TWI841005B - 用於安防電池的防反接和未接檢測線路及其檢測方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭露一種用於安防電池的防反接和未接檢測線路及其檢測方法,包括電源線路和檢測保護線路;電源線路連接在安防電池的正負極,對安防電池進行充電和放電;檢測保護線路並聯接在安防電池的正負極上,實現電池的反接和未接檢測。本發明提供的一種用於安防電池的防反接和未接檢測線路及其檢測方法,通過在電源線路外增設一個檢測線路,將安防電池的BAT-的電平作為檢測標準,可以有效判斷安防電池的反接和未接情況,同時通過單向導通元件來防止反接時線路倒灌的可能性。
Description
本發明係關於一種用於安防電池的防反接和未接檢測線路及其檢測方法。
LAD為經濟型安防電池,其主要用於特殊情況下的供電使用,因此在不使用時需要進行充電儲存,但是這樣就會影響用戶的主路電壓,由於電池的充電用線路功率一般在15W-160W,跨度很大,一般的主路線路在接通電源充電時無法滿足穩定電壓,因此需要在電池線路中架構懸浮電路(Floating Buck)來支撐。
同時安防電池在功能上需要有反接和未接保護,因此在電源線路上需要增加檢測線路,而檢測線路就需要增加輔助電源,還需要通過MCU對MOS電晶體或者繼電器的通斷來實現檢測保護,如此,安防電池的線路連接就會很複雜,連接成本很高,無法廣泛使用。
然而Floating Buck的線路架構結構簡單,成本低廉,可以在安防電池充電時有效改變充電電壓,減少對主路電壓的影響,在其基礎上如果可以架構一款簡便實用的檢測線路,既可以實現對安防電池的保護,也可以在安防電池充電時不影響主路電壓。
本發明所要解決的技術問題在於:提供一種用於安防電池的防反接和未接檢測線路及其檢測方法,旨在通過線路設計,在降壓線路上架構檢測保護線路,使得安防電池可以實現反接和未接的檢測保護。
為解決上述技術問題,本發明的技術方案是:一種用於安防電池的防反接和未接檢測線路,包括用於安防電池充電或放電的電源線路和用於檢測安防電池的反接或未接的檢測保護線路,所述電源線路與所述檢測保護線路分別與安防電池的BAT+和BAT-連接;所述BAT-接地;所述電源線路中設置有導通開關;所述檢測保護線路包括保護線路和檢測線路,所述檢測線路設置有連接單元、比較單元和控制單元;所述檢測保護線路接地;所述控制單元一端連接所述連接單元,接收電壓信號,另一端連接所述導通開關的控制線路;所述控制單元通過控制所述控制線路,進而控制所述導通開關的導通或斷開,最終控制電源線路的導通或關閉。
進一步的,所述保護線路包括減壓單向導通元件、第一電阻、第一電晶體和第二單向導通元件;其中所述第一電晶體設置有第一引腳、第二引腳和第三引腳;所述減壓單向導通元件連接所述BAT+,同時與所述第一電阻串聯,並且連接所述第一電晶體的第一引腳;所述第一電晶體的第二引腳連接所述第二單向導通元件,所述第二單向導通元件另一端連接所述BAT-,所述第一電晶體的第三引腳向外連接所述連接單元;所述第二單向導通元件用於防止安防電池反接時出現電池反灌;所述檢測線路並聯連接在所述第二單向導通元件靠近BAT-的一側。
進一步的,所述連接單元包括第二電阻、第三電阻、第二電晶體、第四電阻和第五電阻;其中所述第二電晶體設置有第一引腳、第二引腳和第三引腳,所述第二電阻一端與第三電阻串聯連接所述第二電晶體的第二引腳,另一端連接所述保護線路;所述第二電阻與第三電阻之間接入所述保護線路,與
所述第二電阻形成並聯;所述第二電晶體的第三引腳連接所述第四電阻,並且向外延伸至常閉敞口;所述第五電阻連接在所述第二電晶體的第一引腳和第三引腳之間,所述第五電阻與所述第二電晶體共地;當所述保護線路無法導通時,電流由所述保護線路流向所述第二電阻、第三電阻和第二電晶體後進行接地;當所述保護線路進行導通時,電流直接通過所述第三電阻流向第二電晶體,經所述第二電晶體的第三引腳流向常閉敞口,常閉敞口此時開通,外接用電負載。
