CN109599909B - 一种应急电源防短路保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应急电源防短路保护系统，包括：第一、第二光电耦合器，稳压二极管，开关二极管，电容，可控硅，轻触开关，第一至第三发光二极管、电阻R1、R2、R3、R4、R5；由可控硅构成充电开关；由电容、轻触开关及第一光电耦合器串接成外部备用电池向可控硅提供触发电压通路的通断控制，第一光电耦合器通断由汽车电池控制；只有当外部备用电池和汽车的电池均正向接入短路保护系统，操作轻触开关，可控硅导通，外部备用电池向汽车电池充电，实现电池夹夹电池过程中不会打火；其他情形，可控硅处于关闭，且与是否操作轻触开关无关；充电过程中取下电池夹，可控硅立即关断，无需在电池夹上、下夹板内侧分设平时互不接触的触点，用单一引线就行。

Description

一种应急电源防短路保护系统

技术领域

本发明涉及电源领域，特别涉及应急电源的一种防短路保护系统。

背景技术

随着社会的进步，越来越多人拥有私人汽车，但是往往使用不当会导致很多问题的出现，例如人离开时忘记关车灯，或者忘记关闭车载电子设备，长时间使用使得车载的蓄电池很容易就会出现电量不足的情况，而且在下次启动车辆时，所使用的电源也是通过该蓄电池提供，当蓄电池电量不足时会导致汽车启动失败，这时候，就需要使用汽车应急启动电源临时为汽车启动提供电源。但是，因为汽车电池（车载的蓄电池）及应急启动电源都具有可产生瞬间大电流的特点，若使用应急启动电源作为汽车启动电源时，稍有不注意产生短接或者反接，瞬间可产生上千安培的大电流，不但会造成应急启动电源损坏，甚至造成起火或者导致使用者受伤。

为此，很多厂家在汽车应急启动电源上开始研究防反接和短路电路，如专利申请号为：200520054634.1公开的一种多功能汽车启动电源，因应急启动电源(内置蓄电池)与车载的蓄电池之间所连接的防反接短路保护电路由继电器具体控制电流通路，众所周知应急启动电源及车载的蓄电池都具有可产生瞬间大电流的特点，所以继电器必须得使用大型继电器，故存在用继电器构成的防反接短路保护电路较为笨重的缺陷；因当正确连接上车载的蓄电池时电流通路立即开通，从而存在电池夹在夹车载的蓄电池的过程中出现打火现象的缺陷，虽设有轻触开关启动应急启动电源，那只是取掉车载的蓄电池而使用的；为了从车载的工作点取出电池夹后能断开应急启动电源到电池夹电流通路，在电池夹上、下两块夹板内侧分别设有平时互不接触点，并分别引线至防反接短路保护电路，故存在电池夹不能用单一引线至防反接短路保护电路的缺陷。

如今锂电池的进步促使了其大范围使用，使用锂电池作为应急启动电源已经成为行业内普遍的做法，而用继电器构成应急启动电源电流通路的防反接短路保护电路体积过于庞大和笨重，其往往使用在应急启动电源为12V18AH铅酸免维护蓄电池，整个系统大约10公斤重，所以无法考虑便携的问题，但当应急启动电源换成锂电池以后，整个系统重量仅仅400克，这种用继电器构成应急启动电源电流通路的防反接短路保护电路的体积与重量就显然不适合了。故有以半导体器件构成应急启动电源电流通路的防反接短路保护电路出现，如专利申请号为：201410399268.7公开的一种应急电源防短路保护系统，应急启动电源与车载的蓄电池之间所连接的防反接短路保护电路采用场效应管控制电流通路，克服了用继电器构成的防反接短路保护电路较为笨重的缺陷，但还存在：因当正确连接上车载的蓄电池时电流通路立即开通，从而存在电池夹在夹车载的蓄电池的过程中出现打火现象的缺陷；为了从车载的工作点取出电池夹后能断开应急启动电源到电池夹电流通路，在电池夹上、下两块夹板内侧分别设有平时互不接触点，并分别引线至防反接短路保护电路，故存在电池夹不能用单一引线至防反接短路保护电路的缺陷。又如专利申请号为：201520322213.6公开的一种应急电源防短路保护系统，结合该实用的附图读懂：急启动电源与车载的蓄电池(备用电池)之间连接的防反接短路保护电路用样采用场效应管控制电流通路，克服了用继电器构成的防反接短路保护电路较为笨重的缺陷；但该实用同样还存在：因当正确连接上车载的蓄电池时电流通路立即开通，从而存在电池夹在夹车载的蓄电池的过程中出现打火现象的缺陷，虽设有轻触开关启动应急启动电源，那只是取掉车载的蓄电池而使用的；为了从车载的工作点取出电池夹后能断开应急启动电源到电池夹电流通路，在电池夹上、下两块夹板内侧分别设有平时互不接触点，并分别引线至防反接短路保护电路，故存在电池夹不能用单一引线至防反接短路保护电路的缺陷；该实用还有一严重缺陷的是：如果急启动电源接反，可能会导致比较运放损坏。

