一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，包括電池狀態(tài)顯示電路、恒流源負(fù)載電路、放電電壓檢測電路、放電終止報警電路、終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路和外部供電電路。本發(fā)明通過放電電壓檢測電路實時監(jiān)測電池的放電過程，在放電達(dá)到終止電壓時能自動切斷電池的放電通路，從而避免了出現(xiàn)過度放電的狀況，并且通過放電終止報警電路以聲光兩種方式進(jìn)行報警提示，不再需要人工進(jìn)行實時監(jiān)測操控，大大節(jié)省人力。而且，電池狀態(tài)顯示電路能實時顯示電池放電時的工作狀態(tài)，可以讓操作人員及時了解電池的情況，方便進(jìn)行流動巡查以及對放電參數(shù)進(jìn)行記錄分析。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于放電檢測產(chǎn)品中。
【專利說明】—種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，尤其涉及一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鎳氫電池作為當(dāng)今迅速發(fā)展起來的一種高能綠色充電電池，憑借能量密度高、可快速充放電、循環(huán)壽命長以及無污染等優(yōu)點(diǎn)在筆記本電腦、便攜式攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)及電動自行車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于鎳氫電池過度放電會對電池造成永久性損害，減損容量，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致難以再充電使用，但是目前市場上缺乏對其進(jìn)行放電檢測的裝置，因此在其使用時要對其進(jìn)行人工監(jiān)控，對使用者造成不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種能實時對電池狀態(tài)進(jìn)行檢測，并能自動進(jìn)行報警的一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，包括電池狀態(tài)顯示電路、恒流源負(fù)載電路、放電電壓檢測電路、放電終止報警電路、終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路和外部供電電路，所述電池狀態(tài)顯示電路的第一輸出端與放電電壓檢測電路的第一輸入端連接，所述電池狀態(tài)顯示電路的第二輸出端與恒流源負(fù)載電路的第一輸入端連接，所述放電電壓檢測電路的輸出端與放電終止報警電路的第一輸入端連接，所述外部供電電路的第一輸出端與恒流源負(fù)載電路的第二輸入端連接，所述外部供電電路的第二輸出端與放電電壓檢測電路的第二輸入端連接，所述外部供電電路的第三輸出端與放電終止報警電路的第二輸入端連接，所述終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路的輸出端與恒流源負(fù)載電路的第三輸入端連接，所述放電終止報警電路與終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路相連接。
[0005]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述電池狀態(tài)顯示電路包括電池連接端口、電流表、電壓表、放電開關(guān)、第一電容和電池接反報警電路，所述恒流源負(fù)載電路包括第一電阻、第三電阻、第一穩(wěn)壓管、第一變阻器、第一晶體管和第二晶體管，所述放電電壓檢測電路包括第五電阻、第六電阻、第七電阻、第二變阻器、第二穩(wěn)壓管和比較器，所述終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路包括第二電阻、第十電阻、第十一電阻和第三晶體管，所述放電終止報警電路包括第一二極管、第二二極管、第八電阻、第九電阻、第十二電阻、第四晶體管、第二發(fā)光二極管、蜂鳴器、繼電器線圈和繼電器觸點(diǎn)，所述外部供電電路包括第二電容、電源開關(guān)、第十三電阻和第三發(fā)光二極管，所述電池接反報警電路的輸入端與電池連接端口的負(fù)極接線端連接，所述電池接反報警電路的輸出端與電池連接端口的正極接線端連接，所述電池連接端口的正極接線端與電流表的正極端連接，所述電池連接端口的負(fù)