專利名稱：防止電流反灌和電池反接的大功率電池充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止電流反灌和電池反接的大功率電池充電裝置。
背景技術(shù)：
大功率充電電源將市電轉(zhuǎn)換為一個恒定或者變化的直流電壓，并根據(jù)人為設(shè)置或者電池管理系統(tǒng)的通信內(nèi)容調(diào)整輸出電壓限值和電流限值來給電池充電。
傳統(tǒng)充電器為防止在電池突然接入的瞬間電池會突然給充電器的內(nèi)部輸出電容充電形成瞬間大電流而燒壞線路，一般會在輸出增加一路輸出二極管或者類似防止電流倒灌裝置。這種措施能夠有效防止電池正向突然接入的問題，但是由于充電器無法檢測電池的極性電壓值，無法避免以下問題:1)電池未與充電電源連接，充電電源輸出可能對外裸露，一旦機(jī)器開啟可能會導(dǎo)致人員觸電等事故；2)充電電源和電池已經(jīng)連接，但是極性接反:電池的正極和充電器輸出的負(fù)極相連，電池的負(fù)極和充電器的正極相連的，電池的電壓會被充電機(jī)輸出的整流二極管短路，引起事故。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種防止電流反灌和電池反接的大功率電池充電裝置。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn): 防止電流反灌和電池反接的大功率電池充電裝置，特點是:包括整流單元和濾波單元，整流單元的輸出端與濾波單元連接，濾波單元的輸出正端連接防反灌二極管，濾波單元的輸出負(fù)端連接防反接開關(guān)和檢測回路二極管，控制電路單元與防反接開關(guān)連接，防反灌二極管的陰極連接第一采樣 電路，檢測回路二極管的陰極和防反接開關(guān)的一端連接第二采樣電路，第一采樣電路和第二采樣電路連接控制電路單元，控制電路單元和濾波單元接地。
進(jìn)一步地，上述的防止電流反灌和電池反接的大功率電池充電裝置，所述第一采樣電路和第二采樣電路為電壓檢測電路。
本發(fā)明技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在: 采用創(chuàng)新的電路結(jié)構(gòu)，利用兩路電壓檢測分別檢測當(dāng)電池正向連接和反向錯誤連接時的電壓，一次識別三種情況:電池未連接、電池正確連接和電池錯誤連接，控制電路單元根據(jù)三種情況采取三種操作。輸出端有防止錯接的開關(guān)，電源不工作時處在斷開狀態(tài)，防止電池反接時的短路；輸出端有防止電流倒灌的二極管或者開關(guān)，防止電池突然接入時的電流沖擊。實現(xiàn)了電池正接、反接或者未接等情況下的判斷，防止可能的人員觸電和電池短路等各種意外的發(fā)生，在電池被人為反接的情況下也能確保系統(tǒng)安全的充電，并且實現(xiàn)事先確認(rèn)電池信息上報等功能。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說明:圖1:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，防止電流反灌和電池反接的大功率電池充電裝置，包括整流單元1、濾波單元2，整流單元I的輸出端與濾波單元2連接，濾波單元2的輸出正端連接防反灌二極管3，濾波單元2的輸出負(fù)端連接防反接開關(guān)5和檢測回路二極管4，控制電路單元8與防反接開關(guān)5控制連接，控制防反接開關(guān)5的開合，防反灌二極管3的陰極連接第一采樣電路6，檢測回路二極管4的陰極和防反接開關(guān)5的一端連接第二采樣電路7，第一采樣電路6和第二采樣電路7連接控制電路單元8，控制電路單元8和濾波單元2接地。第一采樣電路6和第二采樣電路7為電壓檢測電路，分別連接到電源輸出端口的正端和負(fù)端。
整流單元I將變壓器輸出的脈沖整流成正向的電壓(或者是脈沖)；濾波單元2將整流后的電壓濾成直流電壓；防反灌二極管3能夠防止電流在外部儲能設(shè)備9 (電池)突然接入時電流快速反向流動并且不阻礙電流往外流動；檢測回路二極管4可以為正端的第一采樣電路6提供一個回路，當(dāng)電池正向接入時，第一采樣電路6會有電流信號流入控制電路單元8，由于控制電路單元 8和濾波單元2共地，電流信號可以經(jīng)過檢測回路二極管4回到外部儲能單元，保證檢測回路完整；防反接開關(guān)5在電池反向接入時可以阻斷電流，防止短路，此時防反接開關(guān)5和檢測回路二極管4 一起阻斷電流在輸出負(fù)端從右到左流動；第一采樣電路6和第二采樣電路7分別采樣輸出正負(fù)端的電壓，分辨儲能設(shè)備9 (電池)接入是否正確，在輸出正向接入時，第一采樣電路6能檢測到正電壓，在儲能設(shè)備9反向接入時，第二采樣電路7能夠檢測到正向電壓；控制電路單元8用于對檢測電路的信號加以判斷，并且控制防反接開關(guān)5的開合。
