一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置製造方法

2023-05-13 07:48:31

一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，包括電池狀態顯示電路、恆流源負載電路、放電電壓檢測電路、放電終止報警電路、終止狀態鎖定電路和外部供電電路。本實用新型通過放電電壓檢測電路實時監測電池的放電過程，在放電達到終止電壓時能自動切斷電池的放電通路，從而避免了出現過度放電的狀況，並且通過放電終止報警電路以聲光兩種方式進行報警提示，不再需要人工進行實時監測操控，大大節省人力。而且，電池狀態顯示電路能實時顯示電池放電時的工作狀態，可以讓操作人員及時了解電池的情況，方便進行流動巡查以及對放電參數進行記錄分析。本實用新型可廣泛應用於放電檢測產品中。
【專利說明】—種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子電路領域，尤其涉及一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置。
【背景技術】
[0002]鎳氫電池作為當今迅速發展起來的一種高能綠色充電電池，憑藉能量密度高、可快速充放電、循環壽命長以及無汙染等優點在筆記本電腦、可攜式攝像機、數位相機及電動自行車等領域得到了廣泛應用。由於鎳氫電池過度放電會對電池造成永久性損害，減損容量，嚴重時甚至會導致難以再充電使用，但是目前市場上缺乏對其進行放電檢測的裝置，因此在其使用時要對其進行人工監控，對使用者造成不便。
實用新型內容
[0003]為了解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種能實時對電池狀態進行檢測，並能自動進行報警的一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置。
[0004]本實用新型所採用的技術方案是:
[0005]一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，包括電池狀態顯示電路、恆流源負載電路、放電電壓檢測電路、放電終止報警電路、終止狀態鎖定電路和外部供電電路,所述電池狀態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，所述電池狀態顯示電路的第二輸出端與恆流源負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恆流源負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，所述終止狀態鎖定電路的輸出端與恆流源負載電路的第三輸入端連接，所述放電終止報警電路與終止狀態鎖定電路相連接。
[0006]進一步作為優選的實施方式,所述電池狀態顯示電路包括電池連接埠、電流表、電壓表、放電開關、第一電容和電池接反報警電路，所述恆流源負載電路包括第一電阻、第三電阻、第一穩壓管、第一變阻器、第一電晶體和第二電晶體，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、第二穩壓管和比較器，所述終止狀態鎖定電路包括第二電阻、第十電阻、第十一電阻和第三電晶體，所述放電終止報警電路包括第一二極體、第二二極體、第八電阻、第九電阻、第十二電阻、第四電晶體、第二發光二極體、蜂鳴器、繼電器線圈和繼電器觸點，所述外部供電電路包括第二電容、電源開關、第十三電阻和第三發光二極體，所述電池接反報警電路的輸入端與電池連接埠的負極接線端連接，所述電池接反報警電路的輸出端與電池連接埠的正極接線端連接，所述電池連接埠的正極接線端與電流表的正極端連接，所述電池連接埠的負極接線端通過放電開關與地連接，所述電流表的負極端分別與第一電晶體的集電極、第二電晶體的集電極、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，所述第一電晶體的發射極與第二電晶體的基極連接，所述第三電阻與第一變阻器並聯後接在第二電晶體的發射極與地之間，所述第一電晶體的基極分別與第一電阻的第一端、第一穩壓管的陰極端和第三電晶體的集電極連接，所述第一電阻的第二端分別與比較器的電源正極端、第二二極體的負極端、繼電器線圈的第一端、繼電器觸點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壓管的陰極端連接，所述第一電阻的第二端通過電源開關和第十三電阻進而與第三發光二極體的正極端連接，所述第二二極體的正極端和繼電器線圈的第二端均與第四電晶體的集電極連接，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體的正極端連接，所述第一二極體的負極端通過第八電阻與第四電晶體的基極連接，所述第四電晶體的基極通過第九電阻與地連接，所述繼電器觸點的第二端通過第十一電阻與第四電晶體的基極連接，所述繼電器觸點的第二端通過第十電阻與第三電晶體的基極連接，所述第三電晶體的基極通過第二電阻與地連接，所述繼電器觸點的第二端通過第十二電阻與第二發光二極體的正極端連接，所述繼電器觸點的第二端通過蜂鳴器與地連接，所述第一穩壓管的陽極端、電壓表的負極端、第二穩壓管的陽極端、比較器的電源負極端、第三電晶體的發射極、第四電晶體的發射極、第二發光二極體的負極端、第三發光二極體的負極端、第一電容的負極端和第二電容的負極端均與地相連接。
