一种锂电池低压检测告警电路和方法与流程

专利2026-05-01  13


本发明涉及锂电池低压检测,具体涉及一种锂电池低压检测告警电路和方法。


背景技术:

1、在夜视仪器、设备和一些装备中,大多使用电池来进行供电,其中不少装备会使用18650的二次锂电池作为电源。为了让使用者了解产品的电池的当前状态,当电池的电压较低时,需要提醒使用者及时更换电池,即在电池电压较低时进行低电压告警,从而避免电池电量耗尽而导致产品意外关机。

2、对于夜视产品,其常工作于高温、常温和低温等温度复杂的环境,而不同环境下的电池的放电曲线会发生改变,然而普通的低电压告警电路大多为固定的电压告警阈值,例如采用多个电阻形成的分压电路来进行电压检测,示例的,授权公开号为cn110806777a的专利文献公开的低功耗小面积温度补偿的低压检测电路就是使用第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻和第五分压电阻来进行检测;

3、对于这种电压告警阈值固定的低电池电压检测电路,当其应用于复杂的温度环境中时存在以下问题:

4、在温度不同时,锂电池的放电曲线会发生改变,因此温度的变化会导致锂电池的电压发生对应改变,而固定的电压告警阈值会导致温度变化时低压检测结果不准确,容易出现误告警情况;

5、另外现有的低电压告警电路大多通过单片机来处理芯片对电压进行处理检测,例如申请公布号为cn106569133a的专利公开的一种低压报警电路就使用单片机进行温度补偿检测,而这样会导致电路复杂,增加了夜视仪器等产品的体积和功耗,降低了锂电池的单次使用时间。


技术实现思路

1、鉴于背景技术的不足,本发明是提供了一种锂电池低压检测告警电路和方法,所要解决的技术问题是现有的锂电池低压检测告警电路在使用时由于温度影响导致检测结果不准确,容易出现误告警情况,而且采用单片机进行低压检测会让产品成本高,功耗高。

2、为解决以上技术问题,第一方面,本发明提供了如下技术方案:一种锂电池低压检测告警电路,包括电池电压检测电路、基准电压产生电路、运算放大器n1和警示电路;

3、所述电池电压检测电路用于检测电池连接端bat的电压大小,并向运算放大器n1的反相输入端输入电池检测电压;

4、所述基准电压产生电路用于依据当前温度向运算放大器n1的同相输入端输入基准电压;

5、所述运算放大器n1对所述电池检测电压和基准电压进行比较,输出比较信号;

6、所述警示电路与所述运算放大器n1的输出端电连接,基于所述比较信号产生警示灯光。

7、在第一方面的某种实施方式中,所述基准电压产生电路输出的基准电压与锂电池的放电曲线相匹配。

8、在第一方面的某种实施方式中,所述基准电压产生电路包括第一电阻支路和第二电阻支路,所述第一电阻支路的输入端用于接入电源vcc,所述第一电阻支路的输出端用于接地,所述第二电阻支路的输入端和输出端接在第一电阻支路的两个中间节点上,所述第二电阻支路包括温敏电阻rt1,所述温敏电阻rt1一端与所述运算放大器n1的同相输入端电连接。

9、在第一方面的某种实施方式中,所述第一电阻支路包括依次串联的电阻r1、电阻r2和电阻r4,所述电阻r1一端为第一电阻支路的输入端,用于与所述电源vcc电连接,所述电阻r4一端为所述第一电阻支路的输出端,接地;

10、所述第二电阻支路还包括电阻r3,电阻r3一端与运算放大器n1的同相输入端电连接,电阻r3另一端与电阻r4另一端电连接,温敏电阻rt1另一端与电阻r1另一端电连接。

11、在第一方面的某种实施方式中,所述电池电压检测电路包括电阻r7和电阻r8,电阻r7一端与所述电池连接端bat电连接,电阻r7另一端通过电阻r8接地,用于输出所述电池检测电压。

12、在第一方面的某种实施方式中,所述警示电路包括正波发生器和发光灯led,所述正波发生器基于所述比较信号向所述发光灯led输入脉冲信号。

13、在第一方面的某种实施方式中,所述正波发生器包括二极管d1、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电容c1和运算放大器n2;

14、二极管d1的负极与运算放大器n1的输出端电连接;二极管d1的正极与电阻r9一端电连接,电阻r9另一端分别与电阻r10一端、电阻r11一端和运算放大器n2的同相输入端电连接,电阻r11另一端接地,电阻r10另一端分别与运算放大器n2的输出端、电阻r13一端和电阻r12一端电连接,电阻r12另一端通过电容c1接地,且与运算放大器n1的反相输入端电连接,电阻r13另一端与发光灯led电连接。

15、在第一方面的某种实施方式中,所述电池电压检测电路通过防反电路与所述电池连接端bat电连接,所述防反电路用于在所述电池连接端bat与锂电池正极电连接时,向电池电压检测电路输入电池电压,在所述电池连接端bat与锂电池负极电连接时,将电池连接端bat与电池电压检测电路断开。

