適用于多種電壓等級的蓄電池 過放電保護(hù)電路

當(dāng)電池電壓UBAT較低時，比較器輸出低電平，使三極管VT截止，此時的門限電壓為：

直到電池電壓URAT高于UTHH時比較器才輸出高電平，負(fù)載才能被接通，同時VT被導(dǎo)通，R3近似被短路，門限電壓自動調(diào)整為：

此后，即使電池電壓低于UTHH，但只要仍高于UTHL，電池就一直處于輸出狀態(tài)，直到電壓降低至UTHL后，Output為低電平，負(fù)載被斷開。同時，VT變?yōu)榻刂梗T限電壓重新轉(zhuǎn)化為UTHH，雖然負(fù)載的移除使電池端電壓上升，但由于仍低于UTHH，負(fù)載不會重新被接通。這樣就有效的保護(hù)了電池，延長了電池的使用壽命。

2 硬件電路
式(1)和式(2)是理論上的公式，實(shí)際上，為了將上述的滯回原理應(yīng)用于實(shí)際的電池系統(tǒng)，還要考慮一個參考電壓的問題。參考電壓Uref是不能變的，否則上下電壓門限就會發(fā)生變化。而且參考電壓是由電池電壓供電產(chǎn)生的，它必須比電池電壓低的多，而且功耗極小。
圖3是具體的硬件電路圖，參考電壓由LM285Z一2．5分流穩(wěn)壓器產(chǎn)生，它最低只需要10μA的通過電流就可輸出穩(wěn)定的2．5V參考電壓，這可大大降低電池在低壓閉鎖狀態(tài)的功耗。比較器選用了ST公司TS393I，它是一種微功耗比較器，這樣，所有分壓電阻的阻值可以選的很大，進(jìn)一步降低了功耗。比較器的輸出控制P溝道的MOSFET、VT3接通或斷開負(fù)載。當(dāng)電池電壓降低到一定程度時VT2關(guān)斷，使得由比較器組成的保護(hù)電路與電池?cái)嚅_，極大地減小的電池的能量消耗，電池處于一種近似自然放電的狀態(tài)；當(dāng)電池電壓恢復(fù)時，VT2自然導(dǎo)通，保護(hù)電路重新恢復(fù)工作。