本實用新型涉及電動車輛領域,具體而言,涉及一種電壓比較電路和一種蓄電池的充電裝置。
背景技術:
相關技術中,當車輛發生長時間(大于6個月)擱置時,由于車輛存在靜態電流會導致車輛低壓蓄電池的內壓低于預設閾值,以造成車輛無法啟動,只能通過更換低壓蓄電池或采用外部設備,對低壓蓄電池進行充電的方式啟動車輛。
因此,如何通過不增加額外功耗實現對低電壓的蓄電池進行充電,以使車輛正常啟動成為亟待解決的問題。
技術實現要素:
為了解決上述技術問題至少之一,本實用新型的一個目的在于提供一種電壓比較電路。
本實用新型的另一個目的在于提供一種蓄電池的充電裝置。
為了實現上述目的,本實用新型第一方面的實施例提供了一種電壓比較電路,包括:電壓采樣模塊,用于采集蓄電池的內壓,電壓采樣模塊設置有電壓采樣點;分壓模塊,分壓模塊的輸入端連接至電壓采樣點,分壓模塊的輸出端設置有分壓點;穩壓模塊,穩壓模塊的一端連接至電壓采樣點,穩壓模塊用于輸出穩定電壓,以作為分壓點的電壓的比較基準;比較模塊,比較模塊的第一端連接至穩壓模塊的一端,比較模塊的第二端連接至分壓點,比較模塊的輸出端連接至動力電池,其中,在分壓點的電壓值小于穩定電壓時,比較模塊的輸出端輸出高電平報警信號,高電平報警信號用于控制動力電池對蓄電池充電。
在該技術方案中,通過分別將分壓模塊與穩壓模塊連接至電壓采集模塊,以獲得比較模塊第一端的比較電壓與第二端的比較電壓,實現了對蓄電池是否電壓過低的判斷功能,并且通過電壓采樣模塊直接對穩壓模塊供電,一方面,不需要額外提供供電電源,功耗更低,另一方面,與現有的電壓比較電路相比,電路結構更加簡單。
另外,本實用新型提供的上述實施例中的電壓比較電路還可以具有如下附加技術特征:
在上述技術方案中,優選地,穩壓模塊包括穩壓二極管,穩壓二極管的正極連接至電壓采樣點;比較模塊,包括比較器,比較器的正極為比較模塊的第一端,比較器的負極為比較模塊的第二端。
在該技術方案中,通過在蓄電池的輸出端設置電壓采樣點,以采集蓄電池的內壓,電壓采樣點并聯兩個支路,第一個支路為分壓支路,分壓支路的輸出端為分壓點,分壓點連接至比較器的負極,第二個支路為穩壓支路,包括穩壓二極管,穩壓二極管的正極連接至比較器的正極,穩壓二極管的負極接地,比較器的輸出端還連接至動力電池,穩壓二極管被擊穿后,穩壓二極管產生齊納擊穿電壓(即穩定電壓),以LM4040CEM3X-5.0電壓基準芯片作為穩壓二極管為例,其穩定電壓為5V,即比較器的正極輸入的電壓穩定在5V,比較器的負極連接至分壓點,在分壓點的電壓為電壓采樣點處的電壓經過分壓模塊后的電壓值,在分壓點的電壓小于穩定電壓時,此時比較器的正極的電壓大于負極的電壓,比較器輸出為“1”,即輸出高電平報警信號。
通過輸出高電平報警信號,以控制動力電池對蓄電池充電,一方面,采用蓄電池提供電源,不需要額外提供用于擊穿穩壓二極管的電源,簡化了電路結構的設置,不增加額外功耗,另一方面,通過設置電壓比較電路,在檢測到蓄電池的內壓小于電壓閾值(比如10V)時,輸出高電平報警信號,以控制動力電池對蓄電池充電,降低了蓄電池由于電量過低而無法啟動的概率,提升了用戶的使用體驗。
具體地,根據分壓模塊的分壓比例以及預設的報警閾值電壓與穩定電壓的關系,確定是否執行喚醒操作。
其中,動力電池為給車輛提供運行動力的電源。
另外穩壓二極管可以采用高頻三極管的發射結代替,也可以采用硅二極管PN結的正向特征代替。
在上述技術方案中,優選地,在分壓點的電壓值大于穩定電壓時,比較器的輸出端輸出GND。
在該技術方案中,在分壓點的電壓值大于5V時,即電壓采樣點處的電壓經過分壓后仍大于5V,此時比較器的正極的電壓小于負極的電壓,比較器輸出“0”,即輸出GND,表明蓄電池的內壓大于預設的報警閾值電壓,車輛能夠正常啟動,不需要動力電池對蓄電池充電。
