CN201656451U - 充电器电池保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电器电池保护电路，包括：充电电池短路保护电路、充电电池的极性保护电路。该充电器电池保护电路的输入端用于与充电器的输出部分相接，其输出端用于与充电电池相接，从而使充电器通过保护电路后再为电池充电。在电池接入之后，该充电器电池保护电路的极性保护电路部分能根据电池的极性自动调整，使充电器输出极性与接入的电池相适应，防止极性反接，从而保证充电器系统的使用安全；同时，该充电器电池保护电路可以通过短路保护电路控制电源输出端的通断，当充电器系统出现故障时，可断开电池与充电器的连接，防止电池向充电系统放电。

Description

充电器电池保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种用于充电器上的电池保护的电路结构。

背景技术

人们在采用充电器对充电电池充电时，常常会误将电池装反。电池装反在充电系统上产生的后果是相当严重的，首先是电池爆炸，当正向充电时会令电池中的电解液产生大量的正负离子，当电池放电时，这些电荷就会在正负电极电压的影响下放电。但是反向充电时，化学反应会逆向，从而产生大量气体及热量，电池内空间有限，气压过大就会爆炸。其次，电池装反也会在充电回路中产生较大反向充电电流最终损坏充电器的输出部分。

因此，在充电器电路中加入防反接部分一直是电池充电器中的一个必须解决的问题。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题在于提供一种充电器电池保护电路，可防止由于接入错误的电池极性而对电池充电系统造成的严重后果，并且可以在充电器非工作状态时断开充电器与电池的连接防止电池向充电系统放电。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种充电器电池保护电路，包括：电源输入端、与所述电源输入端相接的短路保护电路、与所述短路保护电路相接的极性保护电路和与所述极性保护电路相接的电源输出端；

所述短路保护电路由光电耦合器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、单向导通器件D1、晶体管T1、带有常开触点KM3-1的继电器KM3组成；光电耦合器U1的输入端正极串联电阻R1后与所述电源输入端的正极相接，光电耦合器U1的输入端负极串联电阻R2后与所述电源输入端的负极相接；光电耦合器U1的输出端正极串联单向导通器件D1后与所述电源输入端的正极相接，单向导通器件D1的正极和负极分别接所述电源输入端的正极和光电耦合器U1的输出端正极，光电耦合器U1的输出端负极串联电阻R3后与所述电源输入端负极相接；继电器KM3的驱动线包与晶体管T1串联连接在单向导通器件D1的负极与所述电源输入端负极之间，晶体管T1的基极接在光电耦合器U1的输出端负极上；

所述极性保护电路由带有触点组KM1-1和触点组KM1-2的继电器KM1、带有触点组KM2-1和触点组KM2-2的继电器KM2、单向导通器件D2、单向导通器件D3组成；单向导通器件D2与继电器KM1的驱动线包串联连接在所述电源输出端的正极与负极之间，使电路由所述电源输出端的正极到负极单向导通；单向导通器件D3与继电器KM2的驱动线包串联连接在所述电源输出端的正极与负极之间，使电路由所述电源输出端的负极到正极单向导通；触点组KM1-1的常闭触点与触点组KM2-1的常开触点相接；触点组KM1-1的常开触点与触点组KM2-2的常闭触点相接；触点组KM1-2的常闭触点与触点组KM2-2的常开触点相联接；触点组KM1-2的常开触点与触点组KM2-1的常闭触点相接；触点组KM1-1的公共触点与所述电源输入端负极相接，触点组KM1-2的公共触点与单向导通器件D1负极相接；触点组KM2-1和触点组KM2-2的公共触点分别与所述电源输出端的正极和负极相接；

继电器KM3的常开触点KM3-1串联在所述电源输出端与所述极性保护电路间，使继电器KM3通过所述短路保护电路控制所述电源输出端的通断。

本实用新型的有益效果在于：

该充电器电池保护电路的电源输入端用于与充电器的输出相接，其电源输出端用于与充电电池相接，从而使充电器为电池充电。在电池接入之后，该充电器电池保护电路的极性保护电路部分能根据电池的极性自动调整，使充电器输出极性与接入的电池相适应，防止极性反接，从而保证充电器系统的使用安全；同时，该充电器电池保护电路可以通过短路保护电路控制电源输出端的通断，当充电器出现故障时，继电器KM3断电，使其开关接头KM3-1断开，从而断开了电池与充电器的连接，防止电池向充电系统放电。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图。

