專利名稱：蓄電池智能保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用于新型涉及一種蓄電池保護電路裝置。
背景技術：
目前，常用的鉛酸蓄電池，主要有電動助力車蓄電池、電動汽車蓄電池、UPS系列蓄電池和固定型蓄電池等類型，這類電池可持續供電、循環使用，具有廣大的消費群體。但是在實際使用中，經常有使用者由于對蓄電池的性能了解不足或使用不當，使蓄電池受到不同程度的傷害，具體體現在因蓄電池過放電和長時間欠充電而生成不可逆轉的硫酸鉛(PbSO4)，即蓄電池的充電記憶效應和蓄電池長時間過充而導致失水、容量早衰以及熱失控等，導致蓄電池可靠性變差，縮短蓄電池的使用壽命。目前，有些蓄電池中增設了保護電路，一定程度上解決了上述問題，但現有的電路存在結構復雜、成本高的不足。

發明內容
本實用新型目的是提供一種配置在普通蓄電池上的智能保護裝置，它能夠在蓄電池串聯充、放電過程中，起到過放、過充的智能報警和保護作用。
為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案蓄電池智能保護裝置，連接在蓄電池正、負極兩端，包括微處理器，連接在蓄電池正、負極兩端與微處理器兩電源端之間的電源開關電路，與微處理器輸入端連接的檢測電路，與微處理器第一輸出端連接的過充電保護電路，與微處理器第二輸出端連接的過放電報警電路。
所述電源開關電路包括開關電路和穩壓電路，開關電路連接在蓄電池正、負極兩端，當蓄電池的電壓大于設定值該單元電路導通；穩壓電路的輸入端與開關電路的輸出端連接、其輸出端與微處理器兩電源端連接，當開關電路導通時，該電路向微處理器供給一穩定電源。
所述檢測電路連接在蓄電池正、負極兩端，檢測蓄電池電壓值的變化、并將其輸入到微處理器輸入端。
所述過充電保護電路連接在蓄電池正、負極兩端，該電路的控制端與微處理器第一輸出端連接，當微處理器檢測到蓄電池過充電時，由微處理器第一輸出端的輸出信號控制，在蓄電池正、負極兩端構成一放電通道。
所述過放電報警電路包括驅動電路和報警裝置，驅動電路與微處理器第二輸出端連接，當微處理器檢測到蓄電池過放電時，由微處理器第二輸出端的輸出信號控制，驅動報警裝置報警。
該蓄電池裝置使用前在儲存過程中，電源開關電路未觸發，不耗電，自放電率低，蓄電池能長期儲存。而且觸發后經過復位，還可使電路恢復到未觸發狀態，保證蓄電池的儲存性能。當蓄電池充電后，電壓達到設定值電源開關電路觸發，開始檢測蓄電池的狀態。當充電電壓超過正常值時，該裝置的過充保護電路開始放電工作。當蓄電池使用時，其處于放電過程中，當電壓下降達到報警極限時，報警電路將提供周期性報警信號，在蓄電池全部放完電前，給消費者一定的預警、糾正時間。
該裝置具有體積小、使用前零消耗、檢測中耗電少、過充電時功率大、采用微處理器和編程控制、智能度高等優點。特別適用于持續供電、循環使用的維護型、免維護型鉛酸蓄電池，且對部分有一定性能差異的蓄電池能起到智能均衡作用，保證蓄電池進行適時充電，使其處于良好的儲存和工作態。


圖1是該蓄電池智能保護裝置的電路原理圖。
圖2是該智能保護裝置與蓄電池的安裝示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，智能保護裝置1連接在蓄電池2上，該裝置的供電電源的正負極與蓄電池的正、負極3、4連接。該裝置可置于蓄電池殼體內，用環氧樹脂填裝防止蓄電池內的酸霧，其占用空間小，安裝后不改變蓄電池的整體尺寸。也可設置在蓄電池殼體外，便于更換。