在上述任一技術方案中,優選地,穩壓模塊還包括:第一上拉電阻,設置于電壓采樣點與穩壓二極管的正極之間。
在該技術方案中,通過在電壓采樣點與穩壓二極管的正極之間設置第一上拉電阻,使穩壓模塊的支路中產生一個穩定的電流,進而通過擊穿穩壓二極管實現穩壓效果。
在上述任一技術方案中,優選地,比較模塊還包括:第二上拉電阻,設置在比較器的輸出端與電壓采樣點之間。
在該技術方案中,通過設置第二上拉電阻,使比較器的輸出端能夠穩定輸出高電平報警信號。
在上述任一技術方案中,優選地,比較器的功耗小于或等于第一預設功耗閾值;穩壓二極管的功耗小于或等于第二預設功耗閾值。
在該技術方案中,通過將比較器的功耗設置為小于或等于第一預設功耗閾值,以及將穩壓二極管的功耗設置為小于或等于第二預設功耗閾值,降低了電壓比較電路中的器件對蓄電池的電路的影響。
具體地,根據比較器與穩壓二極管型號的選擇,即比較器的功耗低于第一預設功耗閾值,穩壓二極管的功耗低于第二預設功耗閾值,降低電壓比較電路的對其他電路的影響。
例如,比較器采用芯片LP2901IDRQ,其供電電壓處于3V至30V之間,其最大靜態電流為100μA,標準工作電流為30mA,通過上述參數即可確定第一預設功率閾值,穩壓二極管采用電壓基準芯片LM4040CEM3X-5.0。
在上述任一技術方案中,優選地,分壓模塊包括串聯的第一分壓電阻和第二分壓電阻,第一分壓電阻的輸入端連接至電壓采樣點,第二分壓電阻的輸出端接地,第一分壓電阻與第二分壓電阻之間具有分壓點。
在該技術方案中,通過將分壓模塊設置為串聯的第一分壓電阻和第二分壓電阻,第一分壓電阻的輸入端連接至電壓采樣點,第二分壓電阻的輸出端接地,在第一分壓電阻與第二分壓電阻之間加載電壓采樣點處的電壓,實現分壓的目的,結構簡單。
在上述任一技術方案中,優選地,第一分壓電阻與第二分壓電阻的比值為:
其中,Vx為預設的報警閾值電壓,R1為第一分壓電阻,R4為第二分壓電阻,5V為穩定電壓的值。
在該技術方案中,由于穩壓二極管被擊穿,穩定電壓值為5V,在分壓點的電壓與穩定電壓相等時,電壓采樣點的電壓記為報警閾值電壓,即可以根據實際應用靈活設置報警閾值電壓,以根據報警閾值電壓確定第一分壓電阻與第二分壓電阻的比值。
在上述任一技術方案中,優選地,預設的報警閾值電壓大于或等于10V,并小于或等于12V。
在該技術方案中,可以將預設的報警閾值電壓設置為大于或等于10V,并小于或等于12V中的任意數值,將預設的報警閾值電壓設置在該數值范圍內,以在蓄電池的內壓小于預設的報警閾值電壓時,啟動對低壓蓄電池充電,一方面,能夠降低由于出現虧電導致的影響車輛正常工作的風險,另一方面,能夠降低低壓蓄電池縮短壽命的概率。
比如,在預設的報警閾值電壓為10V時,第一分壓電阻與第二分壓電阻的阻值比例為1:1。
作為一種優選方案,在該電壓比較電路中,第一分壓電阻與第二分壓電阻的阻值為50KΩ,第一上拉電阻的阻值為50KΩ,第二上拉電阻的阻值為100KΩ。
通過將第一分壓電阻與第二分壓電阻的阻值比例設置為1:1,此時分壓模塊的分壓點處的電壓為電壓采樣點處的電壓的1/2,假設電壓采樣點的電壓值為a(V),則分壓點的電壓為a/2(V),比較器的正極的輸入電壓為穩定電壓,即5V,在a>10V時,比較器的正極的電壓小于負極的電壓,此時通過輸出GND,不喚醒動力電池給蓄電池充電,在a<10V時,比較器的正極的電壓大于負極的電壓,判斷功能蓄電池的電壓過低,通過輸出高電平報警信號,實現控制動力電池給蓄電池充電,將預設的報警閾值電壓設置為一個相對較小值(與12V相比),在保證控制器以及功率元件(比如DC/DC轉換器)能夠正常工作的同時,減少了由于檢測到虧電就對低壓蓄電池的概率。
在預設的報警閾值電壓為12V時,第一分壓電阻與第二分壓電阻的阻值比例為7:5。