極接線端通過放電開關(guān)與地連接，所述電流表的負(fù)極端分別與第一晶體管的集電極、第二晶體管的集電極、第一電容的正極端和電壓表的正極端連接，所述電流表的負(fù)極端通過第五電阻與比較器的反相輸入端連接，所述比較器的反相輸入端通過第二變阻器與地連接，所述第一晶體管的發(fā)射極與第二晶體管的基極連接，所述第三電阻與第一變阻器并聯(lián)后接在第二晶體管的發(fā)射極與地之間，所述第一晶體管的基極分別與第一電阻的第一端、第一穩(wěn)壓管的陰極端和第三晶體管的集電極連接，所述第一電阻的第二端分別與比較器的電源正極端、第二二極管的負(fù)極端、繼電器線圈的第一端、繼電器觸點(diǎn)的第一端和第二電容的正極端連接，所述第一電阻的第二端通過第六電阻與比較器的同相輸入端連接，所述比較器的同相輸入端與第二穩(wěn)壓管的陰極端連接，所述第一電阻的第二端通過電源開關(guān)和第十三電阻進(jìn)而與第三發(fā)光二極管的正極端連接，所述第二二極管的正極端和繼電器線圈的第二端均與第四晶體管的集電極連接，所述比較器的同相輸入端通過第七電阻與比較器的輸出端連接，所述比較器的輸出端與第一二極管的正極端連接，所述第一二極管的負(fù)極端通過第八電阻與第四晶體管的基極連接，所述第四晶體管的基極通過第九電阻與地連接，所述繼電器觸點(diǎn)的第二端通過第十一電阻與第四晶體管的基極連接，所述繼電器觸點(diǎn)的第二端通過第十電阻與第三晶體管的基極連接，所述第三晶體管的基極通過第二電阻與地連接，所述繼電器觸點(diǎn)的第二端通過第十二電阻與第二發(fā)光二極管的正極端連接，所述繼電器觸點(diǎn)的第二端通過蜂鳴器與地連接，所述第一穩(wěn)壓管的陽極端、電壓表的負(fù)極端、第二穩(wěn)壓管的陽極端、比較器的電源負(fù)極端、第三晶體管的發(fā)射極、第四晶體管的發(fā)射極、第二發(fā)光二極管的負(fù)極端、第三發(fā)光二極管的負(fù)極端、第一電容的負(fù)極端和第二電容的負(fù)極端均與地相連接。
[0006]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述電池接反報警電路包括第一發(fā)光二極管和第四電阻，所述第一發(fā)光二極管的正極端與電池連接端口的負(fù)極接線端連接，所述第一發(fā)光二極管的負(fù)極端通過第四電阻與電池連接端口的正極接線端連接。
[0007]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述比較器為電壓比較器。
[0008]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一電容和第二電容均為電解電容。
[0009]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述繼電器觸點(diǎn)為常開觸點(diǎn)。
[0010]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第二發(fā)光二極管為紅色發(fā)光二極管，所述第三發(fā)光二極管為綠色發(fā)光二極管。
[0011]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一發(fā)光二極管為紅色發(fā)光二極管。
[0012]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括外殼，所述外殼采用亞克力板材制造。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置通過放電電壓檢測電路實時監(jiān)測電池的放電過程,在放電達(dá)到終止電壓時能自動切斷電池的放電通路,從而避免了出現(xiàn)過度放電的狀況，并且通過放電終止報警電路以聲光兩種方式進(jìn)行報警提示，不再需要人工進(jìn)行實時監(jiān)測操控，大大節(jié)省人力。而且，電池狀態(tài)顯示電路能實時顯示電池放電時的工作狀態(tài)，可以讓操作人員及時了解電池的情況，方便進(jìn)行流動巡查以及對放電參數(shù)進(jìn)行記錄分析。進(jìn)一步，電池接反報警電路會對接反的電池進(jìn)行報警顯示，避免了操作人員因為疏忽接反電池而使得電路出現(xiàn)故障。進(jìn)一步，本發(fā)明的外殼采用亞克力板材進(jìn)行絕緣，大大增加操作的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置的原理方框圖； 圖2是本發(fā)明一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置的電路原理圖；
