CN106569133A - 一种低压报警电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种低压报警电路，包括：电压采集电路，所述电压采集电路的两个输入端分别与电池的正负极连接；温度检测电路，所述温度检测电路的电源输入端接工作电压；温度补偿电路，所述温度补偿电路的第一输入端与所述电压采集电路的输出端连接，所述温度补偿电路的第二输入端与所述温度检测电路的输出端连接，所述温度补偿电路的电源输入端接工作电压；报警电路，所述报警电路的电源输入端接工作电压，所述报警电路与所述温度补偿电路的输出端连接，用于根据所述报警信号发出报警提示。采用本发明，可以在电池电压较低时及时准确地进行报警提示。

Description

一种低压报警电路

技术领域

本发明涉及电路领域，具体涉及一种低压报警电路。

背景技术

备用电源是工作的主电源中断或不充足时可投入使用的独立电源，当主电源处于停电时，需转换到备用电源。当电路***工作在户外等情况下，备用电源一般为电池，此时，电池的电量是保证电路***能够正常工作的关键。

目前，主要通过加大备用电源的电量来保证电路***的正常工作，但是这并不能保证电池电量不被耗尽，而在电池电量耗尽却未被发现的情况下，将使得设备突然断电而带来麻烦，如晚上在户外使用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯的时候，如果在备用电池电量耗尽的情况下却没有及时发现，从而更不方便更换备用电池而给户外活动带来麻烦。

发明内容

本发明实施例提供了一种低压报警电路，以期可以在电池电压过低时及时进行报警提示。

本发明实施例第一方面提供一种低压报警电路，包括：

电压采集电路，所述电压采集电路的两个输入端分别与电池的正负极连接，用于采集所述电池的电压并输出；

温度检测电路，所述温度检测电路的电源输入端接工作电压，用于检测所述电池所在环境的当前温度值并输出；

温度补偿电路，所述温度补偿电路的第一输入端与所述电压采集电路的输出端连接，所述温度补偿电路的第二输入端与所述温度检测电路的输出端连接，所述温度补偿电路的电源输入端接工作电压，用于根据所述当前温度值对所述电池的电压做温度补偿以得到补偿电压，并在所述补偿电压小于或等于预设电压值时输出报警信号；

报警电路，所述报警电路的电源输入端接工作电压，所述报警电路与所述温度补偿电路的输出端连接，用于根据所述报警信号发出报警提示。

其中，所述电压采集电路包括：

第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端接所述电池的正极，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端为所述电压采集电路的输出端，用于对所述电池的电压进行分压。

其中，所述温度检测电路包括：

温度传感器和第三电阻，所述温度传感器的电源输入端为所述温度检测电路的电源输入端接工作电压，所述温度传感器的电源地端接地，所述第三电阻的两端分别和所述温度传感器的电源输入端和输出端连接。

其中，所述报警电路包括：

第四电阻、第五电阻、第一二极管和第二二极管；

其中，所述第四电阻的一端和所述第一二极管的正极连接，所述第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端连接，为所述报警电路的电源输入端接工作电压，所述第五电阻的另一端和所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极和所述温度补偿电路的输出端连接，用于接收所述温度补偿电路输出的报警信号。

其中，所述温度补偿电路包括单片机和第六电阻，所述单片机的型号为Atmega88，所述单片机的模拟基准输入引脚与所述温度传感器的输出端连接，所述单片机的第六模数转换器的输入引脚与所述电压采集电路的输出端连接，所述单片机的第一双向输入输出引脚与所述报警电路的输入端连接，所述单片机的复位输入引脚与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端为所述温度补偿电路的电源输入端接工作电压，所述单片机的电源地引脚接地。

其中，所述温度采样传感器为DS18B20数字温度传感器。

其中，所述第二二极管为光电二极管。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过采集电池电压以及检测电池所在环境的当前温度值，根据当前温度值对电池电压做温度补偿，并在补偿电压小于或等于预设电压值时进行低压报警，从而可以在电池电压较低时及时准确地进行报警提示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的低压报警电路的第一实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的低压报警电路的第二实施例的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的低压报警电路的第三实施例的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的低压报警电路的第四实施例的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的低压报警电路的第五实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种低压报警电路，以期可以在电池电压过低时及时进行报警提示。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先参见图1，图1是本发明实施例提供的低压报警电路的第一实施例的结构示意图。其中，如图1所示，本发明第一实施例提供的低压报警电路包括：