將預設的報警閾值電壓設置為一個相對較大值(與10V相比),在保證控制器以及功率元件(比如DC/DC轉換器)能夠正常工作的同時,蓄電池工作的可靠性更高。
在上述任一技術方案中,優選地,還包括:報警提示模塊,報警提示模塊包括:第三上拉電阻,連接至比較模塊的輸出端;第一三極管,第一三極管的基極連接至第三上拉電阻,第一三極管的集電極連接至電壓采樣點;第二三極管,第二三極管的基極通過第五電阻連接至第一三極管的發射極,第二三極管的集電極通過第六電阻連接至第一三極管的發射極,第二三極管的發射極接地;第三三極管,第三三極管的基極通過第七電阻連接至第一三極管的發射極,第三三極管的發射極接地,第三三極管的發射極與第二三極管的基極之間連接有第一電容,第三三極管的基極與第二三極管的集電極之間連接有第二電容;發光二極管,發光二極管的正極連接至第一三極管的發射極,發光二極管的負極通過第八電阻連接至第三三極管的集電極,其中,在比較模塊的輸出端輸出高電平報警信號時,發光二極管閃爍報警。
在該技術方案中,在比較器輸出高電平報警信號時,第一三極管的發射極輸出的電壓為蓄電池的內壓,即電壓采樣點的電壓,當第三三極管導通時,第三三極管的集電極和發射極導通使集電極為低電平,發光二極管工作,此時第一電容的右端與第三三極管的集電極連接為低電平,瞬間第一電容的左端被其右端拉成低電平,于是第二三極管的基極為低電平,第二三極管截止,也即第三三極管導通時第二三極管截止,發光二極管工作。
在第一電容左端為低電平時,蓄電池的內壓通過第五電阻對第一電容充電,當充電至第一電容的左端為0.7V,也即第二三極管的基極電壓為0.7V時,第二三極管導通,第二三極管的集電極與發射極導通為低電平,第二電容的左端為低電平,瞬間第二電容的右端被拉成低電平,與第二電容的右端連接的第三三極管的基極為低電平,于是第三三極管截止,發光二極管不工作。
在第二電容的左端為低電平時,蓄電池的內壓通過第六電阻對第二電容充電,當第二電容的右端充電至0.7V時,第三三極管又導通,第三三極管的集電極為低電平,第一電容的右端為低電平,瞬間第一電容的左端被拉成低電平,于是第二三極管的基極為低電平,第三三極管又截止,發光二極管交替工作與不工作,實現閃爍報警,一方面,通過蓄電池的內壓實現閃爍報警,不需要額外的供電電源,另一方面,通過閃爍報警,提示用戶蓄電池的內壓較低。
本實用新型第二方面的實施例提供了一種蓄電池的充電裝置,包括本實用新型第一方面的實施例的電壓比較電路;以及控制器,連接至電壓比較電路的輸出端;DC/DC轉換器,連接至控制器;動力電池,連接至DC/DC轉換器,其中,在電壓比較電路輸出高電平報警信號時,控制器控制DC/DC轉換器啟動動力電池對蓄電池充電。
在該技術方案中,在電壓比較電路輸出高電平報警信號時,高電平報警信號可以作為喚醒信號,喚醒一個控制器(車輛擱置時處于OFF狀態,所有控制器處于睡眠或停止工作狀態),該控制器會喚醒其他相關控制器(比如DC/DC轉換器),通過DC/DC轉換器將動力電池的高壓電轉換為低壓電,以實現利用動力電池的能量為低壓蓄電池充電的功能,不需要額外的電源,即不會產生額外功耗,即可實現對低電壓的蓄電池進行充電,安全性強,并且可靠性高。
本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述部分中變得明顯,或通過本實用新型的實踐了解到。
附圖說明
本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1示出了根據本實用新型的一個實施例的電壓比較電路的結構示意圖;
圖2示出了根據本實用新型的另一個實施例的電壓比較電路中的報警提示模塊的結構示意圖;
