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(fā)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(zhuǎn)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?zé)狁詈?，用于比較電池的溫度和溫度閾值，當(dāng)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(dǎo)通而發(fā)出警報。該控制電路結(jié)構(gòu)簡單、安全性、可靠性強(qiáng)、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(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池測試領(lǐng)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(shù)】
[0002]電池作為一種儲能的裝置，在人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂迷絹碓筋l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(huán)節(jié)。當(dāng)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(jiān)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(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)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(fā)生危害的概率。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)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(zhuǎn)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?zé)狁詈?，用于比較所述電池的溫度和溫度閾值，當(dāng)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(dǎo)通而發(fā)出警報。
[0008]其中，所述短路單元包括繼電器、第一開關(guān)管和輕觸開關(guān)；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(fù)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(guān)管的第一端；所述第一開關(guān)管的控制端連接至所述比較單元，所述第一開關(guān)管的第二端接地；所述輕觸開關(guān)的第一端連接至所述繼電器的第二端，所述輕觸開關(guān)的第二端接地。
[0009]其中，所述輕觸開關(guān)瞬間導(dǎo)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(tài)，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(dāng)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(guān)管的控制端，所述第一開關(guān)管導(dǎo)通，從而控制所述繼電器持續(xù)啟動工作；當(dāng)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(guān)管的控制端，所述第一開關(guān)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(tài)。
[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(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器，所述熱敏電阻與所述電池?zé)狁詈锨矣糜跈z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(jīng)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(jīng)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(guān)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(guān)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(guān)管的控制端，所述第二開關(guān)管的第一端連接經(jīng)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(guān)管的第二端接地。
[0014]其中，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管均為場效應(yīng)管；所述第一開關(guān)管的控制端為柵極，所述第一開關(guān)管的第一端為漏極，所述第一開關(guān)管的第二端為源極；所述第二開關(guān)管的控制端為柵極，所述第二開關(guān)管的第一端為漏極，所述第二開關(guān)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(wěn)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(wěn)壓源的輸入端，所述整流橋的第二輸出端接地，所述三端穩(wěn)壓源的接地端接地，所述三端穩(wěn)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(fā)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(jìn)行短路控制，以對所述電池測試進(jìn)行短路測試。
[0017]綜上，本發(fā)明提供的電池短路測試裝置，利用輕觸開關(guān)觸發(fā)繼電器從而將電池短路，通過熱敏電阻感應(yīng)電池短路后表面溫度的變化，并通過電壓比較器進(jìn)行高低電平轉(zhuǎn)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(dāng)電池的短路測試完成時，還通過蜂鳴器發(fā)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(qiáng)、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(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明實施例提供的控制電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)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(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]下面參考附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述。參見圖1，為本發(fā)明提供的控制電路100的模塊結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(dāng)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(dǎo)通而發(fā)出警報。
[0023]本發(fā)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(dāng)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(fā)出警報以提醒操作人員?？刂齐娐?00簡單、安全、可靠性強(qiáng)、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(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0024]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)作詳細(xì)說明。
