[发明专利]一种记忆电池的充电保护电路

说明书

技术领域

本发明属于电池充电保护技术，具体涉及一种具有记忆效应的电池的充电保护电路。

背景技术

目前国家标准强制规定煤矿井下的备用电源不得使用铅酸电池，镍氢电池可作为后备电池之一。但是对镍氢电池长期充电会容易减少电池的使用寿命，而且镍氢电池具有记忆效应，长期浮充可能会造成电池无法充电或充电不足。在井上对镍氢电池的充电时间可以人为控制或使用单片机进行控制，但是对于煤矿井下隔爆电源镍氢电池充电采用人为控制显然不可行；采用单片机控制，一是增加成本，二是增加调试难度，三是在高温（60～80℃）环境下，单片机程序容易出现跑飞的现象，降低可靠性。

发明内容

本发明的目的是提供一种记忆电池的充电保护电路，可以在煤矿井下对电池的充电时间进行控制，且本发明成本低、可靠性高。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：所述记忆电池的充电保护电路，包括：

迟滞电压比较器，所述迟滞电压比较器的正相输入端接电池电压，反相输入端接第一电压，输出端通过反馈支路与正相输入端相连，所述迟滞电压比较器的上限阀值为电池充电曲线上的最高电压值，下限阀值为电池充电曲线上电池放电完毕需要重新充电时对应的电压值；

电压比较器，所述电压比较器的正相输入端接第二电压，反相输入端接电池电压，所述电压比较器的阀值为电池充电曲线上电池充电结束需要停止充电时对应的电压值；

与非门，所述与非门的两个输入端分别连接迟滞电压比较器和电压比较器的输出端，所述与非门的输出端作为该充电保护电路的输出端。

通过一个迟滞电压比较器和一个电压比较器来检测电池充电曲线上的最高电压点、需要停止充电的电压点和需要重新开始充电的电压点，进而可以判断何时电池充满，何时电池放电完毕。当电池充满时，立即停止充电；当电池放电完毕时，开始重新充电。这样可以做到在电池电量消耗完后才重新充电，避免了因为电池的记忆效应而减小电池容量的危害，从而保证了电池的使用寿命。

进一步的，所述电池电压通过第一分压电路与迟滞电压比较器的正相输入端相连，所述电池电压通过第二分压电路与电压比较器的负相输入端相连。即电池电压经过第一分压电路和第二分压电路降压后再输入迟滞电压比较器和电压比较器。

进一步的，所述与非门还与驱动电路相连，所述驱动电路的输出端作为该充电保护电路的输出端。这样可以通过驱动电路直接控制充电电路起充或者停充。

进一步的，所述第一分压电路包括串联的电阻R1和电阻R3,电阻R1的一端接电池电压，另一端接电阻R3，电阻R3的另一端接地，电阻R1和电阻R3的公共端与迟滞比较器的正相输入端相连；

所述第二分压电路包括串联的电阻R7和电阻R8,电阻R7的一端接电池电压，另一端接电阻R8，电阻R8的另一端接地，电阻R7和电阻R8的公共端与迟滞比较器的反相输入端相连；

所述电阻R1和电阻R7的阻值相同，所述电阻R3和电阻R8的阻值相同。

进一步的，所述充电保护电路还包括电源，所述电源通过电阻R2和稳压管D1接地，所述电阻R2和稳压管D1的公共端作为第一电压与迟滞比较器的反相输入端相连，所述稳压管D1的正极接地，负极作为第二电压与电压比较器的正相输入端相连。

进一步的，所述反馈支路包括电阻R4，电阻R4的一端接迟滞比较器的正相输入端，另一端接迟滞比较器的输出端。

进一步的，所述驱动电路包括三极管Q1和三极管Q2，所述三极管Q2的基极通过电阻R5与与非门的输出端相连，发射极接地，集电极通过电阻R6与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极接电池电压，发射极作为所述充电保护电路的输出端。

该充电保护电路结构简单、成本低、无需进行二次调试，且电路没有敏感元件，不易受到环境温度（60～80℃）的影响，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是镍氢电池的充电曲线图；

图2是镍氢电池的充电过程曲线图；

图3是本申请一个实施例的原理框图；

图4是本申请的迟滞电压比较器的工作过程图；

图5是本申请一个实施例的原理框图；

图6是本申请一个实施例的原理框图；