圖3示出了根據本實用新型的實施例的蓄電池的充電裝置的示意框圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的上述目的、特征和優點,下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行進一步的詳細描述。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本實用新型,但是,本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施,因此,本實用新型的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
下面參照圖1描述根據本實用新型實施例的電壓比較電路。
如圖1所示,根據本實用新型實施例的電壓比較電路,包括:電壓采樣模塊,用于采集蓄電池的內壓,電壓采樣模塊設置有電壓采樣點102;分壓模塊,分壓模塊的輸入端連接至電壓采樣點102,分壓模塊的輸出端設置有分壓點104;穩壓模塊,穩壓模塊的一端連接至電壓采樣點102,穩壓模塊用于輸出穩定電壓,以作為分壓點的電壓的比較基準;比較模塊,比較模塊的第一端連接至穩壓模塊的一端,比較模塊的第二端連接至分壓點104,比較模塊的輸出端連接至動力電池,其中,在分壓點104的電壓值小于穩定電壓時,比較模塊的輸出端輸出高電平報警信號,高電平報警信號用于控制動力電池對蓄電池充電。
在該技術方案中,通過分別將分壓模塊與穩壓模塊連接至電壓采集模塊,以獲得比較模塊第一端的比較電壓與第二端的比較電壓,實現了對蓄電池是否電壓過低的判斷功能,并且通過電壓采樣模塊直接對穩壓模塊供電,一方面,不需要額外提供供電電源,不產生額外功耗,另一方面,與現有的電壓比較電路相比,電路結構更加簡單。
如圖1所示,在上述技術方案中,優選地,穩壓模塊包括穩壓二極管U1,穩壓二極管U1的正極連接至電壓采樣點102;比較模塊包括比較器Q1,比較器Q1的正極為比較模塊的第一端,比較器Q1的負極為比較模塊的第二端。
在該技術方案中,通過在蓄電池的輸出端設置電壓采樣點102,以采集蓄電池的內壓,電壓采樣點102并聯兩個支路,第一個支路為分壓支路,分壓支路的輸出端為分壓點104,分壓點104連接至比較器Q1的負極,第二個支路為穩壓模塊,包括穩壓二極管U1,穩壓二極管U1的正極連接至比較器Q1的正極,穩壓二極管U1的負極接地,比較器Q1的輸出端還連接至動力電池,穩壓二極管U1被擊穿后,穩壓二極管U1產生齊納擊穿電壓(即穩定電壓),以LM4040CEM3X-5.0電壓基準芯片作為穩壓二極管U1,其穩定電壓為5V,即比較器Q1的正極輸入的電壓穩定在5V,比較器Q1的負極連接至分壓點104,在分壓點104的電壓為電壓采樣點102處的電壓經過分壓模塊后的電壓值,在分壓點104的電壓小于穩定電壓時,此時比較器Q1的正極的電壓大于負極的電壓,比較器輸出為“1”,即輸出高電平報警信號。
通過輸出高電平報警信號控制動力電池對蓄電池充電,一方面,采用蓄電池提供電源,不需要額外提供用于擊穿穩壓二極管U1的電源,簡化了電路結構的設置,另一方面,通過設置電壓比較電路,在檢測到蓄電池的內壓小于電壓閾值(比如10V)時,輸出高電平報警信號,以控制動力電池對蓄電池充電,降低了蓄電池由于電量過低而無法啟動的概率,提升了用戶的使用體驗。
具體地,根據分壓模塊的分壓比例以及預設的報警閾值電壓與穩定電壓的關系,確定是否執行喚醒操作。
其中,動力電池為給車輛提供運行動力的電源。
另外穩壓二極管還可以采用高頻三極管的發射結代替,也可以采用硅二極管PN結的正向特征代替。
在上述技術方案中,優選地,在分壓點104的電壓值大于穩定電壓時,比較器Q1的輸出端輸出GND。
在該技術方案中,在分壓點104的電壓值大于5V時,即電壓采樣點102處的電壓經過分壓后仍大于5V,此時比較器Q1的正極的電壓小于負極的電壓,比較器Q1輸出“0”,即輸出GND,表明蓄電池的內壓大于預設的報警閾值電壓,車輛能夠正常啟動,不需要動力電池對蓄電池充電。
