本實(shí)用新型涉及一種蓄電池保護(hù)裝置結(jié)構(gòu),尤其是一種基于微型計(jì)算機(jī)控制的蓄電池保護(hù)裝置,屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
蓄電池是汽車必不可少的一部分,按照種類可分為傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池和免維護(hù)型蓄電池。由于蓄電池采用了鉛鈣合金做柵架,所以充電時(shí)產(chǎn)生的水分解量少,水分蒸發(fā)量也低,加上外殼采用密封結(jié)構(gòu),釋放出來的硫酸氣體也很少,所以它與傳統(tǒng)蓄電池相比,具有不需添加任何液體,對(duì)接線樁頭,電量?jī)?chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但是,隨著汽車的使用時(shí)間增多,對(duì)于蓄電池的消耗也加大,特別是對(duì)于長(zhǎng)期行駛在路況不好的車輛,頻繁的振動(dòng)對(duì)于蓄電池的影響也非常大,這樣會(huì)加快蓄電池的老化,縮短其使用壽命,因此,對(duì)蓄電池的保養(yǎng)是汽車保養(yǎng)中非常重要的一環(huán)?,F(xiàn)目前對(duì)于蓄電池的保護(hù)措施還相對(duì)較少,大多是采用從外部加固減小振動(dòng)對(duì)蓄電池的影響來考慮,但是這些方式仍然不夠,隨著車載電器的增多對(duì)于蓄電池的使用影響越來越大,因此急需對(duì)車載蓄電池的保護(hù)作出改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足,本實(shí)用新型的主要目的在于解決現(xiàn)目前的車載蓄電池受車載電器影響較大的問題,而提供一種安全可靠的基于微型計(jì)算機(jī)控制的蓄電池保護(hù)裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種基于微型計(jì)算機(jī)控制的蓄電池保護(hù)裝置,其特征在于,包括控制器模塊、整流濾波模塊、穩(wěn)壓模塊、電壓保護(hù)模塊、電壓監(jiān)測(cè)模塊和輸出控制模塊;所述控制器模塊是由型號(hào)為80C51的芯片IC構(gòu)成,所述控制器模塊的輸入端與整流濾波模塊的輸出端相連,所述整流濾波模塊的輸入端與外部發(fā)電機(jī)的輸出端VCC連接,所述整流濾波模塊將外部發(fā)電機(jī)的輸入電壓調(diào)節(jié)后再輸入到控制器模塊;所述穩(wěn)壓模塊連接在控制器模塊的IO接口上,所述穩(wěn)壓模塊調(diào)節(jié)控制器模塊的輸出電壓,控制器模塊的輸出端連接電壓保護(hù)模塊的輸入端,所述電壓保護(hù)模塊的輸出端連接電壓監(jiān)測(cè)模塊的輸入端,所述電壓監(jiān)測(cè)模塊的輸出端與輸出控制模塊的輸入端相連,控制器模塊的輸出電壓經(jīng)電壓保護(hù)模塊后輸入到電壓監(jiān)測(cè)模塊,所述電壓監(jiān)測(cè)模塊一方面將電壓信號(hào)反饋給控制器模塊,電壓監(jiān)測(cè)模塊另一方面將電壓輸送給輸出控制模塊,所述輸出控制模塊將電壓放大后輸出,所述輸出控制模塊的輸出端作為蓄電池保護(hù)裝置的電源輸出端VDD。
優(yōu)化地,所述整流濾波模塊包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和二極管D1,芯片IC的第二引腳與電阻R3相連后再分別連接電阻R1的一端和電阻R2的一端,電阻R1的另一端連接電源輸入端VCC,電阻R2的另一端連接二極管D1的正極,所述二極管D1的負(fù)極連接芯片IC的第十六引腳。
優(yōu)化地,所述穩(wěn)壓模塊包括電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C2和電容C3,芯片IC的第三引腳與電容C1相連后再分別連接芯片IC的第五引腳、電阻R5的一端和電容C2的一端,所述電阻R5的另一端連接芯片IC的第七引腳,電容C2的另一端分別連接電阻R6的一端和電容C3的一端并接地,電阻R6的另一端連接芯片IC的第六引腳,所述電容C3的另一端分別連接芯片IC的第八引腳和電阻R4的一端,所述電阻R4的另一端連接到芯片IC的第四引腳;芯片IC的第十引腳和芯片IC的第十二引腳均接地。
