[实用新型]主动式蓄电池充电保护装置

说明书

本实用新型属蓄电池充电保护类，具体说是一种可附加在镍氢蓄电池或锂离子蓄电池的电池盒中，在蓄电池充电时能够检测电池组的充电电流、电压、温升、充电时间和次数，蓄电池充足电量后可以自动切断充电回路，防止蓄电池过充电的主动式蓄电池充电保护装置。

目前在摄像机等便携式电子设备上已兴起采用大容量、重量轻、无环境污染的镍氢蓄电池和锂离子蓄电池取代铅酸和镍镉蓄电池的趋势。这些电子设备原先配置的大电流快速充电器主要是针对铅酸或镍镉蓄电池充电特性设计的，用这些充电器对镍氢蓄电池和锂离子蓄电池充电，因为不能正确判断电量是否充足，往往使蓄电池严重过充电，漏气、漏液甚至烧毁电池。

针对镍镉、铅酸蓄电池充电器的不足，有人设计出镍氢蓄电池和锂离子蓄电池专用充电器。但是不同厂家生产的电池由于材料配方的不同，其充电特性也有差异。另外，新电池与使用一段时间后的电池，因内阻发生变化，充电特性亦有差异。因此充电器与电池的充电匹配问题仍然存在。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种由微处理器控制电路和场效应管构成的主动式蓄电池充电保护装置，使得镍氢蓄电池或锂离子蓄电池在各种大电流快速充电器上充电时，不论充电器能否正确判别电池充足电量，只要电池本身电量充足，就能够主动将充电回路断开，停止充电，确保电池安全。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：

一种主动式蓄电池充电保护装置，其特征是由场效应管作为电池充放电回路开关，场效应管的源极S接电池盒端，漏极D接电池组E的正极，栅极G接微处理器控制电路输出端2；该充电保护装置与蓄电池同装于电池盒中成为一个整体。

本实用新型相比现有技术具有如下优点：

1、由于主动式充电保护装置与蓄电池合在一个电池盒体中，电池的充电安全不受制于充电器性能优劣的影响，因此，在各厂家的充电器上均可以安全快速充电。

2、由于主动式充电保护电路具有微处理器控制芯片，电池充电状态的各种电特征值可事先编入程序，固化到微处理器的存贮器中，因此对不同厂家不同配方的电池，均可以按其电特征值，编写相应的充电保护程序，解决了不同配方电池充电互换性不好的难题。

3、由于本装置与电池集成为一体，克服了现有充电器不能识别电池的新旧与容量变化。

4、本主动式充电保护电路造价低廉，有利于迅速推广镍氢蓄电池、锂离子蓄电池，保护生态环境。并可以解决用户以往充电管理复杂的难题，节省用户改造或更换昂贵的充电器费用。

5、可以使今后的充电器设计更加简单，充电器通用性更好。

图1是本实用新型电原理图。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

电池盒7上有、两个电极端子可与充电器相连。微处理器控制电路采用PIC16C系列微处理器，如PIC16C71、PIC16C74。

1、蓄电池充电电流检测原理

电阻器R串接在蓄电池E的负极和电池盒端之间，并与微处理器控制电路电流检测输入端5、6相接。通常，场效应管栅极G受微处理器控制电路输出端2低电平控制，使其源极S漏极D端处于开通状态。当充电器接于电池盒、端对电池组E充电时，电阻器R因有电流流过而在微处理器控制电路电流检测输入端5、6上产生与电流大小成比例的电压信号。微处理器根据充电电流和充电时间，计算充电容量，当达到电池充足电的时间，就由微处理器电路2输出高电平，使场效应管截止，自动关断充电电路。

2、蓄电池充电温度检测原理

热敏电阻器Rt两端分别与微处理器控制电路温度检测输入端3、4相连，并紧贴在蓄电池E上。电池充电时，微处理器控制电路不断采集Rt的电阻值变化量，随着电池电量充足，电池温度也升高。当变化量达到一定值时，由微处理器控制电路输出端2输出高电平，使场效应管截止，关断充电电路。

3、蓄电池充电电压检测原理

微处理器控制电路输入端1是电压检测端，它与场效应管S端相连再接到电池盒端。充电期间，当检测到电池组E充电电压超过电池安全电压时，微处理器控制电路输出端2输出高电平，使场效应管截止，关断充电电路。当充电结束电池盒与充电器脱开后，由于场效应管是截止的，电池盒端电压是低电位，微处理器检测到这一低电位时，由微处理器控制电路输出端2输出低电平，使场效应管开通，保证电池能够正常放电。