本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種電池低電壓自鎖電路。

背景技術(shù)：

隨著技術(shù)的發(fā)展，充電電池因其充電便利、價格便宜等因素，越來越受到用戶的歡迎。就目前而言，最為廣泛使用的充電電池是鋰電池。鋰電池充放電過程就是鋰離子的嵌入和脫嵌的過程。由于鋰電池內(nèi)部的儲存電能是通過一種可逆的化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)的，因此過度的放電會導(dǎo)致這種化學(xué)變化產(chǎn)生不可逆的反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致電池的故障甚至報(bào)廢等問題。因此，如何在充電電池的電壓過低前對充電電池進(jìn)行保護(hù)，成為目前亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種電池低電壓自鎖電路，以實(shí)現(xiàn)在電池電壓還沒達(dá)到損壞電池的程度前對電池進(jìn)行保護(hù)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種電池低電壓自鎖電路，包括市電電源、電池、與所述市電電源電連接的功放電路、設(shè)置在所述電池和所述功放電路之間的繼電器組、低電壓檢測單元以及設(shè)置在所述低電壓檢測單元和所述繼電器之間的自鎖單元，所述自鎖單元包括第一二極管、集電極均接入一固定電壓的第一三極管和第二三極管，所述第一二極管的負(fù)極、所述第一三極管的基極和所述第二三極管的集電極均與所述低壓檢測單元的輸出端電連接，所述第一三極管的集電極連接在所述第二三極管的基極上，所述第一二極管的正極與所述繼電器組電連接。

較佳的，所述低電壓檢測單元包括一比較器，所述比較器的同相輸入端接入一預(yù)設(shè)電壓，反相輸入端與所述電池的輸出端電連接，所述比較器的輸出端分別與所述第一二極管的負(fù)極、所述第一三極管的基極和所述第二三極管的集電極電連接。

較佳的，所述比較器的輸出端和所述第一二極管之間還串聯(lián)一第二二極管，所述第二二極管的負(fù)極與所述第一二極管的負(fù)極、所述第一三極管的基極和所述第二三極管的集電極電連接。

較佳的，所述自鎖電路還包括用以選擇供電線路的選擇單元以及根據(jù)所述選擇單元的選擇控制所述繼電器組閉合或斷開的繼電器控制單元；

其中，所述選擇單元與所述市電電源的輸出端電連接，所述繼電器控制單元設(shè)置在所述繼電器組和所述選擇單元之間。

較佳的，所述繼電器控制單元包括與所述繼電器組串聯(lián)且與所述第一二極管并聯(lián)的第三三極管和第四三極管，所述選擇單元包括基極與所述市電電源輸出端電連接的第五三極管，所述第三三極管和所述第四三極管的集電極均與所述繼電器組以及所述第一二極管的正極電連接，所述第三三極管的基極與所述第四三極管的發(fā)射極電連接，所述第三三極管、所述第四三極管以及所述第五三極管的發(fā)射極均接地，所述第四三極管的基極與所述第五三極管的集電極電連接。

較佳的，所述第三二極管的集電極和所述第一二極管的正極之間還設(shè)置一第一電阻。

較佳的，所述選擇電路還包括一基極與所述市電電源電連接的第六三極管，所述第六三極管的集電極設(shè)置在所述第一電阻和所述第一二極管的正極之間，發(fā)射極接地。

較佳的，所述繼電器組和所述第三三極管的集電極之間還串聯(lián)有一第三二極管和第四二極管以及與所述第三二極管并聯(lián)的第三繼電器，所述第三二極管的正極與所述第三三極管的集電極電連接，負(fù)極與所述第四二極管的正極電連接。

上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：利用第一三極管和第二三極管形成一自鎖電路，以在電池電壓過低前就將繼電器斷開，達(dá)到保護(hù)電池、提高電池壽命的效果。此外，選擇電路和繼電器控制電路的配合使用，實(shí)現(xiàn)了市電電壓供電時斷開電池組的供電，防止了電池組一直工作的情況，降低了電池組的使用率，提高了電池組的使用周期。

附圖說明

參考所附附圖，以更加充分的描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。

圖1為本發(fā)明一種電池低電壓自鎖電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2位本發(fā)明一種電池低電壓自鎖電路的電路圖；

附圖中：M1、電池；M2、市電電源；M3、功放電路；M4、繼電器組；M5、低電壓檢測單元；M6、自鎖單元；M7、選擇單元；M8、繼電器控制單元；Q1、第一三極管；Q2、第二三極管；Q3、第三三極管；Q4、第四三極管；Q5、第五三極管；Q6、第六三極管；D1、第一二極管；D2、第二二極管；D3、第三二極管；D4、第四二極管；R1、第一電阻；R2、第二電阻；R3、第三電阻；JK1A、第一繼電器；JK2A、第二繼電器；JK3A、第三繼電器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明一種電池低電壓自鎖電路進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，一種電池低電壓自鎖電路，包括：