电压采集电路1、温度检测电路2、温度补偿电路3和报警电路4。

其中，电压采集电路1的两个输入端分别与电池的正负极连接，用于采集所述电池的电压并输出。

在本发明实施例中，为了采集电池的电压，将电压采集电路1的两个输入端连接到电池的正负极，则电压采集电路1接入的电压即为电池的电压。

具体地，电压采集电路1输出的电压可以为电池的总电压，也可以为对电池电压进行分压以后的电压，电压采集电路1将所采集到的电压输出给温度补偿电路3进行进一步地处理。

温度检测电路2，所述温度检测电路2的电源输入端接工作电压，用于检测所述电池所在环境的当前温度值并输出。

在本发明实施例中，为了对电池的电压进行温度补偿，所以需要检测电池所在的环境的当前温度，并将该当前温度输出给温度补偿电路3，便于温度补偿电路3根据该温度对电池电压进行温度补偿。

温度补偿电路3，温度补偿电路3的第一输入端与电压采集电路1的输出端连接，温度补偿电路3的第二输入端与温度检测电路2的输出端连接，所述温度补偿电路3的电源输入端接工作电压，用于根据所述当前温度值对所述电池的电压做温度补偿以得到补偿电压，并在所述补偿电压小于或等于预设电压值时输出报警信号。

其中，温度补偿是指为了减少温度对电池电压变化的影响而对电池电压进行的调整，从而使电池电压维持在常温时所对应的电压值；预设电压值是指用户设定的一个较小的电压值，并在电池电压低于该预设电压值时输出报警信号，从而保证电池的电压维持在预设电压值之上。

在本发明实施例中，温度补偿电路3的输出端和报警电路4连接，以在电池电压值低于预设电压值时输出报警信号给报警电路4。

报警电路4，报警电路4的电源输入端接工作电压，报警电路4与温度补偿电路3的输出端连接，用于根据所述报警信号发出报警提示。

在本发明第一实施例中，温度检测电路2、温度补偿电路3和报警电路4的一个输入端接入工作电路，并且接地管脚，电压采集电路由电池电压供电工作，另带接地管脚。

在本发明第一实施例中，当温度检测电路2、温度补偿电路3和报警电路4接入工作电压后，电路开始工作，电压采集电路1采集需要检测的电池电压，并将采集到的电池的电压输出给温度补偿电路3，温度检测电路2检测电池所在环境的当前温度，并将该环境的当前温度输出给温度补偿电路3，从而温度补偿电路3根据电压采集电路1的输出端输出的电池的电压以及温度检测电路2输出的当前温度对电池电压进行温度补偿以得到经过温度补偿以后的补偿电压，再判断该补偿电压是否小于或等于预设电压值，在该补偿电压小于或等于预设电压值时输出报警信号给报警电路4，从而报警电路4接收到该报警信号后进行报警。

本发明通过采集电池的电压以及检测电池所在环境的当前温度值，根据当前温度值对电池的电压做温度补偿以得到补偿电压，并在补偿电压小于或等于预设电压值时进行低压报警，从而可以在电池电压较低时及时准确地进行报警提示。

参见图2，图2是本发明实施例提供的低压报警电路的第二实施例的结构示意图。其中，如图2所示，图2是对图1所示的低压报警电路的具体描述，如图2所示：

电压采集电路1可以包括第一电阻11和第二电阻12，第一电阻11的一端接电池的正极，第一电阻11的另一端与第二电阻12的一端连接，第二电阻12的另一端接地，第一电阻11和第二电阻12的公共端为电压采集电路1的输出端，用于对电池的电压进行分压。

具体地，第一电阻11的阻值可以为10K欧姆，第二电阻12的阻值可以为22K欧姆，从而电压采集电路1采集到的电压为电池电压的三分之二。

可选地，电压采集电路1也可以只采用一个电阻，从而电压采集电路1采集到的电压为整个电池的电压值。

优选地，在本发明的一些实施例中，电阻11和电阻21可以为功率电阻。

本发明实施例通过电压采集电路1可以采集到电池的电压，以便于温度补偿电路3利用该电压进行进一步地处理。

参见图3，图3是本发明实施例提供的低压报警电路的第三实施例的结构示意图。其中，如图3所示，图3是对图1所示的低压报警电路的具体描述，如图3所示：

温度检测电路2可以包括温度传感器21和第三电阻22，温度传感器21的电源输入端为温度检测电路2的电源输入端接工作电压，温度传感器21的电源地端接地，第三电阻22的两端分别和温度传感器21的电源输入端和输出端连接。