[0007]進一步作為優選的實施方式，所述電池接反報警電路包括第一發光二極體和第四電阻，所述第一發光二極體的正極端與電池連接埠的負極接線端連接，所述第一發光二極體的負極端通過第四電阻與電池連接埠的正極接線端連接。
[0008]進一步作為優選的實施方式，所述比較器為電壓比較器。
[0009]進一步作為優選的實施方式，所述第一電容和第二電容均為電解電容。
[0010]進一步作為優選的實施方式，所述繼電器觸點為常開觸點。
[0011]進一步作為優選的實施方式，所述第二發光二極體為紅色發光二極體，所述第三發光二極體為綠色發光二極體。
[0012]進一步作為優選的實施方式，所述第一發光二極體為紅色發光二極體。
[0013]進一步作為優選的實施方式，還包括外殼，所述外殼採用亞克力板材製造。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]本實用新型一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置通過放電電壓檢測電路實時監測電池的放電過程，在放電達到終止電壓時能自動切斷電池的放電通路，從而避免了出現過度放電的狀況，並且通過放電終止報警電路以聲光兩種方式進行報警提示，不再需要人工進行實時監測操控，大大節省人力。而且，電池狀態顯示電路能實時顯示電池放電時的工作狀態，可以讓操作人員及時了解電池的情況，方便進行流動巡查以及對放電參數進行記錄分析。進一步，電池接反報警電路會對接反的電池進行報警顯示，避免了操作人員因為疏忽接反電池而使得電路出現故障。進一步，本實用新型的外殼採用亞克力板材進行絕緣，大大增加操作的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:[0017]圖1是本實用新型一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置的原理方框圖；
[0018]圖2是本實用新型一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置的電路原理圖；
[0019]圖3是本實用新型一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置的外觀布局圖。
【具體實施方式】
[0020]參照圖1-圖3，本實用新型一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，包括電池狀態顯示電路、恆流源負載電路、放電電壓檢測電路、放電終止報警電路、終止狀態鎖定電路和外部供電電路，所述電池狀態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，所述電池狀態顯示電路的第二輸出端與恆流源負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恆流源負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，所述終止狀態鎖定電路的輸出端與恆流源負載電路的第三輸入端連接，所述放電終止報警電路與終止狀態鎖定電路相連接。
[0021]進一步作為優選的實施方式,所述電池狀態顯示電路包括電池連接埠、電流表MA、電壓表V、放電開關S1、第一電容Cl和電池接反報警電路，所述恆流源負載電路包括第一電阻R1、第三電阻R3、第一穩壓管ZDl、第一變阻器Wl、第一電晶體Tl和第二電晶體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、第二穩壓管ZD2和比較器1C，所述終止狀態鎖定電路包括第二電阻R2、第十電阻R10、第十一電阻Rll和第三電晶體T3，所述放電終止報警電路包括第一二極體VD1、第二二極體VD2、第八電阻R8、第九電阻R9、第十二電阻Rl2、第四電晶體T4、第二發光二極體LED2、蜂鳴器HA、繼電器線圈J和繼電器觸點JH，所述外部供電電路包括第二電容C2、電源開關S2、第十三電阻R13和第三發光二極體LED3，所述電池接反報警電路的輸入端與電池連接埠的負極接線端連接，所述電池接反報警電路的輸出端與電池連接埠的正極接線端連接，所述電池連接埠的正極接線端與電流表MA的正極端連接，所述電池連接埠的負極接線端通過放電開關SI與地連接，所述電流表MA的負極端分別與第一電晶體Tl的集電極、第二電晶體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，所述第一電晶體Tl的發射極與第二電晶體T2的基極連接，所述第三電阻R3與第一變阻器Wl並聯後接在第二電晶體T2的發射極與地之間，所述第一電晶體Tl的基極分別與第一電阻Rl的第一端、第一穩壓管ZDl的陰極端和第三電晶體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、第二二極體VD