一種鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路的制作方法
【專利摘要】一種鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，包括鋰電池組，其特征在于：充電狀態(tài)指示電路還包括電池電壓采樣電路、門電路、充電控制電路和指示燈開關(guān)電路，充電狀態(tài)采樣電路的第三采樣信號輸入端和第一節(jié)鋰電池負(fù)極相連，充電狀態(tài)采樣電路的第二采樣信號輸出端和門電路的第二采樣信號輸入端相連；充電控制觸發(fā)端和門電路第一采樣信號輸入端相連，充電控制輸入端和第一節(jié)鋰電池的負(fù)極相連，充電控制輸出端和充電狀態(tài)采樣電路的第四采樣信號輸入端共接后與充電器負(fù)極相連。本實用新型檢測每一節(jié)鋰電池的電量，只有在每節(jié)電池都充滿電后，指示燈才亮，確保整個電池組充電到最大容量；指示燈的電流始終由外接的充電器供電，一旦充電器撤離，指示燈即不亮，延長電池組存放時間。
【專利說明】一種鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種充電指示電路，特別是一種鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電 池因為比常規(guī)的鎳鎘電池、鎳氫電池具有電源容量較高和電源質(zhì)量更輕的特點(diǎn)，被廣泛地 作為手機(jī)、電動工具等各類手提式或移動產(chǎn)品的充電電池。
[0003] 鋰電池在使用過程中，過充電、過放電和過電流都會影響電池使用壽命和性能，為 安全設(shè)計，鋰電池的電芯，尤其是鋰離子電芯必須加裝保護(hù)電路，以防止過充、過放和短路 造成的燃燒、爆炸等危險。
[0004] 目前，現(xiàn)有技術(shù)中的鋰電池(組）充電保護(hù)電路都設(shè)計有充電指示電路，該充電指 示電路多數(shù)都串接有發(fā)光二極管，通過充電過程中發(fā)光二極管的顏色變化來告知用戶電池 的充電狀態(tài)，如橙色表示正在充電中，綠色表示已經(jīng)充滿等；但是，當(dāng)前的這種充電指示電 路具有一定的缺陷，充電指示電路只是檢測電池(組）的總電壓，對于多節(jié)串聯(lián)鋰電池組來 說無法保證充電指示燈(發(fā)光二極管）亮?xí)r每節(jié)電池都已經(jīng)充滿電，會造成每節(jié)電池的充電 不均勻；另外，現(xiàn)有的充電指示電路當(dāng)電池充滿電后，充電指示燈(發(fā)光二極管）若是與充電 器一起撤離的，則指示燈肯定不會消耗電池組的電能，但是，充電指示燈(如發(fā)光二極管）若 是與電池組連為一體時，則該充電指示燈會一直處于點(diǎn)亮狀態(tài)并消耗電池電量，從而減少 電池的存放時間。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種可保證每 節(jié)電池充電均勻且電池組存放時間長的充電狀態(tài)指示電路。
[0006] 本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種鋰電池組的充電狀態(tài)指 示電路，包括有至少兩節(jié)依次相互串聯(lián)的鋰電池，其特征在于：所述的充電狀態(tài)指示電路還 包括有
[0007] 電池電壓采樣電路，具有多個采樣輸入端和一個采樣輸出端，每節(jié)所述鋰電池的 正負(fù)極兩端分別連接至所述電池電壓采樣電路的對應(yīng)采樣輸入端；
[0008] 門電路，包括有第一米樣信號輸入端、第二米樣信號輸入端和第一米樣信號輸出 端，所述電池電壓米樣電路的米樣輸出端和所述門電路的第一米樣信號輸入端相連；
[0009] 充電狀態(tài)采樣電路，包括有第三采樣信號輸入端、第四采樣信號輸入端和第二采 樣信號輸出端，所述充電狀態(tài)采樣電路的第三采樣信號輸入端和所述串聯(lián)鋰電池的第一節(jié) 鋰電池負(fù)極相連，所述充電狀態(tài)采樣電路的第二采樣信號輸出端和所述門電路的第二采樣 信號輸入端相連；
[0010] 充電控制電路，包括有充電控制觸發(fā)端、充電控制輸入端和充電控制輸出端，所述 充電控制觸發(fā)端和所述門電路的第一采樣信號輸入端相連，所述充電控制輸入端和所述串 聯(lián)鋰電池的第一節(jié)鋰電池的負(fù)極相連，所述充電控制輸出端和所述充電狀態(tài)采樣電路的第 四采樣信號輸入端共接后可與外接的充電器負(fù)極相連；
[0011] 指示燈開關(guān)電路，包括有指示燈觸發(fā)端、指示燈第一輸入端和指示燈第二輸入端， 所述指示燈觸發(fā)端和所述門電路的第一采樣信號輸出端相連，所述指示燈第二輸入端和所 述充電狀態(tài)采樣電路的第四采樣信號輸出端共接后可與外接的充電器負(fù)極相連，外接充電 器的正極則可連接所述串聯(lián)鋰電池的最后一節(jié)鋰電池（DCn)的正極；并且，所述指示燈第 一輸入端和所述外接充電器的正極之間串接有作為指示燈的發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管的 負(fù)極和所述指示燈第一輸入端相連，該發(fā)光二極管的正極和所述串聯(lián)鋰電池的最后一節(jié)鋰 電池的正極相連。指示燈可以用發(fā)光二極管，也可以用其他光源實現(xiàn)。
