CN203660596U - 电池防反接降冲击电路 - Google Patents

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张君鸿
王忠民
王玉红
鲁连军
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Abstract

本实用新型提出了一种电池防反接降冲击电路,通过电阻和二极管的组合,既实现了电池的防反接,又降低了电池的冲击电流对后级电路的影响。同时,通过延时电路,使电池供电回路由损耗较高的电阻和二极管支路切换到继电器支路输出,最大限度地降低了电池的能量损耗,提高了电池的利用率。

Description

电池防反接降冲击电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电池供电技术,更具体涉及一种电池防反接降冲击电路。
背景技术
[0002] 动力电池作为电动汽车或混合动力汽车的供电电源,如果电池输出反接,会对整个系统造成严重的损害;另一方面,如果电池输出冲击电流过大,会对后级电路造成损害,降低电路寿命。
[0003] 传统的电池防反接电路一般都是利用二极管的反向截止特性将其串接在电池连接回路中,起到防反接的效果,但是保护效果单一,控制程度较弱,适合小电流供电系统。另夕卜,也可以采用电子开关管组成的防反接保护电路,如PMOS场效应管,一旦电池短接,保护用场效应管因不满足导通条件而处于开路状态,后级电路无电,从而达到防止电池反接带来的损害目的。
[0004] 鉴于动力电池具有输出电压高、输出电流大的特点,电子开关管电路虽能实现防反接,但若用于动力电池的高压、大电流场合,则需选用大功率场效应管,成本较高,而二极管防反电路则因二级管具有管压降,用于大电流场合时,损耗较大,电池利用率较低。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是在电池供电中既实现电池反接保护,又降低供电的冲击电流。
[0006] 为达到上述目的,本实用新型提供了一种电池防反接降冲击电路,该电路包括:
[0007] 继电器,包括常开触点和继电器线圈,常开触点连接在电池和输出端之间,继电器线圈的一端连接到接地端;
[0008] 第一电容,连接在输出端和接地端之间;
[0009] 第一电阻和正向偏置的第一二极管,串联后与常开触点并联;
[0010] 延时电路,一端连接到输出端,另一端连接到继电器线圈的另一端。
[0011 ] 优选地,该电路包括:
[0012] 第二二极管,反向偏置并与继电器线圈并联。
[0013] 优选地,还包括:与延时电路串联的电压转换电路。
[0014] 优选地,所述电压转换电路包括:DC-DC变换器。
[0015] 优选地,所述延时电路包括:可控硅。
[0016] 本实用新型提出的电池防反接降冲击电路,成本较低,通过电阻和二极管的组合,既实现了电池的防反接,又降低了电池的冲击电流对后级电路的影响。通过延时电路,使电池供电回路由损耗较高的电阻和二极管支路切换到继电器支路输出,最大限度地降低了电池的能量损耗,提高了电池的利用率。
附图说明[0017] 图1是根据本实用新型一个实施例的电池防反接降冲击电路的电路示意图。
[0018] 图2是示出电压延时转换电路一种接线方案的电池防反接降冲击电路的电路示意图。
具体实施方式
[0019] 下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型,而不能用来限制本实用新型的范围。
[0020] 图1是据本实用新型一个实施例的电池防反接降冲击电路的电路原理图,从图1可以看出,该电路包括:继电器Jl,包括常开触点Kl和线圈,常开触点Kl连接在电池BTl和输出端DC之间,继电器Jl的线圈的一端连接到接地端;电容Cl,连接在输出端DC和接地端之间;第一电阻Rl和正向偏置的二极管D1,串联后与常开触点Kl并联;电压延时转换电路,一端连接到输出端DC,另一端连接到继电器Jl的线圈的另一端。
