CN114336885A - 一种过压过流充电保护装置及铅酸电池充电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过压过流充电保护装置及铅酸电池充电电路,该装置中的控制模块在第一可控开关模块关断且充电电源的输出端未过压且未过流时充电,在充电结束后控制第一可控开关模块导通,从而实现充电电源对电池的延时充电;在第一可控开关模块导通且充电电源的输出端过压和/或过流时放电,在放电结束后控制第一可控开关模块关断,从而实现充电电源对电池的延时断电。该方案针对充电电源的输出电压在临界点波动、充电电源损坏导致其输出电压发生大幅度波动及充电电源的输出电流过流的情况,在保证了对电池的充电保护的前提下,通过上述的延时处理,避免了第一可控开关模块的频繁导通与关断,增强了该过压过流充电保护装置的实用性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电路保护领域,特别是涉及一种过压过流充电保护装置及铅酸电池充电电路。
背景技术
铅酸电池作为一种价格低廉且安全性较高的电池目前仍占据着相当份额的市场。针对铅酸电池的充电,现有技术中通常采用以下方式:一种是利用充电器或直流电源直接为其充电,然而充电器与直流电源的技术指标参差不齐,若在使用中对充电器或直流电源的选型不当或者其本身发生损坏时,由于该方法中没有相应的保护电路,很容易对铅酸电池进行长时间的过压或过流充电,因而严重影响了铅酸电池的使用寿命。
第二种方式是在上述铅酸电池的充电回路上增设充电保护电路。于是针对充电器或直流电源的输入电压和输入电流,请参照图1,图1为现有技术中一种铅酸电池的充电电路。在该充电电路中,通过两个分压电阻对充电器的输出电压进行采样并将采样结果传输至比较器A1,该比较器A1在充电器的输出电压过压时立即控制开关管Q关断以使铅酸电池不能充电;通过采样电阻对充电器的输出电流进行采样并将采样结果传输至比较器A2,该比较器A2在充电器的输出电流过流时立即控制开关管Q关断以使铅酸电池不能充电,从而完成对铅酸电池充电的保护。但该种方式存在很多问题,其一是当充电电压在过压临界点波动或充电器损坏导致其输出电压发生大幅度波动时,比较器A1会立刻响应以控制开关管Q导通与关断,这种频繁动作造成了对铅酸电池的频繁充电,且在该输出电流较大时该开关管Q将产生较大的开关损耗,很有可能被热击穿;其二是在充电器的输出电流过流时,比较器A2会立刻响应以控制开关管Q导通与关断,这种频繁动作同样造成了对铅酸电池的频繁充电,同时在输出电流较大时该开关管Q将产生较大的开关损耗,很有可能被热击穿。
发明内容
本发明的目的是提供一种过压过流充电保护装置及铅酸电池充电电路,在保证了对电池的充电保护的前提下,通过延时处理,避免了第一可控开关模块的频繁导通与关断,增强了该过压过流充电保护装置的实用性和稳定性。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种过压过流充电保护装置,包括电压检测模块、电流检测模块、采样电阻、控制模块及第一可控开关模块;
充电电源与电池连接以构成充电回路,所述第一可控开关模块及所述采样电阻设置于所述充电回路上,所述电压检测模块分别与所述充电电源及所述控制模块连接;所述电流检测模块分别与所述采样电阻及所述控制模块连接;
所述控制模块还与所述第一可控开关模块的控制端连接,用于在所述第一可控开关模块关断且所述电压检测模块判定所述充电电源的输出端未过压且所述电流检测模块判定所述充电电源的输出端未过流时充电并在充电结束后控制所述第一可控开关模块导通;在所述第一可控开关模块导通且所述电压检测模块判定所述充电电源的输出端过压和/或所述电流检测模块判定所述充电电源的输出端过流时放电并在放电结束后控制所述第一可控开关模块关断;在所述第一可控开关模块导通且所述电压检测模块判定所述充电电源的输出端未过压且所述电流检测模块判定所述充电电源的输出端未过流时保持控制所述第一可控开关模块导通。
优选的,所述电流检测模块包括第一比较器;
所述第一比较器的阳极与所述采样电阻的一端连接,所述第一比较器的阴极与所述控制模块连接,所述第一比较器的基准端与所述采样电阻的另一端连接,用于在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过流时关断。
优选的,所述电压检测模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一稳压二极管及第二比较器;
所述第一电阻的一端分别与所述充电电源的正极、所述电池的正极、所述第三电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接且连接的公共端与所述第二比较器的基准端连接,所述第二电阻的另一端分别与所述充电电源的负极、所述第二比较器的阳极、所述第一稳压二极管的阳极及所述采样电阻的一端连接,所述第二比较器的阴极与所述第三电阻的另一端连接且连接的公共端分别与所述第一稳压二极管的阴极及所述控制模块连接;
所述第二比较器用于在根据所述第二电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过压时导通,在根据所述第二电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过压时关断;所述第一稳压二极管用于在所述第一比较器及所述第二比较器均关断时稳压,在所述第二比较器和/或所述第一比较器导通时关断。
优选的,所述电压检测模块还包括第四电阻和第一可控开关;
所述第四电阻的一端与所述第二电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端与所述第一可控开关的第一端连接;
所述第一可控开关的第二端与所述第二电阻的另一端连接,所述第一可控开关的控制端与所述第一可控开关模块的控制端连接,用于在所述第一可控开关模块导通时导通,在所述第一可控开关模块关断时关断;
在根据所述第二电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过压时导通,在根据所述第二电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过压时关断,包括:
在根据第二电阻及第四电阻并联后的等效电阻两端的电压判定充电电源的输出端过压时导通,在根据第二电阻两端的电压判定充电电源的输出端未过压时关断。
优选的,所述电压检测模块还包括第五电阻、第二稳压二极管、第三稳压二极管、光耦、第二可控开关及第六电阻;
所述第五电阻的一端分别与所述第一电阻的一端、第二稳压二极管的阴极连接,所述第五电阻的另一端与所述第二可控开关的第一端连接;
所述光耦的发光二极管连接于所述第三电阻的另一端及所述第二比较器的阴极之间且所述发光二极管的阳极分别与所述第三电阻的另一端及所述第一稳压二极管的阴极连接,所述发光二极管的阴极与所述第二比较器的阴极连接,所述光耦的光敏三极管的集电极与所述第三稳压二极管的阳极连接,所述光敏三极管的发射极与所述第六电阻的一端连接,所述发光二极管用于在所述第二比较器导通时导通,在所述第二比较器关断时关断;所述光敏三极管用于在所述发光二极管导通时导通,在所述发光二极管关断时关断;
所述第六电阻的另一端与所述第二比较器的阳极连接;所述第二稳压二极管用于稳压;所述第三稳压二极管用于稳压;
所述第二可控开关的第二端分别与所述第一电阻的另一端及所述第二比较器的基准端连接,所述第二可控开关的控制端分别与所述第二稳压二极管的阳极及所述第三稳压二极管的阴极连接,用于在所述光敏三极管导通时导通,在所述光敏三极管关断时关断。
优选的,所述第一可控开关模块包括第三可控开关及第四稳压二极管;
所述第三可控开关的控制端与所述第四稳压二极管的阴极连接且连接的公共端作为所述第一可控开关模块的控制端,所述第三可控开关的第一端与所述第四稳压二极管的阳极连接且连接的公共端与所述采样电阻的另一端连接,所述第三可控开关的第二端与所述电池的负极连接。
优选的,所述控制模块包括第一二极管、电容、第四可控开关、第七电阻、第八电阻、第五稳压二极管、第五可控开关及第六可控开关;
所述第一二极管的阴极分别与所述第一稳压二极管的阴极、所述第一比较器的阴极、所述第六可控开关的第一端及所述第七电阻的一端连接,所述第一二极管的阳极与所述第四可控开关的控制端连接,用于在所述第二比较器和/或所述第一比较器导通时导通,在所述第二比较器及所述第一比较器均关断时关断;
所述第七电阻的另一端与所述电容的一端连接且连接的公共端分别与所述第四可控开关的第一端及所述第五稳压二极管的阴极连接,所述电容的另一端分别与所述采样电阻的另一端、所述第八电阻的一端及所述第五可控开关的第二端连接,所述电容用于在所述第一可控开关模块关断且所述第一比较器关断且所述第二比较器关断时充电;在所述第一可控开关模块导通且所述第一比较器导通和/或所述第二比较器导通时放电;
所述第四可控开关的第二端与所述第八电阻的另一端连接,用于在所述第一二极管导通时导通,在所述第一二极管关断时关断;
所述第五稳压二极管用于在所述电容充电结束时导通,在所述电容放电结束时关断,在所述第一可控开关模块导通且所述第一比较器关断且所述第二比较器关断时保持导通;
所述第五可控开关的控制端与所述第五稳压二极管的阳极连接,所述第五可控开关的第一端与所述第六可控开关的控制端连接,用于在所述第五稳压二极管导通时导通,用于在所述第五稳压二极管关断时关断;
所述第六可控开关的控制端与所述第一可控开关模块的控制端连接,用于在所述第五可控开关导通时导通以控制所述第一可控开关模块导通,在所述第五可控开关关断时关断以控制所述第一可控开关模块关断。
优选的,还包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻及第六稳压二极管;
所述第九电阻的一端与所述充电电源的正极连接,所述第九电阻的另一端与所述第十电阻的一端连接且连接的公共端与所述第六稳压二极管的阴极连接,所述第十电阻的另一端与所述第十一电阻的一端连接且连接的公共端与所述第一比较器的基准端连接,所述第十一电阻的另一端分别与所述采样电阻的另一端及所述第六稳压二极管的阳极连接,所述稳压二极管用于提供稳定的电压;
在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过流时关断,包括:
在根据所述采样电阻两端的电压及所述第十一电阻两端的电压之和判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压及所述第十一电阻两端的电压之和判定所述充电电源的输出端未过流时关断。
优选的,还包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻及第三比较器;
所述第三比较器的基准端与所述第三比较器的阴极连接且连接的公共端分别与所述第十二电阻的一端及所述十三电阻的一端连接,用于提供稳定的电压;
所述第十二电阻的另一端与所述充电电源的正极连接,所述第十三电阻的另一端与所述第十四电阻的一端连接且连接的公共端与所述第一比较器的基准端连接,所述第十四电阻的另一端分别与所述采样电阻的另一端及所述第三比较器的阳极连接;
在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过流时关断,包括:
在根据所述采样电阻两端的电压及所述第十四电阻两端的电压之和判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压及所述第十四电阻两端的电压之和判定所述充电电源的输出端未过流时关断。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种铅酸电池充电电路,包括铅酸电池及充电电源,还包括如上述所述的过压过流充电保护装置,所述充电电源、所述过压过流充电保护装置及所述铅酸电池依次连接。
本发明提供了一种过压过流充电保护装置及铅酸电池充电电路,在该装置中的第一可控开关模块的导通时可以实现充电电源对电池的充电,于是该装置中的控制模块在第一可控开关模块关断且电压检测模块判定充电电源的输出端未过压且电流检测模块判定充电电源的输出端未过流时充电,在充电结束后才控制第一可控开关模块导通,从而实现了充电电源对电池的延时充电;在第一可控开关模块导通且电压检测模块判定充电电源的输出端过压和/或电流检测模块判定充电电源的输出端过流时会首先进行放电,在放电结束后才控制第一可控开关模块关断,从而实现了充电电源对电池的延时断电。与现有技术相比,该方案针对充电电源的输出电压在临界点波动、充电电源损坏导致其输出电压发生大幅度波动及充电电源的输出电流过流三种情况,在保证了对电池的充电保护的前提下,通过上述的延时处理,避免了第一可控开关模块的频繁导通与关断,增强了该过压过流充电保护装置的实用性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例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为现有技术中一种铅酸电池的充电电路;