優(yōu)化地,所述電壓保護(hù)模塊包括二極管D2、電阻R10、電阻R9、電容C6、穩(wěn)壓二極管D3、穩(wěn)壓二極管D4和滑動(dòng)變阻器RP,所述電阻R10的另一端分別連接二極管D2的正極和電容C6的一端,二極管D2的負(fù)極連接芯片IC的第十四引腳,所述電容C6的另一端分別連接芯片IC的第十五引腳、芯片IC的第十三引腳和穩(wěn)壓二極管D3的負(fù)極,所述穩(wěn)壓二極管D3的正極分別連接穩(wěn)壓二極管D4的負(fù)極和電阻R9的一端,所述穩(wěn)壓二極管D4的正極連接滑動(dòng)變阻器RP的另一端,所述電阻R9的另一端連接芯片IC的第十一引腳。
優(yōu)化地,所述電壓監(jiān)測(cè)模塊包括電容C5、電容C4、電容C7、電阻R7和電阻R8,芯片IC的第一引腳分別連接電阻R7的一端和電阻R8的一端,所述電阻R7的另一端與電容C4相連后再分別連接電容C5的一端和芯片IC的第9引腳,所述電容C5的另一端接地,所述電阻R8的另一端與電容C7相連后再連接滑動(dòng)變阻器RP的一端。
優(yōu)化地, 所述輸出控制模塊包括電阻R11、電阻R12、電阻R13和放大器A,電阻R12的一端和電阻R10的一端均連接電阻R8的另一端,所述電阻R12的另一端分別連接放大器A的反向輸入端和電阻R13的一端,所述電阻R13的另一端分別連接放大器A的輸出端和電源輸出端VDD,所述放大器A的正向輸入端與電阻R11相連后接地。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有以下有益效果:
1、減小了電壓波動(dòng)對(duì)蓄電池的影響:本實(shí)用新型的保護(hù)電路采用微型計(jì)算機(jī)作為控制核心,一方面能夠穩(wěn)壓電壓輸出,另一方面還能減小外部電壓波動(dòng)反饋給蓄電池的影響,從而對(duì)蓄電池起到保護(hù)作用。
2、提高了安全性:能夠有效的降低蓄電池的輸出電壓波動(dòng),避免引起外部用電設(shè)備的短路,同時(shí)對(duì)于車載電源電壓的波動(dòng)也有很好的平衡效果。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,能夠滿足多種蓄電池使用,具有較廣的適用范圍。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一種基于微型計(jì)算機(jī)控制的蓄電池保護(hù)裝置的方框圖。
圖2為本實(shí)用新型一種基于微型計(jì)算機(jī)控制的蓄電池保護(hù)裝置的原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型的一種基于微型計(jì)算機(jī)控制的蓄電池保護(hù)裝置,包括控制器模塊、整流濾波模塊、穩(wěn)壓模塊、電壓保護(hù)模塊、電壓監(jiān)測(cè)模塊和輸出控制模塊;所述控制器模塊是由型號(hào)為80C51的芯片IC構(gòu)成,所述控制器模塊的輸入端與整流濾波模塊的輸出端相連,所述整流濾波模塊的輸入端與外部發(fā)電機(jī)的輸出端VCC連接,所述整流濾波模塊將外部發(fā)電機(jī)的輸入電壓調(diào)節(jié)后再輸入到控制器模塊;所述穩(wěn)壓模塊連接在控制器模塊的IO接口上,所述穩(wěn)壓模塊調(diào)節(jié)控制器模塊的輸出電壓,控制器模塊的輸出端連接電壓保護(hù)模塊的輸入端,所述電壓保護(hù)模塊的輸出端連接電壓監(jiān)測(cè)模塊的輸入端,所述電壓監(jiān)測(cè)模塊的輸出端與輸出控制模塊的輸入端相連,控制器模塊的輸出電壓經(jīng)電壓保護(hù)模塊后輸入到電壓監(jiān)測(cè)模塊,所述電壓監(jiān)測(cè)模塊一方面將電壓信號(hào)反饋給控制器模塊,電壓監(jiān)測(cè)模塊另一方面將電壓輸送給輸出控制模塊,所述輸出控制模塊將電壓放大后輸出,所述輸出控制模塊的輸出端作為蓄電池保護(hù)裝置的電源輸出端VDD。