如圖1所示，該智能保護裝置的電路主要由微處理器、電源開關電路、檢測電路、過充電保護電路、過放電報警電路組成。微處理器采用單片機IC，如EM78P156ELM，運行在所編制的程序下，對各部分電路進行的控制，保證該智能保護裝置無須任何的手動開關，實現實時自動檢測，定時報警。下面對各部分電路組成及工作原理進行詳述1、電源開關電路由電阻R3、R4、R5、穩壓二極管E1、晶體三極管BG1、BG2組成開關電路，由集成電路7805組成穩壓電路。開關電路的閥值電壓設置在13.8-14.2V之間，當蓄電池使用前，其電壓小于13.8V，開關電路不導通，智能保護裝置電流為零，不消耗電能，蓄電池在倉庫里可長期放置。當蓄電池充電電壓高于閥值電壓13.80時，穩壓二極管E1導通，電流經電阻R5到三極管BG2基極、使之導通，此時三極管BG1也導通，由于電阻R4的接入，開關電路導通自鎖，蓄電流電流加到集成電路7805的輸入端，集成電路7805輸出5V的穩定電壓向微處理器IC供電，使電路正常工作。
2、檢測電路檢測電路由電容C3、電阻R11、R12組成。蓄電池電壓經過電阻R11、R12的分壓向電容C3充電。當電池的電壓高時，電容C3的端電壓升高到某一電壓值的時間短，電池的電壓低時，電容C3的端電壓升高到某一電壓值的時間長。微處理器IC在程序邏輯的控制下讀取這一時間值的長短便可測量計算出蓄電池電壓的高低。
3、過充電保護電路電阻R1、R2、R6、晶體三極管BG3組成過充電保護電路。當微處理器IC檢測到蓄電池的充電電壓高于14.5V時，其第一輸出端輸出一高電平，經電阻R6使晶體三極管BG3導通，蓄電池的正極通過電阻R1、R2、晶體三極管BG3到電池的負極進行放電，以保護電池。
4、過放電報警電路由蜂鳴器SP、晶體三極管BG4、電阻R10組成過放電報警電路，當微處理器IC檢測到蓄電池電壓低于11.5V時，其第二輸出端輸出高電平，經電阻R10、晶體三極管BG、導通，驅動蜂鳴器SP發出嘀-嘀聲。本電路設定報警時間為1分鐘，停止5分鐘再檢測報警一次，此時間可由程序靈活設置。
除上述部分外，該智能保護裝置的電路中還包括由電阻R7、電容C1組成微處理器IC的復位電路，電阻R8、電容C2組成微處理器IC的RC振蕩電路。
當蓄電池的電壓變化率較慢時，微處理器IC進入睡眠工作狀態，延長檢測周期，使電路耗電大大減小。當蓄電池電壓低于10.5V時，微處理器IC的第三輸出端輸出一低電平，經電阻R13加到三極管BG2基極、使之截至，開關電路關閉，智能保護裝置停止工作。
權利要求1.蓄電池智能保護裝置，連接在蓄電池正、負極兩端，其特征是包括微處理器，連接在蓄電池正、負極兩端與微處理器兩電源端之間的電源開關電路，與微處理器輸入端連接的檢測電路，與微處理器第一輸出端連接的過充電保護電路，與微處理器第二輸出端連接的過放電報警電路。
2.根據權利要求1所述的蓄電池智能保護裝置，其特征是所述電源開關電路包括開關電路和穩壓電路，開關電路連接在蓄電池正、負極兩端，當蓄電池的電壓大于設定值該單元電路導通；穩壓電路的輸入端與開關電路的輸出端連接、其輸出端與微處理器兩電源端連接，當開關電路導通時，該電路向微處理器供給一穩定電源。
3.根據權利要求1所述的蓄電池智能保護裝置，其特征是所述檢測電路連接在蓄電池正、負極兩端，檢測蓄電池電壓值的變化、并將其輸入到微處理器輸入端。
4.根據權利要求1所述的蓄電池智能保護裝置，其特征是所述過充電保護電路連接在蓄電池正、負極兩端，該電路的控制端與微處理器第一輸出端連接，當微處理器檢測到蓄電池過充電時，由微處理器第一輸出端的輸出信號控制，在蓄電池正、負極兩端構成一放電通道。
5.根據權利要求1所述的蓄電池智能保護裝置，其特征是所述過放電報警電路包括驅動電路和報警裝置，驅動電路與微處理器第二輸出端連接，當微處理器檢測到蓄電池過放電時，由微處理器第二輸出端的輸出信號控制，驅動報警裝置報警。
專利摘要蓄電池智能保護裝置，連接在蓄電池正、負極兩端，包括微處理器；用于當蓄電池的電壓大于設定值時向微處理器供給電源的電源開關電路；用于檢測蓄電池電壓值的變化、并輸入到微處理器輸入的檢測電路；當蓄電池過充電時，由微處理器控制對蓄電池放電的過充電保護電路；當蓄電池過放電時，由微處理器控制產生報警的過放電報警電路。具有體積小、使用前零消耗、檢測中耗電少、過充電時功率大、智能度高的優點。
文檔編號H02H7/18GK2613916SQ0321603
公開日2004年4月28日 申請日期2003年3月28日 優先權日2003年3月28日
發明者徐玉琴 申請人:徐玉琴