CN105510844B - 恒压负载电路及使用该恒压负载电路的模拟电池 - Google Patents

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Abstract

本发明属于模拟电池技术领域，公开了一种恒压负载电路及使用该恒压负载电路的模拟电池。所述恒压负载电路，包括正输出端和负输出端，还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电位器、第六电阻、第七电阻、可控精密稳压源、第一三极管、第三三极管、第四三极管、以及输出电容。所述模拟电池由直流电源和所述恒压负载电路组成。所述恒压负载电路可产生稳定的电压输出；使用所述恒压负载电路的模拟电池同时有电池输出和负载特性，通过改变电位器阻值，可获得不同电压，可用于电池充电和主动均衡等同时需要电池输出和负载特性场合，成本低，体积小。

Description

恒压负载电路及使用该恒压负载电路的模拟电池
技术领域
本发明属于模拟电池技术领域，具体涉及一种恒压负载电路及使用该恒压负载电路的模拟电池。
背景技术
现有的电池管理***(BMS)在初期调试和生产测试时，一般用直流电源组来模拟电池输出特性，但直流电源只能输出，而不作负载吸入电流；在需要测试电池充电、主动均衡等需要模拟电池负载特性时，需另接负载仪，而一般负载仪体积较大，若多串电池组每节电池都接电源和负载仪，会导致设备体积庞大且成本很高。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种恒压负载电路，该恒压负载电路提供恒压输出，可作为负载；
本发明的另一目的在于提供一种使用所述恒压负载电路的模拟电池，所述模拟电池同时具有电池输出和负载特性。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种恒压负载电路，包括正输出端和负输出端，还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电位器、第六电阻、第七电阻、可控精密稳压源、第一三极管、第三三极管、第四三极管、以及输出电容；
第一电阻的一脚与输出电容的正极脚连接，第一电阻的另一脚与可控精密稳压源的阴极相连；可控精密稳压源的阳极与输出电容的负极脚相连；第二电阻一脚与输出电容的正极脚连接，第二电阻的另一脚与电位器一脚相连，电位器的另一脚与可控精密稳压源的阳极相连；第二电阻和电位器相连的公共端与可控精密稳压源的参考极相连；第四电阻的一脚与可控精密稳压源的参考极相连，第四电阻的另一脚与第六电阻的一脚相连，第六电阻的另一脚与输出电容的负极脚相连；第三电阻的一脚与输出电容的正极脚相连，第三电阻的另一脚与第三三极管的集电极相连；第四电阻和第六电阻相连的公共端与第三三极管的基极相连，第三三极管的发射极与输出电容的负极脚相连；第一三极管的集电极与输出电容的正极脚相连，第一三极管的基极与第三三极管的集电极相连，第一三极管的发射极与第四三极管的基极相连，第四三极管的集电极与第三三极管的集电极相连，第四三极管的发射极与第三三极管的发射极相连；第七电阻的一脚与第四三极管的基极相连，第七电阻的另一脚与第四三极管的发射极相连；输出电容的正极脚与正输出端相连，输出电容的负极脚与负输出端相连；并且，第七电阻与第四三极管的发射极相连的公共端与电源地连接。
作为上述方案的进一步方案，所述恒压负载电路还包括第二三极管；第一三极管的发射极与第二三极管的基极相连，第二三极管的发射极与第四三极管的基极相连，第二三极管的集电极与第一三极管的集电极相连。第一三极管和第二三极管配合使用，使用第一三极管驱动第二三极管，可形成达林顿结构，减小驱动电流。
作为上述方案的进一步方案，所述恒压负载电路还包括第一电容，第一电容一脚与可控精密稳压源的阴极相连，第一电容另一脚与可控精密稳压源的参考极相连。第一电容在恒压负载电路中可起到防震荡作用，使可控精密稳压源的输出更为平稳。
优选的，所述可控精密稳压源为TL431。
一种模拟电池，包括直流电源和所述恒压负载电路；直流电源的正极与所述恒压负载电路的输出电容的正极脚连接，直流电源的负极与所述恒压负载电路的输出电容的负极脚连接。
在应用中，可将多个上述模拟电池进行串联形成模拟电池组，具体连接方式为：将第一个模拟电池的输出电容的负极脚与下一个模拟电池的输出电容的正极脚相连；下一个模拟电池的输出电容的负极脚与再下一个模拟电池的输出电容的正极脚相连；重复依上方式，将多个模拟电池串联即形成模拟电池组。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：所述恒压负载电路可产生稳定的电压输出；使用所述恒压负载电路的模拟电池同时有电池输出和负载特性，通过改变电位器阻值，可获得不同电压，可用于电池充电和主动均衡等同时需要电池输出和负载特性场合，成本低，体积小。
附图说明
图1为实施例1所述恒压负载电路的结构示意图。
图2为实施例2所述模拟电池的结构示意图。
图3为实施例2所述模拟电池组的结构示意图
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，一种恒压负载电路，包括正输出端P+和负输出端P-，还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电位器R5、第六电阻R6、第七电阻、可控精密稳压源U1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一电容C1以及输出电容C2；