众所周知：车载的蓄电池容量标称一般为12V,45AH以上，而临时过放电后的剩余电量一般都完全能满足给几瓦的小功率电路供电；所以为了便于应急启动电源与车载连接启动汽车后，取下电池夹结束，常常是用应急启动电源启动汽车过程中是保留车载电池的。

发明内容

本发明的目的是为克服己有技术的不足之处，针对应急启动电源通过电池夹连接在车载的蓄电池两极并保留蓄电池而启动汽车的方式，提出一种应急电源防短路保护系统，除体积小、应急电源防短路、防反接，防反充电保护外，还具有：①当正确连接上车载的蓄电池和应急启动电源后，通过操作轻触开关开启应急启动电源的电流通路，从而确保了电池夹在夹车载的蓄电池的过程中不会出现打火的现象；②从车载的蓄电池上取出电池夹后立即断开应急启动电源到电池夹电流通路，且不需要在电池夹上、下两块夹板内侧分别设有平时互不接触点，只要用单一引线就行。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：

一种应急电源防短路保护系统，由连接有电源端口、第一电池夹、第二电池夹的保护电路组成，电源端口与外部备用电池的对应端口相连接，第一电池夹和第二电池夹分别与汽车的电池的两电极相连接；所述保护电路包括：第一光电耦合器、第二光电耦合器、稳压二极管、开关二极管、电容、可控硅、轻触开关、第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；所述开关二极管的阳极与电阻R5的一端相互连接后通过导线分别接入电源端口的正极接线端和第一电池夹的接线端；开关二极管的阴极、电容的正极与电阻R1的一端相并接；电容的负极通过轻触开关的常闭触点与电阻R1的另一端相连接，以及电容的负极通过轻触开关的常开触点与第一光电耦合器中光敏三极管的集电极相连接；第一光电耦合器中光敏三极管的发射极通过电阻R2与第一发光二极管的阳极相连接，以及第一光电耦合器中光敏三极管的发射极通过电阻R3与电阻R4的一端、稳压二极管的阴极及第二光电耦合器中光敏三极管的集电极相并接；电阻R5的另一端与第二发光二极管的阳极和第三发光二极管的阴极相连接，第二发光二极管的阴极与第一光电耦合器中发光二极管的阳极相连接；第三发光二极管的阳极与第二光电耦合器中发光二极管的阴极相连接；第一光电耦合器中发光二极管的阴极、第二光电耦合器中发光二极管的阳极、可控硅的阳极相互并接后通过导线接入第二电池夹的接线端；可控硅的栅极与稳压二极管的阳极相连接；可控硅的阴极、第二光电耦合器中光敏三极管的发射极、电阻R4的另一端、第一发光二极管的阴极相互并接后通过导线接入电源端口的负极接线端。

以上所述的可控硅为单向可控硅，且可控硅的维持电流大于流过电阻R5的最大电流。

以上所述轻触开关为双路触点轻触开关，一路常开，一路常闭。

以上所述电容选择漏电少的电容，如钽电容、铌电容等。

功能有：

当外部备用电池正向或反向接入保护电路后，第一电池夹和第二电池夹不接向汽车的电池，而处于开路或短路状态时，可控硅处于关断状态，且与是否按下轻触开关无关，故外部备用电池不会被短路；