[0012] 作為優(yōu)選，所述的電池電壓采樣電路的采樣信號可以為串聯(lián)輸出，該電池電壓采 樣電路包括有對應(yīng)每一節(jié)鋰電池設(shè)置的電壓采樣恒流源、電壓采樣比較器和電壓采樣與門 電路；其中，每一所述電壓采樣恒流源的正極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的電壓采樣比較器的負(fù)極 輸入端相連，每一所述電壓采樣比較器的正極輸入端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的正極相連，每一 所述電壓采樣恒流源的負(fù)極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的負(fù)極相連，每一所述電壓采樣比較器的輸 出端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的電壓采樣與門電路的第二輸入端相連，除第一節(jié)鋰電池之外，其 余每一所述電壓采樣與門電路的輸出端直接與相鄰后面一節(jié)鋰電池所對應(yīng)的電壓采樣與 門電路的第一輸入端相連；并且，第一節(jié)鋰電池所對應(yīng)的電壓米樣與門電路的輸出端作為 所述電池電壓米樣電路的米樣輸出端，最后一節(jié)鋰電池所對應(yīng)的電壓米樣與門電路的第一 輸入端直接與該最后一節(jié)鋰電池的正極相連。
[0013] 作為另一優(yōu)選，所述的電池電壓采樣電路的采樣信號可以為并聯(lián)輸出，該電池電 壓采樣電路包括有對應(yīng)每一節(jié)鋰電池設(shè)置的電壓采樣恒流源、電壓采樣比較器、P溝道電壓 采樣場效應(yīng)管、第二三極管、第三三極管、第四電阻、第五電阻和第六電阻；其中，每一所述 電壓采樣恒流源的正極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的電壓采樣比較器的負(fù)極輸入端相連，每一所述 電壓采樣比較器的正極輸入端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的正極相連，每一所述電壓采樣恒流源的 負(fù)極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的負(fù)極相連，每一所述電壓采樣比較器的輸出端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池 的電壓采樣場效應(yīng)管的柵極相連，每一所述電壓采樣場效應(yīng)管的源極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的 正極相連，每一所述電壓采樣場效應(yīng)管的漏極共接于一點(diǎn)后分為兩路，一路經(jīng)所述第六電 阻和第一節(jié)鋰電池的負(fù)極相連，另一路和所述第二三極管的基極相連，該第二三極管的集 電極第一路經(jīng)所述第四電阻連接直流電源，第二路和所述第三三極管的基極相連，所述第 三三極管的集電極作為所述電池電壓采樣電路的采樣輸出端經(jīng)所述第五電阻連接所述直 流電源，所述第二三極管的發(fā)射極和所述第三三極管的發(fā)射極共接后連接所述第一節(jié)鋰電 池的負(fù)極。
[0014] 作為優(yōu)選，所述的門電路可以為與門電路，所述與門電路的第一輸入端作為所述 第一采樣信號輸入端和所述電池電壓采樣電路的采樣輸出端相連，該與門電路的第二輸入 端作為所述第二采樣信號輸入端和所述充電狀態(tài)采樣電路的第二采樣信號輸出端相連，該 與門電路的輸出端作為所述第一采樣信號輸出端和所述指示燈觸發(fā)端相連。
[0015] 作為另一優(yōu)選，所述的門電路也可以為或非門電路，所述或非門電路的第一輸入 端作為所述第一采樣信號輸入端和所述電池電壓采樣電路的采樣輸出端相連，該或非門電 路的第二輸入端作為所述第二采樣信號輸入端和所述充電狀態(tài)采樣電路的第二采樣信號 輸出端相連，該或非門電路的輸出端作為所述第一采樣信號輸出端和所述指示燈觸發(fā)端相 連。
[0016] 作為優(yōu)選，所述充電狀態(tài)采樣電路簡單地可以為比較器，所述比較器的正極輸入 端和所述指示燈第二輸入端相連，該比較器的負(fù)極輸入端和所述串聯(lián)鋰電池的第一節(jié)鋰電 池的負(fù)極相連，所述比較器的輸出端和所述門電路的第二采樣信號輸入端相連。