進一步的,所述比較單元包括第三單向導通元件、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻和放大器;所述放大器設置有第二輸入端、第一輸入端和輸出端;所述輸出端連接所述控制單元,所述第二輸入端連接所述第六電阻,所述第六電阻串聯所述第三單向導通元件再連接所述保護線路;所述第七電阻一端連接所述連接單元,另一端與所述第六電阻連接且並聯至所述放大器的第二輸入端;所述第八電阻與所述第九電阻連接且並聯至第一輸入端,所述第八電阻連接外部輔助正電壓;所述第九電阻連接所述連接單元,所述輸出端連接所述控制單元,所述第七電阻、所述第九電阻與所述連接單元共地。
進一步的,所述輸出端與第一輸入端之間連接有第三電容和第十電阻,所述第三電容和第十電阻串聯。
進一步的,所述放大器上並聯有第四電容和外部正電壓,所述第四電容連接在所述第二輸入端和第一輸入端的兩側,所述第四電容和所述第一輸入端之間設置接地。
進一步的,所述控制單元包括第十一電阻、第十二電阻、第三電晶體和第十三電阻;其中所述第三電晶體設置有第一引腳、第二引腳和第三引腳;所述第十一電阻一端連接所述連接單元,另一端連接所述第三電晶體的第三引腳;所述第十二電阻一端與所述連接單元共地,另一端連接所述第三電晶體的第三引腳,與所述第十一電阻並聯;所述第三電晶體的第二引腳連接所述
第十三電阻,通過所述第十三電阻連接所述連接單元,所述第十三電阻與所述第三電晶體的第二引腳之間向外設置有連接端口。
進一步的,所述第三電晶體向外連接的連接端口連接有MCU,通過MCU連接所述電源線路中的導通開關的控制線路,利用MCU控制導通開關的導通或關閉。
進一步的,所述控制單元包括第十四電阻、第十五電阻、第四單向導通元件和第四電晶體;其中所述第四電晶體設置有第一引腳、第二引腳和第三引腳;所述第十四電阻一端與所述第十五電阻並聯連接至所述比較單元,另一端串聯所述第四單向導通元件,所述控制線路連接所述導通開關,通過所述控制線路的導通或不導通實現所述導通開關閉合或斷開;所述第十五電阻另一端連接所述第四電晶體的第一引腳(Q41);所述第四電晶體的第三引腳接地,第二引腳連接常閉敞口。
進一步的,所述電源線路包括用於安防電池充電的充電用線路和安防電池放電的放電用線路,其中,所述充電用線路設置有第一充電電容、第二充電電容、導通開關和充電單向導通元件;所述第一充電電容、第二充電電容和充電單向導通元件相互並聯,均連接所述BAT+和所述BAT-,同時與所述導通開關串聯;所述導通開關上設置有繞組線圈,繞組線圈的兩端向外延伸連接所述控制線路,所述控制線路連接所述控制單元;所述放電用線路設置有放電電容、第一放電電晶體、第二放電電晶體和第十六電阻;其中所述第一放電電晶體設置有第一引腳、第二引腳和第三引腳,所述第二放電電晶體設置有第一引腳、第二引腳和第三引腳;所述放電電容一端連接在所述BAT+,所述第一放電電晶體的第二引腳並聯連接所述充電單向導通元件;所述第二放電電晶體的第二引腳與所述導通開關連接,所述第十六電阻連接所述第二放電電晶體的第三引腳,所述放電電容、所述第十六電阻與所述第二放電電晶體的第一引腳共
地。
進一步的,所述導通開關為繼電器,根據所述控制單元的電信號進行控制。
進一步的,所述第六電阻、第七電阻、第八電阻和第九電阻的阻值按比例設置,其比例設定滿足在安防電池正常工作時,其中,所述第八電阻與第九電阻的比例通過設定所述第一輸入端的電壓而設定;所述第六電阻與第七電阻的比例決定所述第二輸入端的電壓。
進一步的,檢測方法為:導通所述電源線路,所述放大器通過第二輸入端和第一輸入端的電壓差而導致所述輸出端的輸出電平不同,分為兩種不同的情況,此時通過輸出電平的不同對所述導通開關進行不同的控制;當輸出端電平為低電平時,電流流向所述控制單元,然後流向MCU再流向所述控制線路或者直接流向所述控制線路,此時MCU檢測到高電平,MCU控制所述控制線路,所述控制線路控制所述導通開關,將所述導通開關導通,所述電源線路保持導通;當輸出電平為高電平時,電流流向所述控制單元,導通所述第三電晶體或第四電晶體,不再流向MCU或者控制線路,所連接的MCU檢測到低電平,所述控制線路不導通導致所述導通開關不導通,從而斷開所述電源線路進行保護。