2的負極端、繼電器線圈J的第一端、繼電器觸點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S2和第十三電阻R13進而與第三發光二極體LED3的正極端連接，所述第二二極體VD2的正極端和繼電器線圈J的第二端均與第四電晶體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體VDl的正極端連接，所述第一二極體VDl的負極端通過第八電阻R8與第四電晶體T4的基極連接，所述第四電晶體T4的基極通過第九電阻R9與地連接，所述繼電器觸點JH的第二端通過第十一電阻Rll與第四電晶體Τ4的基極連接，所述繼電器觸點JH的第二端通過第十電阻RlO與第三電晶體Τ3的基極連接，所述第三電晶體Τ3的基極通過第二電阻R2與地連接，所述繼電器觸點JH的第二端通過第十二電阻R12與第二發光二極體LED2的正極端連接，所述繼電器觸點JH的第二端通過蜂鳴器HA與地連接，所述第一穩壓管ZDl的陽極端、電壓表V的負極端、第二穩壓管ZD2的陽極端、比較器IC的電源負極端、第三電晶體Τ3的發射極、第四電晶體Τ4的發射極、第二發光二極體LED2的負極端、第三發光二極體LED3的負極端、第一電容Cl的負極端和第二電容C2的負極端均與地相連接。
[0022]進一步作為優選的實施方式，所述電池接反報警電路包括第一發光二極體LEDl和第四電阻R4，所述第一發光二極體LEDl的正極端與電池連接埠的負極接線端連接，所述第一發光二極體LEDl的負極端通過第四電阻R4與電池連接埠的正極接線端連接。
[0023]進一步作為優選的實施方式，所述比較器IC為電壓比較器。
[0024]進一步作為優選的實施方式，所述第一電容Cl和第二電容C2均為電解電容。
[0025]進一步作為優選的實施方式，所述繼電器觸點JH為常開觸點。
[0026]進一步作為優選的實施方式，所述第二發光二極體LED2為紅色發光二極體，所述第三發光二極體LED3為綠色發光二極體。
[0027]進一步作為優選的實施方式，所述第一發光二極體LEDl為紅色發光二極體。
[0028]進一步作為優選的實施方式，還包括外殼，所述外殼採用亞克力板材製造。
[0029]各個電路模塊的工作原理如下:
[0030]電池狀態顯示電路:電池連接埠用於接入待測鎳氫電池；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光二極體LEDl導通，通過發出紅光向操作者報警；放電開關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餘電壓。
[0031]恆流源負載電路:複合電晶體由第一電晶體Tl和第二電晶體Τ2組成，用於產生恆流，第一電晶體Tl採用小功率三極體9014，電流放大係數在100?150之間選取，第二電晶體Τ2採用中功率三極體BD139，電流放大係數在50?80之間選取；基準偏置電路用於產生恆流源所需的穩定偏置電流，外加的5V穩定電源通過第一電阻Rl在第一穩壓管ZDl兩端產生穩定的3V基準電壓，向複合電晶體供給穩定的偏置電流；恆流調節電阻由第三電阻R3與第一變阻器Wl並聯，因此調節第一變阻器Wl的阻值可以微調恆流的大小。
[0032]該電路的工作原理是:當外接+5V電源通過電源開關S2輸入時，基準偏置電路開始工作，複合電晶體得到穩定的基極偏置電流，進入恆流工作狀態。
[0033]放電電壓檢測電路:其中，第六電阻R6和第二穩壓管ZD2組成基準電壓產生電路，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；基準電壓產生電路將外加的+5V穩定電壓轉變成+3V基準電壓，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 一般調節到等於第五電阻R5，使取樣電壓等於鎳氫電池端電壓的一半，例如，當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用於控制比較器IC的工作穩定性。
[0034]該電路的工作原理是:當鎳氫電池的端電壓高於6V時，比較器IC的反相端電位大於3V,高於同相端電位，比較器IC輸出低電平；當鎳氫電池的端電壓低於6V時，比較器IC的同相端電位高於反相端電位，比較器IC輸出高電平，驅動放電終止報警電路和自鎖電路。
[0035]放電終止報警電路:第一二極體VD1、第八電阻R8和第九電阻R9組成偏置驅動電路，第四電晶體T4、繼電器線圈J和第二二極體VD2組成報警控制電路，第十二電阻R12、第二發光二極體LED2和蜂鳴器HA組成報警執行電路。其中，偏置驅動電路通過二極體第一二極體VDl和電阻第八電阻R8、第九電阻R9的串聯分壓，將比較器IC的輸出電平轉變成適合於三極體第四電晶體T4的輸入電平；報警控制電路利用第四電晶體T4控制繼電器線圈J繼電器觸點JH的釋放或吸合，切斷或接通報警執行電路的供電電源，第二二極體VD2用於吸收第四電晶體T4由導通轉變成截止狀態時繼電器線包產生的感生電壓，保護第四電晶體T4 ;報警執行電路在繼電器線圈J接通供電電源後，由第二發光二極體LED2發出報警紅光，蜂鳴器HA發出報警聲，第十二電阻R12用於控制第二發光二極體LED2的發光亮度。