[0017] 為了防止比較器誤動作，提高比較器的檢測準(zhǔn)確性，作為優(yōu)選，所述充電狀態(tài)采樣 電路還包括有穩(wěn)壓直流源，所述穩(wěn)壓直流源的正極和所述比較器的正極輸入端相連，所述 穩(wěn)壓直流源的負(fù)極和所述指示燈第二輸入端相連。
[0018] 作為優(yōu)選，所述的充電控制電路可以為如下結(jié)構(gòu)，該充電控制電路包括有非門電 路和N溝道第一場效應(yīng)管，所述非門電路的輸入端和所述門電路的第一米樣信號輸入端相 連，所述非門電路的輸出端和所述第一場效應(yīng)管的柵極相連，該第一場效應(yīng)管的漏極和所 述第一節(jié)鋰電池的負(fù)極相連；相應(yīng)地，所述的指示燈開關(guān)電路包括有N溝道第二場效應(yīng)管， 所述第二場效應(yīng)管的柵極和所述門電路的輸出端相連，所述第二場效應(yīng)管的源極和所述第 一場效應(yīng)管的源極相連，所述第二場效應(yīng)管的漏極和作為指示燈的發(fā)光二極管負(fù)極相連， 發(fā)光二極管的正極和所述串聯(lián)鋰電池的最后一節(jié)鋰電池的正極相連。
[0019] 作為另一優(yōu)選，所述充電控制電路也可以為如下結(jié)構(gòu)：該充電控制電路包括有第 一電阻、第二電阻、第一三極管、N溝道第三場效應(yīng)管和P溝道第四場效應(yīng)管，其中，所述的 第三場效應(yīng)管的漏極和所述第一節(jié)鋰電池的負(fù)極相連，該第三場效應(yīng)管的柵極一路經(jīng)所述 第一電阻和直流電源相連，另一路和所述第一三極管的集電極相連，所述第一三極管的基 極一路經(jīng)所述第二電阻和該第一三極管的發(fā)射極相連，另一路和所述第四場效應(yīng)管的漏極 相連，該第四場效應(yīng)管的源極連接所述直流電源，該第四場效應(yīng)管的柵極作為充電控制觸 發(fā)端和所述門電路的第一采樣信號輸入端相連；相應(yīng)地，所述的指示燈開關(guān)電路包括有第 三電阻和第四三極管，所述第四三極管的基極一路和所述門電路的第一采樣信號輸出端相 連，另一路經(jīng)所述第三電阻和該第四三極管的發(fā)射極相連，所述第四三極管的集電極和作 為指示燈的發(fā)光二極管負(fù)極相連，發(fā)光二極管的正極和所述串聯(lián)鋰電池的最后一節(jié)鋰電池 的正極相連，所述第三場效應(yīng)管的源極和第一三極管的發(fā)射極共接后與所述第四三極管的 發(fā)射極相連。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：對現(xiàn)有充電狀態(tài)指示電路做了改進(jìn)， 使得改進(jìn)后的充電指示電路在工作時，能夠檢測每一節(jié)鋰電池的電量，只有在每節(jié)鋰電池 都充滿電后，指示燈才亮，以確保整個電池組充電到最大容量；另外，本實用新型的電路設(shè) 計方案能夠保證充電指示燈的電流始終由外接的充電器供電，如果指示燈與電池組連為一 體，一旦充電器撤離，指示燈即不亮，在電池組充滿電后指示燈不會消耗電池的電量，從而 延長電池組的存放時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021] 圖1為本實用新型的電路原理圖之一。
[0022] 圖2為本實用新型的電路原理圖之二。
[0023] 圖3為本實用新型實施例一的具體電路結(jié)構(gòu)圖。
[0024] 圖4為本實用新型實施例二的具體電路結(jié)構(gòu)圖。
[0025] 圖5為本實用新型實施例三的具體電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0027] 如圖1、圖2所示，為本實用新型的電路原理圖，本實用新型涉及一種鋰電池組的 充電狀態(tài)指示電路，該充電狀態(tài)指示電路包括有
[0028] 至少兩節(jié)依次相互串聯(lián)的鋰電池 DCi(i=l、2…η);
[0029] 電池電壓米樣電路1，具有多個米樣輸入端和一個米樣輸出端12,每節(jié)鋰電池 DCi(i=l、2…η)的正負(fù)極兩端分別連接至電池電壓采樣電路1的對應(yīng)采樣輸入端；
[0030] 門電路2,包括有第一米樣信號輸入端21、第二米樣信號輸入端22和第一米樣信 號輸出端23,電池電壓米樣電路1的米樣輸出端和門電路2的第一米樣信號輸入端21相 連；
[0031] 充電狀態(tài)米樣電路3,包括有第三米樣信號輸入端31、第四米樣信號輸入端32和 第二采樣信號輸出端33,充電狀態(tài)采樣電路3的第三采樣信號輸入端31和串聯(lián)鋰電池的第 一節(jié)鋰電池 DC1負(fù)極相連，充電狀態(tài)采樣電路3的第二采樣信號輸出端33和門電路2的第 二米樣信號輸入端22相連；
[0032] 充電控制電路4,包括有充電控制觸發(fā)端41、充電控制輸入端42和充電控制輸出 端43,充電控制觸發(fā)端41和門電路2的第一米樣信號輸入端21相連，充電控制輸入端42 和串聯(lián)鋰電池的第一節(jié)鋰電池 DC1的負(fù)極相連，充電控制輸出端43和充電狀態(tài)采樣電路3 的第四采樣信號輸入端32共接后可與外接的充電器6負(fù)極相連；
