控制電路及具有該控制電路的電池短路測試裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種控制電路，包括降壓整流單元、短路單元、比較單元和報警單元；降壓整流單元連接外界交流電，用于將外界交流電轉換為直流電；短路單元連接至降壓整流單元的輸出端，接收直流電，短路單元還用于連接至電池，以控制電池短路；電池的溫度隨電池的短路時間而變化，比較單元電連接至短路單元，且與電池熱耦合，用于比較電池的溫度和溫度閾值，當電池的溫度低于溫度閾值時，比較單元輸出低電平信號至報警單元，報警單元導通而發出警報。該控制電路結構簡單、安全性、可靠性強、易操作。還解決了影響人身安全和效率低下的問題，同時提高了測試數據的準確性。另，還公開了一種電池短路測試裝置。
【專利說明】控制電路及具有該控制電路的電池短路測試裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電池測試領域，尤其涉及一種控制電路及具有該控制電路的電池短路測試裝置。
【背景技術】
[0002]電池作為一種儲能的裝置，在人們日常生活中使用越來越頻繁，因而對其安全性能要求也較高。電池短路試驗是其中一項重要的安全測試環節。當電池短路后，溫度降低到高于常溫10度以下時，該電池短路試驗完成。因此，測試過程中，需對電池表面溫度頻繁監控，人為測試該溫度效率較低。另外，在電池短路測試過程中，電池的電流較大(約幾十安培或幾百安培)，且易著火爆炸，對近距離測試的操作人員的人身安全危害較大。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于，提供一種控制電路及具有該控制電路的電池短路測試裝置，可提高電池短路試驗的測試效率，減小對操作人員人身安全發生危害的概率。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種控制電路，包括降壓整流單元、短路單元、比較單元和報警單元；
[0005]所述降壓整流單元連接外界交流電，用于將所述外界交流電轉換為直流電；
[0006]所述短路單元連接至所述降壓整流單元的輸出端，接收所述直流電，所述短路單元還用于連接至電池，以控制所述電池短路；
[0007]所述電池的溫度隨所述電池的短路時間而變化，所述比較單元電連接至所述短路單元，且與所述電池熱耦合，用于比較所述電池的溫度和溫度閾值，當所述電池的溫度低于所述溫度閾值時，所述比較單元輸出低電平信號至所述報警單元，所述報警單元導通而發出警報。
[0008]其中，所述短路單元包括繼電器、第一開關管和輕觸開關；所述繼電器的公共端和常開端分別連接至所述電池的正負極，所述繼電器的第一端連接至所述降壓整流單元的輸出端，所述繼電器的第二端連接至所述第一開關管的第一端；所述第一開關管的控制端連接至所述比較單元，所述第一開關管的第二端接地；所述輕觸開關的第一端連接至所述繼電器的第二端，所述輕觸開關的第二端接地。
[0009]其中，所述輕觸開關瞬間導通時，所述降壓整流單元的輸出端給所述繼電器供電，所述繼電器啟動，所述繼電器的常開端切換到閉合狀態，使得所述電池短路；所述電池在短路瞬間快速升溫，而后隨時間延長逐漸降溫。
[0010]其中，當所述電池的溫度高于所述溫度閾值時，所述比較單元輸出高電平信號至所述第一開關管的控制端，所述第一開關管導通，從而控制所述繼電器持續啟動工作；當所述電池的溫度低于所述溫度閾值時，所述比較單元輸出低電平信號至所述第一開關管的控制端，所述第一開關管截止，所述繼電器停止工作，所述繼電器的常開端處于斷開狀態。
[0011]其中，所述比較單元包括熱敏電阻、第一電阻、第二電阻、第三電阻和電壓比較器；所述熱敏電阻為負溫度系數熱敏電阻器，所述熱敏電阻與所述電池熱耦合且用于檢測所述電池的表面溫度，所述熱敏電阻的第一端連接至所述降壓整流單元的輸出端，所述熱敏電阻的第二端經所述第一電阻接地；所述第二電阻的第一端連接至所述降壓整流單元的輸出端，所述第二電阻的第二端經所述第三電阻接地；所述電壓比較器的同相輸入端連接至所述熱敏電阻的第二端，所述電壓比較器的反相輸入端連接至所述第二電阻的第二端，所述電壓比較器的輸出端連接至所述第一開關管的控制端。
[0012]其中，所述電池的溫度閾值為35°C至25°C。
