CN104201653A - 一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路及保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路及保护方法，属于电池欠压保护技术领域，本发明可对电池欠压保护，解决电池欠压状态造成电池性能降低的问题。技术方案为：电池欠压保护电路包括3路欠压侦测电路、控制器，电池的电压输出端分别接入3路欠压侦测电路的输入端，3路欠压侦测电路的输出端分别连接至控制器的3个输入接口，控制器的3个输出接口分别连接至电池指示灯电路、电池休眠电路、电池开关电路。电池欠压保护方法，步骤为：3路欠压侦测电路当侦测到电池的输出电压降至其电压设定值时，即将电池欠压状态反馈给控制器；控制器控制电池指示灯电路、电池休眠电路、电池开关电路。

Description

一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路及保护方法

技术领域

 本发明涉及一种电池欠压保护技术领域，具体地说是一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路及保护方法。

背景技术

手持设备、笔记本电脑等电子产品，均使用到充电电池，充电电池是充电次数有限的可充电的电池。

使用可充电电池是手持设备、笔记本电脑的优势之一，它可以极大地方便在各种环境下使用。最早推出的电池是镍镉电池（NiCd），但这种电池具有“记忆效应”，每次充电前必须放电，使用起来很不方便，不久就被镍氢电池（NiMH）所取代，NiMH 不仅没有“记忆效应”，而且每单位重量可多笔记本电池提10 ％ 的电量。目前最常用的电池是锂离子电池（Li-Ion），它也没有“记忆效应”，与NiMH相比，每单位重量可获得更多的电量，价格也比NiMH高一倍。在同样重量下，这三种电池的使用时间比是1：1.2：1.9。

如果电池电量经常处于过低状态会对电池自身形成损耗，造成电池性能的降低，电池实际可用电量的减少。而且电池处于过低状态时会引起当前工作内容丢失的风险，造成用户的不便。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种可对电池欠压保护，解决电池欠压状态造成电池性能降低的问题的一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路及保护方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路，电池的电路板设置有电池指示灯电路、电池休眠电路、电池开关电路，电池欠压保护电路包括3路欠压侦测电路、控制器，3路欠压侦测电路为欠压侦测电路Ⅰ、欠压侦测电路Ⅱ、欠压侦测电路Ⅲ，电池的电压输出端分别接入3路欠压侦测电路的输入端，3路欠压侦测电路的输出端分别连接至控制器的3个输入接口，3路欠压侦测电路负责侦测电池的输出电压并反馈电池欠压状态给控制器； 控制器的3个输入接口分别为输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ，输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ分别对应于控制器的输出接口outⅠ、输出接口outⅡ、输出接口outⅢ，输出接口outⅠ连接至电池指示灯电路，输出接口outⅡ连接至电池休眠电路，输出接口outⅢ连接至电池开关电路。

一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路，控制器的输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ、输出接口outⅠ、输出接口outⅡ、输出接口outⅢ为GPIO接口。

一种有分段电压处理功能的电池欠压保护方法，使用上述任意一种的电池欠压保护电路，对电池欠压保护，包括如下步骤：

（1）、欠压侦测电路Ⅰ、欠压侦测电路Ⅱ、欠压侦测电路Ⅲ的反馈电池欠压状态的电压设定值依次降低；

（2）、欠压侦测电路Ⅰ、欠压侦测电路Ⅱ、欠压侦测电路Ⅲ当侦测到电池的输出电压降至其电压设定值时，即会通过GPIO的形式将电池欠压状态反馈给控制器；

（3）、控制器通过输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ分别接收电池欠压状态；

（4）、控制器通过输出接口outⅠ、输出接口outⅡ、输出接口outⅢ分别控制电池指示灯电路、电池休眠电路、电池开关电路。

一种有分段电压处理功能的电池欠压保护方法，欠压侦测电路Ⅰ的电压设定值V1最高，欠压侦测电路Ⅱ的电压设定值V2居中，欠压侦测电路Ⅲ的电压设定值V3最低；

当电池的输出电压降低至欠压侦测电路Ⅰ的电压设定值V1时，欠压侦测电路Ⅰ通过输入接口inputⅠ将电池欠压状态反馈给控制器，控制器即控制输出接口outⅠ输出以一定频率变化的方波信号，此方波信号输出至电池指示灯电路路，引起电池的电量指示灯闪烁，提醒电池电量已处于过低状态；

