蓄电池过放电防护电路的设计

在太阳能供电系统中，为保证不间断供电，最常用的方法是将太阳能电池与蓄电池相结合，共同组成不间断供电系统；一些特殊仪器或仪表要求能在市电断电时正常工作，也采用蓄电池做后备电源。蓄电池过放电是导致蓄电池提前损坏或报废的直接原因，同时也直接影响仪器使用寿命。

为保护蓄电池免遭过放电而损坏，需根据负载情况设定电池放电终止电压，保护蓄电池，延长电池使用寿命和仪器无故障运行时间。本文以开普公司射频卡售饭机的电源为例，简单介绍蓄电池过放电防护电路的设计。

根据电池寿命与放电深度的关系及电池电压与放电率和放电深度关系，结合设备实际负荷，确定电池放电终止电压，设计电池放电防护电路。电池寿命（循环次数）与放电深度关系如所根据所示放电电压与放电率的关系中U2A与外围电阻、电容等组成单稳电路消除按键抖动，U2B组成双稳电路驱动TPS2015控制电源通断；LM393电压比较器与外围电路构成低压检测电路；TL431基准稳压器构成2.5V电压源；电阻RS，R9与Vi组成电压取样电路。当采样电压WCR8+R9+V1）低于2.5V时，红色LED发光预警；当电池电压Vhr（R9+V1VCR8+R9+V1）也低于时，IM393CU3B）输出高电平控制CD4013O1B）组成的双稳电路的置位端，使双稳电路输出置1，控制电子开关TPS2015强行切断负载，同时LM393构成的低压检测电路失去电源，退出工作，不会误触发电子开关，即使通过充电使电池电力充足，也必须人工按动SW―PB才能使电源重新供电。

由于系统中使用6.3V电池作后备电2.1电压、限流电阻的计算TL431的主要参数见表1，其基本工作电路见。

1电压基准源TL431的主要参数项目参数最大输入电压/V最小工作电流/mA最大工作电流/mA基准电压/V输出最大可调电压/V温度系数“/°源，经LM2940低压差集成稳压器稳压后为负载提供能源，为此选择电压为2.5V，基准源为TL431的基本电路。

流电阻取R6=1的；电流为（5=2.5mA，这符合器件工作条件。

2.2采样电阻的计算8V时，有由式（2）可以看出，R8的压降约为3.2V，由于IM393内阻很高，采样电路电阻愈高，电源消耗愈小。在满足IM393输入要求的前提下，R8取10的，采样电流约320PA，据此算出（R9+V1）7.6k，或选用6.8k，的电阻和3k，的电位器，R9200（b）中基准电压Vo与电阻R1，R2的关系根据计算结果，核对保护电压：5.85V基本符合原设计要求。

3结论实际电路中，为保证对电池进行过放电保护的精确控制，Vi选用了精密电位器进行调节。对不同电压电池组，可利用（b）电路调整基准电压，根据式⑴确定Ri，R2阻值。

由于电路中增加了容量不足的预警功能，可使工作人员提前作好准备工作，避免突然断电造成不必要的损失；在无人值守时，当电池储备能量接近放空时，对负载强行断电，保护电池免遭损坏。