第二采樣電路7是為了更好的檢測儲能設(shè)備反接時的狀況，實際使用時如果不需要了解此時的儲能設(shè)備9的電壓，可以不需要此檢測支路，第一采樣電路6 —般情況下可以分辨儲能設(shè)備9的電壓是否是正向接入，在有些情況下(例如系統(tǒng)有負(fù)電源)也能判斷儲能設(shè)備是沒有接入還是反向接入。
外部儲能設(shè)備9 (電池或者類似蓄能裝置)在正向連接到充電電源時，防反灌二極管3會阻斷瞬間過大的電流從外部電池流向內(nèi)部濾波單元2的電容，檢測支路會將電池的電壓送到控制電路單元8的采樣端口，檢測回路二極管4在防反接開關(guān)5沒有打開的情況下起到聯(lián)通采樣信號回路的作用?？刂齐娐窓z測到電池的電壓之后可以上報給系統(tǒng)，或者作出判斷電池有無完好連接，確認(rèn)連接之后打開防反接開關(guān)5并且使電源輸出，這樣可以防止在電池未接入的情況下打開輸出可能導(dǎo)致的人員觸電危險并可以事先和系統(tǒng)確認(rèn)電池的電壓信息。
外部電池不慎反接的情況下，防反接開關(guān)5和檢測回路二極管4會阻斷電池被整流單元直接短路，防止意外的發(fā)生，并且此時第二采樣電路7會將電池的電壓送到控制電路單元8的采樣端口，控制電路會將此端口上的采樣電壓認(rèn)定為一個負(fù)電壓，代表電池處于反接情況并上報給系統(tǒng)警告電池反接，此時電壓輸出使能被禁止，防反接開關(guān)5禁止打開，防止危險發(fā)生。
采用創(chuàng)新的電路結(jié)構(gòu)，利用兩路電壓檢測分別檢測當(dāng)電池正向連接和反向錯誤連接時的電壓，一次識別三種情況:電池未連接、電池正確連接和電池錯誤連接，控制電路單元根據(jù)三種情況采取三種操作。輸出端有防止錯接的開關(guān)，電源不工作時處在斷開狀態(tài)，防止電池反接時的短路；輸出端有防止電流倒灌的二極管或者開關(guān)，防止電池突然接入時的電流沖擊。用MCU輸出正負(fù)兩端的電壓可以給系統(tǒng)上報電池接入情況，并能夠報警或者給出報警信號。
本發(fā)明實現(xiàn)了電池正接、反接或者未接等情況下的判斷，防止可能的人員觸電和電池短路等各種意外的發(fā)生，在電池被人為反接的情況下也能確保系統(tǒng)安全的充電，并且實現(xiàn)事先確認(rèn)電池信息上報等功能。
需要理解到的是:以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范·圍。
權(quán)利要求
1.防止電流反灌和電池反接的大功率電池充電裝置，其特征在于:包括整流單元和濾波單元，整流單元的輸出端與濾波單元連接，濾波單元的輸出正端連接防反灌二極管，濾波單元的輸出負(fù)端連接防反接開關(guān)和檢測回路二極管，控制電路單元與防反接開關(guān)連接，防反灌二極管的陰極連接第一采樣電路，檢測回路二極管的陰極和防反接開關(guān)的一端連接第二采樣電路，第一采樣電路和第二采樣電路連接控制電路單元，控制電路單元和濾波單元接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止電流反灌和電池反接的大功率電池充電裝置，其特征在于:所述第一采樣電路和 第二采樣電路為電壓檢測電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及防止電流反灌和電池反接的大功率電池充電裝置，整流單元的輸出端與濾波單元連接，濾波單元的輸出正端連接防反灌二極管，濾波單元的輸出負(fù)端連接防反接開關(guān)和檢測回路二極管，控制電路單元與防反接開關(guān)連接控制防反接開關(guān)的開合，防反灌二極管的陰極連接第一采樣電路，檢測回路二極管的陰極和防反接開關(guān)的一端連接第二采樣電路，第一采樣電路和第二采樣電路連接控制電路單元，控制電路單元和濾波單元接地。利用兩路電壓檢測分別檢測當(dāng)電池正向連接和反向錯誤連接時的電壓，識別三種情況電池未連接、電池正確連接和電池錯誤連接，控制電路單元根據(jù)三種情況采取三種操作，防止可能的人員觸電和電池短路等各種意外的發(fā)生。
文檔編號H02H7/18GK103219782SQ20131015800
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者陳亮 申請人:安伏(蘇州)汽車電源科技有限公司