现可靠的无触点大电流切换，且切换时间比机械切换要短，消除了机械切换由于大电流拉弧产生触点烧蚀及触点粘连等缺陷。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：包括具有输入端用于连接蓄电池、输出端用于连接负载的半导体开关器件，以及驱动电路、欠压及负载短路保护采样电路、启动触发电路、关闭触发电路；驱动电路的输出端与半导体开关器件的输入端及控制端连接，欠压及负载短路保护采样电路、启动触发电路、关闭触发电路各自的输出端分别与驱动电路的输入端连接；欠压及负载短路保护采样电路的输入端与半导体开关器件的输出端连接；启动触发电路或关闭触发电路各自输入端接收到触发信号后，向驱动电路输出驱动信号，欠压及负载短路保护采样电路根据蓄电池输出端的电平高低而选择是否向驱动电路输出驱动信号，驱动电路根据所述的驱动信号而驱动半导体开关器件控制蓄电池与负载间导通或截止。

2.根据权利要求1所述的蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：还包括辅助启动触发电路，辅助启动触发电路的输出端与驱动电路的输入端连接，辅助启动触发电路的输入端接收到信号后，向驱动电路输出驱动信号，驱动电路根据所述的驱动信号而驱动半导体开关器件控制蓄电池与负载间导通。

3.根据权利要求1所述的蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：所述半导体开关器件为场效应管Q1。

4.根据权利要求3所述的蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：所述驱动电路，由硅材料N型晶体三极管Q2、保护二极管DZ1、电阻R1、电阻R2、消震电容C1组成；场效应管Q1的源极为半导体开关器件连接蓄电池的输入端，该输入端为电流输入端(1)；场效应管Q1的漏极为半导体开关器件的输出端，该输出端为电流输出端(3)；场效应管Q1的栅极接电阻R2和保护二极管DZ1的正极；保护二极管DZ1的负极接电流输入端(1)；电阻R2的另一端接电阻R1和三极管Q2的集电极；电阻R1的另一端接电流输入端(1)；三极管Q2的发射极接电路的公共地端(2)；三极管Q2的基极接消震电容C1；C1的另一端接电路的公共地端(2)。

5.根据权利要求4所述的蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：所述欠压及负载短路保护采样电路，由电压采样二极管DZ2、电阻R3、电阻R4组成；电压采样二极管DZ2的负极接半导体开关器件输出端(3)；DZ2的正极接电阻R3；电阻R3的另一端接晶体三极管Q2的基极和电阻R4；电阻R4的另一端接电路的公共地端(2)。

6.根据权利要求4所述的蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：所述启动触发电路，由二极管D1、电阻R7组成；二极管D1的负极接晶体三极管Q2的基极；二极管D1的正极接电阻R7；电阻R7的另一端为触发信号输入端(5)。

7.根据权利要求4所述的蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：所述关闭触发电路，由硅材料N型晶体三极管Q4、电阻R8、电阻R9组成。三极管Q4的集电极接三极管Q2的基极；三极管Q4的发射极接电路公共地端(2)；三极管Q4的基极接电阻R8和R9；电阻R8的另一端接电路公共地端(2)；电阻R9的另一端为触发信号输入端(6)。

8.根据权利要求4所述的蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：所述辅助启动触发电路，由硅材料N型晶体三极管Q3、电阻R5、电阻R6组成；三极管Q3的集电极接三极管Q2的集电极；三极管Q3的发射极接电路公共地端(2)；三极管Q3的基极接电阻R5和电阻R6；电阻R5的另一端接电路公共地端(2)；电阻R6的另一端为触发信号的输入端(4)。

9.根据权利要求4所述的蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：三极管Q2的集电极通过一跃变式按钮开关与公共地端连接，Q2的集电极构成手动启动触发端。

10.根据权利要求4所述的蓄电池供电多功能控制及保护电路，其特征是：三极管Q2的基极通过一跃变式铵钮开关与公共地端连接，Q2的基极构成手动关闭触发端。

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