为保证无人值守的设备(比如考勤机等)在断电后仍能运行,通常要加进蓄电池作为后备电源。在电网断电后,后备电池开始对设备进行供电。这时,必须设置电池过放电保护电路。最简单的电池保护是设置一个电压保护门限,当电池电压降到这个门限值之后,自动断开回路,停止对负载供电。但由于负载被断开之后,电池端电压会迅速升高至门限电压以上,于是电池又被重新接进电路给负载供电,此后会重复“断开一接通一断开一接通”的振荡过程,直到电池彻底耗尽。这对电池的寿命会产生很大的影响,甚至损坏电池。所以,必须设计一种带有滞回功能的自动保护电路。
目前市场上有一些现成的电池保护芯片可以应用,但这些芯片多应用于锂电池的保护,电压等级多集中在5V左右。在一些电压等级较高的蓄电池应用中,例如,10V至50V的供电系统可能就无法应用。本文提供了一种简单有效的带有滞回区的电池保护电路,可以设置两个电压门限,避免产生振荡,又由于这两个门限可以通过电阻任意设置,因此能够应用到几十伏的电池系统中。

1 保护原理
如图1(a)所示,假设电池电压为UBAT,系统只设置一个保护门限电压UTH。则当电池电压低于UTH时,比较电路输出低电平,负载被断开。但由于负载的移除,电池端电压迅速上升至UTH以上,比较器重新输出高电平,负载又被接进,从而形成振荡。
但假如在比较电路中设置两个门限电压:UTHH和UTHL(UTHH>UTHL),则可以形成一个滞回区,如图1(b)所示。当电池电压从低升高至UTHH时,比较器输出高电平,打开电子开关,给负载供电;当电池电压降低至UTHL时,比较器输出低电平,断开负载。这个时候电池端电压固然会迅速升高至UTHL以上,但由于达不到UTHH,所以,比较器仍然输出低电平,负载仍被断开,直到电池被充电后电压升高至UTHH以上才能再次接通负载。这样就避免了电路的振荡,保护了负载和电池
蓄电池电压采样电路
充电原理分析:1维护充电:当电池电压较低时(可设定,本电路预设在9V以下),充电器工作在小电流维护充电状态下,工作原理为U1C⑨脚(同相端)电位低于⑧脚(反相端),U1C输出低电位,T4截止。U1D 11 脚电位约018V.此时充电电流约250mA(恒流电路由R14,U1D,T1B周边外围电路构成,恒流原理).2 快速充电:随着维护充电继续,电池电压逐渐升高,当电池电压超过9V时,充电器转入大电流快充模式下,U1C⑨脚(同相端)电位高于⑧脚(反相端),U1C输出高电位,T4导通,U1D 11 脚电位约为048V,充电器恒定输出约1A电流给电池充电。3 限压浮充:当电池接近充足电时,充电器自动转入限压浮充状态下(限压浮充电压设定为138V,如为6V蓄电池,则浮充电压应设定为69V), 此时的充电电流会由快速充电状态下逐渐下降,至电池完全充足电后,充电电流仅为10~30mA,用以补充电池因自放电而损失的电量。4 保护及充电指示电路:本电路设有反极性保护电路,由D4,U1C,U1D,T1及外围元件构成,当电池反接时,充电器限制输出电流不致发生事故。充电指示由U1A,D7及外围元件构成,充电时,D7点亮,充电器进入浮充状态后,D7熄灭,表示充电结束。5 本电路略为修改电路参数即可任意调整充电电流,浮充电压以满足不同规格电池的需要。6 物料清单
12V 蓄电池充电器电路图
蓄电池电压采样电路
浮动地技术测量电池端电压
由于串联在一起的电池组总电压达几十伏,甚至上百伏,远远高于模拟开关的正常工作电压,因此需要使地电位随测量不同电池电压时自动浮动来保证测量正常进行,其原理图如图2所示。每次工作时,先由模拟开关选通,使其被测电池两端的电位信号接入测试电路,此信号一方面进入差分放大器;另一方面进入窗口比较器,在窗口比较器中与固定电位Vr相比较,
从窗口比较器输出的开关量状态可识别出当前测量地(GND)的电位是太高,太低或者正好(相对于Vr)。如果正好,则可以启动A/D进行测量。如果太高或太低,则通过控制器对地(GND)电位行浮动控制。由于地电位经常受现场干扰发生变化,而该方法不能对地电位进行实时精确控制,因而影响整个系统的测量精度。
用LM317吧,
它是三端稳压集成块,电压可调,

外围电路很简单的,网上很多
只需几个电阻,包括一个可调电阻。
如果功率不够可以并联几个,
317很便宜,1块钱一个,
电压可以实现从1~12V可调。
如果要恒流充电,05A至5A可调
那电路很复杂,
几句话也说不清,
最好的办法就是买个5块钱买个万能充电器,
拆开看一下,学习。
如果闲器件太贵,
还有一个办法,

就是把317输出调成12V以上,串个大功率可调电阻直接连到电池上,(输出电压-12V)/电阻=电流
明白了吗?
不过这样没有保护,
一定计算好时间,
别充过头了。