图2为本发明提供的一种过压过流充电保护装置的结构示意图;
图3为本发明提供的另一种过压过流充电保护装置的结构示意图;
图4为本发明提供的另一种过压过流充电保护装置的结构示意图;
图5为本发明提供的另一种过压过流充电保护装置的结构示意图;
图6为本发明提供的一种铅酸电池充电电路的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种过压过流充电保护装置及铅酸电池充电电路,在保证了对电池的充电保护的前提下,通过延时处理,避免了第一可控开关模块的频繁导通与关断,增强了该过压过流充电保护装置的实用性和稳定性。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参照图1和图2,图1为现有技术中一种铅酸电池的充电电路;图2为本发明提供的一种过压过流充电保护装置的结构示意图。
该过压过流充电保护装置,包括电压检测模块1、电流检测模块2、采样电阻3、控制模块4及第一可控开关模块5;
充电电源与电池连接以构成充电回路,第一可控开关模块5及采样电阻3设置于充电回路上,电压检测模块1分别与充电电源及控制模块4连接;电流检测模块2分别与采样电阻3及控制模块4连接;
控制模块4还与第一可控开关模块5的控制端连接,用于在第一可控开关模块5关断且电压检测模块1判定充电电源的输出端未过压且电流检测模块2判定充电电源的输出端未过流时充电并在充电结束后控制第一可控开关模块5导通;在第一可控开关模块5导通且电压检测模块1判定充电电源的输出端过压和/或电流检测模块2判定充电电源的输出端过流时放电并在放电结束后控制第一可控开关模块5关断;在第一可控开关模块5导通且电压检测模块1判定充电电源的输出端未过压且电流检测模块2判定充电电源的输出端未过流时保持控制第一可控开关模块5导通。
本实施例中,考虑到如背景技术中所述,在对充电电源的选型不当或充电电源本身发生损坏时直接利用其给铅酸电池充电容易减少铅酸电池的使用寿命;采用如图1所示的铅酸电池充电保护电路在面对充电电源的输出电压在临界点波动、充电电源损坏导致其输出电压发生大幅度波动及充电电源的输出电流过流三种情况,开关管Q会频繁动作,造成了对铅酸电池的频繁充电,且开关管Q也容易被热击穿。为解决上述技术问题,本申请提出了一种过压过流充电保护装置,该装置在保证了对电池的充电保护的前提下,通过延时处理,避免了对铅酸电池的频繁充电。
具体的,如图2所示,第一可控开关模块5导通时可以实现充电电源对电池的充电,这里的电池可以为铅酸电池,这里的充电电源可以为充电器,也可以为直流电源,本申请在此不作特别的限定;电压检测模块1用于判定充电电源的输出端是否发生过压,电流检测模块2用于判定充电电源的输出端是否发生过流,于是在第一可控开关模块5关断且电压检测模块1判定充电电源的输出端未过压且电流检测模块2判定充电电源的输出端未过流时,控制模块4会首先进行充电,并在充电结束后控制第一可控开关模块5导通以实现充电电源对电池的充电;在第一可控开关模块5导通且电压检测模块1判定充电电源的输出端过压和/或电流检测模块2判定充电电源的输出端过流时,说明此时充电电源的输出发生异常,控制模块4会首先进行放电,并在放电结束后控制第一可控开关模块5关断,在第一可控开关模块5导通且电压检测模块1判定充电电源的输出端未过压且电流检测模块2判定充电电源的输出端未过流时,此时说明充电电源的输出正常,于是控制模块4保持控制第一可控开关模块5导通,需要说明的是,当第一可控开关模块5关断且电压检测模块1判定充电电源的输出端过压和/或电流检测模块2判定充电电源的输出端过流时,该控制模块4将保持控制第一可控开关模块5关断以停止充电电源对电池的充电。
还需要说明的是,在充电电源与电池构成的充电回路上还可以包括用于开启充电的常开按钮,当用户按下该按钮,则充电回路才被接通以进一步保证充电的安全,本申请在此不作特别的限定;对于这里的控制模块4从充电开始到充电结束需要的时间、该控制模块4从放电开始到放电结束需要的时间本申请在此不作特别的限定,由用户根据实际需求设置的具体的电路结构而定。
本申请提供了一种过压过流充电保护装置,与现有技术相比,该方案针对充电电源的输出电压在临界点波动、充电电源损坏导致其输出电压发生大幅度波动及充电电源的输出电流过流三种情况,在保证了对电池的充电保护的前提下,通过上述的充电延时处理及断电延时处理,避免了第一可控开关模块5的频繁导通与关断,增强了该过压过流充电保护装置的实用性和稳定性。
在上述实施例的基础上:
请参照图3,图3为本发明提供的另一种过压过流充电保护装置的结构示意图。
作为一种优选的实施例,电流检测模块2包括第一比较器U1;
第一比较器U1的阳极与采样电阻3的一端连接,第一比较器U1的阴极与控制模块4连接,第一比较器U1的基准端与采样电阻3的另一端连接,用于在根据采样电阻3两端的电压判定充电电源的输出端过流时导通,在根据采样电阻3两端的电压判定充电电源的输出端未过流时关断。
本申请中,电流检测模块2可以包括第一比较器U1。具体的,如图3所示,由于采样电阻3串联在充电电源给电池充电的充电回路中,因此流过采样电阻3的电流即为充电电源的输出端的电流。于是第一比较器U1用于采集采样电阻3两端的电压并根据该电压判定充电电源的输出端是否过流。具体来说,根据采样电阻3两端的电压及第一比较器U1的第一预设保护阈值即可实现对充电电源的输出端是否过流的判定,需要说明的是,这里的第一预设保护阈值可以通过对第一比较器U1的合理选型决定,通过调节采样电阻3的阻值配合第一比较器U1的合理选型可以调节对充电电源的输出电流的过流保护点。
还需要说明的是,这里的第一比较器U1可以为可控精密稳压源TL431,本申请在此不作特别的限定。
还需要说明的是,该电流检测模块2还可以包括第一滤波电容C1以实现滤波,该第一滤波电容C1的一端与第一比较器U1的基准端连接,该第一滤波电容C1的另一端与第一比较器U1的阳极连接。