当电池的输出电压降低至欠压侦测电路Ⅱ的电压设定值V2时，欠压侦测电路Ⅱ通过输入接口inputⅡ将电池欠压状态反馈给控制器，控制器即控制输出接口outⅡ切换高低电平状态，反馈lid信号给电池休眠电路，电池休眠电路控制使用电池的***进入休眠状态；

当电池的输出电压降低至欠压侦测电路Ⅲ的电压设定值V3时，欠压侦测电路Ⅲ通过输入接口inputⅢ将电池欠压状态反馈给控制器，控制器即控制输出接口outⅢ切换高低电平状态，控制电池开关电路切断电池的输出。

GPIO接口，全称为General Purpose Input Output ，即通用输入/输出接口。

本发明的一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路及保护方法和现有技术相比，具有以下优点：

1、通过3路欠压侦测电路，能够进行对电池欠压状态的分段处理，设计方便；

2、可对电池欠压保护，解决电池欠压状态造成电池性能降低的问题；

3、在电池输出电压降低至设定值时，引起电池的电量指示灯闪烁，具有警示功能。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路的电路框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

本发明的一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路，电池的电路板设置有电池指示灯电路、电池休眠电路、电池开关电路，电池欠压保护电路包括3路欠压侦测电路、控制器，3路欠压侦测电路为欠压侦测电路Ⅰ、欠压侦测电路Ⅱ、欠压侦测电路Ⅲ，电池的电压输出端分别接入3路欠压侦测电路的输入端，3路欠压侦测电路的输出端分别连接至控制器的3个输入接口，3路欠压侦测电路负责侦测电池的输出电压并反馈电池欠压状态给控制器； 控制器的3个输入接口分别为输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ，输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ分别对应于控制器的输出接口outⅠ、输出接口outⅡ、输出接口outⅢ，输出接口outⅠ连接至电池指示灯电路，输出接口outⅡ连接至电池休眠电路，输出接口outⅢ连接至电池开关电路。

控制器的输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ、输出接口outⅠ、输出接口outⅡ、输出接口outⅢ为GPIO接口。   

实施例2：

本发明的一种有分段电压处理功能的电池欠压保护方法，使用电池欠压保护电路，对电池欠压保护，包括如下步骤：

（1）、欠压侦测电路Ⅰ、欠压侦测电路Ⅱ、欠压侦测电路Ⅲ的反馈电池欠压状态的电压设定值依次降低；

（2）、欠压侦测电路Ⅰ、欠压侦测电路Ⅱ、欠压侦测电路Ⅲ当侦测到电池的输出电压降至其电压设定值时，即会通过GPIO的形式将电池欠压状态反馈给控制器；

（3）、控制器通过输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ分别接收电池欠压状态；

（4）、控制器通过输出接口outⅠ、输出接口outⅡ、输出接口outⅢ分别控制电池指示灯电路、电池休眠电路、电池开关电路。

一种有分段电压处理功能的电池欠压保护方法，欠压侦测电路Ⅰ的电压设定值V1最高，欠压侦测电路Ⅱ的电压设定值V2居中，欠压侦测电路Ⅲ的电压设定值V3最低；

当电池的输出电压降低至欠压侦测电路Ⅰ的电压设定值V1时，欠压侦测电路Ⅰ通过输入接口inputⅠ将电池欠压状态反馈给控制器，控制器即控制输出接口outⅠ输出以一定频率变化的方波信号，此方波信号输出至电池指示灯电路路，引起电池的电量指示灯闪烁，提醒电池电量已处于过低状态；