與現有技術相比,本發明提供的一種用於安防電池的防反接和未接檢測線路及其檢測方法,通過在電源線路外增設一個檢測線路,將輸出的電平作為檢測標準,不僅可以有效判斷安防電池的反接和未接情況,同時可以在電池正常充電時降低電壓,減少對用戶的主路線路的電壓造成影響,又通過單向的單向導通元件來防止線路倒灌的可能性;同時第一電晶體在安防電源未接或者反接時不導通,即不會消耗電池電量,可以做到無漏電流。
茲為使 貴審查委員對本發明的結構特徵及所達成的功效更有進一步的瞭解與認識,謹佐以較佳的實施例圖及配合詳細的說明,說明如後:
1:電源線路
2:檢測保護線路
11:充電用線路
12:放電用線路
21:保護線路
22:檢測線路
221:連接單元
222:比較單元
223:控制單元
8:輸出端
9:第一輸入端
10:第二輸入端
BAT+:安防電池的正極
BAT-:安防電池的負極
R2:第二電阻
R3:第三電阻
Q2:第二電晶體
Q21:第一引腳
Q22:第二引腳
Q23:第三引腳
R4:第四電阻
R5:第五電阻
D3:第三單向導通元件
R6:第六電阻
R7:第七電阻
R8:第八電阻
R9:第九電阻
U1:放大器
C3:第三電容
R10:第十電阻
R11:第十一電阻
R12:第十二電阻
Q3:第三電晶體
Q31:第一引腳
Q32:第二引腳
Q33:第三引腳
R13:第十三電阻
R14:第十四電阻
R15:第十五電阻
D4:第四單向導通元件
Q4:第四電晶體
Q41:第一引腳
Q42:第二引腳
Q43:第三引腳
C4:第四電容
VCC:外部正電壓
D1:減壓單向導通元件
R1:第一電阻
Q1:第一電晶體
Q11:第一引腳
Q12:第二引腳
Q13:第三引腳
D2:第二單向導通元件
C1:第一充電電容
C2:第二充電電容
KY1:導通開關
D5:充電單向導通元件
C5:放電電容
Q5:第一放電電晶體
Q51:第一引腳
Q52:第二引腳
Q53:第三引腳
Q6:第二放電電晶體
Q61:第一引腳
Q62:第二引腳
Q63:第三引腳
BAT-NC:常閉敞口
圖1示出本發明的檢測保護線路的架構圖。
圖2示出本發明的電源線路的架構圖。
圖3示出本發明的檢測保護線路的第二個實施例架構圖。
其中:圖2中的箭頭表示充電用線路11的充電電流方向和放電用線路12的放電電流方向;
實施例一
如圖1、圖2所示的一種用於安防電池的防反接和未接檢測線路,電源線路1連接安防電池的正極BAT+和負極BAT-,安防電池的正負極向外連接用戶負載,負載啟動時安防電池放電,負載關閉時安防電池充電;因此電源線路1包括充電用線路11和放電用線路12,實現充電和放電功能,BAT-接地;電源線路1中設置有導通開關KY1,用於控制電源線路1的導通和關閉。
在本實施例中,導通開關KY1為繼電器。
檢測保護線路2連接在安防電池的正負兩極上,同時與電源線路1並聯,在檢測保護線路2與電源線路1之間串聯有MCU及與導通開關KY1相連的控制線路。
檢測保護線路2包括保護線路21和檢測線路22,檢測線路22設置有連接單元221、比較單元222和控制單元223;所述檢測保護線路2接地;MCU通過檢測線路22輸出電平的高低,從而控制導通開關KY1的開啟或關閉。
控制單元223一端連接比較單元222,接收電壓信號,另一端通過
連接MCU連接導通開關KY1;控制單元223通過控制導通開關KY1導通或斷開來控制電源線路1的導通或關閉。
其中,保護線路21包括減壓單向導通元件D1、第一電阻R1、第一電晶體Q1和第二單向導通元件D2;其中第一電晶體Q1設置有第一引腳Q11、第二引腳Q12和第三引腳Q13;減壓單向導通元件D1連接BAT+,同時與第一電阻R1串聯,並且連接第一電晶體Q1的第一引腳Q11;第一電晶體Q1的第二引腳Q12連接第二單向導通元件D2,第二單向導通元件D2另一端連接BAT-,第一電晶體Q1的第三引腳向外連接連接單元221;第二單向導通元件D2用於防止安防電池反接時出現電池反灌;檢測線路22並聯連接在第二單向導通元件D2靠近BAT-的一端。