可见,通过这种方式可以简单且可靠地实现对充电电源的输出端的电流的检测,以便后续控制模块4进行动作。
作为一种优选的实施例,电压检测模块1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一稳压二极管DZ1及第二比较器U2;
第一电阻R1的一端分别与充电电源的正极、电池的正极、第三电阻R3的一端连接,第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端连接且连接的公共端与第二比较器U2的基准端连接,第二电阻R2的另一端分别与充电电源的负极、第二比较器U2的阳极、第一稳压二极管DZ1的阳极及采样电阻3的一端连接,第二比较器U2的阴极与第三电阻R3的另一端连接且连接的公共端分别与第一稳压二极管DZ1的阴极及控制模块4连接;
第二比较器U2用于在根据第二电阻R2两端的电压判定充电电源的输出端过压时导通,在根据第二电阻R2两端的电压判定充电电源的输出端未过压时关断;第一稳压二极管DZ1用于在第一比较器U1及第二比较器U2均关断时稳压,在第二比较器U2和/或第一比较器U1导通时关断。
本申请中,电压检测模块1可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一稳压二极管DZ1及第二比较器U2。
第一电阻R1和第二电阻R2对充电电源的输出端的电压进行分压,则第二比较器U2采集的电压为第二电阻R2两端的电压并根据该电压判定充电电源的输出端是否过压,第三电阻R3用于限流。具体的,如图3所示,当充电电源的输出端未过压时,第二比较器U2关断,此时第一稳压二极管DZ1导通以保护第二比较器U2不被击穿而损坏;当充电电源的输出端过压时,第二电阻R2两端的分压增大且此时该分压的电压大于第二比较器U2的第二预设保护阈值,第二比较器U2导通以便后续控制模块4动作,此时电压检测模块1输出至控制模块4的电压被钳位在第二比较器U2的阴极和阳极之间的导通电压,第一稳压二极管DZ1关断。更具体来说,根据第二电阻R2两端的电压及第二比较器U2的第二预设保护阈值即可实现对充电电源的输出端是否过压的判定,需要说明的是,这里的第二预设保护阈值可以通过对第二比较器U2的合理选型决定,通过调节第一电阻R1的阻值、第二电阻R2的阻值配合第二比较器U2的合理选型可以调节对充电电源的输出电压的过压保护点。
需要说明的是,这里的第二比较器U2可以为可控精密稳压源TL431,通过对第一稳压二极管DZ1的合理选型,可以在第二比较器U2未导通时将第二比较器U2两端电压钳位,这里的钳位电压可以为36V,本申请在此不作特别的限定。
还需要说明的是,该电压检测模块1还可以包括第二滤波电容C2以实现滤波,该第二滤波电容C2的一端与第二比较器U2的基准端连接,该第二滤波电容C2的另一端与第二比较器U2的阳极连接。
可见,通过这种方式可以简单且可靠地实现对充电电源的输出端的电压的检测,以便后续控制模块4进行动作。
作为一种优选的实施例,电压检测模块1还包括第四电阻R4和第一可控开关Q1;
第四电阻R4的一端与第二电阻R2的一端连接,第四电阻R4的另一端与第一可控开关Q1的第一端连接;
第一可控开关Q1的第二端与第二电阻R2的另一端连接,第一可控开关Q1的控制端与第一可控开关模块5的控制端连接,用于在第一可控开关模块5导通时导通,在第一可控开关模块5关断时关断;
在根据第二电阻R2两端的电压判定充电电源的输出端过压时导通,在根据第二电阻R2两端的电压判定充电电源的输出端未过压时关断,包括:
在根据第二电阻R2及第四电阻R4并联后的等效电阻两端的电压判定充电电源的输出端过压时导通,在根据第二电阻R2两端的电压判定充电电源的输出端未过压时关断。
本实施例中,发明人进一步针对充电电源的输出电压在临界点波动的情况,电压检测模块1还可以包括第四电阻R4和第一可控开关Q1。
具体的,当充电电源的输出端未过压且未过流时,第一可控开关模块5导通以实现充电电源对电池的充电,此时第一可控开关Q1也导通,则第四电阻R4与第二电阻R2并联,第二比较器U2根据第二电阻R2及第四电阻R4并联后的等效电阻两端的电压判定充电电源的输出端是否过压,更具体来说,此时根据第二电阻R2与第四电阻R4并联后的等效电阻两端的电压及第二比较器U2的第二预设保护阈值即可实现对充电电源的输出端是否过压的判定,需要说明的是,这里的第二预设保护阈值可以通过对第二比较器U2的合理选型决定,通过调节第一电阻R1的阻值、第二电阻R2的阻值、第四电阻R4的阻值配合第二比较器U2的合理选型可以调节对充电电源的输出电压的过压保护点。随后当充电电源的输出端过压且未过流时,此时第一可控开关模块5还处于导通状态,第二比较器U2根据第二电阻R2及第四电阻R4并联后的等效电阻两端的电压判定充电电源的输出端过压而导通,控制模块4先放电并在放电结束后控制第一可控开关模块5关断,此时第一可控开关Q1也随之关断,第四电阻R4被切出电路,于是第二比较器U2只根据第二电阻R2两端的电压来判定充电电源的输出端是否不再过压,这使得充电电源的输出电压只有降低至更低的电压值才能使得第二电阻R2两端的电压降低以使得第二比较器U2关断,需要说明的是,通过调节第二电阻R2的阻值即可实现对恢复充电时需要降低至多大的电压值的调节,本申请在此不作特别的限定。若随后充电电源的输出端不再过压且未过流,控制模块4才会进行充电并在充电结束后控制第一可控开关模块5导通以恢复充电电源对电池的充电。
需要说明的是,这里的第一可控开关Q1可以为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管),该MOSFET的栅极作为第一可控开关Q1的控制端,该MOSFET的源极作为第一可控开关Q1的第二端,该MOSFET的漏极作为第一可控开关Q1的第一端,且该MOSFET还可以包括体二极管以泄放其自身关断时残留的能量,本申请在此不作特别的限定。
可见,通过该种方式可以实现对充电电源的输出端发生过压情况的可靠保护,更好的解决了充电电源的输出电压在临界点波动下的电池充电保护问题,使得过压保护更稳定,且电路简单。
请参照图4,图4为本发明提供的另一种过压过流充电保护装置的结构示意图。
