充电状态检测及电状态自锁电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种充电状态检测及电状态自锁电路，包括整流滤波输出电路、电池组、模拟开关电路、状态锁存电路、电池电压检测电路和充电电流检测电路；所述模拟开关电路用于控制整流滤波输出电路对电池组充电的导通和关闭，所述状态锁存电路包括连接电池电压检测电路的输入端、充电电流检测电路的输入端和连接模拟开关电路的输出端；所述电池电压检测电路用于检测电池组的电压，所述充电电流检测电路用于检测对电池组充电的充电电流，包括连接状态锁存电路的输出端、输入基准电压的校准端和电流检测端。

【技术实现步骤摘要】
充电状态检测及电状态自锁电路
本技术涉及电子技术应用领域，尤其涉及一种在电池充电过程中能够将电子元器件的工作状态进行自动锁存的电路。
技术介绍
锂电池在日常使用过程当中，时不时会发生爆炸燃烧的重大事故，给人们的生命财产安全带来巨大损失；因此随着锂电池得到越来越广泛的应用，其使用安全性也日益引起人们的重视。锂电池的燃烧不同于汽油，不是渐进式而是突发式的，事故一旦发生就具有灾难性。造成这种事故的两个重要原因为：其一，锂离子电池的充放电保护电路出现了故障，在充电电压达到电池最高充电限制电压之后，未能及时关断而任由其继续充电，导致过充；其二，在电池充满后，电池组与充电设备未能完全断开电气连接。一般情况下，过度充电会对锂离子电池的使用安全性及寿命造成很大影响。当电池充满后，充电设备关断电流，电池端口电压会有一定幅度下降；而此时如果充电设备与电池并未断开电气连接，充电设备将会检测到电池电压跌落而重新开始充电，电池电压很快升高，于是充电设备检测到电压数据后会关断电流，如此循环反复进行充电，导致电池过充。这种情况下，一旦锂电池的充放电保护电路出现了故障，这种电池过充情况就会失控；尤其是多节串联锂电池，只要其中某一节电池的充电电压超过最高限制电压，电池内部就会局部发热，析出气体并且鼓包，从而发生爆炸燃烧的事故。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供了一种充电状态检测及电状态自锁电路，提高了锂电池在充电过程当中的安全性，解决了电压检测过程中容易受到干扰从而产生错误判断在电池充满后仍然反复充电导致过充的问题，并且锁存第一次检测到的电池充满的状态。为实现以上目的，本技术提供了如下技术方案：一种充电状态检测及电状态自锁电路，包括整流滤波输出电路和电池组，还包括模拟开关电路、状态锁存电路、电池电压检测电路和充电电流检测电路；所述模拟开关电路用于控制整流滤波输出电路对电池组充电的导通和关闭，包括控制开关端和连接状态锁存电路的输入端；所述状态锁存电路包括连接电池电压检测电路的输入端、充电电流检测电路的输入端和连接模拟开关电路的输出端；所述电池电压检测电路用于检测电池组的电压，包括连接状态锁存电路的输出端、输入基准电压的校准端和电压检测端；所述充电电流检测电路用于检测对电池组充电的充电电流，包括连接状态锁存电路的输出端、输入基准电压的校准端和电流检测端。优选地，充电电流检测电路包括运算放大器U1A、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电容C8；运算放大器U1A的正相输入端通过电阻R13连接基准电压，运算放大器U1A的正相输入端通过电阻R14后接地；运算放大器U1A的反相输入端通过电容C8后连接运算放大器U1A的输出端，运算放大器U1A的反相输入端通过电阻R12后连接充电电流，运算放大器U1A的输出端连接状态锁存电路的输入端。优选地，电池电压检测电路包括运算放大器U1B、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19和电容C9；运算放大器U1B的正相输入端通过电阻R18后连接基准电压，运算放大器U1B的正相输入端通过电阻R19后连接电池组的负极，电池组的负极接地，运算放大器U1B的正相输入端通过电阻R15后连接运算放大器U1B的输出端；运算放大器U1B的反相输入端通过电阻R16后连接电池组的正极，运算放大器U1B的反相输入端通过并联电阻R17和电容C9后接地，运算放大器U1B的输出端连接状态锁存电路的输入端。优选地，状态锁存电路包括稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、NPN三极管Q2、PNP三极管Q3、PNP三极管Q4、二极管D2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C4、电容C5、电容C6和电容C7；PNP三极管Q4的基极通过电阻R10连接电池电压检测电路的输出端，PNP三极管Q4的基极通过电阻R11后接地，PNP三极管Q4的集电极通过电阻R9后连接充电电流检测电路的输出端，PNP三极管Q4的发射极接地；PNP三极管Q4的集电极连接二极管D2的正极，PNP三极管Q4的集电极通过电容C7后接地，PNP三极管Q4的集电极通过电阻R8后连接二极管D2的负极和稳压二极管ZD2的负极的节点；二极管D2的负极和稳压二极管ZD2的负极的节点连接电容C6后接地；稳压二极管ZD2的正极连接NPN三极管Q2的基极和PNP三极管Q3的集电极，NPN三极管Q2的基极和PNP三极管Q3的集电极的连接节点与接地端之间并联电阻R7和电容C5；NPN三极管Q2的发射极接地；PNP三极管Q3的基极和PNP三极管Q3的发射极之间串联电阻R4和电容C4，PNP三极管Q3的发射极通过电阻R3后连接稳压二极管ZD1的正极，稳压二极管ZD1的负极连接电池组的正极；PNP三极管Q3的基极和NPN三极管Q2的集电极的连接节点连接模拟开关电路的输入端。