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专利名称：一种充电电池的过电流检测和报警电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种充电电池的过电流检测和报警电路。
背景技术：
充电电池的好处是经济、环保、电量足，适合大功率、长时间使用的电器。充电电池本身的良好特性，使得其在手机、笔记本电脑等便携式产品中的应用越来越广泛。然而，大多数充电电池的不足之处在于对充电器的要求比较苛刻，对保护电路的要求较高。尤其当充电的电流过大时，容易造成充电电池和充电装置的损坏，因此，如何在过流充电发生时及时报警，排除或避免故障，就成了一个需要解决的问题。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种充电电池的过电流检测和报警电路，它能在充电电池发生过电流充电时及时报警，避免充电电池或充电装置的损坏。实现上述目的的技术方案是一种充电电池的过电流检测和报警电路，包括依次连接的霍尔传感器、双限电压比较器、晶体管开关和继电器，以及第五电阻、报警器和供电电源，其中所述霍尔传感器，接收一流经充电电池的充电电流，输出一转换电压；所述双限电压比较器，由所述供电电源供电且接地，其第一输入端接收一下限电压，其第二输入端接收所述转换电压，其第三输入端接收一上限电压，其输出端输出一电平；所述晶体管开关，其基极接收所述电平并通过所述第五电阻连接其集电极，其集电极接地；所述继电器，其使能端连接在所述晶体管开关的发射极和所述供电电源之间，其通断端连接在所述报警器和所述供电电源之间；所述报警器接地。上述的充电电池的过电流检测和报警电路，其中，所述双限电压比较器包括第一电压比较器、第二电压比较器、第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电压比较器，其反相输入端通过所述第一电阻接收所述下限电压，其同相输入端与所述第二电压比较器的反相输入端相连作为所述双限电压比较器的第二输入端，其输出端通过所述第三电阻连接所述供电电源；所述第二电压比较器，其同相输入端通过所述第二电阻接收所述上限电压，其输出端与所述第一电压比较器的输出端相连作为所述双限电压比较器的输出端。上述的充电电池的过电流检测和报警电路，其中，所述晶体管开关为PNP型三极管。上述的充电电池的过电流检测和报警电路，其中，所述转换电压大于所述下限电压且小于上限电压时，所述双限电压比较器输出高电平；所述转换电压小于所述下限电压或大于上限电压时，所述双限电压比较器输出低电平。上述的充电电池的过电流检测和报警电路，其中，所述过电流检测和报警电路还包括第四电阻和一二极管，所述第四电阻连接在所述双限电压比较器和所述晶体管开关的基极之间；所述二极管并联在所述继电器的使能端的两端，其正极连接所述晶体管开关的发射极，其负极连接所述供电电源。本实用新型的有益效果是本实用新型能在充电电池发生过电流充电时，及时报警，避免充电电池或充电装置的损坏；同时，本实用新型的电路结构简单，易于实现，具有实用性。

图1是本实用新型的充电电池的过电流检测和报警电路的电路结构图；图2是本实用新型的霍尔传感器的输入电流和输出电压的线性关系图；图3是本实用新型的双限电压比较器的输入输出关系图；图4是LM339电压比较器芯片用做双限电压比较器时的引脚接线图；图5为LM339电压比较器芯片的引脚图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例作详细说明请参阅图1至图5，本实用新型的一种充电电池的过电流检测和报警电路，包括依次连接的霍尔传感器1、双限电压比较器2、晶体管开关3和继电器4，以及第五电阻R5、报警器5和供电电源Vcc，其中霍尔传感器1接收一流经充电电池的充电电流I，因为霍尔传感器1的内部有磁圈，利用磁电效应，霍尔传感器1输出转换电压Vo，霍尔传感器1的输出端连接双限电压比较器2的第二输入端，图2为霍尔传感器1的输入电流和输出电压的线性关系图，即充电电流I与转换电压Vo的关系图，图2中的Ipn表示一单位的充电电流值；双限电压比较器2由供电电源Vcc供电并且接地，其第一输入端接收下限电压 VR1，其第二输入端接收转换电压Vo，其第三输入端接收上限电压VR2，其输出端输出电平 Vout ；本实施例中，下限电压VRl为2. 5V，上限电压VR2为5V ；请参阅图3，为双限电压比较器2的输入输出关系图，图3中的VoutL和VoutH分别表示低电平和高电平；晶体管开关3是PNP型三极管，晶体管开关3的基极接收电平Vout，晶体管开关3 的基极通过第五电阻R5连接其集电极并且接地；继电器4的使能端连接在晶体管开关3的发射极和供电电源Vcc之间，通断端连接在报警器5和供电电源Vcc之间；报警器5接地。具体地说，双限电压比较器2包括第一电压比较器21、第二电压比较器22、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，其中第一电压比较器21的反相输入端通过第一电阻Rl接收下限电压VR1，其输出端通过第三电阻R3连接供电电源Vcc ；第二电压比较器22的同相输入端通过第二电阻R2接收
