專利名稱：一種鋰電池的電壓監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電壓監(jiān)視裝置，尤其涉及工業(yè)電腦上的鋰電池。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)電腦設(shè)備對(duì)便攜性要求越來越高，這就要求整套工業(yè)電腦系統(tǒng)要配備移動(dòng)電源。目前主要移動(dòng)式電源有鋰電池和鉛酸電池，鉛酸電池因?yàn)槠潴w積大，污染重，電池容量小等原因很少用在便攜式設(shè)備上，目前便攜式設(shè)備主要是以使用鋰電池為主。在實(shí)際使用中，經(jīng)常需要及時(shí)掌握鋰電池當(dāng)前的實(shí)際電壓值，以此來判斷是否需要備份系統(tǒng)資料，是否需要對(duì)鋰電池進(jìn)行充放電控制。目前對(duì)鋰電池電量指示方式是在鋰電池組包裝里面放人EEPR0M，里面時(shí)刻記錄著鋰電池容量，電壓，電流等信息，通過專門的儀器和軟件，用戶可以對(duì)EEPROM進(jìn)行讀寫，一般是通過SMBUS進(jìn)行，從而掌控對(duì)鋰電池的實(shí)際電壓值，但是這需要專門的儀器和軟件，在一般工業(yè)電腦系統(tǒng)中沒有特別加入這樣的儀器和軟件。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠監(jiān)視鋰電池的實(shí)際電壓量，在鋰電池電壓處于正常工作范圍之外及時(shí)給予報(bào)警、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鋰電池電壓監(jiān)視裝置。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種鋰電池的電壓監(jiān)視裝置，其特征在于雙路電壓比較器的兩個(gè)同相端分別連接一個(gè)基準(zhǔn)電壓，鋰電池的第一輸出端通過第一分壓電路與雙路電壓比較器中的第一異相端相連， 雙路電壓比較器的第一輸出端連接第一 LED報(bào)警燈的驅(qū)動(dòng)線路輸入端，鋰電池的第二輸出端通過第二分壓電路與雙路電壓比較器的第二異相端相連，雙路電壓比較器的第二輸出端通過反向電路連接第二 LED報(bào)警燈的驅(qū)動(dòng)線路輸入端。其中，第一分壓電路包括分壓電阻Rl和R2，鋰電池的第一輸出端通過分壓電阻Rl 連接第一異相端，分壓電阻R2 —端接地，一端連接第一異相端，設(shè)鋰電池的最低工作電壓為VI，雙路電壓比較器同相端上基準(zhǔn)電壓的電壓值為 V，則分壓電阻Rl和R2的阻值關(guān)系為(R2/(R1+R2))*V1 = V。第二分壓電路包括分壓電阻R3和R4，鋰電池的第二輸出端通過分壓電阻R3連接第二異相端，分壓電阻R4 —端接地，一端連接第二異相端，設(shè)鋰電池的最高工作電壓為V2，雙路電壓比較器同相端上基準(zhǔn)電壓的電壓值為 V,則分壓R3和R4的阻值關(guān)系為(R4/ (R3+R4)) *V2 = V。第一分壓電路的電阻值選擇依據(jù)為當(dāng)鋰電池電壓=最低工作電壓Vl時(shí)，第一異相端電壓值=雙路電壓比較器上的基準(zhǔn)電壓值V，第二分壓電路的電阻值選擇依據(jù)為當(dāng)鋰電池電壓=最高工作電壓V2時(shí)，第二異相端電壓值=雙路電壓比較器上的基準(zhǔn)電壓值V。[0017]根據(jù)實(shí)際工作上的要求，一般比較關(guān)心的是鋰電池的3個(gè)狀態(tài)，1 鋰電池電量飽和狀態(tài)(也就是充滿電，此時(shí)充電應(yīng)停止)，2:鋰電池正常工作狀態(tài)，3 鋰電池電量放完?duì)顟B(tài)(也就是放完電，此時(shí)需要對(duì)鋰電池充電)。這三個(gè)狀態(tài)實(shí)際上只需要兩個(gè)臨界點(diǎn)來界定，既鋰電池正常工作時(shí)的最低工作電壓Vl和最高工作電壓V2 當(dāng)鋰電池的實(shí)際輸出電壓小于Vl時(shí)，鋰電池電量放完，此時(shí)需要及時(shí)對(duì)鋰電池充電，當(dāng)鋰電池的實(shí)際輸出電壓大于V2時(shí)，鋰電池電量飽合，此時(shí)需要對(duì)鋰電池停止充電，當(dāng)鋰電池的實(shí)際輸出電壓界于Vl和V2之間時(shí)，鋰電池處于正常工作狀態(tài)。