圖3是本發(fā)明一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置的外觀布局圖。
【具體實施方式】
[0015]參照圖1-圖3，本發(fā)明一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，包括電池狀態(tài)顯示電路、恒流源負(fù)載電路、放電電壓檢測電路、放電終止報警電路、終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路和外部供電電路，所述電池狀態(tài)顯不電路的第一輸出端與放電電壓檢測電路的第一輸入端連接，所述電池狀態(tài)顯示電路的第二輸出端與恒流源負(fù)載電路的第一輸入端連接，所述放電電壓檢測電路的輸出端與放電終止報警電路的第一輸入端連接，所述外部供電電路的第一輸出端與恒流源負(fù)載電路的第二輸入端連接，所述外部供電電路的第二輸出端與放電電壓檢測電路的第二輸入端連接，所述外部供電電路的第三輸出端與放電終止報警電路的第二輸入端連接，所述終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路的輸出端與恒流源負(fù)載電路的第三輸入端連接，所述放電終止報警電路與終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路相連接。
[0016]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述電池狀態(tài)顯示電路包括電池連接端口、電流表MA、電壓表V、放電開關(guān)S1、第一電容Cl和電池接反報警電路，所述恒流源負(fù)載電路包括第一電阻R1、第三電阻R3、第一穩(wěn)壓管ZDl、第一變阻器Wl、第一晶體管Tl和第二晶體管T2，所述放電電壓檢測電路包括第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第二變阻器W2、第二穩(wěn)壓管ZD2和比較器1C，所述終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路包括第二電阻R2、第十電阻R10、第十一電阻Rll和第三晶體管T3，所述放電終止報警電路包括第一二極管VD1、第二二極管VD2、第八電阻R8、第九電阻R9、第十二電阻Rl2、第四晶體管T4、第二發(fā)光二極管LED2、蜂鳴器HA、繼電器線圈J和繼電器觸點(diǎn)JH，所述外部供電電路包括第二電容C2、電源開關(guān)S2、第十三電阻R13和第三發(fā)光二極管LED3，所述電池接反報警電路的輸入端與電池連接端口的負(fù)極接線端連接，所述電池接反報警電路的輸出端與電池連接端口的正極接線端連接，所述電池連接端口的正極接線端與電流表MA的正極端連接，所述電池連接端口的負(fù)極接線端通過放電開關(guān)SI與地連接，所述電流表MA的負(fù)極端分別與第一晶體管Tl的集電極、第二晶體管T2的集電極、第一電容Cl的正極端和電壓表V的正極端連接，所述電流表MA的負(fù)極端通過第五電阻R5與比較器IC的反相輸入端連接，所述比較器IC的反相輸入端通過第二變阻器W2與地連接，所述第一晶體管Tl的發(fā)射極與第二晶體管T2的基極連接，所述第三電阻R3與第一變阻器Wl并聯(lián)后接在第二晶體管T2的發(fā)射極與地之間，所述第一晶體管Tl的基極分別與第一電阻Rl的第一端、第一穩(wěn)壓管ZDl的陰極端和第三晶體管T3的集電極連接，所述第一電阻Rl的第二端分別與比較器IC的電源正極端、第二二極管VD2的負(fù)極端、繼電器線圈J的第一端、繼電器觸點(diǎn)JH的第一端和第二電容C2的正極端連接，所述第一電阻Rl的第二端通過第六電阻R6與比較器IC的同相輸入端連接，所述比較器IC的同相輸入端與第二穩(wěn)壓管ZD2的陰極端連接，所述第一電阻Rl的第二端通過電源開關(guān)S2和第十三電阻R13進(jìn)而與第三發(fā)光二極管LED3的正極端連接，所述第二二極管VD2的正極端和繼電器線圈J的第二端均與第四晶體管T4的集電極連接，所述比較器IC的同相輸入端通過第七電阻R7與比較器IC的輸出端連接，所述比較器IC的輸出端與第一二極管VDl的正極端連接，所述第一二極管VDl的負(fù)極端通過第八電阻R8與第四晶體管T4的基極連接，所述第四晶體管T4的基極通過第九電阻R9與地連接，所述繼電器觸點(diǎn)JH的第二端通過第十一電阻Rll與第四晶體管T4的基極連接，所述繼電器觸點(diǎn)JH的第二端通過第十電阻RlO與第三晶體管T3的基極連接，所述第三晶體管T3的基極通過第二電阻R2與地連接，所述繼電器觸點(diǎn)JH的第二端通過第十二電阻R12與第二發(fā)光二極管LED2的正極端連接，所述繼電器觸點(diǎn)JH的第二端通過蜂鳴器HA與地連接，所述第一穩(wěn)壓管ZDl的陽極端、電壓表V的負(fù)極端、第二穩(wěn)壓管ZD2的陽極端、比較器IC的電源負(fù)極端、第三晶體管T3的發(fā)射極、第四晶體管T4的發(fā)射極、第二發(fā)光二極管LED2的負(fù)極端、第三發(fā)光二極管LED3的負(fù)極端、第一電容Cl的負(fù)極端和第二電容C2的負(fù)極端均與地相連接。