連接單元221包括第二電阻R2、第三電阻R3、第二電晶體Q2、第四電阻R4和第五電阻R5;其中第二電晶體Q2設置有第一引腳Q21、第二引腳Q22和第三引腳Q23,第二電阻R2一端與第三電阻R3串聯連接第二電晶體Q2的第二引腳Q22,另一端連接保護線路21;第二電阻R2與第三電阻R3之間接入保護線路21,與第二電阻R2形成並聯;第二電晶體Q2的第三引腳Q23連接第四電阻R4,並且向外延伸至常閉敞口;第五電阻R5連接在第二電晶體Q2的第一引腳Q21和第三引腳Q23之間,第五電阻R5與第二電晶體Q2共地;當電壓小時,保護線路21無法流通時,電流由保護線路21流向第二電阻R2、第三電阻R3和第二電晶體Q2後進行接地;當電壓大時,保護線路21進行連通,電流直接通過第三電阻R3流向第二電晶體Q2,經第二電晶體Q2的第三引腳Q23流向常閉敞口BAT-NC,常閉敞口BAT-NC此時開通,外接用電負載。
比較單元222包括第三單向導通元件D3、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和放大器U1;放大器U1設置有第二輸入端10、第一輸入端9和輸出端8;第二輸入端10連接第六電阻R6,第六電阻R6串聯第三單
向導通元件D3連接保護線路21;第七電阻R7一端連接連接單元221,另一端與第六電阻R6連接且並聯至放大器U1的第二輸入端10;第八電阻R8與第九電阻R9連接且並聯至第一輸入端9,第八電阻R8連接外部輔助正電壓;第九電阻R9連接連接單元221,輸出端8連接控制單元223,第七電阻R7、第九電阻R9與連接單元221共地。
控制單元223包括第十一電阻R11、第十二電阻R12、第三電晶體Q3和第十三電阻R13;其中第三電晶體設置有第一引腳Q31、第二引腳Q32和第三引腳Q33;第十一電阻R11一端連接比較單元222,另一端連接第三電晶體Q3的第三引腳Q33;第十二電阻R12一端與連接單元221共地,另一端連接第三電晶體Q3的第三引腳Q33,與第十一電阻R11並聯;第三電晶體Q3的第二引腳Q32連接第十三電阻R13,通過的第十三電阻R13連接比較單元222,第十三電阻R13與第三電晶體Q3的第二引腳Q32之間向外設置有連接MCU的連接端口,通過MCU連接控制線路,繼而連接電源線路1中的導通開關KY1,利用MCU直接控制控制線路,進而控制導通開關KY1的導通或斷開。
電源線路1包括用於安防電池充電的充電用線路11和安防電池放電的放電用線路12。
充電用線路11設置有第一充電電容C1、第二充電電容C2和充電單向導通元件D5;第一充電電容C1、第二充電電容C2和充電單向導通元件D5相互並聯,均連接BAT+和BAT-,同時與導通開關KY1串聯,導通開關KY1設置有繞組線圈,繞組線圈的兩端向外延伸連接控制線路,控制線路連接控制單元223。
放電用線路12設置有放電電容C5、第一放電電晶體Q5、第二放電電晶體Q6;其中第一放電電晶體Q5設置有第一引腳Q51、第二引腳Q52和第三引腳Q53,第二放電電晶體Q6設置有第一引腳Q61、第二引腳Q62和第三引腳Q63;放電電容C5一端連接在充電用線路11的正極端,一端連接第一放電電晶體
Q5的第一引腳Q51和第二放電電晶體Q6的第一引腳Q61,通過並聯第一放電電晶體Q5和第二放電電晶體Q6連接在充電用線路11的負極端;第一放電電晶體Q5的第二引腳Q52連接在充電用線路11的充電單向導通元件D5的一端,與充電單向導通元件D5相並聯;第二放電電晶體Q6的第二引腳Q62與導通開關KY1的一端相連接,同樣連接BAT-。
在此實施例中,應用該檢測線路的電路原理為:
導通電源線路1,因第二輸入端10和第一輸入端9的電壓不同,進而放大器U1的輸出端8的輸出電平不同,分為兩種不同的情況,因此導通開關KY1分為導通或閉合兩種不同的情況:
當輸出端8為低電平時,第三電晶體Q3不導通,此時電流自外部輔助正電壓經第十三電阻R13流向MCU,MCU檢測到高電平;MCU連接控制線路繼而控制導通開關KY1導通,此時安防電池正常連接,不存在異常。
當輸出端8為高電平時,第三電晶體Q3導通,此時MCU檢測到低電平,MCU通過控制線路控制導通開關KY1斷開,此時安防電池接入電路不正常,出現了反接或未接的狀況;同時保護線路21中設置有第二單向導通元件D2,當安防電池為反接時,可以防止安防電池反灌;同時若BAT-的對地電壓抬高,則安防電池反接;反之則未接。