4上限电压VR2 ；第一电压比较器21的同相输入端与第二电压比较器22的反相输入端相连作为双限电压比较器2的第二输入端，接收转换电压Vo ；第二电压比较器22的输出端与第一电压比较器21的输出端相连作为双限电压比较器2的输出端，输出电平Vout ；在本实施例中，所述过电流检测和报警电路还包括第四电阻R4和二极管D，其中 第四电阻R4连接在双限电压比较器2和晶体管开关3的基极之间；二极管D并联在继电器 4的使能端的两端，其正极连接晶体管开关3的发射极，其负极连接供电电源Vcc。充电电流I与转换电压Vo为线性关系。由图3知，当充电电流I不过流，即转换电压Vo大于下限电压VRl且小于上限电压VR2时，双限电压比较器2输出的电平Vout为高电平VoutH，此时晶体管开关3不导通，继电器4失电不导通，继电器4的通断端断开，报警器5不工作；当充电电流I过流，即转换电压Vo小于下限电压VRl或大于上限电压VR2 时，双限电压比较器2输出的电平Vout为低电平VoutL，此时晶体管开关3导通，因而继电器4得电，继电器4的通断端闭合，使报警器5工作报警。在本实施例中，双限电压比较器2采用LM339电压比较器芯片来实现。请参阅图 4，为采用LM339电压比较器芯片实现双限电压比较器2时，该LM339电压比较器芯片的引脚接线图，图5是LM339电压比较器芯片的引脚图。综上所述，本实用新型在充电电池发生过电流充电时，及时报警，避免充电电池或充电装置的损坏，同时结构简单，易于实现，具有实用性。以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种充电电池的过电流检测和报警电路，其特征在于，包括依次连接的霍尔传感器、 双限电压比较器、晶体管开关和继电器，以及第五电阻、报警器和供电电源，其中所述霍尔传感器，接收一流经充电电池的充电电流，输出一转换电压；所述双限电压比较器，由所述供电电源供电且接地，其第一输入端接收一下限电压，其第二输入端接收所述转换电压，其第三输入端接收一上限电压，其输出端输出一电平；所述晶体管开关，其基极接收所述电平并通过所述第五电阻连接其集电极，其集电极接地；所述继电器，其使能端连接在所述晶体管开关的发射极和所述供电电源之间，其通断端连接在所述报警器和所述供电电源之间；所述报警器接地。
2.根据权利要求1所述的充电电池的过电流检测和报警电路，其特征在于，所述双限电压比较器包括第一电压比较器、第二电压比较器、第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中所述第一电压比较器，其反相输入端通过所述第一电阻接收所述下限电压，其同相输入端与所述第二电压比较器的反相输入端相连作为所述双限电压比较器的第二输入端，其输出端通过所述第三电阻连接所述供电电源；所述第二电压比较器，其同相输入端通过所述第二电阻接收所述上限电压，其输出端与所述第一电压比较器的输出端相连作为所述双限电压比较器的输出端。
3.根据权利要求1或2所述的充电电池的过电流检测和报警电路，其特征在于，所述晶体管开关为PNP型三极管。
4.根据权利要求3所述的充电电池的过电流检测和报警电路，其特征在于，所述转换电压大于所述下限电压且小于上限电压时，所述双限电压比较器输出高电平；所述转换电压小于所述下限电压或大于上限电压时，所述双限电压比较器输出低电平。
5.根据权利要求1所述的充电电池的过电流检测和报警电路，其特征在于，所述过电流检测和报警电路还包括第四电阻和一二极管，其中所述第四电阻连接在所述双限电压比较器和所述晶体管开关的基极之间；所述二极管并联在所述继电器的使能端的两端，其正极连接所述晶体管开关的发射极，其负极连接所述供电电源。
专利摘要本实用新型公开了一种充电电池的过电流检测和报警电路，包括接收充电电流且输出转换电压的霍尔传感器、接收下限电压、上限电压和所述转换电压且输出一电平的双限电压比较器、基极接收所述电平并通过一第五电阻和集电极相连的晶体管开关、继电器、报警器和供电电源，其中，所述晶体管开关的集电极接地；所述继电器的使能端连接在所述晶体管开关的发射极和供电电源之间，其通断端连接在所述报警器和供电电源之间；所述报警器接地。本实用新型能在充电电池发生过电流充电时及时报警，避免充电电池或充电装置的损坏。
文档编号G01R19/165GK202230128SQ20112038048
公开日2012年5月23日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者卓郑安, 孙文辉, 施静, 沈张骅, 陆艺 申请人:上海工程技术大学