[0033] 指示燈開關(guān)電路5,包括有指示燈觸發(fā)端51、指示燈第一輸入端52和指示燈第二 輸入端53,指不燈觸發(fā)端51和門電路2的第一米樣信號輸出端23相連，指不燈第二輸入 端53和充電狀態(tài)采樣電路3的第四采樣信號輸入端32共接后可與外接的充電器6負(fù)極相 連。
[0034] 本實用新型的充電狀態(tài)指示電路中的指示燈優(yōu)選地為發(fā)光二極管LED (指示燈也 可以為其他的光源)，該發(fā)光二極管LED是串聯(lián)在指示燈第一輸入端52和外接充電器6的正 極之間，發(fā)光二極管LED的負(fù)極和指示燈第一輸入端52相連，發(fā)光二極管LED的正極和外 接充電器6的正極共接后連接串聯(lián)鋰電池的最后一節(jié)鋰電池 DCn的正極；發(fā)光二極管LED 可以和鋰電池組連為一體，即只有充電器6的正負(fù)極兩端可脫離鋰電池電路，參見圖1 ;發(fā) 光二極管LED也可以和充電器6連為一體，即發(fā)光二極管LED的負(fù)極、充電器6的正負(fù)極均 可脫離鋰電池電路，參見圖2。圖3?圖5是針對本實用新型電路原理圖所設(shè)計的具體電路 連接結(jié)構(gòu)圖。
[0035] 實施例一，如圖3所示：
[0036] 本實施例包括有多節(jié)依次相互串聯(lián)的鋰電池0(^(1=1、2?11)，電池電壓采樣電路、 門電路、充電狀態(tài)采樣電路、充電控制電路、指示燈開關(guān)電路、發(fā)光二極管LED和可拆卸的 外接充電器6。
[0037] 其中，電池電壓采樣電路包括有對應(yīng)每一節(jié)鋰電池 DCi(i=l、2…η)設(shè)置的電壓采 樣恒流源Ei (i=l、2…η)、電壓采樣比較器BGi (i=l、2…η)和電壓采樣與門電路ANDi (i=l、 2 …η);
[0038] 每一電壓采樣恒流源Ei(i=l、2…η)的正極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池 DCi(i=l、2"-n) 的電壓采樣比較器BGi α=1、2···η)的負(fù)極輸入端相連，每一電壓采樣比較器BGi (i=l、 2…η)的正極輸入端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池 DCi(i=l、2···!!)的正極相連，每一電壓采樣恒流 源Ei(i=l、2…η)的負(fù)極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池 DCi(i=l、2…η)的負(fù)極相連，每一電壓采樣比 較器BGi(i=l、2···!!)的輸出端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池 DCi(i=l、2···!!)的電壓采樣與門電路 ANDi(i=l、2···!!)的第二輸入端相連，除第一節(jié)鋰電池 DC1之外，其余每一電壓采樣與門電 路ANDi(i=l、2…η)的輸出端直接與相鄰后面一節(jié)鋰電池所對應(yīng)的電壓采樣與門電路的第 一輸入端相連；第一節(jié)鋰電池 DC1所對應(yīng)的電壓采樣與門電路AND1的輸出端作為整個電池 電壓采樣電路1的采樣輸出端，最后一節(jié)鋰電池 DCn所對應(yīng)的電壓采樣與門電路ANDn的第 一輸入端直接與該最后一節(jié)鋰電池 DCn的正極相連。
[0039] 門電路采用與門電路AND0,充電狀態(tài)采樣電路為比較器BG0,其中，與門電路AND0 的第一輸入端和第一節(jié)鋰電池 DC1所對應(yīng)的電壓米樣與門電路AND1的輸出端相連，與門電 路AND0的第二輸入端和比較器BG0的輸出端相連，比較器BG0的負(fù)極輸入端和串聯(lián)鋰電池 的第一節(jié)鋰電池 DC1的負(fù)極相連。
[0040] 充電控制電路4包括有非門電路INV0和N溝道第一場效應(yīng)管K1，非門電路INV0 的輸入端和與門電路AND0的第一輸入端相連，非門電路INV0的輸出端和第一場效應(yīng)管K1 的柵極相連，第一場效應(yīng)管K1的漏極和第一節(jié)鋰電池 DC1的負(fù)極相連；
[0041] 相應(yīng)地，指示燈開關(guān)電路5包括有N溝道第二場效應(yīng)管K2,第二場效應(yīng)管K2的柵 極和與門電路AND0的輸出端相連，第二場效應(yīng)管K2的源極和第一場效應(yīng)管K1的源極共接 后與比較器BG0的正極輸入端相連，第二場效應(yīng)管K2的漏極和作為指示燈的發(fā)光二極管 LED負(fù)極相連，該發(fā)光二極管LED正極連接最后一節(jié)鋰電池 DCn的正極；充電器6的兩端可 拆卸的連接在充電指示電路上，其中，充電器6的正極和發(fā)光二極管LED的負(fù)極共接后連接 最后一節(jié)鋰電池 DCn的正極，充電器6的負(fù)極則和第二場效應(yīng)管K2的源極相連。