電池M1，用以向功放電路M3供電；

繼電器組M4，設(shè)置在電池M1和功放電路M3之間；

低電壓檢測單元M5，與電池M1連接，用以實(shí)時檢測電池M1的電量狀態(tài)；

自鎖單元M6，設(shè)置在低電壓檢測單元M5和繼電器組M4之間，并與繼電器組M4相連，用以于電池M1的電量低于預(yù)設(shè)值時形成自鎖并控制繼電器組M4斷開。

具體來說，在上述電池低電壓自鎖電路中，繼電器組M4閉合時，電池M1向功放電路M3供電。但是，如果電池M1在電量低于預(yù)定值時，仍然進(jìn)行供電工作，對電池M1的損耗較大，大大的降低了電池M1的壽命。所以設(shè)置一低電壓檢測單元M5，實(shí)時檢測電池M1的電量狀態(tài)，并在電池M1電量低于預(yù)設(shè)值時啟動自鎖單元M6，自鎖單元M6形成自鎖，進(jìn)而控制繼電器組M4斷開。

近一步來講，電池低電壓自鎖電路，還包括：

選擇單元M7，與市電電源M2電連接，用以于市電電源M2供電時進(jìn)行供電電路的選擇；

繼電器控制單元M8，設(shè)置在繼電器組M4和選擇之間，用以根據(jù)選擇單元M7的選擇結(jié)果控制繼電器組M4的閉合或斷開。

具體來說，在上述電池低電壓自鎖電路中，還可通過繼電器控制單元M8控制繼電器的閉合或斷開的。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)選擇單元M7發(fā)現(xiàn)市電電源M2向功放電路M3供電時，繼電器控制單元M8向繼電器組M4提供一低電平信號，進(jìn)而控制繼電器組M4斷開，則此時電池M1停止向功放電路M3供電。

近一步來講，如圖2所示，自鎖電路包括三極管Q1(第一三極管)、三極管Q2(第二三極管)以及二極管D1(第一二極管)，二極管D1的負(fù)極、第一三極管的基極以及第二三極管的發(fā)射極均與低電壓檢測單元M5的輸出端相連接，第一三極管的發(fā)射極和第二三極管的基極連接。此外，第一二極管的正極通過一穩(wěn)壓二極管ZD1連接繼電器控制電路以及電池M1。當(dāng)?shù)碗妷簷z測單元M5檢測到電池M1的電量低于預(yù)定值時輸出一高電平，則此時二極管D1的負(fù)極電壓高于正極電壓，所以二極管D1截止，則此時三極管Q1的基極接入一高電壓，三極管Q1導(dǎo)通。由于三極管Q2的基極連接三極管Q1的發(fā)射極，所以當(dāng)三極管Q1導(dǎo)通后三極管Q2的基極接入一高電壓，則三極管Q2也導(dǎo)通。由此，Q1和Q2形成一回路，則此時自鎖單元M6向繼電器控制單元輸出一低電平，繼電器控制單元控制繼電器組M4斷開，進(jìn)而電池M1停止向功放電路M3供電。

近一步來講，低電壓檢測單元M5包括一比較器U1，該比較器U1的同相輸入端接入一固定電壓(即預(yù)設(shè)電壓)，反相輸入端接入電池M1的輸出端。因此，當(dāng)電池M1的電壓低于預(yù)設(shè)電壓是，比較器U1輸出高電平，反之比較器U1輸出低電平。除此之外，比較器U1的輸出端和二極管D1的負(fù)極、三極管Q1的基極以及三極管Q2的集電極之間還設(shè)置有一二極管D2(第二二極管)，二極管D2的正極與比較器U1的輸出端連接，負(fù)極與二極管D1的正極連接。當(dāng)比較器U1輸出低電平時，二極管D2截止。

近一步來講，繼電器組M4包括繼電器JK1A(第一繼電器)、JK2A(第二繼電器)，穩(wěn)壓二極管ZD1的負(fù)極與繼電器JK1A和JK2A連接，JK1A和JK2A設(shè)置在電池M1和功放電路M3之間。除此之外，穩(wěn)壓二極管ZD1和繼電器JK1A、JK2A之間還串聯(lián)一電阻R1(第一電阻)、二極管D3(第三二極管)以及二極管D4(第四二極管)，其中D3的正極連接JK1A和JK2A的一端，負(fù)極與D3的正極連接，D3的負(fù)極與電阻R1連接。二極管D3還與一繼電器JK3A(第三二極管)并聯(lián)。未發(fā)生自鎖時，JK3A閉合，電流不流經(jīng)D3，且二極管D1的正極電壓大于負(fù)極電壓，二極管D1導(dǎo)通，則此時自鎖電路和低電壓檢測電路形成一回路。發(fā)生自鎖時，由于D1不導(dǎo)通，則R1處于低電壓，繼電器JK3A斷開，二極管D3截止，則JK1A和JK2A也斷開。

