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)要配備移動電源。目前主要移動式電源有鋰電池和鉛酸電池，鉛酸電池因為其體積大，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。在實際使用中，經(jīng)常需要及時掌握鋰電池當前的實際電壓值，以此來判斷是否需要備份系統(tǒng)資料，是否需要對鋰電池進行充放電控制。目前對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EEPROM進行讀寫，一般是通過SMBUS進行，從而掌控對鋰電池的實際電壓值，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。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠監(jiān)視鋰電池的實際電壓量，在鋰電池電壓處于正常工作范圍之外及時給予報警、結(jié)構(gòu)簡單的鋰電池電壓監(jiān)視裝置。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(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同相端分別連接一個基準電壓，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報警燈的驅(qū)動線路輸入端，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報警燈的驅(qū)動線路輸入端。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)為當鋰電池電壓=最低工作電壓Vl時，第一異相端電壓值=雙路電壓比較器上的基準電壓值V，第二分壓電路的電阻值選擇依據(jù)為當鋰電池電壓=最高工作電壓V2時，第二異相端電壓值=雙路電壓比較器上的基準電壓值V。[0017]根據(jù)實際工作上的要求，一般比較關(guān)心的是鋰電池的3個狀態(tài)，1 鋰電池電量飽和狀態(tài)(也就是充滿電，此時充電應(yīng)停止)，2:鋰電池正常工作狀態(tài)，3 鋰電池電量放完狀態(tài)(也就是放完電，此時需要對鋰電池充電)。這三個狀態(tài)實際上只需要兩個臨界點來界定，既鋰電池正常工作時的最低工作電壓Vl和最高工作電壓V2 當鋰電池的實際輸出電壓小于Vl時，鋰電池電量放完，此時需要及時對鋰電池充電，當鋰電池的實際輸出電壓大于V2時，鋰電池電量飽合，此時需要對鋰電池停止充電，當鋰電池的實際輸出電壓界于Vl和V2之間時，鋰電池處于正常工作狀態(tài)。首先這需要一個穩(wěn)定、標準的基準電壓，考慮到現(xiàn)在的USB設(shè)備已經(jīng)普及，而USB 設(shè)備用的就是標準的+5V電壓，就利用一個TL431CSK穩(wěn)壓管，從+5V中產(chǎn)生一個穩(wěn)定的 +2. 5V電壓作為后續(xù)比較器的基準電壓。電壓比較器的基本原理是當同相端電壓高，就輸出高電平，當異向端電壓高，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個輸出端，即電池的正極和負極，在設(shè)計中，把上述的基準電壓值2. 5V作為雙路電壓比較器中2個同相端的輸入，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，就利用這個高電平去驅(qū)動第一 LED報警燈。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，當鋰電池實際電壓高于這個最高工作電壓V2時，雙路電壓比較器的第二輸出端輸出低電平，同時第二輸出端后面，加入了一個反相線路把輸出的低電平轉(zhuǎn)化為高電平，再利用這個高電平輸出去驅(qū)動第二 LED報警燈。當鋰電池的實際電壓位于Vl和V2之間時，兩個LED報警燈都不報警，此時為鋰電池的正常工作狀態(tài)。本實用新型的有益效果在于1、利用簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了鋰電池電量指示的功能，成本低廉；2、對于不同的鋰電池組，只需修改兩個分壓電阻的阻價，方便調(diào)整；3、有LED燈的發(fā)光顏色指示鋰電池的狀態(tài)，指示效果簡單明了。

圖1為本實用新型一種優(yōu)選方案的連接框圖圖2為一種優(yōu)選的電路連接圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，雙路電壓比較器的兩個同相端分別連接一個2. 5V的基準電壓，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)動電路連接第一 LED報警燈，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)動電路連接第二 LED報警燈。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)動第一 LED報警燈發(fā)光報警；當鋰電池實際電壓高于最高工作電壓V2時， 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)動第二 LED 報警燈。當鋰電池的實際電壓位于Vl和V2之間時，兩個LED報警燈都不報警，此時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同相端分別連接一個基準電壓，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報警燈的驅(qū)動線路輸入端，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報警燈的驅(qū)動線路輸入端。
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LM393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同相端分別連接一個基準電壓，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報警燈的驅(qū)動電路輸入端，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報警燈的驅(qū)動電路輸入端。本實用新型的有益效果在于利用簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了鋰電池電量指示的功能，成本低廉；對于不同的鋰電池組，只需修改兩個分壓電阻的阻價，方便調(diào)整；有LED燈的發(fā)光顏色指示鋰電池的狀態(tài)，指示效果簡單明了。
文檔編號H02J7/00GK202111484SQ201120144160
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月9日
發(fā)明者周濟, 袁國興 申請人:上海華北科技有限公司