[0036]該電路的工作原理是:當比較器IC輸出低電平時，第四電晶體T4得不到偏置電壓而截止，繼電器線圈J無電流驅動，繼電器觸點JH處於開路狀態，切斷了報警執行電路的供電電源，第二發光二極體LED2和HA均不工作。當比較器IC輸出高電平時，第四電晶體T4通過第一二極體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入飽和導通狀態，其集電極電流流過繼電器線圈J，產生磁場使繼電器吸合，繼電器觸點JH閉合，接通報警執行電路的供電電源，於是第二發光二極體LED2發出紅光，蜂鳴器HA發出報警聲。
[0037]終止狀態鎖定電路:其中，第十一電阻Rl I將控制電壓加到第四電晶體T4的基極，第十電阻RlO和第二電阻 R2將控制電壓加到第三電晶體T3的基極；恆流偏置控制第三電晶體T3在飽和導通時將恆流電路的偏置電壓鎖定為零。
[0038]該電路的工作原理是:當繼電器觸點JH開路時，狀態鎖定偏置電路第二電阻R2、第十電阻RlO和第十一電阻Rll給第三電晶體T3和第四電晶體T4提供零偏置電壓，該電路不工作。當繼電器觸點JH閉合後，外加+5V電源電壓通過狀態鎖定偏置電路的第十一電阻Rl I加到第四電晶體T4的基極，使第四電晶體T4處於飽和導通狀態；通過第十電阻RlO和第二電阻R2加到第三電晶體T3的基極，使第三電晶體T3由截止轉為飽和導通，將恆流電路的基準偏置電壓鎖定為零，強制恆流源停止工作。
[0039]外接供電電路:第十三電阻R13和第三發光二極體LED3組成電源接入指示電路、電源開關S2和第二電容C2為濾波電容。
[0040]該電路的工作原理是:5V外接電源接入時，第三發光二極體LED3會發出綠光，外接電源開路或接反時，第三發光二極體LED3不發光，提示操作人員檢查。第十三電阻R13可調節第三發光二極體LED3的發光亮度。外接電源正常接入後，合上電源開關S2，本裝置即進入工作狀態。第二電容C2用於抑制可能的電源電壓波動。
[0041]電路調試操作如下:
[0042]將第一變阻器Wl和第二變阻器W2調至中點附近，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亮，應將電源極性顛倒。
[0043]合上放電開關SI和電源開關S2，若電路出現放電終止指示，則調大第二變阻器W2直到放電終止指示電路停止工作。微調第一變阻器W1，使電流表的指示為200MA。
[0044]緩慢降低直流電源輸出電壓至5.9V，微調第二變阻器W2，使得放電終止指示電路剛剛開始工作。
[0045]若恆流調試不正常，檢查第一電晶體Tl基極電位是否為3V，第二電晶體T2發射極電位是否為1.8V左右。數值偏差較大時檢查第一電晶體Tl、第二電晶體T2和第三電晶體T3工作狀態。
[0046]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，以及第四電晶體T4的狀態是否隨IC輸出端的電位變化而變化。某處出現異常時，則檢查相關電路連接及元器件質量。
[0047]本實用新型的使用方法如下:
[0048]接入+5V外接直流電源，確認電源接入指示燈點亮。將鎳氫電池組插入電路中的電池插座，若接反告警燈點亮，說明電池的正負極接反。
[0049]順序合上放電開關和電源開關，觀察電壓表指示是否高於6V，電流表指示是否為200MA。若達不到以上數值則電池需要先行充電或質量低劣。
[0050]記錄下開始放電時間，直到出現放電終止指示為止。則電池的容量為200MAX放電時間。
[0051]更換鎳氫電池時，先關斷放電開關和電源開關。更換電池之後，再順序接通放電開關和電源開關。
[0052]本實用新型的具體工作原理如下:
[0053]1.準備，實際測試鎳氫電池之前，應檢查電池放電開關SI和外接電源開關S2是否都處於關斷狀態。
[0054]2.接入外部供電電源，將高穩定度5V直流電源接入+5V輸入端和接地端，發光二極體第三發光二極體LED3應發出綠光。若不發光，應檢查電源極性是否接錯或電源引線是否開路。
[0055]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埠。如果電池極性正確，接反報警指示燈第一發光二極體LEDl會因反向偏置而截止。如果第一發光二極體LEDl發出紅光，說明電池的極性接錯，應該檢查並改接引線極性。
[0056]4.接通放電開關SI，鎳氫電池極性接入無誤後，接通放電開關SI。這時，鎳氫電池的端電壓通過電流表MA加在第一電晶體Tl和第二電晶體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，使該端的電位高於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。由於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。