當導通開關KY1關閉時,保護線路21中第一電晶體Q1不導通,導致整個檢測保護線路2的不導通,因此在電源線路1不導通時,不會消耗安防電池電量,可以實現無漏電流。
因此,在本實施例中,檢測方法為:利用MCU檢測放大器U1的輸出電平,當輸出高電平時,則表明安防電池在正常使用,輸出低電平則說明安防電池出現異常,切斷導通開關KY1,斷開電源線路1的導通。。
當各元件的具體參數如下,且電晶體均採用MOS電晶體,放大器
採用型號為U301C的運算放大器,安防電池電壓為36V時:主路線路輸出電壓為V+為41.5V,外部輔助正電壓V輔為3.3V,第六電阻R6阻值為200K,第七電阻R7阻值為10K,第八電阻R8阻值為22K,第九電阻R9阻值為10K,第一電阻R1阻值為30K;具體工作參數如下:運算放大器U1的第一輸入端電壓V9設置為:
1、安防電池正常工作:
V+,與安防電池正極BAT+連接,V+=VBAT+=41.5v
所以BAT-的對地電壓是不高於10V的;此時第二輸入端10的電壓V 10為:
V 9>V 10;此時運算放大器U1的輸出端8為低電平,第三電晶體Q3不導通,電流由外部流向MCU,MCU檢測到高電平,電流流向控制線路,導通繞組線圈,進而將導通開關KY1導通,電源線路1保持導通狀態,安防電池正接。
2、電池未接時:
V+向外輸出,減壓單向導通元件D1為零,通過第一電阻R1和第一電晶體Q1對BAT-進行充電,
此時,第二輸入端10輸出的電壓V 10為:
V 9<V 10,此時運算放大器U301C的輸出端8輸出高電平,第三電
晶體Q3導通;MCU連接第三電晶體Q3的第二引腳Q32,接收到低電平,電流不再流向控制線路導通開關KY1斷開,電源線路1不再導通,整個電路斷開,安防電源不再工作。
3、電池反接時:
V 9<V 10,此時運算放大器U301C的輸出端8輸出為高電平,第三電晶體Q3導通;MCU連接第三電晶體Q3的第二引腳Q32,接收到低電平,電流不再流向控制線路,導通開關KY1的繞組線圈不再導通,導通開關KY1斷開,電源線路1不再導通,整個電路斷開,安防電源不再工作。
實施例二
如圖2、圖3所示的一種用於安防電池的防反接和未接檢測線路,包括電源線路1和檢測保護線路2,其中檢測保護線路2設置有保護線路21和檢測線路22,檢測線路22包括連接單元221、比較單元222和控制單元223,其中電源線路1、保護線路21、連接單元221和比較單元222與實施例一中的連接結構一致,控制單元223包括第十四電阻R14、第十五電阻R15、第四單向導通元件D4和第四電晶體Q4;其中第四電晶體Q4設置有第一引腳Q41、第二引腳Q42和第三引腳Q43;第十四電阻R14一端與第十五電阻R15並聯連接至比較單元222,另一端串聯第四單向導通元件D4,並且通過控制線路連接導通開關KY1,控制線路導通時則開通導通開關KY1,控制線路關閉時則關閉導通開關KY1;的第十五電阻R15另一端連接的第四電晶體Q4的第一引腳Q41;第四電晶體Q4的第三引腳Q43接地,第二引腳Q42連接常閉敞口BAT-NC。
電路原理如下:
當輸出端8處為低電平時,第四電晶體Q4的第一引腳Q41接收到低電平,無法導通,電流通過第十四電阻R14和第四單向導通元件流向導通開關KY1連接的控制線路,通過控制線路導通繞組線圈,開通導通開關KY1,保持電源線路1的導通,保持安防電池的正常工作;
當輸出端8處為高電平時,第四電晶體Q4的第一引腳Q41接收到高電平,實現導通,電流通過第四電晶體Q4流向常閉敞口BAT-NC,因此導通開關KY1中的繞組線圈連接的控制線路斷開,繼而斷開導通開關KY1,斷開電源線路1,關閉安防電池。
在此實施例中,除第四電晶體外,其餘電晶體均採用MOS電晶體,第四電晶體採用三極管,檢測方法如下:
打開電源線路1,放大器U1通過第二輸入端10和第一輸入端9的電壓差而導致輸出端8的輸出電平不同,分為兩種不同的情況,此時通過輸出電平的不同對電源線路1的導通開關KY1進行不同的控制;當輸出電平為低電平時,說明安防電池的電路正常,不存在異常,低電平電流流向導通開關KY1,保持導通開關KY1的閉合,安防電池正常工作;當輸出電平為高電平時,說明安防電池接入電路不正常,出現了反接或未接的狀況,此時輸出端8處為高電平,高電平電流導通第四電晶體Q4,不再流向導通開關KY1,導通開關KY1斷開,實現安防電池的斷開保護。
以上所述者,僅為本發明一較佳實施例而已,並非用來限定本發明實施之範圍,故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾,均應包括於本發明之申請專利範圍內。
2…檢測保護線路
21…保護線路
22…檢測線路
221…連接單元
222…比較單元
223…控制單元
8…輸出端
9…第一輸入端
10…第二輸入端
BAT+…安防電池的正極
BAT-...安防電池的負極
R2...第二電阻
R3...第三電阻
Q2…第二電晶體
Q21...第一引腳
Q22...第二引腳
Q23...第三引腳
R4...第四電阻
R5...第五電阻
D3...第三單向導通元件
R6...第六電阻
R7...第七電阻
R8...第八電阻
R9...第九電阻
U1...放大器
C3...第三電容
R10…第十電阻
R11...第十一電阻
R12...第十二電阻
Q3...第三電晶體
Q31...第一引腳
Q32...第二引腳
Q33...第三引腳
R13...第十三電阻
D1...減壓單向導通元件
R1...第一電阻
Q1...第一電晶體
Q11...第一引腳
Q12…第二引腳
Q13…第三引腳
D2…第二單向導通元件
Claims (13)
- 一種用於安防電池的防反接和未接檢測線路,包括用於安防電池充電或放電的電源線路(1)和用於檢測安防電池的反接或未接的檢測保護線路(2),所述電源線路(1)與所述檢測保護線路(2)分別與所述安防電池的BAT+和BAT-連接,所述BAT-接地;所述電源線路(1)中設置有導通開關(KY1);所述檢測保護線路(2)包括保護線路(21)和檢測線路(22),所述檢測線路(22)設置有連接單元(221)、比較單元(222)和控制單元(223);所述檢測保護線路(2)接地;所述控制單元(223)一端連接所述比較單元(222),接收電壓信號,另一端連接所述導通開關(KY1)的控制線路;所述控制單元(223)控制所述控制線路,進而控制所述導通開關(KY1)的導通或斷開,最終控制所述電源線路(1)的導通或關閉。
- 如請求項1所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述保護線路(21)包括減壓單向導通元件(D1)、第一電阻(R1)、第一電晶體(Q1)和第二單向導通元件(D2);其中所述第一電晶體(Q1)設置有第一引腳(Q11)、第二引腳(Q12)和第三引腳(Q13);所述減壓單向導通元件(D1)連接所述BAT+,同時與所述第一電阻(R1)串聯,並且連接所述第一電晶體(Q1)的所述第一引腳(Q11);所述第一電晶體(Q1)的所述第二引腳(Q12)連接所述第二單向導通元件(D2),所述第二單向導通元件(D2)另一端連接所述BAT-;所述第一電晶體(Q1)的所述第三引腳(Q13)向外連接所述連接單元(221);所述第二單向導通元件(D2)用於防止所述安防電池反接時出現電池反灌;所述檢測線路(22)通過並聯連接在所述第二 單向導通元件(D2)靠近所述BAT-的一側。
- 如請求項1所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述連接單元(221)包括第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第二電晶體(Q2)、第四電阻(R4)和第五電阻(R5);其中所述第二電晶體(Q2)設置有第一引腳(Q21)、第二引腳(Q22)和第三引腳(Q23),所述第二電阻(R2)一端與所述第三電阻(R3)串聯連接所述第二電晶體(Q2)的所述第二引腳(Q22),另一端連接所述保護線路(21);所述第二電阻(R2)與所述第三電阻(R3)之間接入所述保護線路(21),與所述第二電阻(R2)形成並聯;所述第二電晶體(Q2)的所述第三引腳(Q23)連接所述第四電阻(R4),並且向外延伸至常閉敞口(BAT-NC);所述第五電阻(R5)連接在所述第二電晶體(Q2)的所述第一引腳(Q21)和所述第三引腳(Q23)之間,所述第五電阻(R5)與所述第二電晶體(Q2)共地。
