CN103825266A - 一种车载充电机后级输出防反接电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载充电机后级输出防反接电路，包括前级输出端、后级输出端、继电器、二极管电路和前级采样及控制电路，所述继电器为常开继电器，所述二极管电路包括相串联的二极管和限流电阻，二极管电路并联在继电器的常开触点两端，前级输出端经继电器的常开触点连接后级输出端，所述前级采样及控制电路串联在前级输出端与继电器的线圈之间。采用纯硬件电路设计，电路结构简单可靠，且成本低性能稳定，能及时有效地阻止后级电池端输出反灌到充电机本身，有效地保护了车载充电机和蓄电池，延长了电池的寿命，大大提升了整车系统的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于新能源电动汽车的车载充电机后级输出防反接电路，属于电路技术领域。
背景技术
随着日益临近的全球能源危机，节能环保的新能源电动汽车逐步进入了人们的生活。电动汽车的整车性能在很大幅度上取决于蓄电池，因此需要车载充电机以一种良好的充电方式对汽车蓄电池组进行充电，以保证电池的寿命，可以在车载充电机与蓄电池之间增加一种输出防反接的有效控制。
目前在实现车载充电机的输出防反接保护上，多采用软件控制方式或软硬结合的方式。比如，图1所示在继电器模块后级增加电压采样电路，再经由单片机对此路采集后的数据进行分析，对继电器K的吸合或断开提供一个控制信号，来实现输出的防反接保护；或者图2所示，经继电器模块后级电压采样，单片机对采样数据处理后，向继电器K发送控制信号，由主继电器K和次继电器K1共同作用于电路，来实现输出的防反接保护。
图1和图2的传统输出防反接方式，都要求采样电路精准可靠，同时，还需要单片机对采集的数据进行实时有效的分析，将分析后的结果与其他信号处理后的结果综合处理，并对继电器K发出正确指令，从而达到在电池正负反接的情况下保护电池和车载充电机的目的，甚至为保证安全增加又一级的继电器K1控制，但是单片机控制和对应的软件算法均在一定程度上降低了车载充电机的可靠性和稳定性，实现技术复杂，也增大了车载充电机体积和提高了成本。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种车载充电机后级输出防反接电路，利用纯硬件电路实现车载充电机电池反接的情况下有效地保护车载充电机和后级电池，电路 结构简单，成本低。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种车载充电机后级输出防反接电路，包括前级输出端、后级输出端、继电器、二极管电路和前级采样及控制电路，所述继电器为常开继电器，所述二极管电路包括相串联的二极管和限流电阻，二极管电路并联在继电器的常开触点两端，前级输出端经继电器的常开触点连接后级输出端，所述前级采样及控制电路串联在前级输出端与继电器的线圈之间。
优选的，所述前级输出端和后级输出端分别为充电机内正线和电池正极，充电机内正线连接所述二极管的负极。
优选的，所述前级输出端和后级输出端分别为充电机内负线和电池负极，充电机内负线连接所述二极管的正极。
一种车载充电机，包括充电机，还包括带有如上所述车载充电机后级输出防反接电路，所述车载充电机后级输出防反接电路连接所述充电机的输出端。
采用上述方案后，本发明的一种车载充电机后级输出防反接电路，采用纯硬件电路设计，电路结构简单可靠，且成本低性能稳定，能及时有效地阻止后级电池端输出反灌到充电机本身，有效地保护了车载充电机和蓄电池，延长了电池的寿命，大大提升了整车系统的安全性和可靠性。
附图说明
图1是一种传统的输出防反接后级输出控制电路图。
图2是另一种传统的输出防反接后级输出控制电路图。
图3是本发明的一种车载充电机后级输出防反接的控制电路图。
图4是本发明的另一种车载充电机后级输出防反接的控制电路图。
其中：D为二极管，R为限流电阻。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