当汽车的电池正向或反向接入保护电路后，电源端口不与外部备用电池连接，电源端口内两电极处于开路或短路状态时，可控硅处于关断状态，且与是否按下轻触开关无关，故汽车的电池不会被短路；

当外部备用电池和汽车的电池均反向接入保护电路时，可控硅处于关断状态，且与是否按下轻触开关无关，故汽车的电池不会被充电；

当外部备用电池反向接入保护电路和汽车的电池正向接入保护电路时，可控硅处于关断状态，且与是否按下轻触开关无关，故外部备用电池与汽车的电池头尾不会串接成放电而短路；

当汽车的电池反向接入保护电路和外部备用电池正向接入保护电路时，可控硅处于关断状态，且与是否按下轻触开关无关，故外部备用电池与汽车的电池头尾不会串接成放电而短路；

当汽车的电池和外部备用电池均正向接入保护电路时，在按下轻触开关前，可控硅处于关断状态，当按下轻触开关，可控硅导通，外部备用电池向汽车的电池充电，因汽车的电池在充电前处于亏电状态，故充电流远大于可控硅的擎住电流，所以可控硅导通后，加到可控硅栅极的控制电压失去作用，即可控硅导通后，当松开轻触开关，外部备用电池保持正常向汽车的电池充电；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，启动汽车成功后，汽车发电机开始发电，并向汽车的电池充电，该电压远高于外部备用电池（外部的锂电池）电压，从而形成反向电压加可控硅的阳极与阴极之间，将可控硅关断状态，故不会形成反向电流向外部备用电池（外部的锂电池）充电，即不会形成反向电流损坏外部备用电池（外部的锂电池），所以汽车发电机发电向汽车的电池充电过程中，不从汽车的电池上取下电池夹，也不会有反向电池向外部备用电池（外部的锂电池）充电；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，当充电电流加上流过电阻R5的电流小于可控硅VS的维持电流，将可控硅关断状态；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，从汽车的电池上取下电池夹，可控硅被关断；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，从电源端口取下外部备用电池，可控硅被关断；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，可控硅关断后，需再次操作轻触开关才能实现再次向汽车的电池充电，故启动汽车成功，汽车发电机发电后，不操作轻触开关，外部备用电池不再有向汽车的电池充电的可能。

有益效果：

本发明实现了除体积小、应急电源防短路、防反接，防反充电保护外，实现了①当正确连接上车载的蓄电池和应急启动电源后，通过操作轻触开关开启应急启动电源的电流通路，从而确保了电池夹在夹车载的蓄电池的过程中不会出现打火的现象；②从车载的蓄电池上取出电池夹后立即断开应急启动电源到电池夹电流通路，且不需要在电池夹上、下两块夹板内侧分别设有平时互不接触点，只要用单一引线就行。

附图说明

图1为本发明的一种应急电源防短路保护系统的连接示意图；

图2为本发明的一种应急电源防短路保护系统的保护电路的原理图；

图中：100．保护电路，A．电源端口，B1．第一电池夹，B2．第二电池夹，LED1、LED2、LED3．第一发光二极管至第三发光二极管，U1．第一光电耦合器，U2．第二光电耦合器，VD．稳压二极管，D．开关二极管，VS．可控硅，C．电容，R1、R2、R3、R4、R5．电阻，SW．轻触开关。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种应急电源防短路保护系统，由连接有电源端口A、第一电池夹B1、第二电池夹B2的保护电路100组成，电源端口A与外部备用电池的对应端口相连接，第一电池夹B1和第二电池夹B2分别与汽车的电池的两电极相连接；所述保护电路100包括：第一光电耦合器U1、第二光电耦合器U2、稳压二极管VD、开关二极管D、电容C、可控硅VS、轻触开关SW、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；所述开关二极管D的阳极与电阻R5的一端相互连接后通过导线分别接入电源端口A的正极接线端Vin+和第一电池夹B1的接线端；开关二极管D的阴极、电容C的正极与电阻R1的一端相并接；电容C的负极通过轻触开关SW的常闭触点与电阻R1的另一端相连接，以及电容C的负极通过轻触开关SW的常开触点与第一光电耦合器U1中光敏三极管的集电极相连接；第一光电耦合器U1中光敏三极管的发射极通过电阻R2与第一发光二极管LED1的阳极相连接，以及第一光电耦合器U1中光敏三极管的发射极通过电阻R3与电阻R4的一端、稳压二极管VD的阴极及第二光电耦合器U2中光敏三极管的集电极相并接；电阻R5的另一端与第二发光二极管LED2的阳极和第三发光二极管LED3的阴极相连接，第二发光二极管LED2的阴极与第一光电耦合器U1中发光二极管的阳极相连接；第三发光二极管LED3的阳极与第二光电耦合器U2中发光二极管的阴极相连接；第一光电耦合器U1中发光二极管的阴极、第二光电耦合器U2中发光二极管的阳极、可控硅VS的阳极相互并接后通过导线接入第二电池夹B2的接线端；可控硅VS的栅极(控制极)与稳压二极管VD的阳极相连接；可控硅VS的阴极、第二光电耦合器U2中光敏三极管的发射极、电阻R4的另一端、第一发光二极管LED1的阴极相互并接后通过导线接入电源端口A的负极接线端Vin-。