首先這需要一個(gè)穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓，考慮到現(xiàn)在的USB設(shè)備已經(jīng)普及，而USB 設(shè)備用的就是標(biāo)準(zhǔn)的+5V電壓，就利用一個(gè)TL431CSK穩(wěn)壓管，從+5V中產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的 +2. 5V電壓作為后續(xù)比較器的基準(zhǔn)電壓。電壓比較器的基本原理是當(dāng)同相端電壓高，就輸出高電平，當(dāng)異向端電壓高，就輸出低電平。工業(yè)電腦系統(tǒng)里面，鋰電池電源一般就2個(gè)輸出端，即電池的正極和負(fù)極，在設(shè)計(jì)中，把上述的基準(zhǔn)電壓值2. 5V作為雙路電壓比較器中2個(gè)同相端的輸入，把鋰電池的輸出電壓分別經(jīng)過第一、第二分壓電路分壓后作為雙路電壓比較器中2個(gè)異相端的輸入。這里我們只要選擇合適的分壓電阻阻值就能起到控制的作用，這里需要了解知道的是系統(tǒng)使用過程中，鋰電池組的最高工作電壓V2和最低工作電壓Vl。把最低工作電壓Vl經(jīng)過第一分壓電路分壓后、比較器第一異向端的電壓調(diào)整到 2. 5V，如果鋰電池實(shí)際電壓小于最低工作電壓VI，雙路電壓比較器的第一輸出端輸出高電平，就利用這個(gè)高電平去驅(qū)動(dòng)第一 LED報(bào)警燈。把鋰電池的最高工作電壓V2經(jīng)過分壓電路分壓后、比較器第二異向端的電壓調(diào)整到2. 5V，當(dāng)鋰電池實(shí)際電壓高于這個(gè)最高工作電壓V2時(shí)，雙路電壓比較器的第二輸出端輸出低電平，同時(shí)第二輸出端后面，加入了一個(gè)反相線路把輸出的低電平轉(zhuǎn)化為高電平，再利用這個(gè)高電平輸出去驅(qū)動(dòng)第二 LED報(bào)警燈。當(dāng)鋰電池的實(shí)際電壓位于Vl和V2之間時(shí)，兩個(gè)LED報(bào)警燈都不報(bào)警，此時(shí)為鋰電池的正常工作狀態(tài)。本實(shí)用新型的有益效果在于1、利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了鋰電池電量指示的功能，成本低廉；2、對(duì)于不同的鋰電池組，只需修改兩個(gè)分壓電阻的阻價(jià)，方便調(diào)整；3、有LED燈的發(fā)光顏色指示鋰電池的狀態(tài)，指示效果簡(jiǎn)單明了。

圖1為本實(shí)用新型一種優(yōu)選方案的連接框圖圖2為一種優(yōu)選的電路連接圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，雙路電壓比較器的兩個(gè)同相端分別連接一個(gè)2. 5V的基準(zhǔn)電壓，鋰電池的第一輸出端通過第一分壓電路與雙路電壓比較器中的第一異相端相連，雙路電壓比較器的第一輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路連接第一 LED報(bào)警燈，鋰電池的第二輸出端通過第二分壓電阻與雙路電壓比較器的第二異相端相連，雙路電壓比較器的第二輸出端通過反向電路、驅(qū)動(dòng)電路連接第二 LED報(bào)警燈。雙路電壓比較器選擇的是LM393雙路比較器。其中，第一分壓電路包括分壓電阻Rl和R2，鋰電池的第一輸出端通過分壓電阻Rl 連接第一異相端，分壓電阻R2 —端接地，一端連接第一異相端，第二分壓電路包括分壓電阻R3和R4，鋰電池的第二輸出端通過分壓電阻R3連接第二異相端，分壓電阻R4 —端接地， 一端連接第二異相端，如圖2所示。設(shè)鋰電池的最低工作電壓為VI，最高工作電壓為V2，則分壓電阻Rl和R2的阻值關(guān)系為(R2/(R1+R2))*V1 = 2. 