[0013]其中，所述報警單元包括反相器、第二開關管和蜂鳴器，所述反相器的輸入端連接至所述電壓比較器的輸出端，所述反相器的輸出端連接至所述第二開關管的控制端，所述第二開關管的第一端連接經所述蜂鳴器連接至所述降壓整流單元的輸出端，所述第二開關管的第二端接地。
[0014]其中，所述第一開關管和所述第二開關管均為場效應管；所述第一開關管的控制端為柵極，所述第一開關管的第一端為漏極，所述第一開關管的第二端為源極；所述第二開關管的控制端為柵極，所述第二開關管的第一端為漏極，所述第二開關管的第二端為源極。
[0015]其中，所述降壓整流單元包括變壓器、整流橋和三端穩壓源，所述變壓器的兩輸入端連接至所述外界交流電，所述變壓器的兩輸出端連接至所述整流橋的兩輸入端，所述整流橋的第一輸出端連接至所述三端穩壓源的輸入端，所述整流橋的第二輸出端接地，所述三端穩壓源的接地端接地，所述三端穩壓源的輸出端作為所述降壓整流單元的輸出端。
[0016]另外，本發明還提供了一種電池短路測試裝置，包括電池和上述的控制電路，所述控制電路用于對所述電池進行短路控制，以對所述電池測試進行短路測試。
[0017]綜上，本發明提供的電池短路測試裝置，利用輕觸開關觸發繼電器從而將電池短路，通過熱敏電阻感應電池短路后表面溫度的變化，并通過電壓比較器進行高低電平轉換從而控制繼電器的通斷，直至電池的表面溫度降低到閾值溫度值以下，電池短路測試才完成。當電池的短路測試完成時，還通過蜂鳴器發出警報以提醒操作人員。該電池短路測試裝置簡單、安全性、可靠性強、易操作。還解決了影響人身安全和效率低下的問題，同時提高了測試數據的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發明實施例提供的控制電路的模塊結構示意圖；
[0020]圖2是本發明實施例提供的電池短路測試裝置的電路圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0022]下面參考附圖對本發明的實施例進行描述。參見圖1，為本發明提供的控制電路100的模塊結構示意圖。控制電路100包括降壓整流單元10、短路單元20、比較單元30和報警單元40。降壓整流單元10連接外界交流電，用于將外界交流電轉換為直流電。短路單元20連接至降壓整流單元10的輸出端，接收直流電，短路單元20還用于連接至電池200，以控制電池200短路。電池200的溫度隨電池200的短路時間而變化，比較單元30電連接至短路單元20，且與電池200熱耦合，用于比較電池200的溫度和溫度閾值，當電池200的溫度低于溫度閾值時，比較單元30輸出低電平信號至報警單元40，報警單元10導通而發出警報。
[0023]本發明實施例提供的控制電路100，通過短路單元20控制電池200短路。比較單元30控制短路單元20的通斷。當電池200的溫度降低到小于溫度閾值時，所述電池200的短路測試完成，此時通過報警單元40發出警報以提醒操作人員。控制電路100簡單、安全、可靠性強、易操作。還解決了影響人身安全和效率低下的問題，同時提高了測試數據的準確性。
[0024]以下結合具體實施例對本發明的實現作詳細說明。
[0025]參見圖2，短路單元20包括繼電器K1、第一開關管Ql和輕觸開關SW。繼電器Kl的公共端和常開端分別連接至電池200的正負極，繼電器Kl的第一端連接至降壓整流單元10的輸出端，繼電器Kl的第二端連接至第一開關管Ql的第一端。第一開關管Ql的控制端連接至比較單元30，第一開關管Ql的第二端接地。輕觸開關SW的第一端連接至繼電器Kl的第二端，輕觸開關SW的第二端接地。輕觸開關SW用于觸發繼電器Kl短路。為了防止繼電器Kl在切換觸點時產生的大電流燒壞第一開關管Q1，可米用二極管VD并聯于繼電器Kl上，二極管VD的正極連接至繼電器Kl的第二端，二極管VD的負極連接至繼電器Kl的第一端。本實施方式中，繼電器Kl為常開型繼電器。
[0026]輕觸開關SW瞬間導通時，降壓整流單元10的輸出端給繼電器Kl供電，繼電器Kl啟動，繼電器Kl的常開端切換到閉合狀態，使得電池200短路。電池200在短路瞬間快速升溫，而后隨時間延長逐漸降溫。