[0017]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述電池接反報警電路包括第一發(fā)光二極管LEDl和第四電阻R4，所述第一發(fā)光二極管LEDl的正極端與電池連接端口的負(fù)極接線端連接，所述第一發(fā)光二極管LEDl的負(fù)極端通過第四電阻R4與電池連接端口的正極接線端連接。
[0018]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述比較器IC為電壓比較器。
[0019]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一電容Cl和第二電容C2均為電解電容。
[0020]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述繼電器觸點(diǎn)JH為常開觸點(diǎn)。
[0021]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第二發(fā)光二極管LED2為紅色發(fā)光二極管，所述第三發(fā)光二極管LED3為綠色發(fā)光二極管。
[0022]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，所述第一發(fā)光二極管LEDl為紅色發(fā)光二極管。
[0023]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實施方式，還包括外殼，所述外殼采用亞克力板材制造。
[0024]各個電路模塊的工作原理如下:
電池狀態(tài)顯示電路:電池連接端口用于接入待測鎳氫電池；電池接反報警電路在待測鎳氫電池引線極性錯誤的情況下會使第一發(fā)光二極管LEDl導(dǎo)通，通過發(fā)出紅光向操作者報警；放電開關(guān)SI控制鎳氫電池放電的啟動；電流表MA在鎳氫電池放電過程中顯示出放電電流，電壓表V在放電過程中顯示出鎳氫電池的剩余電壓。
[0025]恒流源負(fù)載電路:復(fù)合晶體管由第一晶體管Tl和第二晶體管T2組成，用于產(chǎn)生恒流，第一晶體管Tl采用小功率三極管9014，電流放大系數(shù)在100?150之間選取，第二晶體管T2采用中功率三極管BD139，電流放大系數(shù)在50?80之間選??；基準(zhǔn)偏置電路用于產(chǎn)生恒流源所需的穩(wěn)定偏置電流，外加的5V穩(wěn)定電源通過第一電阻Rl在第一穩(wěn)壓管ZDl兩端產(chǎn)生穩(wěn)定的3V基準(zhǔn)電壓，向復(fù)合晶體管供給穩(wěn)定的偏置電流；恒流調(diào)節(jié)電阻由第三電阻R3與第一變阻器Wl并聯(lián)，因此調(diào)節(jié)第一變阻器Wl的阻值可以微調(diào)恒流的大小。
[0026]該電路的工作原理是:當(dāng)外接+5V電源通過電源開關(guān)S2輸入時，基準(zhǔn)偏置電路開始工作，復(fù)合晶體管得到穩(wěn)定的基極偏置電流，進(jìn)入恒流工作狀態(tài)。
[0027]放電電壓檢測電路:其中，第六電阻R6和第二穩(wěn)壓管ZD2組成基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，第五電阻R5和第二變阻器W2組成鎳氫電池端電壓取樣電路，第七電阻R7為反饋電阻。其中，比較器IC是組成比較器IC的核心；基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路將外加的+5V穩(wěn)定電壓轉(zhuǎn)變成+3V基準(zhǔn)電壓，加在比較器IC的同相輸入端；鎳氫電池端電壓取樣電路對鎳氫電池的端電壓分壓，加在比較器IC的反相輸入端，R7 一般調(diào)節(jié)到等于第五電阻R5，使取樣電壓等于鎳氫電池端電壓的一半，例如，當(dāng)鎳氫電池組的起始放電電壓為7.5V時，取樣電路加在比較器IC反相輸入端的取樣電壓就為3.75V ;第七電阻R7用于控制比較器IC的工作穩(wěn)定性。