- 如請求項1所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述比較單元(222)包括第三單向導通元件(D3)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、第九電阻(R9)和放大器(U1);所述放大器(U1)設置有第二輸入端(10)、第一輸入端(9)和輸出端(8);所述輸出端(8)連接所述控制單元(223),所述第二輸入端(10)連接所述第六電阻(R6),所述第六電阻(R6)串聯所述第三單向導通元件(D3)再連接所述保護線路(21);所述第七電阻(R7)一端連接所述連接單元(221),另一端與所述第六電阻(R6)連接且並聯至所述放大器(U1)的所述第二輸入端(10);所述第八電阻(R8)與所述第九電阻(R9)連接且並聯至所述第一輸入端(9),所述第八電阻(R8)連接外部輔助正電壓;所述第九 電阻(R9)連接所述連接單元(221),所述輸出端(8)連接所述控制單元(223),所述第七電阻(R7)、所述第九電阻(R9)與所述連接單元(221)共地。
- 如請求項4所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述輸出端(8)與所述第一輸入端(9)之間連接有第三電容(C3)和第十電阻(R10),所述第三電容(C3)和所述第十電阻(R10)串聯。
- 如請求項5所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述放大器(U1)上並聯有第四電容(C4)和外部正電壓(VCC),所述第四電容(C4)連接在所述第二輸入端(10)和所述第一輸入端(9)的兩側,所述第四電容(C4)和所述第一輸入端(9)之間設置接地。
- 如請求項5所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述控制單元(223)包括第十一電阻(R11)、第十二電阻(R12)、第三電晶體(Q3)和第十三電阻(R13);其中所述第三電晶體(Q3)設置有第一引腳(Q31)、第二引腳(Q32)和第三引腳(Q33);所述第十一電阻(R11)一端連接所述比較單元(222),另一端連接所述第三電晶體(Q3)的所述第三引腳(Q33);所述第十二電阻(R12)一端與所述連接單元(221)共地,另一端連接所述第三電晶體(Q3)的所述第三引腳(Q33),與所述第十一電阻(R11)並聯;所述第三電晶體(Q3)的所述第二引腳(Q32)連接所述第十三電阻(R13),通過所述第十三電阻(R13)連接外部輔助正電壓,所述第十三電阻(R13)與所述第三電晶體(Q3)的所述第二引腳(Q32)之間向外設置有連接端口。
- 如請求項7所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述第三電晶體(Q3)向外連接的連接端口連接有MCU,通過所述MCU連接所述電源線路(1)中的所述導通開關(KY1)的控制線路,利用所述MCU控制所述導通開關(KY1)的導通或關閉。
- 如請求項6所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述控制單元(223)包括第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)、第四單向導通元件(D4)和第四電晶體(Q4);其中所述第四電晶體(Q4)設置有第一引腳(Q41)、第二引腳(Q42)和第三引腳(Q43);所述第十四電阻(R14)一端與所述第十五電阻(R15)並聯連接至所述比較單元(222),另一端串聯所述第四單向導通元件(D4),所述控制線路連接所述導通開關(KY1),通過所述控制線路的導通或不導通實現所述導通開關(KY1)閉合或斷開;所述第十五電阻(R15)另一端連接所述第四電晶體(Q4)的所述第一引腳(Q41);所述第四電晶體(Q4)的所述第三引腳(Q43)接地,所述第二引腳(Q42)連接常閉敞口(BAT-NC)。
