專利名稱：一種充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路。
背景技術(shù)：
充電電池的好處是經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、電量足，適合大功率、長時(shí)間使用的電器。充電電池本身的良好特性，使得其在手機(jī)、筆記本電腦等便攜式產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣泛。然而，大多數(shù)充電電池的不足之處在于對(duì)充電器的要求比較苛刻，對(duì)保護(hù)電路的要求較高。尤其當(dāng)充電的電流過大時(shí)，容易造成充電電池和充電裝置的損壞，因此，如何在過流充電發(fā)生時(shí)及時(shí)報(bào)警，排除或避免故障，就成了一個(gè)需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，它能在充電電池發(fā)生過電流充電時(shí)及時(shí)報(bào)警，避免充電電池或充電裝置的損壞。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，包括依次連接的霍爾傳感器、雙限電壓比較器、晶體管開關(guān)和繼電器，以及第五電阻、報(bào)警器和供電電源，其中所述霍爾傳感器，接收一流經(jīng)充電電池的充電電流，輸出一轉(zhuǎn)換電壓；所述雙限電壓比較器，由所述供電電源供電且接地，其第一輸入端接收一下限電壓，其第二輸入端接收所述轉(zhuǎn)換電壓，其第三輸入端接收一上限電壓，其輸出端輸出一電平；所述晶體管開關(guān)，其基極接收所述電平并通過所述第五電阻連接其集電極，其集電極接地；所述繼電器，其使能端連接在所述晶體管開關(guān)的發(fā)射極和所述供電電源之間，其通斷端連接在所述報(bào)警器和所述供電電源之間；所述報(bào)警器接地。上述的充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，其中，所述雙限電壓比較器包括第一電壓比較器、第二電壓比較器、第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述第一電壓比較器，其反相輸入端通過所述第一電阻接收所述下限電壓，其同相輸入端與所述第二電壓比較器的反相輸入端相連作為所述雙限電壓比較器的第二輸入端，其輸出端通過所述第三電阻連接所述供電電源；所述第二電壓比較器，其同相輸入端通過所述第二電阻接收所述上限電壓，其輸出端與所述第一電壓比較器的輸出端相連作為所述雙限電壓比較器的輸出端。上述的充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，其中，所述晶體管開關(guān)為PNP型三極管。上述的充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，其中，所述轉(zhuǎn)換電壓大于所述下限電壓且小于上限電壓時(shí)，所述雙限電壓比較器輸出高電平；所述轉(zhuǎn)換電壓小于所述下限電壓或大于上限電壓時(shí)，所述雙限電壓比較器輸出低電平。上述的充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，其中，所述過電流檢測和報(bào)警電路還包括第四電阻和一二極管，所述第四電阻連接在所述雙限電壓比較器和所述晶體管開關(guān)的基極之間；所述二極管并聯(lián)在所述繼電器的使能端的兩端，其正極連接所述晶體管開關(guān)的發(fā)射極，其負(fù)極連接所述供電電源。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型能在充電電池發(fā)生過電流充電時(shí)，及時(shí)報(bào)警，避免充電電池或充電裝置的損壞；同時(shí)，本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，具有實(shí)用性。

圖1是本實(shí)用新型的充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的霍爾傳感器的輸入電流和輸出電壓的線性關(guān)系圖；圖3是本實(shí)用新型的雙限電壓比較器的輸入輸出關(guān)系圖；圖4是LM339電壓比較器芯片用做雙限電壓比較器時(shí)的引腳接線圖；圖5為LM339電壓比較器芯片的引腳圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作詳細(xì)說明請(qǐng)參閱圖1至圖5，本實(shí)用新型的一種充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，包括依次連接的霍爾傳感器1、雙限電壓比較器2、晶體管開關(guān)3和繼電器4，以及第五電阻R5、報(bào)警器5和供電電源Vcc，其中霍爾傳感器1接收一流經(jīng)充電電池的充電電流I，因?yàn)榛魻杺鞲衅?的內(nèi)部有磁圈，利用磁電效應(yīng)，霍爾傳感器1輸出轉(zhuǎn)換電壓Vo，霍爾傳感器1的輸出端連接雙限電壓比較器2的第二輸入端，圖2為霍爾傳感器1的輸入電流和輸出電壓的線性關(guān)系圖，即充電電流I與轉(zhuǎn)換電壓Vo的關(guān)系圖，圖2中的Ipn表示一單位的充電電流值；雙限電壓比較器2由供電電源Vcc供電并且接地，其第一輸入端接收下限電壓 VR1，其第二輸入端接收轉(zhuǎn)換電壓Vo，其第三輸入端接收上限電壓VR2，其輸出端輸出電平 Vout ；本實(shí)施例中，下限電壓VRl為2. 5V，上限電壓VR2為5V ；請(qǐng)參閱圖3，為雙限電壓比較器2的輸入輸出關(guān)系圖，圖3中的VoutL和VoutH分別表示低電平和高電平；晶體管開關(guān)3是PNP型三極管，晶體管開關(guān)3的基極接收電平Vout，晶體管開關(guān)3 的基極通過第五電阻R5連接其集電極并且接地；繼電器4的使能端連接在晶體管開關(guān)3的發(fā)射極和供電電源Vcc之間，通斷端連接在報(bào)警器5和供電電源Vcc之間；報(bào)警器5接地。具體地說，雙限電壓比較器2包括第一電壓比較器21、第二電壓比較器22、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3，其中第一電壓比較器21的反相輸入端通過第一電阻Rl接收下限電壓VR1，其輸出端通過第三電阻R3連接供電電源Vcc ；第二電壓比較器22的同相輸入端通過第二電阻R2接收