以上所述开关二极管D用于电容C支路的反向保护。

以上所述轻触开关SW为双路触点轻触开关，一路为常开，另一路为常闭，当按下轻触开关SW，常开的一路触点闭合，常闭的一路触点断开，当松开轻触开关SW，常开的一路触点恢复为断开，常闭的一路触点恢复为接通（闭合）；常开触点的一路用于控制是否将触发信号送至可控硅VS的栅极(控制极)，常闭触点的一路用于电容C放电。

电容C、轻触开关SW的常开触点及第一光电耦合器U1中光敏三极管以串接方式构成当外部备用电池正向接入保护电路100时，外部备用电池加到可控硅VS栅极的触发电压和第一发光二极管LED1阳极的电压通路通断控制；当满足电容C充满、松开轻触开关SW、第一光电耦合器U1中光敏三极管截止任一项时，电容C、轻触开关SW的常开触点及第一光电耦合器U1中光敏三极管以串接方式构成的外部备用电池加到可控硅VS栅极的触发电压和第一发光二极管LED1阳极的电压通路断开；当第一光电耦合器U1中光敏三极管导通，按住轻触开关SW，电容C正在充电时，电容C、轻触开关SW的常开触点及第一光电耦合器U1中光敏三极管以串接方式构成的外部备用电池加到可控硅VS栅极的触发电压和第一发光二极管LED1阳极的电压通路接通。

以上所述电容C用于在第一光电耦合器U1中光敏三极管导通时，外部备用电池正向接入保护电路100后，按住轻触开关SW，外部备用电池通过对电容C充电来控制加到可控硅VS的栅极的触发电压大小，也就是通过对电容C充电来控制加到可控硅VS的栅极的可触发导通的触发电压（电流）的保持时间。电容C的容量越大，控制加到可控硅VS的栅极的可触发导通的控制电压（电流）的保持时间就越长，反之相反。电容C的选择不仅要考虑满足可控硅VS的栅极的触发电压的保持时间，还要考虑在电容C充满前，用户能看到第一发光二极管LED1被点亮；因为可控硅VS的栅极的触发电压的保持时间要求是微秒(μs)级，所以当用户看到第一发光二极管LED1被点亮时，加到可控硅VS的栅极的可触发导通的控制电压（电流）的所保持的时间肯定满足，所以用户看到第一发光二极管LED1被点亮或从被点亮后熄灭松开按住的轻触开关SW。以上的第一发光二极管LED1被点亮，不仅用于提示用户松开轻触开关SW，还提示用户：外部备用电池和汽车的电池均是正向接入保护电路100的。

轻触开关SW平时（松开），轻触开关SW常闭触点串接电阻R1后与电容C并联，构成电容C的放电回路。保证安全的情况下，电阻R1尽量小，以确保松开轻触开关SW后，电容C以较短的时间放完电。