[0028]該電路的工作原理是:當(dāng)鎳氫電池的端電壓高于6V時，比較器IC的反相端電位大于3V,高于同相端電位，比較器IC輸出低電平；當(dāng)鎳氫電池的端電壓低于6V時，比較器IC的同相端電位高于反相端電位，比較器IC輸出高電平，驅(qū)動放電終止報警電路和自鎖電路。
[0029]放電終止報警電路:第一二極管VD1、第八電阻R8和第九電阻R9組成偏置驅(qū)動電路，第四晶體管T4、繼電器線圈J和第二二極管VD2組成報警控制電路，第十二電阻R12、第二發(fā)光二極管LED2和蜂鳴器HA組成報警執(zhí)行電路。其中，偏置驅(qū)動電路通過二極管第一二極管VDl和電阻第八電阻R8、第九電阻R9的串聯(lián)分壓，將比較器IC的輸出電平轉(zhuǎn)變成適合于三極管第四晶體管T4的輸入電平；報警控制電路利用第四晶體管T4控制繼電器線圈J繼電器觸點(diǎn)JH的釋放或吸合，切斷或接通報警執(zhí)行電路的供電電源，第二二極管VD2用于吸收第四晶體管T4由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變成截止?fàn)顟B(tài)時繼電器線包產(chǎn)生的感生電壓，保護(hù)第四晶體管T4 ;報警執(zhí)行電路在繼電器線圈J接通供電電源后，由第二發(fā)光二極管LED2發(fā)出報警紅光，蜂鳴器HA發(fā)出報警聲，第十二電阻R12用于控制第二發(fā)光二極管LED2的發(fā)光亮度。
[0030]該電路的工作原理是:當(dāng)比較器IC輸出低電平時，第四晶體管T4得不到偏置電壓而截止，繼電器線圈J無電流驅(qū)動，繼電器觸點(diǎn)JH處于開路狀態(tài)，切斷了報警執(zhí)行電路的供電電源，第二發(fā)光二極管LED2和HA均不工作。當(dāng)比較器IC輸出高電平時，第四晶體管T4通過第一二極管VD1、第八電阻R8和第九電阻R9的分壓，得到足夠的基極偏置而進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，其集電極電流流過繼電器線圈J，產(chǎn)生磁場使繼電器吸合，繼電器觸點(diǎn)JH閉合，接通報警執(zhí)行電路的供電電源，于是第二發(fā)光二極管LED2發(fā)出紅光，蜂鳴器HA發(fā)出報警聲。
[0031]終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路:其中，第十一電阻Rll將控制電壓加到第四晶體管T4的基極，第十電阻RlO和第二電阻R2將控制電壓加到第三晶體管T3的基極；恒流偏置控制第三晶體管T3在飽和導(dǎo)通時將恒流電路的偏置電壓鎖定為零。
[0032]該電路的工作原理是:當(dāng)繼電器觸點(diǎn)JH開路時，狀態(tài)鎖定偏置電路第二電阻R2、第十電阻RlO和第十一電阻Rll給第三晶體管T3和第四晶體管T4提供零偏置電壓，該電路不工作。當(dāng)繼電器觸點(diǎn)JH閉合后，外加+5V電源電壓通過狀態(tài)鎖定偏置電路的第十一電阻Rl I加到第四晶體管T4的基極，使第四晶體管T4處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)；通過第十電阻RlO和第二電阻R2加到第三晶體管T3的基極，使第三晶體管T3由截止轉(zhuǎn)為飽和導(dǎo)通，將恒流電路的基準(zhǔn)偏置電壓鎖定為零，強(qiáng)制恒流源停止工作。
[0033]外接供電電路:第十三電阻R13和第三發(fā)光二極管LED3組成電源接入指示電路、電源開關(guān)S2和第二電容C2為濾波電容。
[0034]該電路的工作原理是:5V外接電源接入時，第三發(fā)光二極管LED3會發(fā)出綠光，夕卜接電源開路或接反時，第三發(fā)光二極管LED3不發(fā)光，提示操作人員檢查。第十三電阻R13可調(diào)節(jié)第三發(fā)光二極管LED3的發(fā)光亮度。外接電源正常接入后，合上電源開關(guān)S2，本裝置即進(jìn)入工作狀態(tài)。第二電容C2用于抑制可能的電源電壓波動。
[0035]電路調(diào)試操作如下:
將第一變阻器Wl和第二變阻器W2調(diào)至中點(diǎn)附近，用+7.5V直流電源代替鎳氫電池接入電路。若電池接反告警燈點(diǎn)亮，應(yīng)將電源極性顛倒。
[0036]合上放電開關(guān)SI和電源開關(guān)S2，若電路出現(xiàn)放電終止指示，則調(diào)大第二變阻器W2直到放電終止指示電路停止工作。微調(diào)第一變阻器W1，使電流表的指示為200MA。[0037]緩慢降低直流電源輸出電壓至5.9V，微調(diào)第二變阻器W2，使得放電終止指示電路剛剛開始工作。