如圖1所示,在上述任一技術方案中,優選地,穩壓模塊還包括:第一上拉電阻R3,設置于電壓采樣點102與穩壓二極管的正極之間。
在該技術方案中,通過在電壓采樣點102與穩壓二極管U1的正極之間設置第一上拉電阻R3,使穩壓模塊的支路中產生一個穩定的電流,進而通過擊穿穩壓二極管實現穩壓效果。
如圖1所示,在上述任一技術方案中,優選地,比較模塊還包括:第二上拉電阻R2,設置在比較器Q1的輸出端與電壓采樣點102之間。
在該技術方案中,通過設置第二上拉電阻,使比較器的輸出端能夠輸出高電平報警信號。
在上述任一技術方案中,優選地,比較器Q1的功耗小于或等于第一預設功耗閾值;穩壓二極管U1的功耗小于或等于第二預設功耗閾值。
在該技術方案中,通過將比較器Q1的功耗設置為小于或等于第一預設功耗閾值,以及將穩壓二極管U1的功耗設置為小于或等于第二預設功耗閾值,降低了電壓比較電路中的器件對蓄電池的電路的影響。
具體地,根據比較器與穩壓二極管型號的選擇,即比較器的功耗低于第一預設功耗閾值,穩壓二極管的功耗低于第二預設功耗閾值,降低電壓比較電路的對其他電路的影響。
例如比較器Q1采用芯片LP2901IDRQ,其供電電壓處于3V至30V之間,其最大靜態電流為100μA,標準工作電流為30mA,通過上述參數即可確定第一預設功率閾值,穩壓二極管U1采用電壓基準芯片LM4040CEM3X-5.0。
優選地,第一上拉電阻R3的阻值為50KΩ,第二上拉電阻R2的阻值為100KΩ。
如圖1所示,在上述任一技術方案中,優選地,分壓模塊包括串聯的第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R4,第一分壓電阻R1的輸入端連接至電壓采樣點102,第二分壓電阻R4的輸出端接地,第一分壓電阻R1與第二分壓電阻R4之間具有分壓點104。
在該技術方案中,通過將分壓模塊設置為串聯的第一分壓電阻R1和第二分壓電阻R4,第一分壓電阻R1的輸入端連接至電壓采樣點102,第二分壓電阻R4的輸出端接地,在第一分壓電阻R1與第二分壓電阻R4之間加載電壓采樣點102處的電壓,實現分壓的目的,結構簡單。
在上述任一技術方案中,優選地,第一分壓電阻R1與第二分壓電阻R4的比值為:
其中,Vx為預設的報警閾值電壓,5V為穩定電壓的值。
在該技術方案中,由于穩壓二極管被擊穿,穩定電壓值為5V,在分壓點的電壓與穩定電壓相等時,電壓采樣點的電壓記為報警閾值電壓,即可以根據實際應用靈活設置報警閾值電壓,以根據報警閾值電壓確定第一分壓電阻與第二分壓電阻的比值。
在上述任一技術方案中,優選地,預設的報警閾值電壓大于或等于10V,并小于或等于12V。
在該技術方案中,可以將預設的報警閾值電壓設置為大于或等于10V,并小于或等于12V中的任意數值,將預設的報警閾值電壓設置在該數值范圍內,以在蓄電池的內壓小于預設的報警閾值電壓時,啟動對低壓蓄電池充電,一方面,能夠降低由于出現虧電導致的影響車輛正常工作的風險,另一方面,能夠降低低壓蓄電池縮短壽命的概率。
其中,預設的報警閾值電壓設置包括但不限于以下實施方式。
實施例一:
在預設的報警閾值電壓為10V時,第一分壓電阻與第二分壓電阻的阻值比例為1:1。
通過將第一分壓電阻R1與第二分壓電阻R4的阻值比例設置為1:1,此時分壓模塊的分壓點104處的電壓為電壓采樣點102處的電壓的1/2,假設電壓采樣點102的電壓值為a(V),則分壓點104的電壓為a/2(V),比較器Q1的正極的輸入電壓為穩定電壓,即5V,在a>10V時,比較器Q1的正極的電壓小于負極的電壓,此時通過輸出GND,不喚醒動力電池給蓄電池充電,在a<10V時,比較器Q1的正極的電壓大于負極的電壓,判定功能蓄電池的電壓過低,通過輸出高電平報警信號,實現控制動力電池給蓄電池充電,將預設的報警閾值電壓設置為一個相對較小值(與12V相比),在保證控制器以及功率元件(比如DC/DC轉換器)能夠正常工作的同時,減少了由于檢測到虧電就對低壓蓄電池的概率。