当在第一光电耦合器U1中光敏三极管导通时，按住轻触开关SW，第一发光二极管LED1没有被点亮过，说明外部备用电池没有接入保护电路100或外部备用电池反向接入保护电路100；在第一光电耦合器U1中光敏三极管导通时，当外部备用电池没有接入保护电路100，电源端口A中正、负极开路或短路，按住轻触开关SW，第一发光二极管LED1均不会被点亮。当第一发光二极管LED1不会被点亮，就说明无可触发导通信号送至可控硅VS的栅极(控制极)。

通过选择电阻R3与电阻R4阻值的比例，以及稳压二极管VD稳压的大小，使电容C储能过程中，稳压二极管VD处于导通（稳压）状态，加到可控硅VS栅极的电压大于等于最小要求的所需触发电压。同时通过选择电阻R2，使电容C储能过程中，第一发光二极管LED1能保持被点亮。

所述电容C选择漏电少的电容，如钽电容、铌电容等。

所述电容C对用户来说，用来控制点亮的第一发光二极管LED1熄灭时间，提示用户这时可以松开按下的轻触开关SW的按钮，而不是长时间按住轻触开关SW的按钮不放。故本发明中可以将电容C取掉，将连接电容C的两点短接，同时将设置电容C放电回路移除，轻触开关SW改为单一的常开触点开关就行，此时按住轻触开关SW，见第一发光二极管LED1被点亮后松开就行。

电阻R5是限流电阻，限制流过第二发光二极管LED2、第一光电耦合器U1中发光二极管的电流，以及限制流过第三发光二极管LED3、第二光电耦合器U2中发光二极管的电流。

第二光电耦合器U2用于当第一电池夹B1和第二电池夹B2分别与汽车的电池的两电极相连接是：第一电池夹B1与汽车的电池的负电极相连接，第二电池夹B2与汽车的电池的正电极相连接，即汽车的电池反向与保护电路100相连接，通过第二光电耦合器U2中光敏三极管将稳压二极管VD阴极与可控硅VS的阴极短接，从而进一步确保无控制电压送入可控硅VS的栅极。

当汽车的电池反向与保护电路100相连接：第三发光二极管LED3点亮，第二光电耦合器U2中发光二极管导通发光控制第二光电耦合器U2中光敏三极管导通，第二光电耦合器U2中光敏三极管将稳压二极管VD阴极与可控硅VS的阴极短接；第二发光二极管LED2反向截止，第一光电耦合器U1中发光二极管反向截止，第一光电耦合器U1中光敏三极管截止，电容C、轻触开关SW的常开触点及第一光电耦合器U1中光敏三极管以串接方式构成的外部备用电池加到可控硅VS栅极的触发电压和第一发光二极管LED1阳极的电压通路断开；第三发光二极管LED3被点亮，用于提示用户汽车的电池接反，本发明设置第三发光二极管LED3为发红光的发光二极管。

当第一电池夹B1和第二电池夹B2分别与汽车的电池的两电极相连接是：第一电池夹B1与汽车的电池的正电极相连接，第二电池夹B2与汽车的电池的负电极相连接，即汽车的电池正向（正确）与保护电路100相连接：第一光电耦合器U1中发光二极管导通发光控制第一光电耦合器U1中光敏三极管导通，第二发光二极管LED2点亮，提示用户汽车的电池正向（正确）接入保护电路100；第二光电耦合器U2中发光二极管反向截止，第二光电耦合器U2中光敏三极管截止，第三发光二极管LED3反向截止；第二光电耦合器U2中光敏三极管截止，不将稳压二极管VD阴极与可控硅VS的阴极短接；第二发光二极管LED2选择发光为绿色的发光二极管。

第一光电耦合器U1用于：当汽车的电池正向（正确）接入保护电路100时，将电容C、轻触开关SW的常开触点及第一光电耦合器U1中光敏三极管以串接方式构成的外部备用电池加到可控硅VS栅极的触发电压和第一发光二极管LED1阳极的电压通路中第一光电耦合器U1内光敏三极管导通；当汽车的电池反向接入保护电路100时，将电容C、轻触开关SW的常开触点及第一光电耦合器U1中光敏三极管以串接方式构成的外部备用电池加到可控硅VS栅极的触发电压和第一发光二极管LED1阳极的电压通路中第一光电耦合器U1内光敏三极管截止。