[0038]若恒流調(diào)試不正常，檢查第一晶體管Tl基極電位是否為3V，第二晶體管T2發(fā)射極電位是否為1.8V左右。數(shù)值偏差較大時檢查第一晶體管Tl、第二晶體管T2和第三晶體管T3工作狀態(tài)。
[0039]若放電終止指示不正常，檢查比較器IC的同相輸入端電位是否為3V，反相輸入端電位是否隨直流電源的電壓變化而變化，IC輸出端電位是否能夠翻轉(zhuǎn)，以及第四晶體管T4的狀態(tài)是否隨IC輸出端的電位變化而變化。某處出現(xiàn)異常時，則檢查相關(guān)電路連接及元器件質(zhì)量。
[0040]本發(fā)明的使用方法如下:
接入+5V外接直流電源，確認(rèn)電源接入指示燈點(diǎn)亮。將鎳氫電池組插入電路中的電池插座，若接反告警燈點(diǎn)亮，說明電池的正負(fù)極接反。
[0041]順序合上放電開關(guān)和電源開關(guān)，觀察電壓表指示是否高于6V，電流表指示是否為200MA。若達(dá)不到以上數(shù)值則電池需要先行充電或質(zhì)量低劣。
[0042]記錄下開始放電時間，直到出現(xiàn)放電終止指示為止。則電池的容量為200MAX放電時間。
[0043]更換鎳氫電池時，先關(guān)斷放電開關(guān)和電源開關(guān)。更換電池之后，再順序接通放電開關(guān)和電源開關(guān)。
[0044]本發(fā)明的具體工作原理如下:
1.準(zhǔn)備，實際測試鎳氫電池之前，應(yīng)檢查電池放電開關(guān)SI和外接電源開關(guān)S2是否都處于關(guān)斷狀態(tài)。
[0045]2.接入外部供電電源，將高穩(wěn)定度5V直流電源接入+5V輸入端和接地端，發(fā)光二極管第三發(fā)光二極管LED3應(yīng)發(fā)出綠光。若不發(fā)光，應(yīng)檢查電源極性是否接錯或電源引線是否開路。
[0046]3.安裝待測鎳氫電池，將待測鎳氫電池的引線端插頭插入本電路的電池連接端口。如果電池極性正確，接反報警指示燈第一發(fā)光二極管LEDl會因反向偏置而截止。如果第一發(fā)光二極管LEDl發(fā)出紅光，說明電池的極性接錯，應(yīng)該檢查并改接引線極性。
[0047]4.接通放電開關(guān)SI，鎳氫電池極性接入無誤后，接通放電開關(guān)SI。這時，鎳氫電池的端電壓通過電流表MA加在第一晶體管Tl和第二晶體管T2兩端，同時，鎳氫電池的端電壓還通過第五電阻R5和第二變阻器W2的分壓加在比較器IC的反相輸入端，使該端的電位高于3V。此時，電流表指示為零，電壓表指示出鎳氫電池的放電起始電壓。由于未加入外接供電電源，放電電壓檢測電路和放電終止報警電路都處在不工作狀態(tài)。
[0048]5.接通電源開關(guān)S2，放電開始，接通電源開關(guān)S2，外接的+5V供電電壓通過第一電阻Rl在第一穩(wěn)壓管ZDl兩端產(chǎn)生出3V基準(zhǔn)電壓，該電壓送至第一晶體管Tl的基極，使復(fù)合晶體管第一晶體管Tl和第二晶體管T2導(dǎo)通，形成對鎳氫電池的恒流放電，放電電流的大小則由電流表顯示出來，微調(diào)第一變阻器Wl可校正放電電流大小。同時，外接的+5V供電電壓也使放電電壓檢測電路和放電終止報警電路進(jìn)入工作狀態(tài)。但由于+5V供電電壓通過第六電阻R6在第二穩(wěn)壓管ZD2兩端產(chǎn)生的3V基準(zhǔn)電壓低于比較器IC反向輸入端的取樣電壓，因此比較器IC輸出端輸出低電位。該低電位經(jīng)第一二極管VD1、第八電阻R8和第九電阻R9分壓，使第四晶體管T4的基極也處于低電位，于是第四晶體管T4截止，繼電器線圈J不動作，其常開繼電器觸點(diǎn)JH切斷了報警器件第二發(fā)光二極管LED2和蜂鳴器HA的供電電路，使它們都處于停止工作狀態(tài)。常開繼電器觸點(diǎn)JH切斷的還有終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路的偏置電壓，因此該電路也處于停止工作狀態(tài)。
[0049]6.放電終止報警與終止?fàn)顟B(tài)鎖定，當(dāng)鎳氫電池組放電到端電壓開始低于6V時，通過取樣電路第五電阻R5和R7加在比較器IC反相輸入端的電位也開始低于3V,于是比較器IC的工作狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，比較器IC的輸出端輸出近似5V的高電位。該高電位經(jīng)過第一二極管VD1、第八電阻R8和第九電阻R9的分壓，使第四晶體管T4由截止轉(zhuǎn)為飽和導(dǎo)通。第四晶體管T4的飽和電流流過繼電器線圈J，使繼電器動作，常開繼電器觸點(diǎn)JH閉合。JH閉合后，外接+5V電源通過JH加在放電終止報警發(fā)光管第二發(fā)光二極管LED2和蜂鳴器HA上，于是第二發(fā)光二極管LED2發(fā)出報警紅光，HA發(fā)出報警聲。同時，外接+5V電源通過第十一電阻Rl I加在第四晶體管T4的基極，將第四晶體管T4鎖定在飽和導(dǎo)通狀態(tài)；又通過第十電阻RlO加在第三晶體管T3的基極，使第三晶體管T3也飽和導(dǎo)通，將恒流電路的基準(zhǔn)電壓鉗制在OV左右。于是報警狀態(tài)得以維持，直到召喚來操作人員；放電恒流被切斷，避免了鎳氫電池的過度放電。
