專利名稱：汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路和包含該電路的蓄電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電壓檢測(cè)技術(shù)，特別涉及一種汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路以及包含該檢測(cè)電路的汽車蓄電池組件。
背景技術(shù)：
蓄電池是一種直流電源，其作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)向起動(dòng)機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)供電，并且在發(fā)電機(jī)不發(fā)電或電壓較低時(shí)向用電設(shè)備供電。此外，當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓高于蓄電池的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，蓄電池還可將電能轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)起來(lái)。當(dāng)對(duì)蓄電池充電時(shí)，電源電壓必須克服蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的壓降，因此充電
過(guò)程中蓄電池的端電壓總是大于電動(dòng)勢(shì)。充電初期，端電壓迅速上升，進(jìn)入充電中期后，隨著充電的進(jìn)行，蓄電池端電壓的上升速度比較穩(wěn)定，而在充電末期，蓄電池極板上的活性物質(zhì)幾乎全部被轉(zhuǎn)換為二氧化鉛和海綿狀鉛。此時(shí)如繼續(xù)充電，電解液中的水將開(kāi)始電解而產(chǎn)生氫氣和氧氣，從而在極板內(nèi)部造成壓力，加速活性物質(zhì)的脫落而使極板過(guò)早損壞。在蓄電池放電過(guò)程中，因?yàn)閮?nèi)阻上有壓降，所以端電壓總是小于電動(dòng)勢(shì)。放電開(kāi)始時(shí)，端電壓迅速下降。當(dāng)端電壓降至一定值時(shí)再繼續(xù)放電即為過(guò)度放電。過(guò)度放電對(duì)蓄電池是有害的，因?yàn)榭紫吨猩傻拇纸Y(jié)晶硫酸，充電時(shí)不易還原，從而造成極板損壞、容量下降。因此需要檢測(cè)電路來(lái)監(jiān)控汽車蓄電池的電壓，以免其電壓過(guò)高或過(guò)低，從而影響使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。上述目的可以由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。一種汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路，包括蓄電池電壓取樣電路，包括一組串聯(lián)連接的電阻器，該組電阻器與汽車蓄電池并聯(lián)；第一比較器，包含耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的正相輸入端；與第一基準(zhǔn)電壓端相連的反相輸入端；第二比較器，包含耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的反相輸入端；與第二基準(zhǔn)電壓端相連的正相輸入端。優(yōu)選地，在上述汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路中，還包括與所述第一比較器的輸出端耦合的第一發(fā)光二極管和與所述第二比較器的輸出端耦合的第二發(fā)光二極管，所述第一和第二發(fā)光二極管發(fā)射不同顏色的光。優(yōu)選地，在上述汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路中，還包括第一電位器和第二電位器，其中，采用所述第一電位器的抽頭作為所述第一基準(zhǔn)電壓端，采用所述第二電位器的抽頭作為所述第二基準(zhǔn)電壓端。優(yōu)選地，在上述汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路中，所述蓄電池電壓取樣電路還包括電容器，其一端耦合至所述第一比較器的正相輸入端和所述第二比較器的反相輸入端，另一端接地。本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種汽車蓄電池組件，其具有過(guò)欠壓檢測(cè)能力，并且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低。上述目的可以由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。一種汽車蓄電池組件，包括 汽車蓄電池；過(guò)欠壓檢測(cè)電路，包括蓄電池電壓取樣電路，包括一組串聯(lián)連接的電阻器，該組電阻器與汽車蓄電池并聯(lián)；第一比較器，包含耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的正相輸入端；與第一基準(zhǔn)電壓端相連的反相輸入端；第二比較器，包含耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的反相輸入端；與第二基準(zhǔn)電壓端相連的正相輸入端。按照本實(shí)用新型的實(shí)施例，選用普通的運(yùn)算放大器以及若干分立元件即可實(shí)現(xiàn)汽車蓄電池的過(guò)欠壓的檢測(cè)，而且可以通過(guò)電位器方便地調(diào)整過(guò)壓定值和欠壓定值。從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說(shuō)明中，將會(huì)使本實(shí)用新型的上述和其它目的及優(yōu)點(diǎn)更加