其中，第三电阻22为一上拉电阻。

具体地，当电路开始工作时，温度传感器21放置于电池所在的环境中，从而温度传感器21可以感应到电池所在环境的当前温度值，并将该当前温度转换为一电信号通过输出端输出给温度补偿电路3，以使温度补偿电路3利用该信号进行进一步地处理。

优选地，在本发明的一些实施例中，温度传感器21的型号为DS18B20，从而温度传感器21感应到环境的当前温度后，将该当前温度转换为数字温度信号，并通过数字信号输出端输出给温度补偿电路3。

优选地，在本发明的一些实施例中，第三电阻21的阻值可以为4.7K。

参见图4，图4是本发明实施例提供的低压报警电路的第四实施例的结构示意图。其中，如图4所示，图4是对图1所示的低压报警电路的具体描述，如图4所示：

报警电路4可以包括：第四电阻41、第五电阻43、第一二极管42和第二二极管44；

其中，第四电阻41的一端和所述第一二极管42的正极连接，所述第四电阻41的另一端和所述第五电阻43的一端连接，为所述报警电路的电源输入端接工作电压，所述第五电阻43的另一端和所述第二二极管44的正极连接，所述第二二极管44的负极和所述温度补偿电路3的输出端连接，用于接收所述温度补偿电路3输出的报警信号。

其中，第一二极管42为工作指示灯，第二二极管44为发出报警信号的二极管。

其中，第一二极管42的负极接地。

优选地，第一二极管42为光电二极管，从而当报警电路4开始工作时，第一二极管42即发光，表示电路导通，开始工作。

优选地，第二二极管44为光电二极管，当接收到温度补偿电路3发出的报警信号时即可以通过光信号进行报警提示。

具体地，当电路开始工作时，报警电路的第四电阻41和第一二极管42所连接的支路导通，从而第一二极管42发出工作指示灯，当第二二极管的负极接收到温度补偿电路3输出的低压报警信号后，第五电阻43和第二二极管44所连接的支路导通，报警电路4通过第二二极管44进行报警提示，从而低压报警电路可以在检测到电源的低压时，通过报警电路4及时进行提示，从而能及时发现电池电压是否不足。

优选地，第四电阻41和第五电阻43的阻值为511欧姆。

参见图5，图5是本发明实施例提供的低压报警电路的第五实施例的结构示意图。

如图5所示，该低压报警电路包括电压采集电路1、温度检测电路2、温度补偿电路3和报警电路4。其中，电压采集电路1包括电阻R1和电阻R2，温度检测电路2包括电阻R3和温度传感器T，温度补偿电路3包括单片机31和电阻R6，其中，单片机31的型号为Atmega88，报警电路4包括电阻R4、二极管V1、电阻R5和二极管V2，。

其中，电压采集电路1中，电阻R1和电阻R2串联后，再与电池并联，电阻R1和电池的正极连接，电阻R2和电池的负极连接，电阻R1和电阻R2对电池电压进行分压，并以电阻R1和电阻R2的公共端输出分压后的电池的电压至单片机Atmega88的第六模数转换器的输入引脚(ADC6)。

其中，温度检测电路2中，温度传感器T的型号为DS18B20数字温度传感器，数字温度传感器DS18B20的电源输入端接工作电压，数字温度传感器DS18B20的电源地端接地，数字温度传感器DS18B20的输出端与单片机Atmega88的模拟基准输入引脚(AREF)连接，用于输出数字温度信号给单片机Atmega88，电阻R3的两端分别与数字温度传感器DS18B20电源输入端和输出端连接。

其中，温度补偿电路3中，单片机Atmega88的复位输入引脚(PC6)与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端接工作电压，单片机Atmega88的电源地引脚接地。

其中，报警电路4中，电阻R4的一端接二极管V1的正极，二极管V1的另一端接地，电阻R4的另一端与电阻R5的一端连接并接工作电压，电阻R5的另一端接二极管V2的正极，二极管V2的另一端接单片机Atmega88的第一双向输入输出引脚(PB0)，用于接收单片机Atmega88输出的报警信号以进行报警提示。