[0050]本發(fā)明有效解決了如下的技術(shù)問題:
1.鎳氫電池放電終止后端電壓回升對檢測的影響問題:
鎳氫電池放電到達(dá)規(guī)定的終止電壓6V以下時，電路中的比較器IC會輸出高電位，啟動終止報警電路并切斷電池放電的恒流通道。但鎳氫電池停止放電后，端電壓會有一定的回升，這會引起比較器IC的誤動作，甚至導(dǎo)致整個電路系統(tǒng)進(jìn)入振蕩狀態(tài)。該電路采用了電阻門自鎖的方法，將報警電路的電源引向第四晶體管T4的基極，使其在報警電路啟動后就一直保持導(dǎo)通狀態(tài)，消除了比較器IC誤動作可能造成的影響。
[0051]2.鎳氫電池可能過度放電的問題:
鎳氫電池過度放電會影響電池的壽命甚至完全喪失再充電功能。由于鎳氫電池在本恒流放電電路中放電的時間較長，一般在10個小時以上。為了實現(xiàn)放電過程的無人監(jiān)控，本電路采用了放電終止能自動切斷電池放電通道的方法，切斷通道后電池的放電電流小于1MA，即使在電池放電檢測終止數(shù)十小時后再取出鎳氫電池也不會出現(xiàn)過度放電的情況。
[0052]3.放電終止報警電路的可靠性問題:
本電路放電終止報警由比較器IC輸出端的輸出電壓控制，該輸出電壓的低電位由于IC內(nèi)部晶體管飽和壓降等原因，可能達(dá)到甚至超過報警控制三極管第四晶體管T4的導(dǎo)通電壓，從而影響到報警電路工作的可靠性。為了解決此問題，電路引入了第一二極管VDl進(jìn)行電平轉(zhuǎn)移，再通過第八電阻R8和第九電阻R9分壓，使第四晶體管T4的基極電位在比較器IC輸出低電位時不高于0.2V，確保了第四晶體管T4截止。
[0053]以上是對本發(fā)明的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，其特征在于:包括電池狀態(tài)顯示電路、恒流源負(fù)載電路、放電電壓檢測電路、放電終止報警電路、終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路和外部供電電路，所述電池狀態(tài)顯示電路的第一輸出端與放電電壓檢測電路的第一輸入端連接，所述電池狀態(tài)顯示電路的第二輸出端與恒流源負(fù)載電路的第一輸入端連接，所述放電電壓檢測電路的輸出端與放電終止報警電路的第一輸入端連接，所述外部供電電路的第一輸出端與恒流源負(fù)載電路的第二輸入端連接，所述外部供電電路的第二輸出端與放電電壓檢測電路的第二輸入端連接，所述外部供電電路的第三輸出端與放電終止報警電路的第二輸入端連接，所述終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路的輸出端與恒流源負(fù)載電路的第三輸入端連接，所述放電終止報警電路與終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，其特征在于:所述電池狀態(tài)顯示電路包括電池連接端口、電流表(MA)、電壓表(V)、放電開關(guān)(SI)、第一電容(Cl)和電池接反報警電路，所述恒流源負(fù)載電路包括第一電阻(R1)、第三電阻(R3)、第一穩(wěn)壓管(ZD1)、第一變阻器(W1)、第一晶體管(Tl)和第二晶體管(T2)，所述放電電壓檢測電路包括第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第二變阻器(W2)、第二穩(wěn)壓管(ZD2)和比較器(IC)，所述終止?fàn)顟B(tài)鎖定電路包括第二電阻(R2)、第十電阻(RlO)、第十一電阻(Rll)和第三晶體管(T3)，所述放電終止報警電路包括第一二極管(VD1)、第二二極管(VD2)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十二電阻(R12)、第四晶體管(T4)、第二發(fā)光二極管(LED2)、蜂鳴器(HA)、繼電器線圈(J)和繼電器觸點(diǎn)(JH)，所述外部供電電路包括第二電容(C2)、電源開關(guān)(S2)、第十三電阻(R13)和第三發(fā)光二極管(LED3)，所述電池接反報警電路的輸入端與電池連接端口的負(fù)極接線端連接，所述電池接反報警電路的輸出端與電池連接端口的正極接線端連接，所述電池連接端口的正極接線端與電流表