具體地,如圖1所示,在該電壓比較電路中,第一分壓電阻R1與第二分壓電阻R4的阻值為50KΩ,第一上拉電阻R3的阻值為50KΩ,第二上拉電阻R2的阻值為100KΩ。
實施例二:
在預設的報警閾值電壓為12V時,第一分壓電阻與第二分壓電阻的阻值比例為7:5。
將預設的報警閾值電壓設置為一個相對較大值(與10V相比),在保證控制器以及功率元件(比如DC/DC轉換器)能夠正常工作的同時,由于預設的報警閾值電壓較高,能夠使蓄電池工作的可靠性更高。
如圖2所示,在上述任一技術方案中,優選地,還包括:報警提示模塊,報警提示模塊包括:第三上拉電阻R9,連接至比較器Q1的輸出端;第一三極管Q2,第一三極管Q2的基極連接至第三上拉電阻R9,第一三極管Q2的集電極連接至電壓采樣點;第二三極管,第二三極管Q3的基極通過第五電阻R5連接至第一三極管Q2的發射極,第二三極管Q3的集電極通過第六電阻R6連接至第一三極管Q2的發射極,第二三極管Q3的發射極接地;第三三極管Q4,第三三極管Q4的基極通過第七電阻R7連接至第一三極管Q2的發射極,第三三極管Q4的發射極接地,第三三極管Q4的發射極與第二三極管Q3的基極之間連接有第一電容C1,第三三極管Q4的基極與第二三極管Q3的集電極之間連接有第二電容C2;發光二極管LED,發光二極管LED的正極連接至第一三極管Q2的發射極,發光二極管LED的負極通過第八電阻R8連接至第三三極管Q4的集電極,其中,在比較器Q1的輸出端輸出高電平報警信號時,發光二極管LED閃爍報警。
在該技術方案中,在比較器輸出高電平報警信號(即圖2中的Low_Warning輸出“1”)時,第一三極管Q2的發射極輸出的電壓為蓄電池的內壓,即圖2中Minitor_In,即電壓采樣點的電壓,當第三三極管Q4導通時,第三三極管Q4的集電極和發射極導通使集電極為低電平,發光二極管LED工作,此時第一電容C1的右端與第三三極管Q4的集電極連接為低電平,瞬間第一電容C1的左端被其右端拉成低電平,于是第二三極管Q3的基極為低電平,第二三極管Q3截止,也即第三三極管Q4導通時第二三極管Q3截止,發光二極管LED工作。
在第一電容C1左端為低電平時,蓄電池的內壓(Minitor_In)通過第五電阻R5對第一電容C1充電,當充電至第一電容C1的左端為0.7V,也即第二三極管Q3的基極電壓為0.7V時,第二三極管Q3導通,第二三極管Q3的集電極與發射極導通為低電平,第二電容C2的左端為低電平,瞬間第二電容C2的右端被拉成低電平,與第二電容C2的右端連接的第三三極管Q4的基極為低電平,于是第三三極管Q4截止,發光二極管LED不工作。
在第二電容C2的左端為低電平時,蓄電池的內壓通過第六電阻R6對第二電容C2充電,當第二電容C2的右端充電至0.7V時,第三三極管Q4又導通,第三三極管Q4的集電極為低電平,第一電容C1的右端為低電平,瞬間第一電容C1的左端被拉成低電平,于是第二三極管Q3的基極為低電平,第三三極管Q4又截止,發光二極管LED交替工作與不工作,實現閃爍報警,一方面,通過蓄電池的內壓實現閃爍報警,不需要額外的供電電源,另一方面,通過閃爍報警,提示用戶蓄電池的內壓較低。
如圖3所示,根據本實用新型的實施例的蓄電池的充電裝置,包括本實用新型第一方面的實施例的電壓比較電路;以及控制器,連接至電壓比較電路的輸出端;DC/DC轉換器,連接至控制器;動力電池,連接至DC/DC轉換器,其中,在電壓比較電路輸出高電平報警信號時,控制器控制DC/DC轉換器啟動動力電池對蓄電池充電。