參見圖2,所述芯片IC的第一引腳分別連接電阻R7的一端和電阻R8的一端,所述電阻R7的另一端與電容C4相連后再分別連接電容C5的一端和芯片IC的第9引腳,所述電容C5的另一端接地,所述電阻R8的另一端與電容C7相連后再分別連接電阻R12的一端、電阻R10的一端和滑動(dòng)變阻器RP的一端,所述電阻R12的另一端分別連接放大器A的反向輸入端和電阻R13的一端,所述電阻R13的另一端分別連接放大器A的輸出端和電源輸出端VDD,所述放大器A的正向輸入端與電阻R11相連后接地;所述電阻R10的另一端分別連接二極管D2的正極和電容C6的一端,二極管D2的負(fù)極連接芯片IC的第十四引腳,所述電容C6的另一端分別連接芯片IC的第十五引腳、芯片IC的第十三引腳和穩(wěn)壓二極管D3的負(fù)極,所述穩(wěn)壓二極管D3的正極分別連接穩(wěn)壓二極管D4的負(fù)極和電阻R9的一端,所述穩(wěn)壓二極管D4的正極連接滑動(dòng)變阻器RP的另一端,所述電阻R9的另一端連接芯片IC的第十一引腳;芯片IC的第二引腳與電阻R3相連后再分別連接電阻R1的一端和電阻R2的一端,電阻R1的另一端連接電源輸入端VCC,電阻R2的另一端連接二極管D1的正極,所述二極管D1的負(fù)極連接芯片IC的第十六引腳;芯片IC的第三引腳與電容C1相連后再分別連接芯片IC的第五引腳、電阻R5的一端和電容C2的一端,所述電阻R5的另一端連接芯片IC的第七引腳,電容C2的另一端分別連接電阻R6的一端和電容C3的一端并接地,電阻R6的另一端連接芯片IC的第六引腳,所述電容C3的另一端分別連接芯片IC的第八引腳和電阻R4的一端,所述電阻R4的另一端連接到芯片IC的第四引腳;芯片IC的第十引腳和芯片IC的第十二引腳均接地。
本實(shí)用新型中,所述放大器A的型號(hào)為IS0106。 所述穩(wěn)壓二極管D3的型號(hào)為1N4616,所述穩(wěn)壓二極管D4的型號(hào)為1N4112。所述二極管D1的型號(hào)為1N5397,所述二極管D2的型號(hào)為1N5399,所述二極管D3的型號(hào)為1N5391。
工作原理:工作時(shí),經(jīng)外部發(fā)電機(jī)輸入的電壓先由整流濾波模塊進(jìn)行整流、濾波處理,過濾掉雜波,并將電壓控制在穩(wěn)定的范圍內(nèi),然后輸入給控制器模塊,所述控制器模塊是本裝置的控制核心,控制器模塊對(duì)電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換并控制輸出電壓的值,本裝置中為了分擔(dān)控制器模塊的工作量,額外的設(shè)置了穩(wěn)壓模塊,通過穩(wěn)壓模塊能夠進(jìn)一步的穩(wěn)定輸入電壓,同時(shí)也對(duì)控制器模塊的芯片形成保護(hù),而控制器模塊的輸出電壓先經(jīng)過電壓保護(hù)模塊的檢測(cè),這是為了避免造成電壓突變而短路,然后經(jīng)過電壓監(jiān)測(cè)模塊,本裝置中電壓監(jiān)測(cè)模塊也是創(chuàng)新的重點(diǎn)之一,它能夠?qū)崿F(xiàn)電壓信號(hào)的反饋,從而使得控制器模塊能夠自動(dòng)對(duì)輸出電壓進(jìn)行比對(duì)、調(diào)節(jié),達(dá)到設(shè)定的值,最后輸出電壓經(jīng)過輸出控制模塊,輸出控制模塊對(duì)電壓進(jìn)行放大處理,放大后的電壓不僅穩(wěn)定、而且雜波較少,對(duì)于終端的使用具有很好的可靠性。
本實(shí)用新型的蓄電池保護(hù)裝置安全性較高,可靠性較好,而且具有較低的能耗,成本相對(duì)較低,具有很好的實(shí)用性。
需要說明的是,以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案,盡管申請(qǐng)人參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,那些對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行的修改或者等同替換,不能脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍,均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍當(dāng)中。