第一电阻R1的一脚与输出电容C2的正极脚连接，第一电阻R1的另一脚与可控精密稳压源U1的阴极相连；可控精密稳压源U1的阳极与输出电容C2的负极脚相连；第二电阻R2一脚与输出电容C2的正极脚连接，第二电阻R2的另一脚与电位器R5一脚相连，电位器R5的另一脚与可控精密稳压源U1的阳极相连；第二电阻R2和电位器R5相连的公共端与可控精密稳压源U1的参考极相连；第四电阻R4的一脚与可控精密稳压源U1的参考极相连，第四电阻R4的另一脚与第六电阻R6的一脚相连，第六电阻R6的另一脚与输出电容C2的负极脚相连；第三电阻R3的一脚与输出电容C2的正极脚相连，第三电阻R3的另一脚与第三三极管Q3的集电极相连；第四电阻R4和第六电阻R6相连的公共端与第三三极管Q3的基极相连，第三三极管Q3的发射极与输出电容C2的负极脚相连；第一三极管Q1的集电极与输出电容C2的正极脚相连，第一三极管Q1的基极与第三三极管Q3的集电极相连，第一三极管的发射极与第二三极管的基极相连，第二三极管的发射极与第四三极管的基极相连，第二三极管的集电极与第一三极管的集电极相连；第四三极管Q4的集电极与第三三极管Q3的集电极相连，第四三极管Q4的发射极与第三三极管Q3的发射极相连；第七电阻R7的一脚与第四三极管Q4的基极相连，第七电阻R7的另一脚与第四三极管Q4的发射极相连；第一电容C1一脚与可控精密稳压源U1的阴极相连，第一电容C1另一脚与可控精密稳压源U1的参考极相连；输出电容C2的正极脚与正输出端P+相连，输出电容C2的负极脚与负输出端P-相连；并且，第七电阻R7与第四三极管Q4的发射极相连的公共端与电源地连接。
第一三极管Q1和第二三极管Q2配合使用，使用第一三极管Q1驱动第二三极管Q2，可形成达林顿结构，减小驱动电流。在实际应用中，可选用达林顿管或其他起到相同功效的功率管，都是未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变。
第一电容C1在恒压负载电路中可起到防震荡作用，使可控精密稳压源U1的输出更为平稳。
本实施例中，所述可控精密稳压源U1为TL431。在实际应用中，可选用其他起到相同功效的基准器件，都是未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变。
实施例2
如图2所示，一种模拟电池，包括直流电源E和实施例1所述的恒压负载电路，直流电源E的正极与恒压负载电路的输出电容的正极脚连接，直流电源E的负极与所述恒压负载电路的输出电容的负极脚连接。
如图3所示，在应用中，可将多个上述模拟电池进行串联形成模拟电池组，具体连接方式为：将第一个模拟电池的输出电容的负极脚与下一个模拟电池的输出电容的正极脚相连；下一个模拟电池的输出电容的负极脚与再下一个模拟电池的输出电容的正极脚相连；重复依上方式，将多个模拟电池串联即形成模拟电池组。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种恒压负载电路，其特征在于：包括正输出端和负输出端，还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电位器R5、电阻R6、电阻R7、可控精密稳压源、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第一电容C1以及输出电容C2；
电阻R1的一脚与输出电容C2的正极脚连接，电阻R1的另一脚与可控精密稳压源的阴极相连；可控精密稳压源的阳极与输出电容C2的负极脚相连；电阻R2一脚与输出电容C2的正极脚连接，电阻R2的另一脚与电位器R5一脚相连，电位器R5的另一脚与可控精密稳压源的阳极相连；电阻R2和电位器R5相连的公共端与可控精密稳压源的参考极相连；电阻R4的一脚与可控精密稳压源的阴极相连，电阻R4的另一脚与电阻R6的一脚相连，电阻R6的另一脚与输出电容C2的负极脚相连；电阻R3的一脚与输出电容C2的正极脚相连，电阻R3的另一脚与第三三极管Q3的集电极相连；电阻R4和电阻R6相连的公共端与第三三极管Q3的基极相连，第三三极管Q3的发射极与输出电容C2的负极脚相连；第一三极管Q1的集电极与输出电容C2的正极脚相连，第一三极管Q1的基极与第三三极管Q3的集电极相连，第四三极管Q4的集电极与第三三极管Q3的集电极相连，第四三极管Q4的发射极与第三三极管Q3的发射极相连；电阻R7的一脚与第四三极管Q4的基极相连，电阻R7的另一脚与第四三极管Q4的发射极相连；输出电容C2的正极脚与正输出端相连，输出电容C2的负极脚与负输出端相连；并且，电阻R7与第四三极管Q3的发射极相连的公共端与电源地连接；
第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的基极相连，第二三极管Q2的发射极与第四三极管Q4的基极相连，第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的集电极相连；
第一电容C1一脚与可控精密稳压源的阴极相连，第一电容C1另一脚与可控精密稳压源的参考极相连。
2.根据权利要求1所述的恒压负载电路，其特征在于：所述可控精密稳压源为TL431。
3.一种模拟电池，其特征在于：包括直流电源和权利要求1-2任一项所述的恒压负载电路；直流电源的正极与所述恒压负载电路的输出电容的正极脚连接，直流电源的负极与所述恒压负载电路的输出电容的负极脚连接。
4.一种模拟电池组，其特征在于：所述模拟电池组为将多个如权利要求3所述的模拟电池进行串联形成。
5.根据权利要求4所述的模拟电池组，其特征在于，所述模拟电池组内各模拟电池的连接方式为：将第一个模拟电池的输出电容的负极脚与下一个模拟电池的输出电容的正极脚相连；下一个模拟电池的输出电容的负极脚与再下一个模拟电池的输出电容的正极脚相连；重复以上方式，将多个模拟电池串联即形成模拟电池组。
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