[0042] 上述電路的工作原理為：當(dāng)外接充電器6后，鋰電池組開始處于充電狀態(tài)，只要 有一節(jié)鋰電池沒有充滿電，則電池電壓采樣電路的采樣輸出端12就不會有信號輸出，只有 當(dāng)全部的鋰電池均充滿電后，電池電壓采樣電路的采樣輸出端12才輸出信號給后續(xù)電路， 由此保證每節(jié)鋰電池能夠充電均勻，整個電池組充電至最大容量，此時，發(fā)光二極管LED點(diǎn) 亮，提示鋰電池的電量已經(jīng)充滿；當(dāng)撤離充電器6后，比較器BG0的兩個輸入端之間的電壓 恢復(fù)過零狀態(tài)，此時，第一場效應(yīng)管K1和第二場效應(yīng)管K2斷開，發(fā)光二極管LED熄滅，即發(fā) 光二極管LED在外接充電器撤離后不再繼續(xù)點(diǎn)亮，不會消耗鋰電池組的電能，延長鋰電池 組的存放時間。
[0043] 實施例二，如圖4所示：
[0044] 本實施例的電路和實施例一的電路區(qū)別在于：充電控制電路和指示燈開關(guān)電路不 同，其余的電路連接結(jié)構(gòu)和實施例一完全相同。
[0045] 本實施例的充電控制電路4包括有第一電阻R1、第二電阻R2、第一三極管Q1、N溝 道第三場效應(yīng)管K3和P溝道第四場效應(yīng)管K4,其中，第三場效應(yīng)管K3的漏極和第一節(jié)鋰電 池 DC1的負(fù)極相連，該第三場效應(yīng)管K3的柵極一路經(jīng)第一電阻R1和直流電源DC相連，另 一路和第一三極管Q1的集電極相連，第一三極管Q1的基極一路經(jīng)第二電阻R2和該第一三 極管Q1的發(fā)射極相連，另一路和第四場效應(yīng)管K4的漏極相連，該第四場效應(yīng)管K4的源極 連接所述直流電源DC，該第四場效應(yīng)管K4的柵極作為充電控制觸發(fā)端和與門電路ANDO的 第一輸入端相連；
[0046] 相應(yīng)地，指示燈開關(guān)電路5包括有第三電阻R3和第四三極管Q4,第四三極管Q4的 基極一路和與門電路AND0的輸出端相連，另一路經(jīng)第三電阻R3和該第四三極管Q4的發(fā)射 極相連，第四三極管Q4的集電極和發(fā)光二極管LED負(fù)極相連，發(fā)光二極管LED的正極和充 電器6的正極共接后連接最后一節(jié)鋰電池 DCn的正極，充電器6的負(fù)極則連接在第四三極 管Q4的發(fā)射極上，第三場效應(yīng)管K3的源極和第一三極管Q1的發(fā)射極共接后與第四三極管 Q4的發(fā)射極相連，比較器BG0的正極輸入端也共接于第四三極管Q4的發(fā)射極。
[0047] 本實施例的電路工作原理和實施例一相同。
[0048] 實施例三，如圖5所示：
[0049] 本實施例包括有多節(jié)依次相互串聯(lián)的鋰電池0(^(1=1、2?"11)，電池電壓采樣電路、 門電路、充電狀態(tài)采樣電路、充電控制電路、指示燈開關(guān)電路、可拆卸的發(fā)光二極管LED和 可拆卸的外接充電器6。
[0050] 其中，本實施例的電池電壓采樣電路采用如下結(jié)構(gòu)：該電池電壓采樣電路包括有 對應(yīng)每一節(jié)鋰電池 DCi(i=l、2···!!)設(shè)置的電壓采樣恒流源Ei(i=l、2…η)、電壓采樣比較器 BGi (i=l、2…η)、Ρ溝道電壓采樣場效應(yīng)管Kdi (i=l、2...n)、第二三極管Q2、第三三極管Q3、 第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6 ;
[0051] 其中，每一電壓采樣恒流源Ei (i=l、2…η)的正極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池 DCi (i=l、2··· η)的電壓采樣比較器BGi(i=l、2…η)的負(fù)極輸入端相連，每一電壓采樣比較器BGi(i=l、 2…η)的正極輸入端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池 DCi α=1、2···η)的正極相連，每一電壓采樣恒流 源Ei(i=l、2…η)的負(fù)極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池 DCi(i=l、2…η)的負(fù)極相連，每一電壓采樣比 較器BGi (i=l、2…η)的輸出端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池 DCi (i=l、2…η)的電壓采樣場效應(yīng)管 1(虹（1=1、2?11)的柵極相連，每一電壓采樣場效應(yīng)管1(虹（1=1、2?11)的源極和對應(yīng)本節(jié)鋰 電池 DCi(i=l、2···]!)的正極相連，每一電壓采樣場效應(yīng)管Κ(?(?=1、2···η)的漏極共接于一 點(diǎn)后分為兩路，一路經(jīng)第六電阻R6和第一節(jié)鋰電池 DC1的負(fù)極相連，另一路和第二三極管 Q2的基極相連，該第二三極管Q2的集電極第一路經(jīng)第四電阻R4連接直流電源，第二路和第 三三極管Q3的基極相連，第三三極管Q3的集電極作為電池電壓采樣電路的采樣輸出端經(jīng) 第五電阻R5連接所述直流電源DC，第二三極管Q2的發(fā)射極和第三三極管Q3的發(fā)射極共接 后連接第一節(jié)鋰電池 DC1的負(fù)極。
