專利名稱：電壓偵測型充電電池保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電壓偵測型充電電池保護裝置。
背景技術：
隨著數(shù)碼產品如手機、筆記本電腦、電動自行車等產品的廣泛使用，充電電池在這類產品中也得到廣泛應用，充電電池具有經濟、環(huán)保、電量足、適合大功率、長時間使用等優(yōu)點，但其使用過程中所存在的不當使用會對電池本身造成損害，比如對充電電池使用中造成的過充或者過放，電流過大或者溫度過高等，都會對充電電池造成損害，影響其使用壽命。目前對充電電池進行保護的電路裝置有很多，但其整體結構和功能有待提高。

發(fā)明內容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種電壓偵測型充電電池保護裝置，該充電電池保護裝置不僅有過充、低壓、過流保護，而且可評估電池電量，同時自耗電低。本發(fā)明為了解決其技術問題所采用的技術方案是一種電壓偵測型充電電池保護裝置，其包括充電電池組、充電端、放電端、充電控制場效應晶體管、放電控制場效應晶體管、單片機、LED指示燈、穩(wěn)壓芯片、偵測電阻和電流偵測放大器，所述單片機與所述充電電池組、所述電流偵測放大器、所述LED指示燈、所述充電控制場效應晶體管、所述放電控制場效應晶體管和所述穩(wěn)壓芯片電性連接，所述偵測電阻串連于所述充電電池組和所述地線之間；所述充電電池組通過所述穩(wěn)壓芯片將所述充電電池電壓轉換為直流電壓提供給所述單片機、LED指示燈和電流偵測放大器；所述電流偵測放大器偵測所述偵測電阻兩端的電壓并傳信于所述單片機，所述單片機內設A/D轉換器，并將其接收的電壓模擬信號轉換為數(shù)字信號后通過計算轉換為電流數(shù)據(jù)存儲到相應的寄存器中；所述單片機控制所述LED指示燈的顯示；所述單片機通過控制所述充電控制場效應管的打開與關閉控制所述充電端與所述充電電池組正極的連接與斷開，所述單片機通過控制所述放電控制場效應管的打開與關閉控制所述放電端與所述充電電池組正極的連接與斷開。作為本發(fā)明的進一步改進，所述單片機內設有十位A/D轉換器，并通過所述偵測電阻來測試所述充電電池組電壓，所述單片機再將充電電池組電壓通過所述LED指示燈進行顯示。作為本發(fā)明的進一步改進，所述單片機根據(jù)充電電池組電壓和充放電電流獲取電池容量，并對充電電池容量進行分析獲得容量-電壓-電流對照關系表。作為本發(fā)明的進一步改進，所述充電電池組充電時，當所述單片機偵測到所述充電電池組的電壓高于過沖保護點時，所述單片機控制所述充電控制場效應晶體管關閉。作為本發(fā)明的進一步改進，所述放電電池組放電時，當所述單片機偵測到所述放電電池組的電壓低于過沖保護點時，所述單片機控制所述放電控制場效應晶體管關閉。作為本發(fā)明的進一步改進，當所述充電電池組放電時，所述單片機偵測到所述充電電池組的放電電流大于過流保護點時，所述單片機控制所述放電控制場效應晶體管關閉。作為本發(fā)明的進一步改進，所述LED指示燈包括工作狀態(tài)指示燈、充電指示燈和放電指示燈。本發(fā)明的有益效果是具有充放電指示，過充、低壓、過流、短路保護，以及電量計量等功能，同時設計輕巧，程序化控制，操作簡單，自耗電低。


圖I為本發(fā)明原理示意圖。結合附圖，作以下說明I——充電電池組2——充電端 3——放電端6——單片機4——充電控制場效應晶體管5——放電控制場效應晶體管7——LED指示燈8——穩(wěn)壓芯片9-電流偵測放大器Rs-偵測電阻10——地線71——工作狀態(tài)指示燈72—充電指示燈73——放電指示燈
具體實施例方式下面參照圖I對本發(fā)明進行詳細說明。一種電壓偵測型充電電池保護裝置，包括充電電池組I、充電端2、放電端3、充電控制場效應晶體管4、放電控制場效應晶體管5、單片機6、LED指示燈7、穩(wěn)壓芯片8、偵測電阻Rs和電流偵測放大器9，單片機與充電電池組、電流偵測放大器、LED指示燈、充電控制場效應晶體管、放電控制場效應晶體管和穩(wěn)壓芯片電性連接，偵測電阻串連于充電電池組和地線10之間；充電電池組通過穩(wěn)壓芯片將充電電池電壓轉換為直流電壓提供給單片機、LED指示燈和電流偵測放大器工作使用，一般單片機的工作電壓為5V，即充電電池組的電壓經穩(wěn)壓芯片轉換為5V的直流電后供單片機使用；電流偵測放大器偵測偵測電阻兩端的電壓并傳信于單片機，單片機內設A/D轉換器，并將其接收的電壓模擬信號轉換為數(shù)字信號后通過計算轉換為電流數(shù)據(jù)存儲到相應的寄存器中；單片機控制LED指示燈的顯示；單片機通過控制充電控制場效應管的打開與關閉控制充電端與充電電池組正極的連接與斷開，單片機通過控制放電控制場效應管的打開與關閉控制放電端與充電電池組正極的連接與斷開。單片機內設有十位A/D轉換器，并通過偵測電阻來測試充電電池組電壓，單片機再將充電電池組電壓通過LED指示燈進行顯示。