第二光电耦合器U2用于：当汽车的电池正向（正确）接入保护电路100时，第二光电耦合器U2中光敏三极管截止，不将稳压二极管VD阴极与可控硅VS的阴极短接；当汽车的电池反向接入保护电路100时，第二光电耦合器U2中光敏三极管导通将稳压二极管VD阴极与可控硅VS的阴极短接，从而进一步确保汽车的电池反向接入保护电路100时无控制电压送入可控硅VS的栅极。

当汽车的电池不接入保护电路100时，第一电池夹B1和第二电池夹B2之间开路或短接，第二发光二极管LED2和第三发光二极管LED3均处熄灭状态，第一光电耦合器U1中发光二极管和第二光电耦合器U2中发光二极管均不发光，第一光电耦合器U1中光敏三极管和第二光电耦合器U2中光敏三极管均截止。

电源端口A是用于保护电路100与外部备用电池连接端口，其与外部备用电池输出端口相对应连接，以物理导向防外部备用电池反向接入保护电路100。当然当外部备用电池反向接入保护电路100，保护电路100也起到反接保护作用。

所述保护电路100安装在封闭的盒体内，通过对盒体打孔，将轻触开关SW的按钮、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3设于盒体外表面上。

所述第一发光二极管LED1同样取发绿光的发光二极管。

可控硅VS用于具体控制充电电路通断，本发明选用单向可控硅，且选择的单向可控硅导的维持电流应大于通过电阻R5流过的最大电流，从而确保：外部备用电池向汽车的电池充电过程中，先取下电池夹时，使流过可控硅VS电流小于维持电流，从而将可控硅VS关断。为了当外部备用电池正向接入保护电路100后，第一电池夹B1和第二电池夹B2不接向汽车的电池，而处于开路状态，确保漏电流流过第二发光二极管LED2和第一光电耦合器U1中发光二极管不发光，故还应该选择漏电流小的单向可控硅。

本发明实现的功能有：

当外部备用电池正向或反向接入保护电路100后，第一电池夹B1和第二电池夹B2不接向汽车的电池，而处于开路或短路状态时，可控硅VS处于关断状态，且与是否按下轻触开关SW无关，故外部备用电池不会被短路；

当汽车的电池正向或反向接入保护电路100后，电源端口A不与外部备用电池连接，电源端口A内两电极处于开路或短路状态时，可控硅VS处于关断状态，且与是否按下轻触开关SW无关，故汽车的电池不会被短路；

当外部备用电池和汽车的电池均反向接入保护电路100时，可控硅VS处于关断状态，且与是否按下轻触开关SW无关，故汽车的电池不会被充电；

当外部备用电池反向接入保护电路100和汽车的电池正向接入保护电路100时，可控硅VS处于关断状态，且与是否按下轻触开关SW无关，故外部备用电池与汽车的电池头尾不会串接成放电而短路；

当汽车的电池反向接入保护电路100和外部备用电池正向接入保护电路100时，可控硅VS处于关断状态，且与是否按下轻触开关SW无关，故外部备用电池与汽车的电池头尾不会串接成放电而短路；

当汽车的电池和外部备用电池均正向接入保护电路100时，在按下轻触开关SW前，可控硅VS处于关断状态，当按下轻触开关SW，可控硅VS导通，外部备用电池向汽车的电池充电，因汽车的电池在充电前处于亏电状态，故充电流远大于可控硅VS的擎住电流，所以可控硅VS导通后，加到可控硅VS栅极的控制电压失去作用，即可控硅VS导通后，当松开轻触开关SW，外部备用电池保持正常向汽车的电池充电；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，启动汽车成功后，汽车发电机开始发电，并向汽车的电池充电，该电压远高于外部备用电池（外部的锂电池）电压，从而形成反向电压加可控硅VS的阳极与阴极之间，将可控硅VS关断状态，故不会形成反向电流向外部备用电池（外部的锂电池）充电，即不会形成反向电流损坏外部备用电池（外部的锂电池），所以汽车发电机发电向汽车的电池充电过程中，不从汽车的电池上取下电池夹，也不会有反向电池向外部备用电池（外部的锂电池）充电；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，当充电电流加上流过电阻R5的电流小于可控硅VS的维持电流，将可控硅VS关断状态；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，从汽车的电池上取下电池夹，可控硅VS被关断；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，从电源端口A取下外部备用电池，可控硅VS被关断；