图2是本实用新型具体实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细说明本实用新型的具体实施例：

图1是本实用新型充电器电池保护电路的结构框图，其包括：与电源输入端相接的短路保护电路、与所述短路保护电路相接的极性保护电路。所述电源输入端用于接入充电器的输出，所述电源输出端用于接入电池，从而使充电器经过该充电器电池保护电路为电池充电。其中，所述短路保护电路用于判断充电器是否处于正常工作状态，若充电器发生故障则断开电池与充电器的连接；所述极性保护电路用于根据电池的极性自动调整，使充电器输出极性与接入的电池相适应，防止极性反接。

本实施例具体的电路原理如图2所示，Part1为所述短路保护电路，其由光电耦合器U1、电阻R1、R2、R3、二极管D1、晶体管T1、继电器KM3组成。其中，继电器KM3为电磁继电器，包括驱动部分和常开触点KM3-1；其驱动部分是由线包和铁芯等组成的电磁铁；其常开触点KM3-1由其驱动部分控制，当驱动部分得电时，常开触点KM3-1吸合，驱动部分断电，常开触点KM3-1释放，从而达到了在电路中导通、切断的目的。所述光电耦合器U1由发光二极管和与之耦合的光敏三极管组成，是一种4引脚光电耦合器；所述发光二极管的正极为光电耦合器U1的输入端正极，所述发光二极管负极为光电耦合器U1的输入端负极，所述光敏三极管的集电极为光电耦合器U1的输出端正极，所述光敏三极管的发射极为光电耦合器U1的输出端负极。

在Part1中，光电耦合器U1的输入端正极串联电阻R1后与电源输入端正极input+相接，光电耦合器U1的输入端负极串联电阻R2后与电源输入端负极input-相接；二极管D1的正极与电源输入端正极input+相连，二极管D1的负极与光电耦合器U1的输出端正极相连，二极管D1使电路由电源输入端正极input+向外导通，光电耦合器U1的输出端负极串联电阻R3后与电源输入端负极input-相接；继电器KM3的驱动线包一端与二极管D1的负极相连，通过二极管D1与电源输入端正极input+相接，继电器KM3的驱动线包另一端与晶体管T1的集电极相接，晶体管T1的发射极与电源输入端负极input-相接，晶体管T1的基极接在光电耦合器U1的输出端负极上。光电耦合器U1和单向导通器件D1用于充电器输出电压与电池电压的隔离。继电器KM3的常开触点KM3-1串联在电源输出端con1与所述极性保护电路间，继电器KM3用于通过所述短路保护电路控制电源输出端的通断，可实现在充电系统故障时及时切断充电的输出。

Part2为所述极性保护电路，其由带有两套触点组KM1-1、KM1-2的继电器KM1和带有两套触点组KM2-1、KM2-2的继电器KM2、二极管D2、D3组成。继电器KM1和继电器KM2均为电磁继电器，它们的触点接头组由常闭触点、常开触点和公共触点组成。当它们的驱动部分得电，公共触点与常闭触点断开，与常开触点吸合导通，当驱动部分断电，公共触点与常开触点释放断开，簧片返回原位使公共触点与常闭触点导通。

由图2可见，二极管D2与继电器KM1的驱动线包串联，二极管D2的正极通过常开触点KM3-1接电源输出端out1；二极管D3与继电器KM2的驱动线包串联，二极管D3的正极接电源输出端out2；触点组KM1-1的常闭触点与触点组KM2-1的常开触点相接；触点组KM1-1的常开触点与触点组KM2-2的常闭触点相接；触点组KM1-2的常闭触点与触点组KM2-2的常开触点相联接；触点组KM1-2的常开触点与触点组KM2-1的常闭触点相接；触点组KM1-1的公共触点与电源输入端负极input-相接，触点组KM1-2的公共触点与单向导通器件D1负极相接；触点组KM2-1的公共触点通过常开触点KM3-1与电源输出端out1相接，触点组KM2-2的公共触点与电源输出端out2相接。