作为一种优选的实施例,电压检测模块1还包括第五电阻R5、第二稳压二极管DZ2、第三稳压二极管DZ3、光耦U3、第二可控开关Q2及第六电阻R6;
第五电阻R5的一端分别与第一电阻R1的一端、第二稳压二极管DZ2的阴极连接,第五电阻R5的另一端与第二可控开关Q2的第一端连接;
光耦U3的发光二极管连接于第三电阻R3的另一端及第二比较器U2的阴极之间且发光二极管的阳极分别与第三电阻R3的另一端及第一稳压二极管DZ1的阴极连接,发光二极管的阴极与第二比较器U2的阴极连接,光耦U3的光敏三极管的集电极与第三稳压二极管DZ3的阳极连接,光敏三极管的发射极与第六电阻R6的一端连接,发光二极管用于在第二比较器U2导通时导通,在第二比较器U2关断时关断;光敏三极管用于在发光二极管导通时导通,在发光二极管关断时关断;
第六电阻R6的另一端与第二比较器U2的阳极连接;第二稳压二极管DZ2用于稳压;第三稳压二极管DZ3用于稳压;
第二可控开关Q2的第二端分别与第一电阻R1的另一端及第二比较器U2的基准端连接,第二可控开关Q2的控制端分别与第二稳压二极管DZ2的阳极及第三稳压二极管DZ3的阴极连接,用于在光敏三极管导通时导通,在光敏三极管关断时关断。
本实施例中,发明人进一步针对充电电源的输出电压在临界点波动的情况,电压检测模块1还可以包括第五电阻R5、第二稳压二极管DZ2、第三稳压二极管DZ3、光耦U3、第二可控开关Q2及第六电阻R6。
具体的,如图4所示,当充电电源的输出端未过压时,第二比较器U2关断使得光耦U3的发光二极管关断,光耦U3的光敏三极管关断,第二可控开关Q2关断,第五电阻R5不参与电压采样,此时用于电压采样的电阻只有第一电阻R1和第二电阻R2;
当充电电源的输出端过压时,第二比较器U2导通,使得光耦U3的发光二极管导通,光耦U3的光敏三极管导通,第二可控开关Q2导通使得第五电阻R5与第一电阻R1并联以参与电压采样,进而使得第二电阻R2两端的电压进一步升高,形成正反馈,以使得在充电电源的输出电压的过压临界点的保护更稳定,更具体来说,根据第二电阻R2两端的电压及第二比较器U2的第二预设保护阈值即可实现对充电电源的输出端是否过压的判定,需要说明的是,这里的第二预设保护阈值可以通过对第二比较器U2的合理选型决定,通过调节第一电阻R1的阻值、第二电阻R2的阻值、第五电阻R5的阻值配合第二比较器U2的合理选型可以调节对充电电源的输出电压的过压保护点;还需要说明的是,通过调节第五电阻R5的阻值即可实现对恢复充电时需要降低至多大的电压值的调节,本申请在此不作特别的限定;第二稳压二极管DZ2用于稳压以保护第二可控开关Q2;第三稳压二极管DZ3用于稳压以保护光耦U3;第六电阻R6用于限流。
还需要说明的是,该电压检测模块1还可以包括第十五电阻R15,该第十五电阻R15的一端与第二稳压二极管DZ2的阴极连接,该第十五电阻R15的另一端与第二稳压二极管DZ2的阳极连接,用于在光耦U3不导通时,将第二可控开关Q2的控制端和第一端拉到等电位值以保证第二可控开关Q2稳定关断;还需要说明的是,这里的第二可控开关Q2可以为MOSFET,该MOSFET的栅极作为第二可控开关Q2的控制端,该MOSFET的源极作为第二可控开关Q2的第一端,该MOSFET的漏极作为第二可控开关Q2的第二端,且该MOSFET还可以包括体二极管以泄放其自身关断时残留的能量,本申请在此不作特别的限定。
可见,通过这种方式可以通过加入一个电压正反馈以使得当充电电源的输出端过压时其输出电压需要降低至更低的输出电压才能恢复对电池的充电,更好的解决了充电电源的输出电压在临界点波动下的电池充电保护问题,使得过压保护更稳定。
作为一种优选的实施例,第一可控开关模块5包括第三可控开关Q3及第四稳压二极管DZ4;
第三可控开关Q3的控制端与第四稳压二极管DZ4的阴极连接且连接的公共端作为第一可控开关模块5的控制端,第三可控开关Q3的第一端与第四稳压二极管DZ4的阳极连接且连接的公共端与采样电阻3的另一端连接,第三可控开关Q3的第二端与电池的负极连接。
本实施例中,第一可控开关模块5可以包括第三可控开关Q3及第四稳压二极管DZ4,这里的第三可控开关Q3可以为MOSFET,该MOSFET的栅极作为第三可控开关Q3的控制端,该MOSFET的源极作为第三可控开关Q3的第一端,该MOSFET的漏极作为第三可控开关Q3的第二端,且该MOSFET还可以包括体二极管以泄放其自身关断时残留的能量,本申请在此不作特别的限定。
第四稳压二极管DZ4可以实现稳压,且为了进一步稳定该第三可控开关Q3导通时的栅极-源极之间的电压,该第一可控开关模块5还可以包括第十六电阻R16,该第十六电阻R16的一端与第四稳压二极管DZ4的阴极连接,该第十六电阻R16的另一端与第四稳压二极管DZ4的阳极连接。
可见,通过这种方式可以简单可靠的实现第一可控开关模块5的控制逻辑。
作为一种优选的实施例,控制模块4包括第一二极管D1、电容E、第四可控开关Q4、第七电阻R7、第八电阻R8、第五稳压二极管DZ5、第五可控开关Q5及第六可控开关Q6;
第一二极管D1的阴极分别与第一稳压二极管DZ1的阴极、第一比较器U1的阴极、第六可控开关Q6的第一端及第七电阻R7的一端连接,第一二极管D1的阳极与第四可控开关Q4的控制端连接,用于在第二比较器U2和/或第一比较器U1导通时导通,在第二比较器U2及第一比较器U1均关断时关断;
第七电阻R7的另一端与电容E的一端连接且连接的公共端分别与第四可控开关Q4的第一端及第五稳压二极管DZ5的阴极连接,电容E的另一端分别与采样电阻3的另一端、第八电阻R8的一端及第五可控开关Q5的第二端连接,电容E用于在第一可控开关模块5关断且第一比较器U1关断且第二比较器U2关断时充电;在第一可控开关模块5导通且第一比较器U1导通和/或第二比较器U2导通时放电;
第四可控开关Q4的第二端与第八电阻R8的另一端连接,用于在第一二极管D1导通时导通,在第一二极管D1关断时关断;
第五稳压二极管DZ5用于在电容E充电结束时导通,在电容E放电结束时关断,在第一可控开关Q1第一可控开关模块5导通且第一比较器U1关断且第二比较器U2关断时保持导通;
第五可控开关Q5的控制端与第五稳压二极管DZ5的阳极连接,第五可控开关Q5的第一端与第六可控开关Q6的控制端连接,用于在第五稳压二极管DZ5导通时导通,用于在第五稳压二极管DZ5关断时关断;