完全清楚。

圖I為按照本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的汽車蓄電池組件的頂視圖。圖2為按照本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)參考附圖描述具體實(shí)施方式
來(lái)闡述本實(shí)用性。但是需要理解的是，這些具體實(shí)施方式
僅僅是示例性的，對(duì)于本實(shí)用新型的精神和保護(hù)范圍并無(wú)限制作用。在本說(shuō)明書(shū)中，“耦合”一詞應(yīng)當(dāng)理解為包括在兩個(gè)單元之間直接傳送能量或信號(hào)的情形，或者經(jīng)一個(gè)或多個(gè)第三單元間接傳送能量或信號(hào)的情形，而且這里所稱的信號(hào)包括但不限于以電、光和磁的形式存在的信號(hào)。另外，“包含”和“包括”之類的用語(yǔ)表示除了具有在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中有直接和明確表述的單元和步驟以外，本發(fā)明的技術(shù)方案也不排除具有未被直接或明確表述的其它單元和步驟的情形。再者，諸如“第一”、“第二”、“第三”和“第四”之類的用語(yǔ)并不表示單元或數(shù)值在時(shí)間、空間、大小等方面的順序而僅僅是作區(qū)分各單元或數(shù)值之用。圖I為按照本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的汽車蓄電池組件的頂視圖。[0038]參見(jiàn)圖1，該汽車蓄電池組件10包括外殼110、正極板組120、負(fù)極板組130和過(guò)欠壓檢測(cè)單元140。正極板組120和負(fù)極板組130被設(shè)置在外殼110內(nèi)，分別由多片正極板和多片負(fù)極板組成。正極板和負(fù)極板安裝時(shí)相互嵌合，中間插入隔板(未畫(huà)出)。正極板和負(fù)極板借助各自的橫條121和131焊接在一起以構(gòu)成正極板組120和負(fù)極板組130，并且橫條121和131上分別連有極柱(未畫(huà)出)。如圖I所示，過(guò)欠壓檢測(cè)單元140也被設(shè)置在外殼110內(nèi)，其包括保護(hù)殼(未畫(huà)出)和設(shè)置在保護(hù)殼內(nèi)的過(guò)欠壓檢測(cè)電路(未畫(huà)出)，正極板組120和負(fù)極板組130被電氣連接至過(guò)欠壓檢測(cè)電路。因此與普通蓄電池不同，按照本實(shí)用新型的蓄電池組件具有過(guò)欠壓檢測(cè)能力。由于檢測(cè)功能被集成到蓄電池組件，因此節(jié)省了空間。圖2為按照本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路的示意圖。參見(jiàn)圖2，該過(guò)欠壓檢測(cè)電路20主要包含蓄電池電壓取樣電路210、第一比較器220A、第二比較器220B以及過(guò)壓指示二極管LEDl和欠壓指示二極管LED2。蓄電池電壓取樣電路210包括一組串聯(lián)連接的電阻器R1-R3，該組電阻器與汽車蓄電池組El并聯(lián)連接?？梢詮碾娮杵鱎2和R3之間采樣蓄電池組El的電壓信號(hào)，該采樣信號(hào)被送至第一和第二比較器220A和220B。蓄電池電壓取樣電路210還包括電容器Cl以旁路交流信號(hào)，其一端與第一比較器220A的正相輸入端和第二比較器220B的反相輸入端，另一端接地。第一比較器220A用于過(guò)壓檢測(cè)，其正相輸入端經(jīng)電阻器R5耦合至電阻器R2和R3之間，反相輸入端經(jīng)電阻器R6與第一基準(zhǔn)電壓端相連。在本實(shí)施例中，第一電位器RWl經(jīng)電阻器R4與恒壓源Vcc相連，以在抽頭端提供第一基準(zhǔn)電壓，通過(guò)調(diào)整電位器可以獲得所需的基準(zhǔn)電壓值。當(dāng)正相輸入端的電壓大于反相輸入端上的第一基準(zhǔn)電壓時(shí)，第一比較器220A的輸出端上輸出高電平，從而點(diǎn)亮安裝在蓄電池外殼外表面的過(guò)壓指示二極管LED1。第二比較器220B用于欠壓檢測(cè)，其反相輸入端經(jīng)電阻器R8耦合至電阻器R2和R3之間，反相輸入端經(jīng)電阻器Rll與第二基準(zhǔn)電壓端相連。在本實(shí)施例中，第二電位器RW2與恒壓源Vcc相連，以在抽頭端提供第二基準(zhǔn)電壓，通過(guò)調(diào)整電位器可以獲得所需的基準(zhǔn)電壓值。當(dāng)反相輸入端的電壓小于正相輸入端上的第二基準(zhǔn)電壓時(shí)，第二比較器220B的輸出端上輸出高電平，從而點(diǎn)亮安裝在蓄電池外殼外表面的欠壓指示二極管LED2。為了使過(guò)欠壓提示更為直觀，在一個(gè)實(shí)施例中，過(guò)壓發(fā)光二極管LEDl和欠壓發(fā)光二極管LED2發(fā)射不同顏色的光。此外，也可以將第一和第二比較器220A和220B分別經(jīng)電阻器R7和R9耦合至發(fā)出不同聲音的蜂鳴器。還有，也可以直接輸出高電平和低電平信號(hào)至外部控制電路。本實(shí)用新型可應(yīng)用于各種類型的蓄電池，例如包括但不限于鉛酸蓄電池、鋰電池