[0027]當電池200的溫度高于閾值溫度值時，比較單元30輸出高電平信號至第一開關管Ql的控制端，第一開關管Ql導通，從而控制繼電器Kl持續啟動工作。當電池200的溫度低于閾值溫度值時，比較單元30輸出低電平信號至第一開關管Ql的控制端，第一開關管Ql截止，繼電器Kl停止工作，繼電器Kl的常開端處于斷開狀態。本實施方式中，閾值溫度值為 35°C至 25°C。
[0028]比較單元30包括熱敏電阻Rt、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和電壓比較器IC1。熱敏電阻Rt為負溫度系數熱敏電阻器，即熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的升高而減小。熱敏電阻Rt與電池200熱耦合且用于檢測電池200的表面溫度。熱敏電阻Rt的第一端連接至降壓整流單元10的輸出端，熱敏電阻Rt的第二端經第一電阻Rl接地。第二電阻R2的第一端連接至降壓整流單元10的輸出端，第二電阻R2的第二端經第三電阻R3接地。電壓比較器ICl的同相輸入端連接至熱敏電阻Rt的第二端，電壓比較器ICl的反相輸入端連接至第二電阻R2的第二端，電壓比較器ICl的輸出端連接至第一開關管Ql的控制端。另夕卜，電壓比較器ICl的輸出端經第四電阻R4連接于第一開關管Ql的控制端，以限流。
[0029]報警單元40用于提醒操作人員，電池200的短路測試已完成。其具體實現方式為:當電池200的溫度低于閾值溫度值時，比較單元30輸出低電平信號至報警單元40，報警單元40導通而發出警報。
[0030]報警單元40的具體電路為:報警單元40包括反相器102、第二開關管02和蜂鳴器3？，反相器102的輸入端連接至電壓比較器101的輸出端，反相器102的輸出端連接至第二開關管02的控制端，第二開關管02的第一端連接經蜂鳴器3？連接至降壓整流單元10的輸出端，第二開關管02的第二端接地。另外，蜂鳴器3？的第一端連接至第二開關管02的第一端，蜂鳴器3？的第二端經第五電阻陽連接至降壓整流單元10的輸出端，以限流。所述蜂鳴器3？還可采用1^0光電報警器。
[0031]在本實施例中，第一開關管和第二開關管02均為場效應管。第一開關管的控制端為柵極，第一開關管的第一端為漏極，第一開關管的第二端為源極。第二開關管02的控制端為柵極，第二開關管02的第一端為漏極，第二開關管02的第二端為源極。在其他實施方式中，第一開關管和第二開關管02可為三極管。
[0032]降壓整流單元10包括變壓器1、整流橋80和三端穩壓源2。變壓器I的兩輸入端連接至外界交流電，變壓器I的兩輸出端連接至整流橋80的兩輸入端，整流橋80的第一輸出端連接至三端穩壓源2的輸入端，整流橋80的第二輸出端接地，三端穩壓源2的接地端接地，三端穩壓源2的輸出端作為降壓整流單元10的輸出端。
[0033]為了保護電路，兩個保險管冊分別連接于外界交流電的火線和零線上。第一電容01并聯于整流橋80的第一輸出端和第二輸出端上，第二電容02并聯于三端穩壓源2的輸出端和接地端上。第一電容和第二電容02起濾波和吸收峰值電壓作用。
[0034]本實施方式中，三端穩壓源2為7812型號，電壓比較器101為11358型，反相器102 為 004069 型。
[0035]本發明還提供了一種電池短路測試裝置，包括電池200和上述控制電路100，控制電路100用于對電池200進行短路控制，以對電池200測試進行短路測試。
[0036]綜上，本發明實施例提供的電池短路測試裝置，利用輕觸開關31觸發繼電器1(1從而將電池200短路，通過熱敏電阻財感應電池200短路后表面溫度的變化，并通過電壓比較器XI進行高低電平轉換從而控制繼電器XI的通斷，直至電池200的表面溫度降低到閾值溫度值以下，電池200短路測試才完成。當電池200的短路測試完成時，還通過蜂鳴器3？發出警報以提醒操作人員。該電池短路測試裝置簡單、安全、可靠性強、易操作。還解決了影響人身安全和效率低下的問題，同時提高了測試數據的準確性。