当外部备用电池向汽车的电池正在充电过程中，可控硅VS关断后，需再次操作轻触开关SW才能实现再次向汽车的电池充电，故启动汽车成功，汽车发电机发电后，不操作轻触开关SW，外部备用电池不再有向汽车的电池充电的可能；

本发明建议：在第一发光二极管LED1熄灭后，启动汽车，而确保汽车发电机发电后，不操作轻触开关SW，外部备用电池不再有向汽车的电池充电的可能。

使用方法

1）当将汽车的电池接入保护电路100后，第三发光二极管发光LED3发光，说明汽车的电池反向接入到保护电路100上；

2）当将汽车的电池接入保护电路100后，第二发光二极管发光LED2发光，说明汽车的电池正向接入到保护电路100上；

3）当第二发光二极管发光LED2和第三发光二极管发光LED3均不发光，说明汽车的电池没有接入到保护电路100上；

4）当第二发光二极管发光LED2后，按下轻触开关SW，第一发光二极管发光LED1不发光，说明外部备用电池没有接入保护电路100或外部备用电池反向接入保护电路100；

5）当第二发光二极管发光LED2后，按下轻触开关SW，第一发光二极管发光LED1发光，说明外部备用电池正向接入保护电路100，且触发可控硅VS导通。

本发明中：

当外部备用电池的正极与电源端口A的正极接线端Vin+相通，外部备用电池的负极电源端口A的负极接线端Vin-相通时，表明外部备用电池正向接入保护电路100；当外部备用电池的正极与电源端口A的负极接线端Vin-相通，外部备用电池的负极电源端口A的正极接线端Vin+相通时，表明外部备用电池反向接入保护电路100。

当汽车的电池的正极与第一电池夹B1相通，汽车的电池的负极第二电池夹B2相通时，表明汽车的电池正向接入保护电路100；当汽车的电池的正极与第二电池夹B2相通，汽车的电池的负极第一电池夹B1相通时，表明汽车的电池反向接入保护电路100。

Claims (3)

1.一种应急电源防短路保护系统，由连接有电源端口、第一电池夹、第二电池夹的保护电路组成，电源端口与外部备用电池的对应端口相连接，第一电池夹和第二电池夹分别与汽车的电池的两电极相连接；其特征在于，所述保护电路包括：第一光电耦合器、第二光电耦合器、稳压二极管、开关二极管、可控硅、单一的常开触点的轻触开关、第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5；所述开关二极管的阳极与电阻R5的一端相互连接后通过导线分别接入电源端口的正极接线端和第一电池夹的接线端；第一光电耦合器中光敏三极管的发射极通过电阻R2与第一发光二极管的阳极相连接，以及第一光电耦合器中光敏三极管的发射极通过电阻R3与电阻R4的一端、稳压二极管的阴极及第二光电耦合器中光敏三极管的集电极相并接；电阻R5的另一端与第二发光二极管的阳极和第三发光二极管的阴极相连接，第二发光二极管的阴极与第一光电耦合器中发光二极管的阳极相连接；第三发光二极管的阳极与第二光电耦合器中发光二极管的阴极相连接；第一光电耦合器中发光二极管的阴极、第二光电耦合器中发光二极管的阳极、可控硅的阳极相互并接后通过导线接入第二电池夹的接线端；可控硅的栅极与稳压二极管的阳极相连接；可控硅的阴极、第二光电耦合器中光敏三极管的发射极、电阻R4的另一端、第一发光二极管的阴极相互并接后通过导线接入电源端口的负极接线端；开关二极管的阴极串接单一的常开触点的轻触开关后与第一光电耦合器中光敏三极管的集电极相连接；单一的常开触点的轻触开关串接在开关二极管的阴极与第一光电耦合器中光敏三极管的集电极之间。

2.根据权利要求1所述的一种应急电源防短路保护系统，其特征在于，所述的可控硅为单向可控硅。

3.根据权利要求2所述的一种应急电源防短路保护系统，其特征在于，所述的单向可控硅，维持电流大于流过电阻R5最大电流。

Images