16、在第一方面的某种实施方式中,所述防反电路包括三极管q1、三极管q2、mos管n1、电阻r5和电阻r6;mos管n1的漏极分别与电池连接端bat和三极管q1的发射极电连接,mos管n1的源极分别与三极管q2的发射极和电池电压检测电路电连接,三极管q1的基极分别与三极管q2的基极、三极管q1的集电极和电阻r5一端电连接,mos管n1的栅极分别与三极管q2的集电极和电阻r6一端电连接,电阻r5另一端和电阻r6另一端均接地。

17、第二方面,本发明提供了一种锂电池低压检测告警方法,通过上述的锂电池低压检测告警电路实现,具体如下:

18、获取锂电池的放电曲线,依据锂电池的放电曲线调整电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4的阻值,使基准电压产生电路输出的基准电压与锂电池的放电曲线相匹配。

19、本发明与现有技术相比所具有的有益效果是:本发明的低压检测告警电路通过基准电压产生电路来根据当前温度生成对应的基准电压,这样可以依据不同的温度来提供不同大小的基准电压,从而使运算放大器n1能在不同温度环境中依据对应的基准电压来进行电压比较,确保了锂电池低压检测结果的准确性;

20、另外对锂电池进行低压检测告警时是通过运算放大器n1进行对比检测,并通过警示电路进行提示,整个电路不需要单片机等处理芯片参与,从而能进一步降低产品体积、成本和功耗。



技术特征:

1.一种锂电池低压检测告警电路,其特征在于,包括电池电压检测电路、基准电压产生电路、运算放大器n1和警示电路;

2.根据权利要求1所述的一种锂电池低压检测告警电路,其特征在于,所述基准电压产生电路输出的基准电压与锂电池的放电曲线相匹配。

3.根据权利要求2所述的一种锂电池低压检测告警电路,其特征在于,所述基准电压产生电路包括第一电阻支路和第二电阻支路,所述第一电阻支路的输入端用于接入电源vcc,所述第一电阻支路的输出端用于接地,所述第二电阻支路的输入端和输出端接在第一电阻支路的两个中间节点上,所述第二电阻支路包括温敏电阻rt1,所述温敏电阻rt1一端与所述运算放大器n1的同相输入端电连接。

4.根据权利要求3所述的一种锂电池低压检测告警电路,其特征在于,所述第一电阻支路包括依次串联的电阻r1、电阻r2和电阻r4,所述电阻r1一端为第一电阻支路的输入端,用于与所述电源vcc电连接,所述电阻r4一端为所述第一电阻支路的输出端,接地;

5.根据权利要求1所述的一种锂电池低压检测告警电路,其特征在于,所述电池电压检测电路包括电阻r7和电阻r8,电阻r7一端与所述电池连接端bat电连接,电阻r7另一端通过电阻r8接地,用于输出所述电池检测电压。

6.根据权利要求1所述的一种锂电池低压检测告警电路,其特征在于,所述警示电路包括正波发生器和发光灯led,所述正波发生器基于所述比较信号向所述发光灯led输入脉冲信号。

7.根据权利要求6所述的一种锂电池低压检测告警电路,其特征在于,所述正波发生器包括二极管d1、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电容c1和运算放大器n2;

8.根据权利要求1所述的一种锂电池低压检测告警电路,其特征在于,所述电池电压检测电路通过防反电路与所述电池连接端bat电连接,所述防反电路用于在所述电池连接端bat与锂电池正极电连接时,向电池电压检测电路输入电池电压,在所述电池连接端bat与锂电池负极电连接时,将电池连接端bat与电池电压检测电路断开。

9.根据权利要求8所述的一种锂电池低压检测告警电路,其特征在于,所述防反电路包括三极管q1、三极管q2、mos管n1、电阻r5和电阻r6;mos管n1的漏极分别与电池连接端bat和三极管q1的发射极电连接,mos管n1的源极分别与三极管q2的发射极和电池电压检测电路电连接,三极管q1的基极分别与三极管q2的基极、三极管q1的集电极和电阻r5一端电连接,mos管n1的栅极分别与三极管q2的集电极和电阻r6一端电连接,电阻r5另一端和电阻r6另一端均接地。

10.一种锂电池低压检测告警方法,其特征在于,通过权利要求4所述的锂电池低压检测告警电路实现,具体如下:


技术总结
本发明涉及锂电池低压检测技术领域,公开了一种锂电池低压检测告警电路和方法,电路包括电池电压检测电路、基准电压产生电路、运算放大器N1和警示电路;在实际使用时,本发明的低压检测告警电路通过基准电压产生电路来根据当前温度生成对应的基准电压,这样可以依据不同的温度来提供不同大小的基准电压,从而使运算放大器N1能在不同温度环境中依据对应的基准电压来进行电压比较,确保了锂电池低压检测结果的准确性;另外对锂电池进行低压检测告警时是通过运算放大器N1进行对比检测,并通过警示电路进行提示,整个电路不需要单片机等处理芯片参与,从而能进一步降低产品体积、成本和功耗。

技术研发人员:张茹玥,陆俊青,周智慧,顾亚蒙,吴轶刚,沙怡中,唐骏,钱佳,周晖
受保护的技术使用者:江苏北方湖光光电有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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