4上限電壓VR2 ；第一電壓比較器21的同相輸入端與第二電壓比較器22的反相輸入端相連作為雙限電壓比較器2的第二輸入端，接收轉(zhuǎn)換電壓Vo ；第二電壓比較器22的輸出端與第一電壓比較器21的輸出端相連作為雙限電壓比較器2的輸出端，輸出電平Vout ；在本實(shí)施例中，所述過電流檢測和報(bào)警電路還包括第四電阻R4和二極管D，其中 第四電阻R4連接在雙限電壓比較器2和晶體管開關(guān)3的基極之間；二極管D并聯(lián)在繼電器 4的使能端的兩端，其正極連接晶體管開關(guān)3的發(fā)射極，其負(fù)極連接供電電源Vcc。充電電流I與轉(zhuǎn)換電壓Vo為線性關(guān)系。由圖3知，當(dāng)充電電流I不過流，即轉(zhuǎn)換電壓Vo大于下限電壓VRl且小于上限電壓VR2時(shí)，雙限電壓比較器2輸出的電平Vout為高電平VoutH，此時(shí)晶體管開關(guān)3不導(dǎo)通，繼電器4失電不導(dǎo)通，繼電器4的通斷端斷開，報(bào)警器5不工作；當(dāng)充電電流I過流，即轉(zhuǎn)換電壓Vo小于下限電壓VRl或大于上限電壓VR2 時(shí)，雙限電壓比較器2輸出的電平Vout為低電平VoutL，此時(shí)晶體管開關(guān)3導(dǎo)通，因而繼電器4得電，繼電器4的通斷端閉合，使報(bào)警器5工作報(bào)警。在本實(shí)施例中，雙限電壓比較器2采用LM339電壓比較器芯片來實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)參閱圖 4，為采用LM339電壓比較器芯片實(shí)現(xiàn)雙限電壓比較器2時(shí)，該LM339電壓比較器芯片的引腳接線圖，圖5是LM339電壓比較器芯片的引腳圖。綜上所述，本實(shí)用新型在充電電池發(fā)生過電流充電時(shí)，及時(shí)報(bào)警，避免充電電池或充電裝置的損壞，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，具有實(shí)用性。以上結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對(duì)本實(shí)用新型做出種種變化例。因而，實(shí)施例中的某些細(xì)節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定，本實(shí)用新型將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，其特征在于，包括依次連接的霍爾傳感器、 雙限電壓比較器、晶體管開關(guān)和繼電器，以及第五電阻、報(bào)警器和供電電源，其中所述霍爾傳感器，接收一流經(jīng)充電電池的充電電流，輸出一轉(zhuǎn)換電壓；所述雙限電壓比較器，由所述供電電源供電且接地，其第一輸入端接收一下限電壓，其第二輸入端接收所述轉(zhuǎn)換電壓，其第三輸入端接收一上限電壓，其輸出端輸出一電平；所述晶體管開關(guān)，其基極接收所述電平并通過所述第五電阻連接其集電極，其集電極接地；所述繼電器，其使能端連接在所述晶體管開關(guān)的發(fā)射極和所述供電電源之間，其通斷端連接在所述報(bào)警器和所述供電電源之間；所述報(bào)警器接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，其特征在于，所述雙限電壓比較器包括第一電壓比較器、第二電壓比較器、第一電阻、第二電阻和第三電阻，其中所述第一電壓比較器，其反相輸入端通過所述第一電阻接收所述下限電壓，其同相輸入端與所述第二電壓比較器的反相輸入端相連作為所述雙限電壓比較器的第二輸入端，其輸出端通過所述第三電阻連接所述供電電源；所述第二電壓比較器，其同相輸入端通過所述第二電阻接收所述上限電壓，其輸出端與所述第一電壓比較器的輸出端相連作為所述雙限電壓比較器的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，其特征在于，所述晶體管開關(guān)為PNP型三極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換電壓大于所述下限電壓且小于上限電壓時(shí)，所述雙限電壓比較器輸出高電平；所述轉(zhuǎn)換電壓小于所述下限電壓或大于上限電壓時(shí)，所述雙限電壓比較器輸出低電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，其特征在于，所述過電流檢測和報(bào)警電路還包括第四電阻和一二極管，其中所述第四電阻連接在所述雙限電壓比較器和所述晶體管開關(guān)的基極之間；所述二極管并聯(lián)在所述繼電器的使能端的兩端，其正極連接所述晶體管開關(guān)的發(fā)射極，其負(fù)極連接所述供電電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種充電電池的過電流檢測和報(bào)警電路，包括接收充電電流且輸出轉(zhuǎn)換電壓的霍爾傳感器、接收下限電壓、上限電壓和所述轉(zhuǎn)換電壓且輸出一電平的雙限電壓比較器、基極接收所述電平并通過一第五電阻和集電極相連的晶體管開關(guān)、繼電器、報(bào)警器和供電電源，其中，所述晶體管開關(guān)的集電極接地；所述繼電器的使能端連接在所述晶體管開關(guān)的發(fā)射極和供電電源之間，其通斷端連接在所述報(bào)警器和供電電源之間；所述報(bào)警器接地。本實(shí)用新型能在充電電池發(fā)生過電流充電時(shí)及時(shí)報(bào)警，避免充電電池或充電裝置的損壞。
文檔編號(hào)G01R19/165GK202230128SQ20112038048
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者卓鄭安, 孫文輝, 施靜, 沈張驊, 陸藝 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)