当电池的输出电压降低至欠压侦测电路Ⅱ的电压设定值V2时，欠压侦测电路Ⅱ通过输入接口inputⅡ将电池欠压状态反馈给控制器，控制器即控制输出接口outⅡ切换高低电平状态，反馈lid信号给电池休眠电路，电池休眠电路控制使用电池的***进入休眠状态；

当电池的输出电压降低至欠压侦测电路Ⅲ的电压设定值V3时，欠压侦测电路Ⅲ通过输入接口inputⅢ将电池欠压状态反馈给控制器，控制器即控制输出接口outⅢ切换高低电平状态，控制电池开关电路切断电池的输出。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式，任何符合本发明的一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路及保护方法的权利要求书的且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或替换，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路，电池的电路板设置有电池指示灯电路、电池休眠电路、电池开关电路，其特征在于电池欠压保护电路包括3路欠压侦测电路、控制器，3路欠压侦测电路为欠压侦测电路Ⅰ、欠压侦测电路Ⅱ、欠压侦测电路Ⅲ，电池的电压输出端分别接入3路欠压侦测电路的输入端，3路欠压侦测电路的输出端分别连接至控制器的3个输入接口，3路欠压侦测电路负责侦测电池的输出电压并反馈电池欠压状态给控制器； 控制器的3个输入接口分别为输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ，输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ分别对应于控制器的输出接口outⅠ、输出接口outⅡ、输出接口outⅢ，输出接口outⅠ连接至电池指示灯电路，输出接口outⅡ连接至电池休眠电路，输出接口outⅢ连接至电池开关电路。

2.根据权利要求1所述的一种有分段电压处理功能的电池欠压保护电路，其特征在于控制器的输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ、输出接口outⅠ、输出接口outⅡ、输出接口outⅢ为GPIO接口。

3.一种有分段电压处理功能的电池欠压保护方法，其特征在于使用权利要求1-2任意一种的电池欠压保护电路，对电池欠压保护，包括如下步骤：

（1）、欠压侦测电路Ⅰ、欠压侦测电路Ⅱ、欠压侦测电路Ⅲ的反馈电池欠压状态的电压设定值依次降低；

（2）、欠压侦测电路Ⅰ、欠压侦测电路Ⅱ、欠压侦测电路Ⅲ当侦测到电池的输出电压降至其电压设定值时，即会通过GPIO的形式将电池欠压状态反馈给控制器；

（3）、控制器通过输入接口inputⅠ、输入接口inputⅡ、输入接口inputⅢ分别接收电池欠压状态；

（4）、控制器通过输出接口outⅠ、输出接口outⅡ、输出接口outⅢ分别控制电池指示灯电路、电池休眠电路、电池开关电路。

4.根据权利要求3所述的一种有分段电压处理功能的电池欠压保护方法，其特征在于欠压侦测电路Ⅰ的电压设定值V1最高，欠压侦测电路Ⅱ的电压设定值V2居中，欠压侦测电路Ⅲ的电压设定值V3最低；

当电池的输出电压降低至欠压侦测电路Ⅰ的电压设定值V1时，欠压侦测电路Ⅰ通过输入接口inputⅠ将电池欠压状态反馈给控制器，控制器即控制输出接口outⅠ输出以一定频率变化的方波信号，此方波信号输出至电池指示灯电路路，引起电池的电量指示灯闪烁，提醒电池电量已处于过低状态；

当电池的输出电压降低至欠压侦测电路Ⅱ的电压设定值V2时，欠压侦测电路Ⅱ通过输入接口inputⅡ将电池欠压状态反馈给控制器，控制器即控制输出接口outⅡ切换高低电平状态，反馈lid信号给电池休眠电路，电池休眠电路控制使用电池的***进入休眠状态；

当电池的输出电压降低至欠压侦测电路Ⅲ的电压设定值V3时，欠压侦测电路Ⅲ通过输入接口inputⅢ将电池欠压状态反馈给控制器，控制器即控制输出接口outⅢ切换高低电平状态，控制电池开关电路切断电池的输出。