坐寸o由于可以在不背離本實(shí)用新型基本特征的精神下，以各種形式實(shí)施本實(shí)用新型，因此本實(shí)施方式是說(shuō)明性的而不是限制性的，由于本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求定義，而不是由說(shuō)明書(shū)定義，因此落入權(quán)利要求的邊界和界限內(nèi)的所有變化，或這種權(quán)利要求邊界和界限的等同物因而被權(quán)利要求包涵。
權(quán)利要求1.一種汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路，其特征在于，包括 蓄電池電壓取樣電路，包括一組串聯(lián)連接的電阻器，該組電阻器與汽車蓄電池并聯(lián)； 第一比較器，包含 耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的正相輸入端； 與第一基準(zhǔn)電壓端相連的反相輸入端； 第二比較器，包含 耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的反相輸入端； 與第二基準(zhǔn)電壓端相連的正相輸入端。
2.如權(quán)利要求I所述的汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路，還包括與所述第一比較器的輸出端耦合的第一發(fā)光二極管和與所述第二比較器的輸出端耦合的第二發(fā)光二極管，所述第一和第二發(fā)光二極管發(fā)射不同顏色的光。
3.如權(quán)利要求I所述的汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路，還包括第一電位器和第二電位器，其中，采用所述第一電位器的抽頭作為所述第一基準(zhǔn)電壓端，采用所述第二電位器的抽頭作為所述第二基準(zhǔn)電壓端。
4.如權(quán)利要求I所述的汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路，所述蓄電池電壓取樣電路還包括電容器，其一端耦合至所述第一比較器的正相輸入端和所述第二比較器的反相輸入端，另一端接地。
5.一種汽車蓄電池組件，其特征在于，包括 汽車蓄電池，包括 夕卜殼; 設(shè)置在所述外殼內(nèi)的多片正極板和多片負(fù)極板，所述多片正極板和所述多片負(fù)極板借助各自的橫條焊接在一起以構(gòu)成正極板組和負(fù)極板組； 過(guò)欠壓檢測(cè)單元，包括 保護(hù)殼，設(shè)置在所述外殼內(nèi)； 設(shè)置在所述保護(hù)殼內(nèi)的過(guò)欠壓檢測(cè)電路，包括 蓄電池電壓取樣電路，包括一組串聯(lián)連接的電阻器，該組電阻器與所述汽車蓄電池并聯(lián)； 第一比較器，包含 耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的正相輸入端； 與第一基準(zhǔn)電壓端相連的反相輸入端； 第二比較器，包含 耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的反相輸入端； 與第二基準(zhǔn)電壓端相連的正相輸入端。
6.如權(quán)利要求5所述的汽車蓄電池組件，所述過(guò)欠壓檢測(cè)電路還包括與所述第一比較器的輸出端耦合的第一發(fā)光二極管和與所述第二比較器的輸出端耦合的第二發(fā)光二極管，所述第一和第二發(fā)光二極管發(fā)射不同顏色的光。
7.如權(quán)利要求5所述的汽車蓄電池組件，所述過(guò)欠壓檢測(cè)電路還包括第一電位器和第二電位器，其中，采用所述第一電位器的抽頭作為所述第一基準(zhǔn)電壓端，采用所述第二電位器的抽頭作為所述第二基準(zhǔn)電壓端。
8.如權(quán)利要求5所述的汽車蓄電池組件，所述蓄電池電壓取樣電路還包括電容器，其一端耦合至所述第一比較器的正相輸入端和所述第二比較器的反相輸入端，另一端接地。
9.如權(quán)利要求I所述的汽車蓄電池組件，所述汽車蓄電池為鉛酸蓄電池。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電壓檢測(cè)技術(shù)，特別涉及一種汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路以及包含該檢測(cè)電路的汽車蓄電池組件。按照本實(shí)用新型的汽車蓄電池過(guò)欠壓檢測(cè)電路包括蓄電池電壓取樣電路，包括一組串聯(lián)連接的電阻器，該組電阻器與汽車蓄電池并聯(lián)；第一比較器，包含耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的正相輸入端；與第一基準(zhǔn)電壓端相連的反相輸入端；第二比較器，包含耦合至所述串聯(lián)連接的電阻器之間的反相輸入端；與第二基準(zhǔn)電壓端相連的正相輸入端。按照本實(shí)用新型的實(shí)施例，選用普通的運(yùn)算放大器以及若干分立元件即可實(shí)現(xiàn)汽車蓄電池的過(guò)欠壓的檢測(cè)，而且可以通過(guò)電位器方便地調(diào)整過(guò)壓定值和欠壓定值。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202471919SQ20112037091
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者張崇生, 楊凱, 鄧恒, 郝飛 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司