[0052] 本實施例的門電路采用或非門電路0R，充電狀態(tài)采樣電路3為比較器BG0,或非門 電路0R的第一輸入端和第三三極管Q3的集電極相連，或非門電路0R的第二輸入端和比較 器BG0的輸出端相連，比較器BG0的負(fù)極輸入端和串聯(lián)鋰電池的第一節(jié)鋰電池 DC1的負(fù)極 相連，比較器BG0的輸出端和門電路2的第二米樣信號輸入端22相連。
[0053] 充電控制電路4包括有第一電阻R1、第二電阻R2、第一三極管Q1、第三場效應(yīng)管 K3和第四場效應(yīng)管K4,其中，第三場效應(yīng)管K3的漏極和第一節(jié)鋰電池 DC1的負(fù)極相連，第 三場效應(yīng)管K3的柵極一路經(jīng)第一電阻R1和直流電源DC相連，另一路和第一三極管Q1的 集電極相連，第一三極管Q1的基極一路經(jīng)第二電阻R2和該第一三極管Q1的發(fā)射極相連， 另一路和第四場效應(yīng)管K4的漏極相連，第四場效應(yīng)管K4的源極連接直流電源DC，第四場效 應(yīng)管K4的柵極作為充電控制觸發(fā)端和或非門電路0R的第一輸入端相連。
[0054] 相應(yīng)地，指示燈開關(guān)電路5包括有第三電阻R3和第四三極管Q4,第四三極管Q4的 基極一路和或非門電路0R的輸出端相連，另一路經(jīng)第三電阻R3和第四三極管Q4的發(fā)射極 相連，第四三極管Q4的集電極和發(fā)光二極管LED負(fù)極相連，比較器BG0的正極輸入端、第三 場效應(yīng)管K3的源極和第一三極管Q1的發(fā)射極共接后均與第四三極管Q4的發(fā)射極相連，充 電器6的正極和發(fā)光二極管LED的正極共接后連接最后一節(jié)鋰電池 DCn的正極，充電器6 的負(fù)極則連接在第四三極管Q4的發(fā)射極上。
[0055] 本實施例的工作原理和實施例一相同，本實施例的電池電壓采樣電路和門電路采 用不同的具體電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了實施例一和實施例二中對應(yīng)電路的相同效果，可以將前兩個 實施例中的電池電壓采樣電路和門電路替換成本實施例的相應(yīng)電路結(jié)構(gòu)，同樣能夠達(dá)到保 證每節(jié)鋰電池充電均勻和發(fā)光二極管在充電器撤除后不消耗鋰電池組電能的目的。
[0056] 另外，為了保證比較器電路的工作穩(wěn)定性和可靠性，避免干擾和誤操作，上述三個 實施例中的充電狀態(tài)采樣電路3內(nèi)還可以包括有一個穩(wěn)壓直流源E0，參見圖5，該穩(wěn)壓直流 源E0的正極和比較器BG0的正極輸入端相連，穩(wěn)壓直流源E0的負(fù)極和指示燈開關(guān)電路5 的指示燈第二輸入端53相連，即圖5所示，穩(wěn)壓直流源E0的負(fù)極和第四三極管Q4的發(fā)射 極相連。
【權(quán)利要求】
1. 一種鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，包括有至少兩節(jié)依次相互串聯(lián)的鋰電池（DC1、 DC2…DCn)，其特征在于：所述的充電狀態(tài)指示電路還包括有 電池電壓采樣電路（1)，具有多個采樣輸入端和一個采樣輸出端（12)，每節(jié)所述鋰電 池（DC1、DC2…DCn)的正負(fù)極兩端分別連接至所述電池電壓采樣電路（1)的對應(yīng)采樣輸入 端； 門電路（2)，包括有第一采樣信號輸入端（21)、第二采樣信號輸入端（22)和第一采樣 信號輸出端（23)，所述電池電壓米樣電路（1)的米樣輸出端和所述門電路（2)的第一米樣 信號輸入端（21)相連； 充電狀態(tài)米樣電路（3)，包括有第三米樣信號輸入端（31)、第四米樣信號輸入端（32) 和第二采樣信號輸出端（33)，所述充電狀態(tài)采樣電路（3)的第三采樣信號輸入端（31)和所 述串聯(lián)鋰電池的第一節(jié)鋰電池（DC1)負(fù)極相連，所述充電狀態(tài)采樣電路（3)的第二采樣信 號輸出端（33)和所述門電路（2)的第二采樣信號輸入端（22)相連； 充電控制電路（4)，包括有充電控制觸發(fā)端（41)、充電控制輸入端（42)和充電控制輸 出端（43)，所述充電控制觸發(fā)端（41)和所述門電路（2)的第一采樣信號輸入端（21)相連， 所述充電控制輸入端（42)和所述串聯(lián)鋰電池的第一節(jié)鋰電池（DC1)的負(fù)極相連，所述充電 