如图3和图4所示，为本发明的一种车载充电机后级输出防反接的控制电路，包括前级输出端、后级输出端、继电器K、二极管电路和前级采样及控制电路， 所述继电器为常开继电器，所述二极管电路包括相串联的二极管D和限流电阻R，所述二极管电路并联在继电器K的常开触点两端，前级输出端经继电器K的常开触点连接后级输出端，所述前级采样及控制电路串联在前级输出端与继电器K的线圈之间。限流电阻R用于控制经过二极管D的电流小于等于二极管能承受的电流，长方形框为线圈，图3中充电机内正线为为前级输出端，电池正极为后级输出端，图4中充电机内负线为为前级输出端，电池负极为后级输出端。
如图3所示，当车载充电机连接到市电后，首先车载充电机会先检测电池的正负极与车载充电机本身输出端正负极连接是否正确，在连接正确的情况下，即图3中充电机输出端电池正极正确地接在实体电池的正极上，因二极管本身的单向导通性，电池的电荷会通过二极管D在充电机内正线处有电压（车载充电机继电器K前级存在大容量的电容），车载充电机通过前级采样及控制电路检测出此点有电压，即认为电池正负极与车载充电机输出正负极两端连接正确，并发出开机的控制信号即继电器K的控制信号，让继电器K的常开触点吸合，从而车载充电机可对电池进行充电。
反之，在车载充电机接入市电后，若电池正负极与车载充电机输出正负极两端反接，即图3中充电机输出端电池正极被错误地接在实体电池的负极上，因二极管本身的单向导通性，电池的电荷无法通过二极管D，自然在充电机内正线处无电压，车载充电机通过前级采样及控制电路检测出此点无电压，即认为电池正负极与车载充电机输出正负极两端反接，并发出不能开机的控制信号，继电器K的常开触点未吸合，从而有效地切断充电机对电池进行充电，同时也能阻止电池电流反灌入充电机。
如图4所示，当车载充电机连接到市电后，电池正负极与车载充电机输出正负极两端连接正确，即图4中充电机输出端电池负极正确地接在实体电池的负极上，由于车载充电机继电器K前级存在大容量的电容，充电机内负线处有电荷的运动，二极管D导通，回归到电池负极，通过前级采样及控制电路检测出此点有电压，即认为电池正负极与车载充电机输出正负极两端连接正确，并发出开机的控制信号即继电器K的控制信号，让继电器K的常开触点吸合，从而车载充电机可对电池进行充电。
反之，在车载充电机接入市电后，若电池正负极与车载充电机输出正负极两端反接，即图4中充电机输出端电池负极被错误地接在实体电池的正极上，因二 极管本身的单向导通性，电池的电荷无法通过二极管D，自然在充电机内负线处无电压，车载充电机通过前级采样及控制电路检测出此点无电压，即认为电池正负极与车载充电机输出正负极两端反接，并发出不能开机的控制信号，继电器K的常开触点未吸合，从而有效地切断充电机对电池进行充电，同时也能阻止电池电流反灌入充电机。
继电器K需要的电压由车载充电机内部的继电器工作电压提供，在继电器K的开关两端并联一个纯硬件的二极管保护电路，能简单有效的起到车载充电机输出的防反接保护作用。本发明采用纯硬件电路设计，无需软件算法来控制，前级采样及控制电路为现有技术，本领域的技术人员可通过现有的商用模块实现采样及控制功能，电路结构简单可靠，解决了现有车载充电机在输出防反接技术复杂、稳定性不够的缺陷，大大提高了系统的安全性和可靠性，有效地保护了车载充电机和电池。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (4)
1.一种车载充电机后级输出防反接电路，其特征在于：包括前级输出端、后级输出端、继电器、二极管电路和前级采样及控制电路，所述继电器为常开继电器，所述二极管电路包括相串联的二极管和限流电阻，二极管电路并联在继电器的常开触点两端，前级输出端经继电器的常开触点连接后级输出端，所述前级采样及控制电路串联在前级输出端与继电器的线圈之间。
2.如权利要求1所述车载充电机后级输出防反接电路，其特征在于：所述前级输出端和后级输出端分别为充电机内正线和电池正极，充电机内正线连接所述二极管的负极。
3.如权利要求1所述车载充电机后级输出防反接电路，其特征在于：所述前级输出端和后级输出端分别为充电机内负线和电池负极，充电机内负线连接所述二极管的正极。
4.一种车载充电机，包括充电机，其特征在于：还包括带有如权利要求1所述车载充电机后级输出防反接电路，所述车载充电机后级输出防反接电路连接所述充电机的输出端。
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