第六可控开关Q6的控制端与第一可控开关Q1第一可控开关模块5的控制端连接,用于在第五可控开关Q5导通时导通以控制第一可控开关模块5导通,在第五可控开关Q5关断时关断以控制第一可控开关模块55关断。
本申请中,该控制模块4可以包括第一二极管D1、电容E、第四可控开关Q4、第七电阻R7、第八电阻R8、第五稳压二极管DZ5、第五可控开关Q5及第六可控开关Q6。
具体的,当第一可控开关模块5关断且充电电源的输出端未过压且未过流时,第一比较器U1关断、第二比较器U2关断,充电电源通过第三电阻R3、第七电阻R7给电容E充电,电容E的充电时间取决于第三电阻R3、第七电阻R7的阻值及自身的电容量。随着电容E两端的电压的升高,当电容E两端的电压大于第五稳压二极管DZ5的击穿电压时,第五稳压二极管DZ5导通,于是第五可控开关Q5延时导通,进而第六可控开关Q6延时导通,进而控制第一可控开关模块5延时导通,实现了充电电源对电池的延时充电;需要说明的是,在充电电源的输出端始终未过压且未过流时,第一二极管D1的负极电压将始终不小于电容E的正极电压,因此第一二极管D1及第四可控开关Q4始终保持关断。
当第一可控开关模块5导通且充电电源的输出端过压和/或过流时,请参照图4,以充电电源的输出端过压且未过流时为例说明该控制过程:此时第二比较器U2导通,光耦U3的发光二极管导通,进而使得第一二极管D1导通,第四可控开关Q4导通,此时,电容E通过第四可控开关Q4及第八电阻R8组成第一条放电回路以进行第一次放电,随后还会通过第一二极管D1、光耦U3的发光二极管的阳极和阴极、第二比较器U2的阴极和阳极、第四电阻R4组成第二条放电回路以进行第二次放电,最终电容E两端的电压被钳位为光耦U3的发光二极管的导通压降及第二比较器U2的阴极和阳极的导通压降之和,此时放电结束,通过对第五稳压二极管DZ5的合理选型使得该电容E两端的钳位电压小于第五稳压二极管DZ5的反向击穿电压,于是第五稳压二极管DZ5关断,进而使得第五可控开关Q5及第六可控开关Q6延时关断、第一可控开关模块5关断,实现了充电电源对电池的延时断电。
需要说明的是,这里的第四可控开关Q4可以为PNP型三极管,该PNP型三极管的基极作为第四可控开关Q4的控制端,该PNP型三极管的发射极作为第四可控开关Q4的第一端,该PNP型三极管的集电极作为第四可控开关Q4的第二端;这里的第五可控开关Q5可以为NPN型三极管,该NPN型三极管的基极作为第五可控开关Q5的控制端,该NPN型三极管的发射极作为第五可控开关Q5的第二端,该NPN型三极管的集电极作为第五可控开关Q5的第一端,需要说明的是,为了保证该NPN型三极管的稳定导通,该控制模块4还可以包括第十七电阻R17,该第十七电阻R17的一端与该NPN型三极管的基极连接,该第十七电阻R17的另一端与该NPN型三极管的发射极连接;这里的第六可控开关Q6可以为PNP型三极管,该PNP型三极管的基极作为第六可控开关Q6的控制端,该PNP型三极管的发射极作为第六可控开关Q6的第一端,该PNP型三极管的集电极作为第六可控开关Q6的第二端,需要说明的是,为了保证该PNP型三极管的稳定导通,该控制模块4还可以包括第十八电阻R18,该第十八电阻R18的一端与该PNP型三极管的基极连接,该第十八电阻R18的另一端与该PNP型三极管的发射极连接,本申请在此不作特别的限定。
还需要说明的是,这里的第七电阻R7的阻值较大,可以延迟电容E充电的时间,这里的第八电阻R8的阻值较小,可以实现对电容E的放电。
可见通过这种方式可以稳定可靠地实现控制模块4的控制逻辑以实现充电电源对电池的充电及断电的延时处理。
作为一种优选的实施例,还包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11及第六稳压二极管DZ6;
第九电阻R9的一端与充电电源的正极连接,第九电阻R9的另一端与第十电阻R10的一端连接且连接的公共端与第六稳压二极管DZ6的阴极连接,第十电阻R10的另一端与第十一电阻R11的一端连接且连接的公共端与第一比较器U1的基准端连接,第十一电阻R11的另一端分别与采样电阻3的另一端及第六稳压二极管DZ6的阳极连接,稳压二极管用于提供稳定的电压;
在根据采样电阻3两端的电压判定充电电源的输出端过流时导通,在根据采样电阻3两端的电压判定充电电源的输出端未过流时关断,包括:
在根据采样电阻3两端的电压及第十一电阻R11两端的电压之和判定充电电源的输出端过流时导通,在根据采样电阻3两端的电压及第十一电阻R11两端的电压之和判定充电电源的输出端未过流时关断。
本实施例中,发明人进一步考虑到现有技术中如图1所示的铅酸电池充电保护电路中,对于采样电阻的阻值难以确定,采样电阻的阻值选取过小则在充电器的输出电流过流时可能无法提供大于比较器A2的预设比较基准的比较电压,进而导致过流保护失效;采样电阻的阻值选取过大则在正常充电时采样电阻两端的电压与功耗都会很大,影响对铅酸电池的充电,甚至无法充电。为解决上述技术问题,本申请中该过压过流充电保护装置还可以包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11及第六稳压二极管DZ6。
具体的,第九电阻R9用于限流,第六稳压二极管DZ6在工作时能提供稳定的电压,第十电阻R10和第十一电阻R11对该稳定的电压进行分压,于是此时第一比较器U1在进行对充电电源的输出端是否过流的判定时,是根据采样电阻3两端的电压及第十一电阻R11两端的电压之和进行判定,这使得通过对第十电阻R10的阻值、第十一电阻R11的阻值及第六稳压二极管DZ6能提供的稳定电压的大小进行合理选型,采样电阻3的阻值可以选取较小的数值,更具体来说,根据采样电阻3两端的电压与第十一电阻R11两端的电压之和及第一比较器U1的第一预设保护阈值即可实现对充电电源的输出端是否过流的判定,需要说明的是,这里的第一预设保护阈值可以通过对第一比较器U1的合理选型决定,通过调节采样电阻3的阻值、第十电阻R10的阻值、第十一电阻R11的阻值及第六稳压二极管DZ6的选型配合第一比较器U1的合理选型可以调节对充电电源的输出电流的过流保护点。
可见通过这种方式既实现了电流检测模块2的功能,又能够使得采样电阻3选取较小的数值以减小其正常工作时的功耗及电压,而尽可能的减小对铅酸电池的充电的影响。
请参照图5,图5为本发明提供的另一种过压过流充电保护装置的结构示意图。