[0057]5.接通電源開關S2，放電開始，接通電源開關S2，外接的+5V供電電壓通過第一電阻Rl在第一穩壓管ZDl兩端產生出3V基準電壓，該電壓送至第一電晶體Tl的基極，使複合電晶體第一電晶體Tl和第二電晶體T2導通，形成對鎳氫電池的恆流放電，放電電流的大小則由電流表顯示出來，微調第一變阻器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入工作狀態。但由於+5V供電電壓通過第六電阻R6在第二穩壓管ZD2兩端產生的3V基準電壓低於比較器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。該低電位經第一二極體抑1、第八電阻1?8和第九電阻R9分壓，使第四電晶體T4的基極也處於低電位，於是第四電晶體T4截止，繼電器線圈J不動作，其常開繼電器觸點JH切斷了報警器件第二發光二極體LED2和蜂鳴器HA的供電電路，使它們都處於停止工作狀態。常開繼電器觸點JH切斷的還有終止狀態鎖定電路的偏置電壓，因此該電路也處於停止工作狀態。
[0058]6.放電終止報警與終止狀態鎖定，當鎳氫電池組放電到端電壓開始低於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於3V,於是比較器IC的工作狀態發生翻轉，比較器IC的輸出端輸出近似5V的高電位。該高電位經過第一二極體VD1、第八電阻R8和第九電阻R9的分壓，使第四電晶體T4由截止轉為飽和導通。第四電晶體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JH閉合。JH閉合後，外接+5V電源通過JH加在放電終止報警發光管第二發光二極體LED2和蜂鳴器HA上，於是第二發光二極體LED2發出報警紅光，HA發出報警聲。同時，外接+5V電源通過第十一電阻Rl I加在第四電晶體T4的基極，將第四電晶體T4鎖定在飽和導通狀態；又通過第十電阻RlO加在第三電晶體T3的基極，使第三電晶體T3也飽和導通，將恆流電路的基準電壓鉗制在OV左右。於是報警狀態得以維持，直到召喚來操作人員；放電恆流被切斷，避免了鎳氫電池的過度放電。
[0059]本實用新型有效解決了如下的技術問題:
[0060]1.鎳氫電池放電終止後端電壓回升對檢測的影響問題:
[0061]鎳氫電池放電到達規定的終止電壓6V以下時，電路中的比較器IC會輸出高電位，啟動終止報警電路並切斷電池放電的恆流通道。但鎳氫電池停止放電後，端電壓會有一定的回升，這會引起比較器 IC的誤動作，甚至導致整個電路系統進入振蕩狀態。該電路採用了電阻門自鎖的方法，將報警電路的電源引向第四電晶體T4的基極，使其在報警電路啟動後就一直保持導通狀態，消除了比較器IC誤動作可能造成的影響。
[0062]2.鎳氫電池可能過度放電的問題:
[0063]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。由於鎳氫電池在本恆流放電電路中放電的時間較長，一般在10個小時以上。為了實現放電過程的無人監控，本電路採用了放電終止能自動切斷電池放電通道的方法，切斷通道後電池的放電電流小於1MA，即使在電池放電檢測終止數十小時後再取出鎳氫電池也不會出現過度放電的情況。
[0064]3.放電終止報警電路的可靠性問題:
[0065]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於IC內部電晶體飽和壓降等原因，可能達到甚至超過報警控制三極體第四電晶體T4的導通電壓，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體VDl進行電平轉移，再通過第八電阻R8和第九電阻R9分壓，使第四電晶體T4的基極電位在比較器IC輸出低電位時不高於0.2V，確保了第四電晶體T4截止。
[0066]以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創造並不限於所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型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利要求所限定的範圍內。
【權利要求】
1.一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，其特徵在於:包括電池狀態顯示電路、恆流源負載電路、放電電壓檢測電路、放電終止報警電路、終止狀態鎖定電路和外部供電電路，所述電池狀態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，所述電池狀態顯示電路的第二輸出端與恆流源負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恆流源負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，所述終止狀態鎖定電路的輸出端與恆流源負載電路的第三輸入端連接，所述放電終止報警電路與終止狀態鎖定電路相連接。