近一步來講，繼電器控制單元M8包括三極管Q3(第三三極管)和三極管Q4(第四三極管)，三極管Q3和Q4的集電極均與二極管D3的負(fù)極連接，即二極管Q3、Q4以及電阻R1并聯(lián)，并均與二極管D3串聯(lián)。選擇單元M7包括三極管Q5(第五三極管)，Q5的集電極與Q4的基極連接，基極與市電電源M2連接，集電極接地。當(dāng)市電電源M2供電時，Q5的基極接入高電平，則Q4的基極低電平，進(jìn)而繼電器JK3A斷開，由于D3截止，所以JK1A和JK2A和斷開，即電池M1停止向功放電路M3供電。

近一步來講，選擇單元M7還包括一三極管Q6(第六三極管)，Q6的基極通過一電阻R2(第二電阻)與市電電源M2連接，發(fā)射極與ZD1以及R1并聯(lián)，集電極接地，此外，集電極和基極之間還串聯(lián)一電阻R3(第三電阻)。當(dāng)市電電源M2供電時，Q6的基極接入高電壓，Q6導(dǎo)通，拉低了R1兩端電壓，此時二極管D1截止。此外，Q1和Q2的基極還通過一二極管D5(第五二極管)與Q5的基極連接，Q1和Q2的基極與Q5的負(fù)極連接，進(jìn)而防止了自鎖單元M6繼續(xù)工作。

下面對整體電路圖進(jìn)行詳細(xì)描述：

在低電壓檢測單元M5中，電阻R31、R32以及R33并聯(lián)，且一端均連接在比較器U1的反相輸入端，R32的另一端接入一固定電壓，R33的另一端接地，R31的另一端與電池M1處。電阻R34和R35并聯(lián)，且一端均連接在U1的同相輸入端，電阻R34的另一端接地，R35的另一端接入一固定電壓。此外電阻R35還與一接地的電容C2并聯(lián)，U1串聯(lián)二極管D2以及D1，D2的負(fù)極與D1的正極相連接，D1還與一接入固定電壓的電阻R36并聯(lián)。

在自鎖單元M6中，Q1和Q2的集電極分別串聯(lián)一接入固定電壓的電阻R11和R12，Q1的基極和Q2的發(fā)射極串聯(lián)電阻R14，并與D1并聯(lián)，Q1的發(fā)射極經(jīng)串聯(lián)的電阻R13后接入Q2的基極。Q1和Q2均與D5、R15串聯(lián)，R15的一端接入Q5的基極。ZD1和D3之間還串聯(lián)一濾波單元，該濾波單元由并聯(lián)的R16和C1構(gòu)成。

在選擇單元M7中，市電電源M2的輸出端串聯(lián)一二極管D11和R18后接入Q5的基極，此外R18分別與接地的C3和R17并聯(lián)。D11和R18還均與D12并聯(lián)，D12串聯(lián)一R2后接入Q6的基極，發(fā)射極與ZD1以及R1并聯(lián)，集電極接地，此外，集電極和基極之間還串聯(lián)一接地電阻R3。

在繼電器控制電路中，三極管Q3和Q4的集電極均與二極管D3的負(fù)極連接，Q4的基極串聯(lián)電阻R22、穩(wěn)壓二極管ZD2、R23和C4構(gòu)成的濾波器、電阻R24、二極管D4，二極管D4的正極連接在繼電器控制端上。除此之外，R22還與一接地的電阻R21并聯(lián)。

在上述電池低電壓自鎖電路中，利用Q1和Q2形成一自鎖電路，以在電池電壓過低前就將繼電器斷開，達(dá)到保護(hù)電池、提高電池壽命的效果。此外，選擇電路和繼電器控制電路的配合使用，實(shí)現(xiàn)了市電電壓供電時斷開電池組的供電，防止了電池組一直工作的情況，降低了電池組的使用率，提高了電池組的使用周期。

對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，閱讀上述說明后，各種變化和修正無疑將顯而易見。因此，所附的權(quán)利要求書應(yīng)看作是涵蓋本發(fā)明的真實(shí)意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容，都應(yīng)認(rèn)為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。