[0025]參見圖2，短路單元20包括繼電器K1、第一開關(guān)管Ql和輕觸開關(guān)SW。繼電器Kl的公共端和常開端分別連接至電池200的正負(fù)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(guān)管Ql的第一端。第一開關(guān)管Ql的控制端連接至比較單元30，第一開關(guān)管Ql的第二端接地。輕觸開關(guān)SW的第一端連接至繼電器Kl的第二端，輕觸開關(guān)SW的第二端接地。輕觸開關(guān)SW用于觸發(fā)繼電器Kl短路。為了防止繼電器Kl在切換觸點(diǎn)時產(chǎn)生的大電流燒壞第一開關(guān)管Q1，可米用二極管VD并聯(lián)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(fù)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(guān)SW瞬間導(dǎo)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(tài)，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(dāng)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(guān)管Ql的控制端，第一開關(guān)管Ql導(dǎo)通，從而控制繼電器Kl持續(xù)啟動工作。當(dāng)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(guān)管Ql的控制端，第一開關(guān)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(tài)。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(fù)溫度系數(shù)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(jīng)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(jīng)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(guān)管Ql的控制端。另夕卜，電壓比較器ICl的輸出端經(jīng)第四電阻R4連接于第一開關(guān)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(xiàn)方式為:當(dāng)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(dǎo)通而發(fā)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(guān)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(guān)管02的控制端，第二開關(guān)管02的第一端連接經(jīng)蜂鳴器3？連接至降壓整流單元10的輸出端，第二開關(guān)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(guān)管02的第一端，蜂鳴器3？的第二端經(jīng)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(guān)管和第二開關(guān)管02均為場效應(yīng)管。第一開關(guān)管的控制端為柵極，第一開關(guān)管的第一端為漏極，第一開關(guān)管的第二端為源極。第二開關(guān)管02的控制端為柵極，第二開關(guān)管02的第一端為漏極，第二開關(guān)管02的第二端為源極。在其他實施方式中，第一開關(guān)管和第二開關(guān)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(wěn)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(wěn)壓源2的輸入端，整流橋80的第二輸出端接地，三端穩(wěn)壓源2的接地端接地，三端穩(wěn)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(hù)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(lián)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(lián)于三端穩(wěn)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(wěn)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(fā)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(jìn)行短路控制，以對電池200測試進(jìn)行短路測試。
[0036]綜上，本發(fā)明實施例提供的電池短路測試裝置，利用輕觸開關(guān)31觸發(fā)繼電器1(1從而將電池200短路，通過熱敏電阻財感應(yīng)電池200短路后表面溫度的變化，并通過電壓比較器XI進(jìn)行高低電平轉(zhuǎn)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(dāng)電池200的短路測試完成時，還通過蜂鳴器3？發(fā)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(qiáng)、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(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0037]以上所述的實施方式，并不構(gòu)成對該技術(shù)方案保護(hù)范圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在該技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)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(zhuǎn)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?zé)狁詈希糜诒容^所述電池的溫度和溫度閾值，當(dāng)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(dǎo)通而發(fā)出警報。
2.如權(quán)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(guān)管和輕觸開關(guān)；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(fù)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(guān)管的第一端；所述第一開關(guān)管的控制端連接至所述比較單元，所述第一開關(guān)管的第二端接地；所述輕觸開關(guān)的第一端連接至所述繼電器的第二端，所述輕觸開關(guān)的第二端接地。
3.如權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述輕觸開關(guān)瞬間導(dǎo)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(tài)，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(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于，當(dāng)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(guān)管的控制端，所述第一開關(guān)管導(dǎo)通，從而控制所述繼電器持續(xù)啟動工作；當(dāng)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(guān)管的控制端，所述第一開關(guān)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(tài)。
5.如權(quán)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(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器，所述熱敏電阻與所述電池?zé)狁詈锨矣糜跈z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(jīng)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(jīng)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(guān)管的控制端。
6.如權(quán)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(quán)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(guān)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(guān)管的控制端，所述第二開關(guān)管的第一端連接經(jīng)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(guān)管的第二端接地。
8.如權(quán)利要求7所述的控制電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管均為場效應(yīng)管；所述第一開關(guān)管的控制端為柵極，所述第一開關(guān)管的第一端為漏極，所述第一開關(guān)管的第二端為源極；所述第二開關(guān)管的控制端為柵極，所述第二開關(guān)管的第一端為漏極，所述第二開關(guān)管的第二端為源極。
9.如權(quán)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(wěn)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(wěn)壓源的輸入端，所述整流橋的第二輸出端接地，所述三端穩(wěn)壓源的接地端接地，所述三端穩(wěn)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(quán)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(jìn)行短路控制，以對所述電池測試進(jìn)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(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)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