优选地，模拟开关电路包括继电器开关RLY1、补偿电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R6、NPN三极管Q1、电容C2、电容C3和二极管D1；继电器开关RLY1的触点开关并联连接于补偿电阻R1两端，补偿电阻R1两端分别连接电源正极和电池组的正极；继电器开关RLY1的电磁线圈一端连接15V电压，继电器开关RLY1的另一端通过电阻R2连接NPN三极管Q1的集电极，电容C2并联连接于继电器开关RLY1的电磁线圈的两端，二极管D1反向并联于继电器开关RLY1的电磁线圈的两端；NPN三极管Q1的发射极接地，电容C3和电阻R6并联于NPN三极管Q1的基极和接地端之间，NPN三极管Q1的基极通过电阻R5连接状态锁存电路的输入端。优选地，整流滤波电路包括电容C1，电容C1正极连接充电电源正极，电容C1负极接地。与现有技术相比，本技术提供的充电状态检测及电状态自锁电路，具有以下有益效果：本技术提供的充电状态检测及电状态自锁电路主要采用延时充放电电路及模拟可控硅电路解决了充电设备中的模拟电路对电池充满时所发出的电流或电压信号会错误判断，可能造成电池充满后仍然反复大电流充电，导致电池过充的问题；替代了成本较高的数字电路，方案简单可行，适合在充电设备上使用。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是本技术实施例充电状态检测及电状态自锁电路的模块示意图；图2是本技术实施例充电状态检测及电状态自锁电路原理示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电状态检测及电状态自锁电路，包括整流滤波输出电路和电池组，其特征在于，还包括模拟开关电路、状态锁存电路、电池电压检测电路和充电电流检测电路；所述模拟开关电路用于控制整流滤波输出电路对电池组充电的导通和关闭，包括控制开关端和连接状态锁存电路的输入端；所述状态锁存电路包括连接电池电压检测电路的输入端、充电电流检测电路的输入端和连接模拟开关电路的输出端；所述电池电压检测电路用于检测电池组的电压，包括连接状态锁存电路的输出端、输入基准电压的校准端和电压检测端；所述充电电流检测电路用于检测对电池组充电的充电电流，包括连接状态锁存电路的输出端、输入基准电压的校准端和电流检测端。

【技术特征摘要】
1.一种充电状态检测及电状态自锁电路，包括整流滤波输出电路和电池组，其特征在于，还包括模拟开关电路、状态锁存电路、电池电压检测电路和充电电流检测电路；所述模拟开关电路用于控制整流滤波输出电路对电池组充电的导通和关闭，包括控制开关端和连接状态锁存电路的输入端；所述状态锁存电路包括连接电池电压检测电路的输入端、充电电流检测电路的输入端和连接模拟开关电路的输出端；所述电池电压检测电路用于检测电池组的电压，包括连接状态锁存电路的输出端、输入基准电压的校准端和电压检测端；所述充电电流检测电路用于检测对电池组充电的充电电流，包括连接状态锁存电路的输出端、输入基准电压的校准端和电流检测端。2.根据权利要求1所述的充电状态检测及电状态自锁电路，其特征在于，所述充电电流检测电路包括运算放大器U1A、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电容C8；运算放大器U1A的正相输入端通过电阻R13连接基准电压，运算放大器U1A的正相输入端通过电阻R14后接地；运算放大器U1A的反相输入端通过电容C8后连接运算放大器U1A的输出端，运算放大器U1A的反相输入端通过电阻R12后连接充电电流，运算放大器U1A的输出端连接状态锁存电路的输入端。3.根据权利要求1所述的充电状态检测及电状态自锁电路，其特征在于，所述电池电压检测电路包括运算放大器U1B、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19和电容C9；运算放大器U1B的正相输入端通过电阻R18后连接基准电压，运算放大器U1B的正相输入端通过电阻R19后连接电池组的负极，电池组的负极接地，运算放大器U1B的正相输入端通过电阻R15后连接运算放大器U1B的输出端；运算放大器U1B的反相输入端通过电阻R16后连接电池组的正极，运算放大器U1B的反相输入端通过并联电阻R17和电容C9后接地，运算放大器U1B的输出端连接状态锁存电路的输入端。4.根据权利要求2所述的充电状态检测及电状态自锁电路，其特征在于，所述状态锁存电路包括稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、NPN三极管Q2、PNP三极管Q3、PNP三极管Q4、二极管D2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R7、电阻R8...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾梅君，
申请(专利权)人：深圳市海龙通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44