专利名称：矿灯电池充电管理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及充电管理装置，具体为一种矿灯电池充电管理装置。
背景技术：
近几年，为保障煤矿生产安全，规定矿灯要集中管理，而且必须通过 计算机实现 智能性、科学性、实用性、安全性的矿灯智能充电管理，并在计算机内建立数据库，记录矿 灯的使用次数、充电时间、取走灯时间、达到对下井人员的实时人数的管理，为了达到这个 目的，数据采集系统必须对每一个矿灯电池的充电状态、充满状态和取走状态进行电子识 别。目前大部分的矿灯电池充电管理装置对电池充满和取走的识别是根据矿灯电池充电电 流来识别，当矿灯电池充满和取走时，充电电流均为“零”。为了区别矿灯电池的充满和取 走，往往在矿灯电池的充电端并联一个电阻，该电阻的取值在电池充满后，充电回路必须有 10-30mA左右的电流，当矿灯从充电架上取走后IOmA的电流变为零，用这种方法来检测矿 灯电池是否取走，串入充电回路的取样电阻阻值较小，因此得到该取样电阻的电压也较小， 用比较器对矿灯电池的充满和取走状态时取样电阻的电压进行比较识别是能够实现的，但 在实际使用中，对于干扰比较大的环境来说识别难度较大，发生误判、错判的次数也非常 多，从而使系统不能正常工作。
发明内容本实用新型为了解决现有矿灯电池充电管理装置实际使用时易发生误判和错判 而导致不能正常工作的问题，提供了一种通过电压识别有无矿灯的矿灯电池充电管理装置。本实用新型是采用如下技术方案实现的矿灯电池充电管理装置，包括充电管理 单元、串联分压支路和比较单元，比较单元包括第一比较器、第二比较器、第一与非门、第二 与非门、第一发光二极管以及第二发光二极管，第一比较器输出端与第一与非门输入端相 连，第一与非门输出端与第一发光二极管的阴极相连，第一发光二极管的阳极与工作电源 相连，第二比较器输出端与第二与非门输入端相连，第二与非门输出端与第二发光二极管 的阴极相连，第二发光二极管的阳极与工作电源相连，第一比较器的反相端和第二比较器 的同相端分别与充电管理单元的充电状态输出端相连，第一比较器的同相端和第二比较器 的反相端均接入串联分压支路。本实用新型中所述的充电管理单元和串联分压支路均为公 知结构，为本领域技术人员容易实现的。将矿灯电池的正极与充电管理单元的充电端相连后，充电管理单元对矿灯电池进 行充电，充电过程中第一比较器的反相端和第二比较器的同相端的电压等于充电管理单元 的充电状态输出端的电压，第一比较器的同相端和第二比较器的反相端的电压经过串联分 压支路的分压均小于充电状态输出端输出的电压，所以第一比较器输出端输出低电平，第 二比较器输出端输出高电平，第一与非门输出高电平，第二与非门输出低电平，此时第一发 光二极管灭，第二发光二极管亮；当矿灯电池充电结束后，充电管理单元的充电状态输出端电压为零，这时第一比较器同相端电压高于反相端电压，输出高电平，第二比较器同相端电压低于反相端电压，输出低电平，第一与非门的输出端输出低电平，第二与非门输出端输出 高电平，此时第一发光二极管亮，第二发光二极管灭；当将充电电池移出时，充电管理单元 准确的得到移走信息，触发充电管理单元的充电状态输出端输出占空比为50%的方波，经 滤波使第一比较器反相端和第二比较器同相端电压为工作电压的一半，第一比较器同相端 电压在串联分压支路的作用下小于工作电压的一半，第二比较器反相端电压在串联分压支 路作用下大于工作电压的一半，因此第一比较器和第二比较器的输出端均输出低电平，经 第一与非门和第二与非门后均输出高电平，第一发光二极管和第二发光二极管灭，从而实 现对矿灯电池充电、充满和取出三种状态的显示。充电管理单元包括充电管理芯片及其外围电路、场效应管，充电管理芯片的充电 控制输出端与场效应管的栅极相连，充电管理芯片的充电状态输出端分别与第一比较器的 反相端和第二比较器的同相端相连，充电管理芯片的电压输入端与场效应管的源极相连， 充电管理芯片的电流输入端与场效应管的漏极相连。所述的充电管理芯片的外围电路是现 有电路，为本领域技术人员容易实现的。工作时，矿灯电池的电压信号、电流信号经电压采 集电路和电流采集电路实时地传送至充电管理芯片的电压输入端和电流输入端，充电管理 芯片根据矿灯电池实时的电压及其电池容量，通过控制场效应管的导通状态，确定相应的 充电电流，对充电电池实现涓流充电、恒流充电、恒压充电三个过程的完整充电。本实用新型所述的矿灯电池充电管理装置通过增设比较电路对矿灯电池的充电 状态、充满状态和矿灯电池的取走状态进行区分显示，从而克服了传统矿灯电池充电管理 装置在电池充满和取出时由于外界环境干扰出现的误判、错判的次数非常多导致系统不能 正常工作的问题，具有结构合理、性能稳定和使用效果好的优点。