[0037]以上所述的實施方式，并不構成對該技術方案保護范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在該技術方案的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種控制電路，其特征在于，包括降壓整流單元、短路單元、比較單元和報警單元； 所述降壓整流單元連接外界交流電，用于將所述外界交流電轉換為直流電； 所述短路單元連接至所述降壓整流單元的輸出端，接收所述直流電，所述短路單元還用于連接至電池，以控制所述電池短路； 所述電池的溫度隨所述電池的短路時間而變化，所述比較單元電連接至所述短路單元，且與所述電池熱耦合，用于比較所述電池的溫度和溫度閾值，當所述電池的溫度低于所述溫度閾值時，所述比較單元輸出低電平信號至所述報警單元，所述報警單元導通而發出警報。
2.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述短路單元包括繼電器、第一開關管和輕觸開關；所述繼電器的公共端和常開端分別連接至所述電池的正負極，所述繼電器的第一端連接至所述降壓整流單元的輸出端，所述繼電器的第二端連接至所述第一開關管的第一端；所述第一開關管的控制端連接至所述比較單元，所述第一開關管的第二端接地；所述輕觸開關的第一端連接至所述繼電器的第二端，所述輕觸開關的第二端接地。
3.如權利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述輕觸開關瞬間導通時，所述降壓整流單元的輸出端給所述繼電器供電，所述繼電器啟動，所述繼電器的常開端切換到閉合狀態，使得所述電池短路；所述電池在短路瞬間快速升溫，而后隨時間延長逐漸降溫。
4.如權利要求3所述的控制電路，其特征在于，當所述電池的溫度高于所述溫度閾值時，所述比較單元輸出高電平信號至所述第一開關管的控制端，所述第一開關管導通，從而控制所述繼電器持續啟動工作；當所述電池的溫度低于所述溫度閾值時，所述比較單元輸出低電平信號至所述第一開關管的控制端，所述第一開關管截止，所述繼電器停止工作，所述繼電器的常開端處于斷開狀態。
5.如權利要求4所述的控制電路，其特征在于，所述比較單元包括熱敏電阻、第一電阻、第二電阻、第三電阻和電壓比較器；所述熱敏電阻為負溫度系數熱敏電阻器，所述熱敏電阻與所述電池熱耦合且用于檢測所述電池的表面溫度，所述熱敏電阻的第一端連接至所述降壓整流單元的輸出端，所述熱敏電阻的第二端經所述第一電阻接地；所述第二電阻的第一端連接至所述降壓整流單元的輸出端，所述第二電阻的第二端經所述第三電阻接地；所述電壓比較器的同相輸入端連接至所述熱敏電阻的第二端，所述電壓比較器的反相輸入端連接至所述第二電阻的第二端，所述電壓比較器的輸出端連接至所述第一開關管的控制端。
6.如權利要求5所述的控制電路，其特征在于，所述電池的溫度閾值為35°C至25°C。
7.如權利要求6所述的控制電路，其特征在于，所述報警單元包括反相器、第二開關管和蜂鳴器，所述反相器的輸入端連接至所述電壓比較器的輸出端，所述反相器的輸出端連接至所述第二開關管的控制端，所述第二開關管的第一端連接經所述蜂鳴器連接至所述降壓整流單元的輸出端，所述第二開關管的第二端接地。
8.如權利要求7所述的控制電路，其特征在于，所述第一開關管和所述第二開關管均為場效應管；所述第一開關管的控制端為柵極，所述第一開關管的第一端為漏極，所述第一開關管的第二端為源極；所述第二開關管的控制端為柵極，所述第二開關管的第一端為漏極，所述第二開關管的第二端為源極。
9.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述降壓整流單元包括變壓器、整流橋和三端穩壓源，所述變壓器的兩輸入端連接至所述外界交流電，所述變壓器的兩輸出端連接至所述整流橋的兩輸入端，所述整流橋的第一輸出端連接至所述三端穩壓源的輸入端，所述整流橋的第二輸出端接地，所述三端穩壓源的接地端接地，所述三端穩壓源的輸出端作為所述降壓整流單元的輸出端。
10.一種電池短路測試裝置，其特征在于，包括電池和權利要求1?9任一項所述的控制電路，所述控制電路用于對所述電池進行短路控制，以對所述電池測試進行短路測試。
【文檔編號】G01K1/02GK104459545SQ201310419883
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月13日 優先權日:2013年9月13日
【發明者】周明杰, 胡波 申請人:海洋王（東莞）照明科技有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司