- 如請求項1所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述電源線路(1)包括用於所述安防電池充電的充電用線路(11)和所述安防電池放電的放電用線路(12);其中,所述充電用線路(11)設置有第一充電電容(C1)、第二充電電容(C2)、所述導通開關(KY1)和充電單向導通元件(D5);所述第一充電電容(C1)、所述第二充電電容(C2)和所述充電單向導通元件(D5)相互並聯,均連接所述BAT+和所述BAT-,同時與所述導通開關(KY1)串聯;所述導通開關(KY1)上設置有繞組線圈,所述繞組線圈的兩端向外延伸連接所述控制線路,所述控制線 路連接所述控制單元(223);所述放電用線路(12)設置有放電電容(C5)、第一放電電晶體(Q5)、第二放電電晶體(Q6)和第十六電阻(R16);其中所述第一放電電晶體(Q5)設置有第一引腳(Q51)、第二引腳(Q52)和第三引腳(Q53),所述第二放電電晶體(Q6)設置有第一引腳(Q61)、第二引腳(Q62)和第三引腳(Q63);所述放電電容(C5)一端連接在所述BAT+,所述第一放電電晶體(Q5)的所述第二引腳(Q52)並聯連接所述充電單向導通元件(D5);所述第二放電電晶體(Q6)的所述第二引腳(Q62)與所述導通開關(KY1)連接,所述第十六電阻(R16)連接所述第二放電電晶體(Q6)的所述第三引腳(Q63),所述放電電容(C5)、所述第十六電阻(R16)與所述第二放電電晶體(Q6)的所述第一引腳(Q61)共地。
- 如請求項1所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述導通開關(KY1)為繼電器,根據所述控制單元(223)的電信號進行控制。
- 如請求項4所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路,其中所述第六電阻(R6)與所述第七電阻(R7)、所述第八電阻(R8)與所述第九電阻(R9)均按比例設置阻值,其中,所述第八電阻(R8)與所述第九電阻(R9)的比例通過設定所述第一輸入端(9)的電壓而設定;所述第六電阻(R6)與所述第七電阻(R7)的比例決定所述第二輸入端(10)的電壓。
- 一種應用於請求項8所述之用於安防電池的防反接和未接檢測線路之檢測方法,包含下列步驟:導通所述電源線路(1),所述放大器(U1)通過所述第二輸入 端(10)和所述第一輸入端(9)的電壓差而導致所述輸出端(8)的輸出電平不同,分為兩種不同的情況,此時通過輸出電平的不同對所述導通開關(KY1)進行不同的控制;當所述輸出端(8)電平為低電平時,電流流向所述控制單元(223),然後流向所述MCU再流向所述控制線路或者直接流向所述控制線路,此時所述MCU檢測到高電平,所述MCU控制所述控制線路,所述控制線路控制所述導通開關(KY1),將所述導通開關(KY1)導通,所述電源線路(1)保持導通;當輸出電平為高電平時,電流流向所述控制單元(223),導通所述第三電晶體(Q3)或第四電晶體(Q4),不再流向所述MCU或者所述控制線路,所連接的所述MCU檢測到低電平,所述控制線路不導通導致所述導通開關(KY1)不導通,從而斷開所述電源線路(1)進行保護。
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-
2022
- 2022-10-18 TW TW111139531A patent/TWI841005B/zh active
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