在該技術方案中,在電壓比較電路輸出高電平報警信號時,高電平報警信號可以作為喚醒信號,喚醒一個控制器(車輛擱置時處于OFF狀態,所有控制器處于睡眠或停止工作狀態),該控制器會喚醒其他相關控制器(比如DC/DC轉換器),通過DC/DC轉換器將動力電池的高壓電轉換為低壓電,以實現利用動力電池的能量為低壓蓄電池充電的功能,不需要額外的電源,即不會產生額外功耗,即可實現對低電壓的蓄電池進行充電,安全性強,并且可靠性高。
具體地,如圖3所示,蓄電池的充電裝置包括蓄電池302,采用蓄電池302供電的電壓比較電路、控制模塊304(控制器與DC/DC轉換器)以及動力電池,在電壓比較電路輸出高電平報警信號時,高電平報警信號相當于喚醒信號,通過喚醒信號喚醒控制器,通過控制器喚醒DC/DC轉換器,進一步控制動力電池啟動對蓄電池302的充電操作。
其中,蓄電池302的電壓范圍與充電裝置中的控制模塊(控制器與DC/DC轉換器)工作的對應關系如表1所示。
表1
如表1所示,10V與12V為通過電壓比較電路產生喚醒信號的蓄電池302的兩種不同的預設的報警閾值電壓。
如圖1和圖3所示,穩壓二極管U1(型號:LM4040CEM3X-5.0)本質是一種高精度的穩壓二極管,其齊納擊穿電壓(或稱穩壓電壓)為5V,因此7處的輸入電壓永遠為5V,6點的電壓由R1,R4對電壓采樣點102的電壓分壓獲得,如圖1所示,在分壓電阻比例為1:1時,此時預設的報警閾值電壓為10V,假設電壓采樣點102采集的電壓為12V,6處的電壓即分壓點104處的電壓為6V,Q1比較器(LP2901IDRQ1,電壓比較器),此時U+(7處的電壓)小于U-(6處的電壓),即Minitor_In>(5V×(R1+R4))/R4,比較器輸出GND,蓄電池302可以保證控制模塊正常工作,不執行對蓄電池302的充電操作,假設在電壓采樣點102處的電壓小于10V時,U+(7處的電壓)大于U-(6處的電壓)時,輸出的Low_Warning為高電平報警信號,即喚醒信號,喚醒控制模塊304,控制動力電池對蓄電池302充電。
在本實用新型中,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述的目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性;術語“多個”則指兩個或兩個以上,除非另有明確的限定。術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語均應做廣義理解,例如,“連接”可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;“相連”可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
本實用新型的描述中,需要理解的是,術語“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或單元必須具有特定的方向、以特定的方位構造和操作,因此,不能理解為對本實用新型的限制。
在本說明書的描述中,術語“一個實施例”、“一些實施例”、“具體實施例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或實例。而且,描述的具體特征、結構、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上僅為本實用新型的優選實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領域的技術人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。