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
矿灯电池充电管理装置，包括充电管理单元、串联分压支路和比较单元，比较单元 包括第一比较器U2B、第二比较器U2A、第一与非门U2C、第二与非门U2D、第一发光二极管Dl 以及第二发光二极管D2，第一比较器U2B输出端与第一与非门U2C输入端相连，第一与非门 U2C输出端与第一发光二极管Dl的阴极相连，第一发光二极管D2的阳极与工作电源相连， 第二比较器U2A输出端与第二与非门U2D输入端相连，第二与非门U2D输出端与第二发光 二极管D2的阴极相连，第二发光二极管D2的阳极与工作电源相连，第一比较器U2B的反相 端和第二比较器U2A的同相端分别与充电管理单元的充电状态输出端STAT相连，第一比较 器U2B的同相端和第二比较器U2A的反相端均接入串联分压支路。充电管理单元包括充电 管理芯片及其外围电路、场效应管，充电管理芯片的充电控制输出端CC与场效应管的栅极 相连，充电管理芯片的充电状态输出端STAT分别与第一比较器U2B的反相端和第二比较器 U2A的同相端相连，充电管理芯片的电压输入端BAT与场效应管的源极相连，充电管理芯片 的电流输入端SNS与场效应管的漏极相连。具体实施时，充电管理芯片为BQ2057锂电池充 电管理芯片，比较器选用LM358 ；还包括第三与非门U2E和第四与非门U2F，第一与非门U2C的输出端和第二与非门U2D的输出端分别与第三与非门U2E的输入端相连，第一与非门U2C 的输出端与第四与非门U2F的输入端相连，工作时，第三与非门U2E与第四与非门U2F的输 出端接入计算机系统的端口，从而对矿灯电池充电管理装置 的工作状态进行显示。
权利要求一种矿灯电池充电管理装置，包括充电管理单元、串联分压支路和比较单元，其特征在于比较单元包括第一比较器(U2B)、第二比较器(U2A)、第一与非门(U2C)、第二与非门(U2D)、第一发光二极管(D1)以及第二发光二极管(D2)，第一比较器(U2B)输出端与第一与非门(U2C)输入端相连，第一与非门(U2C)输出端与第一发光二极管(D1)的阴极相连，第一发光二极管(D2)的阳极与工作电源相连，第二比较器(U2A)输出端与第二与非门(U2D)输入端相连，第二与非门(U2D)输出端与第二发光二极管(D2)的阴极相连，第二发光二极管(D2)的阳极与工作电源相连，第一比较器(U2B)的反相端和第二比较器(U2A)的同相端分别与充电管理单元的充电状态输出端(STAT)相连，第一比较器(U2B)的同相端和第二比较器(U2A)的反相端均接入串联分压支路。
2.根据权利要求1所述的矿灯电池充电管理装置，其特征在于充电管理单元包括充 电管理芯片及其外围电路、场效应管，充电管理芯片的充电控制输出端(CC)与场效应管的 栅极相连，充电管理芯片的充电状态输出端(STAT)分别与第一比较器(U2B)的反相端和第 二比较器(U2A)的同相端相连，充电管理芯片的电压输入端(BAT)与场效应管的源极相连， 充电管理芯片的电流输入端(SNS)与场效应管的漏极相连。
3.根据权利要求1或2所述的矿灯电池充电管理装置，其特征在于充电管理芯片为 BQ2057锂电池充电管理芯片。
4.根据权利要求1或2所述的矿灯电池充电管理装置，其特征在于还包括第三与非 门(U2E)和第四与非门(U2F)，第一与非门(U2C)的输出端和第二与非门(U2D)的输出端分 别与第三与非门(U2E)的输入端相连，第一与非门(U2C)的输出端与第四与非门(U2F)的 输入端相连。
专利摘要本实用新型具体为一种矿灯电池充电管理装置，解决现有矿灯电池充电管理装置实际使用时易发生误判和错判而导致不能正常工作的问题。比较单元包括第一比较器、第二比较器、第一与非门、第二与非门、第一发光二极管以及第二发光二极管，第一比较器输出端与第一与非门输入端相连，第一与非门输出端与第一发光二极管相连，第二比较器输出端与第二与非门输入端相连，第二与非门输出端与第二发光二极管相连，第一比较器的反相端和第二比较器的同相端分别与充电管理单元的充电状态输出端相连，第一比较器的同相端和第二比较器的反相端均接入串联分压支路。本实用新型具有结构合理、性能稳定和使用效果好的优点。
文档编号H02J7/00GK201576721SQ20092027588
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者仝富, 刘大同, 张喜麟, 朱书梅, 韩国华 申请人:大同煤矿集团有限责任公司