优选地，二极管V1与二极管V2为光电二极管。

优选地，电阻R1的阻值为10K欧姆，电阻R2的阻值为22K欧姆，电阻R3的阻值为4.7K欧姆，电阻R9和电阻R10的阻值为511欧姆。

具体地，当电路开始工作时，单片机Atmega88接收到电压采集电路1的输出端输出的电压，以及温度检测电路2输出的温度信号后，单片机Atmega88再通过程序利用环境温度参数对该输出电压进行温度补偿以得到补偿电压。

具体地，环境温度与充电库仑效率之间的关系与电池的性能有关，例如可以为一上抛曲线，环境温度越低，充电库仑效率越低，环境温度越高，充电库仑效率越高，当环境温度为0摄氏度时，充电库仑效率为93％，当环境温度为常温，也即20摄氏度时，充电库仑效率为98％，当环境温度为50摄氏度时，充电库仑效率达到100％，从而单片机Atmega88可以根据该关系对电池电压进行温度补偿以得到补偿电压，通过温度补偿，可以消除环境温度对电池电压的影响，从而使得对电池电压值的判断更为准确。

具体地，当单片机Atmega88得到补偿电压后，再运行存储在单片机Atmega88中的程序，判断该补偿电压是否小于或等于预设电压，当该补偿电压小于或等于预设电压时，说明该电压值过低，从而输出报警信号至报警电路3，报警电路3接收到该报警信号后，导通电阻R5和二极管V2连接的支路，使得二极管V2利用该报警信号发出报警提示，从而在电池电压过低时，及时准确地发出报警提示，以防止电池电压过低。

本发明通过采集电池电压以及检测电池所在环境的当前温度值，根据当前温度值对电池电压做温度补偿，并在补偿电压小于或等于预设电压值时进行低压报警，从而可以在电池电压较低时及时准确地进行报警提示。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种低压报警电路，其特征在于，所述电路包括：

电压采集电路，所述电压采集电路的两个输入端分别与电池的正负极连接，用于采集所述电池的电压并输出；

温度检测电路，所述温度检测电路的电源输入端接工作电压，用于检测所述电池所在环境的当前温度值并输出；

温度补偿电路，所述温度补偿电路的第一输入端与所述电压采集电路的输出端连接，所述温度补偿电路的第二输入端与所述温度检测电路的输出端连接，所述温度补偿电路的电源输入端接工作电压，用于根据所述当前温度值对所述电池的电压做温度补偿以得到补偿电压，并在所述补偿电压小于或等于预设电压值时输出报警信号；

报警电路，所述报警电路的电源输入端接工作电压，所述报警电路与所述温度补偿电路的输出端连接，用于根据所述报警信号发出报警提示。

2.根据权利要求1所述的低压报警电路，其特征在于，所述电压采集电路包括：

第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端接所述电池的正极，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第一电阻和所述第二电阻的公共端为所述电压采集电路的输出端，用于对所述电池的电压进行分压。

3.根据权利要求1所述的低压报警电路，其特征在于，所述温度检测电路包括：

温度传感器和第三电阻，所述温度传感器的电源输入端为所述温度检测电路的电源输入端接工作电压，所述温度传感器的电源地端接地，所述第三电阻的两端分别和所述温度传感器的电源输入端和输出端连接。

4.根据权利要求1所述的低压报警电路，其特征在于，所述报警电路包括：

第四电阻、第五电阻、第一二极管和第二二极管；

其中，所述第四电阻的一端和所述第一二极管的正极连接，所述第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端连接，为所述报警电路的电源输入端接工作电压，所述第五电阻的另一端和所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极和所述温度补偿电路的输出端连接，用于接收所述温度补偿电路输出的报警信号。

5.根据权利要求1至4任一项所述的低压报警电路，其特征在于，所述温度补偿电路包括单片机和第六电阻，所述单片机的型号为Atmega88，所述单片机的模拟基准输入引脚与所述温度传感器的输出端连接，所述单片机的第六模数转换器的输入引脚与所述电压采集电路的输出端连接，所述单片机的第一双向输入输出引脚与所述报警电路的输入端连接，所述单片机的复位输入引脚与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端为所述温度补偿电路的电源输入端接工作电压，所述单片机的电源地引脚接地。

6.根据权利要求5所述的低压报警电路，其特征在于，所述温度采样传感器为DS18B20数字温度传感器。

7.根据权利要求6所述的低压报警电路，其特征在于，所述第二二极管为光电二极管。