控制輸出端（43)和所述充電狀態(tài)采樣電路（3)的第四采樣信號輸入端（32)共接后可與外 接的充電器（6)負(fù)極相連； 指示燈開關(guān)電路（5)，包括有指示燈觸發(fā)端（51)、指示燈第一輸入端（52)和指示燈第 二輸入端（53)，所述指示燈觸發(fā)端（51)和所述門電路（2)的第一采樣信號輸出端（23)相 連，所述指示燈第二輸入端（53)和所述充電狀態(tài)采樣電路（3)的第四采樣信號輸入端（32) 共接后可與外接的充電器（6)負(fù)極相連，外接充電器（6)的正極則可連接所述串聯(lián)鋰電池 的最后一節(jié)鋰電池（DCn)的正極；并且，所述指示燈第一輸入端（52)和所述外接充電器 (6)的正極之間串接有作為指示燈的發(fā)光二極管（LED)，該發(fā)光二極管（LED)的負(fù)極和所述 指示燈開關(guān)電路（5)的指示燈第一輸入端（52)相連，該發(fā)光二極管（LED)的正極和所述串 聯(lián)鋰電池的最后一節(jié)鋰電池（DCn)的正極相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，其特征在于：所述的電池電 壓采樣電路（1)包括有對應(yīng)每一節(jié)鋰電池（DC1、DC2…DCn)設(shè)置的電壓采樣恒流源（E1、 E2…En)、電壓采樣比較器（BG1、BG2…BGn)和電壓采樣與門電路（ANDl、AND2?"ANDn); 其中，每一所述電壓采樣恒流源的正極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的電壓采樣比較器的負(fù)極 輸入端相連，每一所述電壓采樣比較器的正極輸入端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的正極相連，每一 所述電壓采樣恒流源的負(fù)極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的負(fù)極相連，每一所述電壓采樣比較器的輸 出端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的電壓采樣與門電路的第二輸入端相連，除第一節(jié)鋰電池（DC1)之 夕卜，其余每一所述電壓采樣與門電路的輸出端直接與相鄰后面一節(jié)鋰電池所對應(yīng)的電壓采 樣與門電路的第一輸入端相連； 并且，第一節(jié)鋰電池（DC1)所對應(yīng)的電壓采樣與門電路的輸出端作為所述電池電壓采 樣電路（1)的米樣輸出端，最后一節(jié)鋰電池（DCn)所對應(yīng)的電壓米樣與門電路的第一輸入 端直接與該最后一節(jié)鋰電池（DCn)的正極相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，其特征在于：所述的電池電 壓采樣電路（1)包括有對應(yīng)每一節(jié)鋰電池（DC1、DC2…DCn)設(shè)置的電壓采樣恒流源（E1、 E2…En)、電壓采樣比較器（BGl、BG2...BGn)、P溝道電壓采樣場效應(yīng)管（Kdl、Kd2...Kdn)、第 二三極管（Q2)、第三三極管（Q3)、第四電阻（R4)、第五電阻（R5)和第六電阻（R6); 其中，每一所述電壓采樣恒流源的正極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的電壓采樣比較器的負(fù)極 輸入端相連，每一所述電壓采樣比較器的正極輸入端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的正極相連，每一 所述電壓采樣恒流源的負(fù)極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的負(fù)極相連，每一所述電壓采樣比較器的輸 出端和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的電壓采樣場效應(yīng)管的柵極相連，每一所述電壓采樣場效應(yīng)管的源 極和對應(yīng)本節(jié)鋰電池的正極相連，每一所述電壓采樣場效應(yīng)管的漏極共接于一點(diǎn)后分為兩 路，一路經(jīng)所述第六電阻（R6)和第一節(jié)鋰電池（DC1)的負(fù)極相連，另一路和所述第二三極 管（Q2)的基極相連，該第二三極管（Q2)的集電極第一路經(jīng)所述第四電阻（R4)連接直流電 源，第二路和所述第三三極管（Q3)的基極相連，所述第三三極管（Q3)的集電極作為所述電 池電壓采樣電路（1)的采樣輸出端經(jīng)所述第五電阻（R5)連接所述直流電源，所述第二三極 管（Q2)的發(fā)射極和所述第三三極管（Q3)的發(fā)射極共接后連接所述第一節(jié)鋰電池（DC1)的 負(fù)極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，其特征在于：所述的門電路 (2)為與門電路（ANDO)，所述與門電路（ANDO)的第一輸入端作為所述第一米樣信號輸入端 (21)和所述電池電壓采樣電路（1)的采樣輸出端相連，該與門電路（ANDO)的第二輸入端 作為所述第二采樣信號輸入端（22)和所述充電狀態(tài)采樣電路（3)的第二采樣信號輸出端 (33)相連，該與門電路（ANDO)的輸出端作為所述第一采樣信號輸出端（23)和所述指示燈 觸發(fā)端（51)相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，其特征在于：所述的門電路 (2)為或非門電路（OR)，所述或非門電路（OR)的第一輸入端作為所述第一米樣信號輸入端 (21)和所述電池電壓采樣電路（1)的采樣輸出端相連，該或非門電路（OR)的第二輸入端 作為所述第二采樣信號輸入端（22)和所述充電狀態(tài)采樣電路（3)的第二采樣信號輸出端 (33)相連，該或非門電路（OR)的輸出端作為所述第一采樣信號輸出端（23)和所述指示燈 觸發(fā)端（51)相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，其特征在于：所述充電狀態(tài) 采樣電路（3)為比較器（BG0)，所述比較器（BG0)的正極輸入端和所述指示燈第二輸入端 (53)相連，該比較器（BG0)的負(fù)極輸入端和所述串聯(lián)鋰電池的第一節(jié)鋰電池（DC1)的負(fù)極 相連，所述比較器（BG0)的輸出端和所述門電路（2)的第二采樣信號輸入端（22)相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，其特征在于：所述充電狀態(tài) 采樣電路（3)還包括有穩(wěn)壓直流源（E0)，所述穩(wěn)壓直流源（E0)的正極和所述比較器（BG0) 的正極輸入端相連，所述穩(wěn)壓直流源（E0)的負(fù)極和所述指示燈第二輸入端（53)相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，其特征在于：所述的充電控 制電路⑷包括有非門電路（INV0)和N溝道第一場效應(yīng)管（K1)，所述非門電路（INV0)的 輸入端和所述門電路（2)的第一采樣信號輸入端（21)相連，所述非門電路（INV0)的輸出 端和所述第一場效應(yīng)管（K1)的柵極相連，該第一場效應(yīng)管（K1)的漏極和所述第一節(jié)鋰電 池（DC1)的負(fù)極相連； 相應(yīng)地，所述的指示燈開關(guān)電路（5)包括有N溝道第二場效應(yīng)管（K2)，所述第二場效應(yīng) 管（K2)的柵極和所述門電路⑵的輸出端（23)相連，所述第二場效應(yīng)管（K2)的源極和所 述第一場效應(yīng)管（K1)的源極相連，所述第二場效應(yīng)管（K2)的漏極和發(fā)光二極管（LED)負(fù) 極相連，該發(fā)光二極管（LED)的正極和所述串聯(lián)鋰電池的最后一節(jié)鋰電池（DCn)的正極相 連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池組的充電狀態(tài)指示電路，其特征在于：所述充電控制 電路（4)包括有第一電阻（R1)、第二電阻（R2)、第一三極管（Ql)、N溝道第三場效應(yīng)管（K3) 和P溝道第四場效應(yīng)管（K4)，其中，所述的第三場效應(yīng)管（K3)的漏極和所述第一節(jié)鋰電池 (DC1)的負(fù)極相連，該第三場效應(yīng)管（K3)的柵極一路經(jīng)所述第一電阻（R1)和直流電源相 連，另一路和所述第一三極管（Q1)的集電極相連，所述第一三極管（Q1)的基極一路經(jīng)所述 第二電阻（R2)和該第一三極管（Q1)的發(fā)射極相連，另一路和所述第四場效應(yīng)管（K4)的漏 極相連，該第四場效應(yīng)管（K4)的源極連接所述直流電源，該第四場效應(yīng)管（K4)的柵極作為 充電控制觸發(fā)端（41)和所述門電路（2)的第一采樣信號輸入端（21)相連； 相應(yīng)地，所述的指示燈開關(guān)電路（5)包括有第三電阻（R3)和第四三極管（Q4)，所述第 四三極管（Q4)的基極一路和所述門電路（2)的第一采樣信號輸出端（23)相連，另一路經(jīng) 所述第三電阻（R3)和該第四三極管（Q4)的發(fā)射極相連，所述第四三極管（Q4)的集電極和 發(fā)光二極管（LED)負(fù)極相連，該發(fā)光二極管（LED)的正極和所述串聯(lián)鋰電池的最后一節(jié)鋰 電池（DCn)的正極相連，所述第三場效應(yīng)管（K3)的源極和第一三極管（Q1)的發(fā)射極共接 后與所述第四三極管（Q4)的發(fā)射極相連。
【文檔編號】H02J7/00GK203871879SQ201420122063
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】何岳明 申請人:何岳明