作为一种优选的实施例,还包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14及第三比较器U4;
第三比较器U4的基准端与第三比较器U4的阴极连接且连接的公共端分别与第十二电阻R12的一端及十三电阻的一端连接,用于提供稳定的电压;
第十二电阻R12的另一端与充电电源的正极连接,第十三电阻R13的另一端与第十四电阻R14的一端连接且连接的公共端与第一比较器U1的基准端连接,第十四电阻R14的另一端分别与采样电阻3的另一端及第三比较器U4的阳极连接;
在根据采样电阻3两端的电压判定充电电源的输出端过流时导通,在根据采样电阻3两端的电压判定充电电源的输出端未过流时关断,包括:
在根据采样电阻3两端的电压及第十四电阻R14两端的电压之和判定充电电源的输出端过流时导通,在根据采样电阻3两端的电压及第十四电阻R14两端的电压之和判定充电电源的输出端未过流时关断。
本实施例中,发明人针对现有技术对于采样电阻3的阻值难以确定的问题,提供了另一种解决方案,即该过压过流充电保护装置还可以包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14及第三比较器U4。
具体的,第十二电阻R12用于限流,第三比较器U4的连接方式使得其在工作时能提供稳定的电压,第十三电阻R13和第十四电阻R14对该稳定的电压进行分压,于是此时第一比较器U1在进行对充电电源的输出端是否过流的判定时,是根据采样电阻3两端的电压及第十四电阻R14两端的电压之和进行判定,这使得通过对第十三电阻R13的阻值、第十四电阻R14的阻值及第三比较器U4能提供的稳定电压的大小进行合理选型,采样电阻3的阻值可以选取较小的数值,更具体来说,根据采样电阻3两端的电压与第十四电阻R14两端的电压之和及第一比较器U1的第一预设保护阈值即可实现对充电电源的输出端是否过流的判定,需要说明的是,这里的第一预设保护阈值可以通过对第一比较器U1的合理选型决定,通过调节采样电阻3的阻值、第十三电阻R13的阻值、第十四电阻R14的阻值及第三比较器U4的选型配合第一比较器U1的合理选型可以调节对充电电源的输出电流的过流保护点。
可见通过这种方式同样既实现了电流检测模块2的功能,又能够使得采样电阻3选取较小的数值以减小其正常工作时的功耗及电压,而尽可能的减小对铅酸电池的充电的影响,且采用第三比较器U4的方式使得稳压性能更好,提高了自身提供的稳定的电压的精度,使得对于充电电源的输出电流的过流保护更精准。
需要说明的是,这里的第三比较器U4可以为可控精密稳压源TL431,本申请在此不作特别的限定。
请参照图6,图6为本发明提供的一种铅酸电池充电电路的结构示意图。
该铅酸电池充电电路,包括铅酸电池及充电电源,还包括如上述所述的过压过流充电保护装置6,充电电源、过压过流充电保护装置6及铅酸电池依次连接。
对于本发明提供的铅酸电池充电电路的介绍请参照上述过压过流充电保护装置6的实施例,本发明在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种过压过流充电保护装置,其特征在于,包括电压检测模块、电流检测模块、采样电阻、控制模块及第一可控开关模块;
充电电源与电池连接以构成充电回路,所述第一可控开关模块及所述采样电阻设置于所述充电回路上,所述电压检测模块分别与所述充电电源及所述控制模块连接;所述电流检测模块分别与所述采样电阻及所述控制模块连接;
所述控制模块还与所述第一可控开关模块的控制端连接,用于在所述第一可控开关模块关断且所述电压检测模块判定所述充电电源的输出端未过压且所述电流检测模块判定所述充电电源的输出端未过流时充电并在充电结束后控制所述第一可控开关模块导通;在所述第一可控开关模块导通且所述电压检测模块判定所述充电电源的输出端过压和/或所述电流检测模块判定所述充电电源的输出端过流时放电并在放电结束后控制所述第一可控开关模块关断;在所述第一可控开关模块导通且所述电压检测模块判定所述充电电源的输出端未过压且所述电流检测模块判定所述充电电源的输出端未过流时保持控制所述第一可控开关模块导通。
2.如权利要求1所述的过压过流充电保护装置,其特征在于,所述电流检测模块包括第一比较器;
所述第一比较器的阳极与所述采样电阻的一端连接,所述第一比较器的阴极与所述控制模块连接,所述第一比较器的基准端与所述采样电阻的另一端连接,用于在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过流时关断。
3.如权利要求2所述的过压过流充电保护装置,其特征在于,所述电压检测模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一稳压二极管及第二比较器;
所述第一电阻的一端分别与所述充电电源的正极、所述电池的正极、所述第三电阻的一端连接,所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端连接且连接的公共端与所述第二比较器的基准端连接,所述第二电阻的另一端分别与所述充电电源的负极、所述第二比较器的阳极、所述第一稳压二极管的阳极及所述采样电阻的一端连接,所述第二比较器的阴极与所述第三电阻的另一端连接且连接的公共端分别与所述第一稳压二极管的阴极及所述控制模块连接;
所述第二比较器用于在根据所述第二电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过压时导通,在根据所述第二电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过压时关断;所述第一稳压二极管用于在所述第一比较器及所述第二比较器均关断时稳压,在所述第二比较器和/或所述第一比较器导通时关断。
4.如权利要求3所述的过压过流充电保护装置,其特征在于,所述电压检测模块还包括第四电阻和第一可控开关;
所述第四电阻的一端与所述第二电阻的一端连接,所述第四电阻的另一端与所述第一可控开关的第一端连接;
所述第一可控开关的第二端与所述第二电阻的另一端连接,所述第一可控开关的控制端与所述第一可控开关模块的控制端连接,用于在所述第一可控开关模块导通时导通,在所述第一可控开关模块关断时关断;
在根据所述第二电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过压时导通,在根据所述第二电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过压时关断,包括:
在根据所述第二电阻及所述第四电阻并联后的等效电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过压时导通,在根据所述第二电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过压时关断。
5.如权利要求2所述的过压过流充电保护装置,其特征在于,所述电压检测模块还包括第五电阻、第二稳压二极管、第三稳压二极管、光耦、第二可控开关及第六电阻;
所述第五电阻的一端分别与所述第一电阻的一端、第二稳压二极管的阴极连接,所述第五电阻的另一端与所述第二可控开关的第一端连接;
所述光耦的发光二极管连接于所述第三电阻的另一端及所述第二比较器的阴极之间且所述发光二极管的阳极分别与所述第三电阻的另一端及所述第一稳压二极管的阴极连接,所述发光二极管的阴极与所述第二比较器的阴极连接,所述光耦的光敏三极管的集电极与所述第三稳压二极管的阳极连接,所述光敏三极管的发射极与所述第六电阻的一端连接,所述发光二极管用于在所述第二比较器导通时导通,在所述第二比较器关断时关断;所述光敏三极管用于在所述发光二极管导通时导通,在所述发光二极管关断时关断;
所述第六电阻的另一端与所述第二比较器的阳极连接;所述第二稳压二极管用于稳压;所述第三稳压二极管用于稳压;
所述第二可控开关的第二端分别与所述第一电阻的另一端及所述第二比较器的基准端连接,所述第二可控开关的控制端分别与所述第二稳压二极管的阳极及所述第三稳压二极管的阴极连接,用于在所述光敏三极管导通时导通,在所述光敏三极管关断时关断。
6.如权利要求2至5任一项所述的过压过流充电保护装置,其特征在于,所述第一可控开关模块包括第三可控开关及第四稳压二极管;
所述第三可控开关的控制端与所述第四稳压二极管的阴极连接且连接的公共端作为所述第一可控开关模块的控制端,所述第三可控开关的第一端与所述第四稳压二极管的阳极连接且连接的公共端与所述采样电阻的另一端连接,所述第三可控开关的第二端与所述电池的负极连接。
7.如权利要求3至5任一项所述的过压过流充电保护装置,其特征在于,所述控制模块包括第一二极管、电容、第四可控开关、第七电阻、第八电阻、第五稳压二极管、第五可控开关及第六可控开关;
所述第一二极管的阴极分别与所述第一稳压二极管的阴极、所述第一比较器的阴极、所述第六可控开关的第一端及所述第七电阻的一端连接,所述第一二极管的阳极与所述第四可控开关的控制端连接,用于在所述第二比较器和/或所述第一比较器导通时导通,在所述第二比较器及所述第一比较器均关断时关断;
所述第七电阻的另一端与所述电容的一端连接且连接的公共端分别与所述第四可控开关的第一端及所述第五稳压二极管的阴极连接,所述电容的另一端分别与所述采样电阻的另一端、所述第八电阻的一端及所述第五可控开关的第二端连接,所述电容用于在所述第一可控开关模块关断且所述第一比较器关断且所述第二比较器关断时充电;在所述第一可控开关模块导通且所述第一比较器导通和/或所述第二比较器导通时放电;
所述第四可控开关的第二端与所述第八电阻的另一端连接,用于在所述第一二极管导通时导通,在所述第一二极管关断时关断;
所述第五稳压二极管用于在所述电容充电结束时导通,在所述电容放电结束时关断,在所述第一可控开关模块导通且所述第一比较器关断且所述第二比较器关断时保持导通;
所述第五可控开关的控制端与所述第五稳压二极管的阳极连接,所述第五可控开关的第一端与所述第六可控开关的控制端连接,用于在所述第五稳压二极管导通时导通,用于在所述第五稳压二极管关断时关断;
所述第六可控开关的控制端与所述第一可控开关模块的控制端连接,用于在所述第五可控开关导通时导通以控制所述第一可控开关模块导通,在所述第五可控开关关断时关断以控制所述第一可控开关模块关断。
8.如权利要求3至5任一项所述的过压过流充电保护装置,其特征在于,还包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻及第六稳压二极管;
所述第九电阻的一端与所述充电电源的正极连接,所述第九电阻的另一端与所述第十电阻的一端连接且连接的公共端与所述第六稳压二极管的阴极连接,所述第十电阻的另一端与所述第十一电阻的一端连接且连接的公共端与所述第一比较器的基准端连接,所述第十一电阻的另一端分别与所述采样电阻的另一端及所述第六稳压二极管的阳极连接,所述稳压二极管用于提供稳定的电压;
在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过流时关断,包括:
在根据所述采样电阻两端的电压及所述第十一电阻两端的电压之和判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压及所述第十一电阻两端的电压之和判定所述充电电源的输出端未过流时关断。
9.如权利要求3至5任一项所述的过压过流充电保护装置,其特征在于,还包括第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻及第三比较器;
所述第三比较器的基准端与所述第三比较器的阴极连接且连接的公共端分别与所述第十二电阻的一端及所述十三电阻的一端连接,用于提供稳定的电压;
所述第十二电阻的另一端与所述充电电源的正极连接,所述第十三电阻的另一端与所述第十四电阻的一端连接且连接的公共端与所述第一比较器的基准端连接,所述第十四电阻的另一端分别与所述采样电阻的另一端及所述第三比较器的阳极连接;
在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压判定所述充电电源的输出端未过流时关断,包括:
在根据所述采样电阻两端的电压及所述第十四电阻两端的电压之和判定所述充电电源的输出端过流时导通,在根据所述采样电阻两端的电压及所述第十四电阻两端的电压之和判定所述充电电源的输出端未过流时关断。
10.一种铅酸电池充电电路,包括铅酸电池及充电电源,还包括如权利要求1至9任一项所述的过压过流充电保护装置,所述充电电源、所述过压过流充电保护装置及所述铅酸电池依次连接。
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