CN103354350A - 一种单体锂电池电压保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单体锂电池电压保护方法，涉及电池保护技术领域。该电路由四个光电耦合元件以及过电压检测电路和欠电压检测电路组成。电池充电时，电源电压使第一光电耦合元件导通，开通过电压检测电路，当电池充电电压大到设定值时，电路中的电流驱动第二光电耦合元件导通联动电路断开充电电源；当电池使用时，负载上的电压使第三光电耦合元件导通，开通欠电压检测电路，当电池电压降低到设定值时，电路中的电流减小到不能维持第四光电耦合元件导通联动电路提供报警或关断负载电流。优点：只在电池充电时及使用时才投入，在电池待用期间不参与工作，不供给监测电路电流，不产生电能消耗。

Description

一种单体锂电池电压保护方法
技术领域
本发明涉及电池保护技术领域，具体是一种单体锂电池电压保护方法
，尤其是只在充电及使用时才投入的单体锂电池电压保护电路。
背景技术
常见的电池组不设置单体电池电压保护电路。即使有这方面的保护也大多采用固定接入的方法。即不论电池在什么状态（充电、待用、使用）保护都在工作。虽然保护电路消耗电能小，但如果电池较长时间处于待用状态，则电能消耗对电池的损伤则不应忽视。特别是一些电动工具电池，这种长期参与监视工作的电路负作用很明显。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种单体锂电池电压保护方法，只在电池充电时及使用时才投入，在电池待用期间不参与工作，不供给监测电路电流，不产生电能消耗。
本发明是以如下技术方案实现的：一种单体锂电池电压保护电路，锂电池的两端分别并联有充电保护电路和负载保护电路；所述的充电保护电路包括第一光电耦合元件、第二光电耦合元件和用于检测锂电池电压的过电压检测电路；第一光电耦合元件的输出端通过过电压检测电路连接第二光电耦合元件的输入端后并联在电池的两端，充电电压使第一光电耦合元件开通，第二光电耦合元件的输出端用于驱动关断充电电流；
所述的负载保护电路包括第三光电耦合元件、第四光电耦合元件和用于检测锂电池电压的欠电压检测电路；第三光电耦合元件的输出端通过欠电压检测电路连接第四光电耦合元件的输入端后并联在电池的两端，负载上的电压使第三光电耦合元件开通，第四光电耦合元件的输出端用于驱动关断负载电流；
电池充电时，电源电压使第一光电耦合元件导通，开通过电压检测电路，当电池充电电压大到设定值时，电路中的电流驱动第二光电耦合元件导通联动电路断开充电电源；
当电池使用时，负载上的电压使第三光电耦合元件导通，开通欠电压检测电路，当电池电压降低到设定值时，电路中的电流减小到不能维持第四光电耦合元件导通联动电路提供报警或关断负载电流。
     本发明的有益效果是：电路只在电池充电时、使用时自动跟随电压投入，有电池待用期间不消耗电能的有益效果，避免电池处在长时间小电流放电待用状态，延长电池的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明
图1是本发明原理结构框图；
图2是本发明电路图。
具体实施方式
如图1所示， 一种单体锂电池电压保护方法是在锂电池的两端分别并联有充电保护电路和负载保护电路。所述的充电保护电路包括第一光电耦合元件、第二光电耦合元件和用于检测锂电池电压的过电压检测电路；第一光电耦合元件的输出端通过过电压检测电路连接第二光电耦合元件的输入端后并联在电池的两端，充电电压使第一光电耦合元件开通，第二光电耦合元件的输出端用于驱动关断充电电流。
所述的负载保护电路包括第三光电耦合元件、第四光电耦合元件和用于检测锂电池电压的欠电压检测电路；第三光电耦合元件的输出端通过欠电压检测电路连接第四光电耦合元件的输入端后并联在电池的两端，负载上的电压使第三光电耦合元件开通，第四光电耦合元件的输出端用于驱动关断负载电流。
电池充电时跟随充电电压，投入过电压检测电路；电池使用时跟随负载电压投入欠电压检测电路。
电池充电时，电源电压使第一光电耦合元件导通，开通过电压检测电路，当电池充电电压大到设定值时，电路中的电流驱动第二光电耦合元件导通联动电路断开充电电源。
当电池使用时，负载上的电压使第三光电耦合元件导通，开通欠电压检测电路，当电池电压降低到设定值时，电路中的电流减小到不能维持第四光电耦合元件导通联动电路提供报警或关断负载电流。
如图2所示，过电压检测电路包括基准电压可调稳压器，基准电压可调稳压器的阴极和参考极之间并联有电阻R3，阳极和参考极之间并联有可调电阻RP1；基准电压可调稳压器的阴极和第一光电耦合元件的输出端连接，阳极和第二光电耦合元件的输入端连接；所述的欠电压检测电路采用发光二极管，发光二极管的正极和第三光电耦合元件的输出端连接，负极和第四光电耦合元件的输入端连接。其中，四个光电耦合元件均采用PC817光电耦合器，基准电压可调稳压器采用TL431基准电压可调稳压器，发光二极管采用1.8伏白变红发光二极管；可调电阻RP1采用0.5瓦47千欧姆多圈电位器，也可用0.5瓦22千欧姆金属膜电阻器代用；电阻R1采用0.5瓦47欧姆电阻器；电阻R2采用0.5瓦470欧姆电阻器；电阻R3采用0.5瓦82千欧姆金属膜电阻器。

Claims (2)

1.一种单体锂电池电压保护方法，其特征在于：锂电池的两端分别并联有充电保护电路和负载保护电路；所述的充电保护电路包括第一光电耦合元件、第二光电耦合元件和用于检测锂电池电压的过电压检测电路；第一光电耦合元件的输出端通过过电压检测电路连接第二光电耦合元件的输入端后并联在电池的两端，充电电压使第一光电耦合元件开通，第二光电耦合元件的输出端用于驱动关断充电电流；
所述的负载保护电路包括第三光电耦合元件、第四光电耦合元件和用于检测锂电池电压的欠电压检测电路；第三光电耦合元件的输出端通过欠电压检测电路连接第四光电耦合元件的输入端后并联在电池的两端，负载上的电压使第三光电耦合元件开通，第四光电耦合元件的输出端用于驱动关断负载电流；
电池充电时，电源电压使第一光电耦合元件导通，开通过电压检测电路，当电池充电电压大到设定值时，电路中的电流驱动第二光电耦合元件导通联动电路断开充电电源；
当电池使用时，负载上的电压使第三光电耦合元件导通，开通欠电压检测电路，当电池电压降低到设定值时，电路中的电流减小到不能维持第四光电耦合元件导通联动电路提供报警或关断负载电流。
2.根据权利要求1所述的一种单体锂电池电压保护方法，其特征在于：所述的过电压检测电路包括基准电压可调稳压器，基准电压可调稳压器的阴极和参考极之间并联有电阻R3，阳极和参考极之间并联有可调电阻RP1；基准电压可调稳压器的阴极和第一光电耦合元件的输出端连接，阳极和第二光电耦合元件的输入端连接；所述的欠电压检测电路采用发光二极管，发光二极管的正极和第三光电耦合元件的输出端连接，负极和第四光电耦合元件的输入端连接。
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