在电源输入端out1、out2接入电池进行充电时，若充电器处于非工作状态时，则图2所示Part1中光电耦合器U1的输出部分，即右半部分，没有电流流过，则继电器KM3不导通，此时电源输入端out1与电池和out2组成的回路将被常开触点KM3-1切开，从而使充电器不工作时电池不会通过KM1或KM2线圈放电。

若充电器在正常工作状态中，即KM3-1闭合。

若将电源输入端out1接在电池正极，out2接在电池负极。此时，继电器KM1线包得电，触点组KM1-1、KM1-2吸合，即触点组KM1-1、KM1-2的公共触点与常闭触点断开，与常开触点导通；而继电器KM2线圈没有电流通过，其触点组KM2-1、KM2-2的公共触点与常闭触点保持接通状态。则充电器输出的正极(即电源输入端正极input+)接在电池的正极上，充电器的负极(即电源输入端负极input-)接在电池的负极上。

若将电源输入端out1接在电池负极，out2接在电池正极。此时，继电器KM2线包得电，触点组KM2-1，KM2-2吸合，即触点组KM2-1、KM2-2的公共触点与常闭触点断开，与常开触点导通，继电器KM1无电流流过，触点组KM1-1、KM1-2的公共触点与常闭触点保持接通状态。则仍能使充电器的正极接在电池的正极上，充电器的负极接在电池的负极上。

本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其他形式来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其他变形和改变。

Claims (5)

1.一种充电器电池保护电路，其特征在于，包括：电源输入端、与所述电源输入端相接的短路保护电路、与所述短路保护电路相接的极性保护电路和与所述极性保护电路相接的电源输出端；

所述短路保护电路由光电耦合器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、单向导通器件D1、晶体管T1、带有常开触点KM3-1的继电器KM3组成；光电耦合器U1的输入端正极串联电阻R1后与所述电源输入端的正极相接，光电耦合器U1的输入端负极串联电阻R2后与所述电源输入端的负极相接；光电耦合器U1的输出端正极串联单向导通器件D1后与所述电源输入端的正极相接，单向导通器件D1的正极和负极分别接所述电源输入端的正极和光电耦合器U1的输出端正极，光电耦合器U1的输出端负极串联电阻R3后与所述电源输入端负极相接；继电器KM3的驱动线包与晶体管T1串联连接在单向导通器件D1的负极与所述电源输入端负极之间，晶体管T1的基极接在光电耦合器U1的输出端负极上；

所述极性保护电路由带有触点组KM1-1和触点组KM1-2的继电器KM1、带有触点组KM2-1和触点组KM2-2的继电器KM2、单向导通器件D2、单向导通器件D3组成；单向导通器件D2与继电器KM1的驱动线包串联连接在所述电源输出端的正极与负极之间，使电路由所述电源输出端的正极到负极单向导通；单向导通器件D3与继电器KM2的驱动线包串联连接在所述电源输出端的正极与负极之间，使电路由所述电源输出端的负极到正极单向导通；触点组KM1-1的常闭触点与触点组KM2-1的常开触点相接；触点组KM1-1的常开触点与触点组KM2-2的常闭触点相接；触点组KM1-2的常闭触点与触点组KM2-2的常开触点相联接；触点组KM1-2的常开触点与触点组KM2-1的常闭触点相接；触点组KM1-1的公共触点与所述电源输入端负极相接，触点组KM1-2的公共触点与单向导通器件D1负极相接；触点组KM2-1和触点组KM2-2的公共触点分别与所述电源输出端的正极和负极相接；继电器KM3的常开触点KM3-1串联在所述电源输出端与所述极性保护电路间，使继电器KM3通过所述短路保护电路控制所述电源输出端的通断。

2.根据权利要求1所述充电器电池保护电路，其特征在于：所述光电耦合器U1由发光二极管和与之耦合的光敏三极管组成的4引脚光电耦合器。

3.根据权利要求2所述充电器电池保护电路，其特征在于：所述发光二极管的正极为光电耦合器U1的输入端正极，所述发光二极管负极为光电耦合器U1的输入端负极，所述光敏三极管的集电极为光电耦合器U1的输出端正极，所述光敏三极管的发射极为光电耦合器U1的输出端负极。

4.根据权利要求1所述充电器电池保护电路，其特征在于：所述单向导通器件D1、单向导通器件D2、单向导通器件D3均为二极管。

5.根据权利要求1所述充电器电池保护电路，其特征在于：所述继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3均为电磁继电器。

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