2.根據權利要求1所述的一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，其特徵在於:所述電池狀態顯示電路包括電池連接埠、電流表(MA)、電壓表(V)、放電開關(SI)、第一電容(Cl)和電池接反報警電路，所述恆流源負載電路包括第一電阻(R1)、第三電阻(R3)、第一穩壓管(ZD1)、第一變阻器(W1)、第一電晶體(Tl)和第二電晶體(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)、第二穩壓管(ZD2)和比較器(IC)，所述終止狀態鎖定電路包括第二電阻(R2)、第十電阻(RlO)、第十一電阻(Rll)和第三電晶體(T3)，所述放電終止報警電路包括第一二極體(VD1)、第二二極體(VD2)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)、第十二電阻(R12)、第四電晶體(T4)、第二發光二極體(LED2)、蜂鳴器(HA)、繼電器線圈(J)和繼電器觸點(JH)，所述外部供電電路包括第二電容(C2)、電源開關(S2)、第十三電阻(R13)和第三發光二極體(LED3)，所述電池接反報警電路的輸入端與電池連接埠的負極接線端連接，所述電池接反報警電路的輸出端與電池連接埠的正極接線端連接，所述電池連接埠的正極接線端與電流表(MA)的正極端連接，所述電池連接埠的負極接線端通過放電開關(SI)與地連接，所述電流表(MA)的負極端分別與第一電晶體(Tl)的集電極、第二電晶體(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，所述第一電晶體(Tl)的發射極與第二電晶體(T2)的基極連接，所述第三電阻(R3)與第一變阻器(Wl)並聯後接在第二電晶體(T2)的發射極與地之間，所述第一電晶體(Tl)的基極分別與第一電阻(Rl)的第一端、第一穩壓管(ZDl)的陰極端和第三電晶體(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、第二二極體(VD2)的負極端、繼電器線圈(J)的第一端、繼電器觸點(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(S2)和第十三電阻(R13)進而與第三發光二極體(LED3)的正極端連接，所述第二二極體(VD2)的正極端和繼電器線圈(J)的第二端均與第四電晶體(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體(VDl)的正極端連接，所述第一二極體(VDl)的負極端通過第八電阻(R8)與第四電晶體(T4)的基極連接，所述第四電晶體(T4)的基極通過第九電阻(R9)與地連接，所述繼電器觸點(JH)的第二端通過第十一電阻(Rll)與第四電晶體(T4)的基極連接，所述繼電器觸點(JH)的第二端通過第十電阻(RlO)與第三電晶體(T3)的基極連接，所述第三電晶體(T3)的基極通過第二電阻(R2)與地連接，所述繼電器觸點(JH)的第二端通過第十二電阻(R12)與第二發光二極體(LED2)的正極端連接，所述繼電器觸點(JH)的第二端通過蜂鳴器(HA)與地連接，所述第一穩壓管(ZDl)的陽極端、電壓表(V)的負極端、第二穩壓管(ZD2)的陽極端、比較器(IC)的電源負極端、第三電晶體(Τ3)的發射極、第四電晶體(Τ4)的發射極、第二發光二極體(LED2)的負極端、第三發光二極體(LED3)的負極端、第一電容(Cl)的負極端和第二電容(C2)的負極端均與地相連接。
3.根據權利要求2所述的一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，其特徵在於:所述電池接反報警電路包括第一發光二極體(LEDl)和第四電阻(R4)，所述第一發光二極體(LED1)的正極端與電池連接埠的負極接線端連接，所述第一發光二極體(LED1)的負極端通過第四電阻(R4)與電池連接埠的正極接線端連接。
4.根據權利要求2所述的一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，其特徵在於:所述比較器(IC)為電壓比較器。
5.根據權利要求2所述的一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，其特徵在於:所述第一電容(Cl)和第二電容(C2)均為電解電容。
6.根據權利要求2所述的一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，其特徵在於:所述繼電器觸點(JH)為常開觸點。
7.根據權利要求2所述的一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，其特徵在於:所述第二發光二極體(LED2)為紅色發光二極體，所述第三發光二極體(LED3)為綠色發光二極體。
8.根據權利要求3所述的一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，其特徵在於:所述第一發光二極體(LEDl)為紅色發光二極體。
9.根據權利要求1所述的一種用於鎳氫電池的恆流放電檢測裝置，其特徵在於:還包括外殼，所述外殼採用 亞克力板材製造。
【文檔編號】G01R31/36GK203690901SQ201320893143
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】石松, 周志雲, 王炳志, 劉新生 申請人:廣東達元食品藥品安全技術有限公司