單片機根據(jù)充電電池組電壓和充放電電流獲取電池容量，并對充電電池容量進行分析獲得容量-電壓-電流對照關系表。充電電池組充電時，當單片機偵測到充電電池組的電壓高于過沖保護點時，單片機控制充電控制場效應晶體管關閉。放電電池組放電時，當單片機偵測到放電電池組的電壓低于過沖保護點時,單片機控制放電控制場效應晶體管關閉。充電電池組放電時，當單片機偵測到充電電池組的放電電流大于過流保護點時，單片機同樣控制放電控制場效應晶體管關閉。LED指示燈包括工作狀態(tài)指示燈71、充電指示燈72和放電指示燈73。LED指示燈由單片機根據(jù)偵測到的充電電池組的充放電狀態(tài)、電池容量等數(shù)據(jù)進行顯示。充電電池組充電時，充電指示燈72的充電指示燈LED C1-4循環(huán)點亮，間隔時間2S，有5個循環(huán)狀態(tài)，放電指示燈73的LED D1-4滅；充電電池組放電時，充電指示燈72的LED C1-4滅，放電指示燈73的LED D1-4根據(jù)電池負載電壓變化范圍來驅動其亮和滅；靜置時，充電指示燈72的LED C1-4滅,放電指示燈73的LED D1-4滅。如表I所示。
權利要求
1.一種電壓偵測型充電電池保護裝置，其特征在于其包括充電電池組(I)、充電端(2)、放電端(3)、充電控制場效應晶體管(4)、放電控制場效應晶體管(5)、單片機^)、LED指示燈(7)、穩(wěn)壓芯片(8)、偵測電阻(Rs)和電流偵測放大器(9)，所述單片機與所述充電電池組、所述電流偵測放大器、所述LED指示燈、所述充電控制場效應晶體管、所述放電控制場效應晶體管和所述穩(wěn)壓芯片電性連接，所述偵測電阻串連于所述充電電池組和所述地線(10)之間；所述充電電池組通過所述穩(wěn)壓芯片將所述充電電池電壓轉換為直流電壓提供給所述單片機、LED指示燈和電流偵測放大器；所述電流偵測放大器偵測所述偵測電阻兩端的電壓并傳信于所述單片機，所述單片機內設A/D轉換器，并將其接收的電壓模擬信號轉換為數(shù)字信號后通過計算轉換為電流數(shù)據(jù)存儲到相應的寄存器中；所述單片機控制所述LED指示燈的顯示；所述單片機通過控制所述充電控制場效應管的打開與關閉控制所述充電端與所述充電電池組正極的連接與斷開，所述單片機通過控制所述放電控制場效應管的打開與關閉控制所述放電端與所述充電電池組正極的連接與斷開。
2.根據(jù)權利要求I所述的電壓偵測型充電電池保護裝置，其特征在于所述單片機內設有十位A/D轉換器，并通過所述偵測電阻來測試所述充電電池組電壓，所述單片機再將充電電池組電壓通過所述LED指示燈進行顯示。
3.根據(jù)權利要求2所述的電壓偵測型充電電池保護裝置，其特征在于所述單片機根據(jù)充電電池組電壓和充放電電流獲取電池容量，并對充電電池容量進行分析獲得容量-電壓-電流對照關系表。
4.根據(jù)權利要求I所述的電壓偵測型充電電池保護裝置，其特征在于所述充電電池組充電時，當所述單片機偵測到所述充電電池組的電壓高于過沖保護點時，所述單片機控制所述充電控制場效應晶體管關閉。
5.根據(jù)權利要求I所述的電壓偵測型充電電池保護裝置，其特征在于所述放電電池組放電時，當所述單片機偵測到所述放電電池組的電壓低于過沖保護點時，所述單片機控制所述放電控制場效應晶體管關閉。
6.根據(jù)權利要求I所述的電壓偵測型充電電池保護裝置，其特征在于當所述充電電池組放電時，所述單片機偵測到所述充電電池組的放電電流大于過流保護點時，所述單片機控制所述放電控制場效應晶體管關閉。
7.根據(jù)權利要求I至6中任一項所述的電壓偵測型充電電池保護裝置，其特征在于所述LED指示燈包括工作狀態(tài)指示燈(71)、充電指示燈(72)和放電指示燈(73)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電壓偵測型充電電池保護裝置，包括充電電池組；充電端；放電端；單片機；偵測電阻；電流偵測放大器；LED指示燈；充電控制場效應晶體管；放電控制場效應晶體管；穩(wěn)壓芯片；充電電池組通過穩(wěn)壓芯片將充電電池電壓轉換為直流電壓提供給單片機和電流偵測放大器工作使用，電流偵測放大器偵測偵測電阻兩端的電壓并傳信于單片機，單片機控制所述LED指示燈的顯示，單片機通過控制充電控制場效應晶體管的打開與關閉控制充電端與充電電池組的正極的連接與斷開，單片機通過控制放電控制場效應晶體管的打開與關閉控制放電端與所述充電電池組的正極的連接與斷開，具有功能多，程序化設計，結構簡單，自耗電低的優(yōu)點。
文檔編號H02H7/18GK102751704SQ20111009711
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月19日 優(yōu)先權日2011年4月19日
發(fā)明者溫凱閔 申請人:昆山百世特斯電子有限公司