5V ；分壓R3 和 R4 的阻值關(guān)系為(R4/ (R3+R4)) *V2 = 2. 5V。工作中，如果鋰電池實(shí)際電壓小于最低工作電壓VI，雙路電壓比較器的第一輸出端輸出高電平、驅(qū)動(dòng)第一 LED報(bào)警燈發(fā)光報(bào)警；當(dāng)鋰電池實(shí)際電壓高于最高工作電壓V2時(shí)， 雙路電壓比較器的第二輸出端輸出低電平，反相線路把低電平轉(zhuǎn)化為高電平、驅(qū)動(dòng)第二 LED 報(bào)警燈。當(dāng)鋰電池的實(shí)際電壓位于Vl和V2之間時(shí)，兩個(gè)LED報(bào)警燈都不報(bào)警，此時(shí)為鋰電池的正常工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種鋰電池的電壓監(jiān)視裝置，其特征在于雙路電壓比較器的兩個(gè)同相端分別連接一個(gè)基準(zhǔn)電壓，鋰電池的第一輸出端通過第一分壓電路與雙路電壓比較器中的第一異相端相連，雙路電壓比較器的第一輸出端連接第一 LED報(bào)警燈的驅(qū)動(dòng)線路輸入端，鋰電池的第二輸出端通過第二分壓電路與雙路電壓比較器的第二異相端相連，雙路電壓比較器的第二輸出端通過反向電路連接第二 LED報(bào)警燈的驅(qū)動(dòng)線路輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池的電壓監(jiān)視裝置，其特征在于第一分壓電路包括分壓電阻Rl和R2，鋰電池的第一輸出端通過分壓電阻Rl連接第一異相端，分壓電阻R2 —端接地，一端連接第一異相端，設(shè)鋰電池的最低工作電壓為VI，雙路電壓比較器同相端上基準(zhǔn)電壓的電壓值為V，則分壓電阻Rl和R2的阻值關(guān)系為(R2/(R1+R2))*V1 = V。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池的電壓監(jiān)視裝置，其特征在于第二分壓電路包括分壓電阻R3和R4，鋰電池的第二輸出端通過分壓電阻R3連接第二異相端，分壓電阻R4 —端接地，一端連接第二異相端，設(shè)鋰電池的最高工作電壓為V2，雙路電壓比較器同相端上基準(zhǔn)電壓的電壓值為V，則分壓R3和R4的阻值關(guān)系為(R4/(R3+R4)) *V2 = V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池的電壓監(jiān)視裝置，其特征在于所述雙路電壓比較器同相端上基準(zhǔn)電壓的電壓值為2. 5V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池的電壓監(jiān)視裝置，其特征在于所述雙路電壓比較器為L(zhǎng)M393雙路電壓比較器。
專利摘要一種鋰電池的電壓監(jiān)視裝置，雙路電壓比較器的兩個(gè)同相端分別連接一個(gè)基準(zhǔn)電壓，鋰電池的第一輸出端通過第一分壓電路與雙路電壓比較器中的第一異相端相連，雙路電壓比較器的第一輸出端連接第一LED報(bào)警燈的驅(qū)動(dòng)電路輸入端，鋰電池的第二輸出端通過第二分壓電路與雙路電壓比較器的第二異相端相連，雙路電壓比較器的第二輸出端通過反向電路連接第二LED報(bào)警燈的驅(qū)動(dòng)電路輸入端。本實(shí)用新型的有益效果在于利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了鋰電池電量指示的功能，成本低廉；對(duì)于不同的鋰電池組，只需修改兩個(gè)分壓電阻的阻價(jià)，方便調(diào)整；有LED燈的發(fā)光顏色指示鋰電池的狀態(tài)，指示效果簡(jiǎn)單明了。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202111484SQ201120144160
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者周濟(jì), 袁國(guó)興 申請(qǐng)人:上海華北科技有限公司