(MA)的正極端連接，所述電池連接端口的負(fù)極接線端通過放電開關(guān)(SI)與地連接，所述電流表(MA)的負(fù)極端分別與第一晶體管(Tl)的集電極、第二晶體管(T2)的集電極、第一電容(Cl)的正極端和電壓表(V)的正極端連接，所述電流表(MA)的負(fù)極端通過第五電阻(R5)與比較器(IC)的反相輸入端連接，所述比較器(IC)的反相輸入端通過第二變阻器(W2)與地連接，所述第一晶體管(Tl)的發(fā)射極與第二晶體管(T2)的基極連接，所述第三電阻(R3)與第一變阻器(Wl)并聯(lián)后接在第二晶體管(T2)的發(fā)射極與地之間，所述第一晶體管(Tl)的基極分別與第一電阻(Rl)的第一端、第一穩(wěn)壓管(ZDl)的陰極端和第三晶體管(T3)的集電極連接，所述第一電阻(Rl)的第二端分別與比較器`(IC)的電源正極端、第二二極管(VD2)的負(fù)極端、繼電器線圈(J)的第一端、繼電器觸點(diǎn)(JH)的第一端和第二電容(C2)的正極端連接，所述第一電阻(Rl)的第二端通過第六電阻(R6)與比較器(IC)的同相輸入端連接，所述比較器(IC)的同相輸入端與第二穩(wěn)壓管(ZD2)的陰極端連接，所述第一電阻(Rl)的第二端通過電源開關(guān)(S2)和第十三電阻(R13)進(jìn)而與第三發(fā)光二極管(LED3)的正極端連接，所述第二二極管(VD2)的正極端和繼電器線圈(J)的第二端均與第四晶體管(T4)的集電極連接，所述比較器(IC)的同相輸入端通過第七電阻(R7)與比較器(IC)的輸出端連接，所述比較器(IC)的輸出端與第一二極管(VDl)的正極端連接，所述第一二極管(VDl)的負(fù)極端通過第八電阻(R8)與第四晶體管(T4)的基極連接，所述第四晶體管(T4)的基極通過第九電阻(R9)與地連接，所述繼電器觸點(diǎn)(JH)的第二端通過第十一電阻(Rll)與第四晶體管(T4)的基極連接，所述繼電器觸點(diǎn)(JH)的第二端通過第十電阻(RlO)與第三晶體管(T3)的基極連接，所述第三晶體管(T3)的基極通過第二電阻(R2)與地連接，所述繼電器觸點(diǎn)(JH)的第二端通過第十二電阻(R12)與第二發(fā)光二極管(LED2)的正極端連接，所述繼電器觸點(diǎn)(JH)的第二端通過蜂鳴器(HA)與地連接，所述第一穩(wěn)壓管(ZDl)的陽極端、電壓表(V)的負(fù)極端、第二穩(wěn)壓管(ZD2)的陽極端、比較器(IC)的電源負(fù)極端、第三晶體管(Τ3)的發(fā)射極、第四晶體管(Τ4)的發(fā)射極、第二發(fā)光二極管(LED2)的負(fù)極端、第三發(fā)光二極管(LED3)的負(fù)極端、第一電容(Cl)的負(fù)極端和第二電容(C2)的負(fù)極端均與地相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，其特征在于:所述電池接反報警電路包括第一發(fā)光二極管(LEDl)和第四電阻(R4)，所述第一發(fā)光二極管(LED1)的正極端與電池連接端口的負(fù)極接線端連接，所述第一發(fā)光二極管(LED1)的負(fù)極端通過第四電阻(R4)與電池連接端口的正極接線端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，其特征在于:所述比較器(IC)為電壓比較器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，其特征在于:所述第一電容(Cl)和第二電容(C2)均為電解電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，其特征在于:所述繼電器觸點(diǎn)(JH)為常開觸點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，其特征在于:所述第二發(fā)光二極管(LED2) 為紅色發(fā)光二極管，所述第三發(fā)光二極管(LED3)為綠色發(fā)光二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，其特征在于:所述第一發(fā)光二極管(LEDl)為紅色發(fā)光二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鎳氫電池的恒流放電檢測裝置，其特征在于:還包括外殼，所述外殼采用亞克力板材制造。
【文檔編號】H02H7/18GK103701102SQ201310753368
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】石松, 周志云, 王炳志, 劉新生 申請人:廣東達(dá)元食品藥品安全技術(shù)有限公司