[0021] 该电路还包括二极管D2,反向偏置并与继电器Jl的线圈并联。二极管D2用于续流。
[0022] 这样,电池BTl的供电由两路构成,即一路由电阻Rl和二极管Dl构成,一路由电压延时转换电路和继电器Jl构成。电压输出包括两步:
[0023] 第一步:电池首先经过电阻R1、二极管Dl给电容Cl充电。
[0024] 电阻Rl用于限制电池BTl的输出电流,减少电池输出瞬间对电容Cl及后端电路的冲击电流,降低冲击危害;二极管Dl用于电池BTl的防反接,依据二极管的反向截止特性,当电池BTl反接时,二极管Dl不导通,电路没有电流通过,从而保护了后端电路。
[0025] 电阻Rl的限流作用减少了冲击电流,但也限制了输出功率,负载能力降低,加之二极管固有的管压降,使得电池的能量损耗较大,降低了电池的利用率。因此还需进行输出回路转换。
[0026] 第二步:当电容Cl电压充电到一定值后,继电器Jl开始工作。
[0027] 在满足电池BTl接入后端电路供电要求的基础上,当电池BTl经电阻R1、二极管Dl回路输出的电压VDC达到一定数值时,将电压VDC经电压延时转换电路转换成继电器Jl线圈的额定供电电压VCC,继电器Jl使得常开触点Kl (常开触点Kl即为继电器Jl中由线圈控制的触点)闭合,电阻R1、二极管Dl回路被短接,电池BTl直接给后端电路供电,至此完成电池输出电路的转换。
[0028] 电压延时转换电路用于两个供电回路的延时切换,该电路既给继电器Jl提供了稳定的额定线圈电压,使继电器Jl可靠地工作,实现供电电路切换,又可根据系统供电需求和冲击电流大小灵活配置电路切换时间,最大限度降低Rl、Dl回路的供电时间,减少能
量损失。
[0029] 电压延时转换电路可以包括电压转换电路和与其串联的延时电路。输出端DC的电压大小可能适合直接为继电器Jl供电,这样,电压延时转换电路就可以仅包括延时电路而不需要电压转换电路,也就是说,此时电压延时转换电路即为延时电路。
[0030] 电压转换电路例如通过DC-DC变换器实现,用于将输出电压VDC经电压转换电路转换成继电器线圈额定供电电压。当然,电压转换电路也可以通过稳压二极管等实现。
[0031] 延时电路可以基于可控硅实现,使其控制极延时导通即可。当然,延时电路也可以通过其他现有技术实现。一种基于可控硅的延时电路接线方案具体参见图2,可控硅Ql与电压转换电路串联,其控制极接有稳压二极管D4,稳压二极管D4的另一端连接在串联的电阻R3和电容C2之间。二极管D3用于系统断电时为电容C2提供放电通路,加快可控硅关断,电容C3用于防止可控硅受干扰影响而误导通,电阻R2用于系统断电时,加快电容C3放电,使得可控硅快速断电。其工作原理如下:
[0032] VDC经电压转换电路转换成继电器线圈额定供电电压后,电容C2通过电阻R3充电,当电容电压达到稳压管D4的击穿电压时,就会触发可控硅Ql导通,从而继电器线圈得电,继电器常开触点Kl闭合,电阻Rl和二极管Dl支路被短路,电池供电切换到继电器供电支路,完成供电回路的切换。
[0033] 以上具体实施方式仅用于说明本实用新型,而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明,但是本领域的普通技术人员应当理解,对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本实用新型的原理和精神,其均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电池防反接降冲击电路,其特征在于,该电路包括: 继电器,包括常开触点和继电器线圈,常开触点连接在电池和输出端之间,继电器线圈的一端连接到接地端; 第一电容,连接在输出端和接地端之间; 第一电阻和正向偏置的第一二极管,串联后与常开触点并联; 延时电路,一端连接到输出端,另一端连接到继电器线圈的另一端。
2.权利要求1所述的电池防反接降冲击电路,其特征在于,该电路包括: 第二二极管,反向偏置并与继电器线圈并联。
3.权利要求1或2所述的电池防反接降冲击电路,其特征在于,还包括:与延时电路串联的电压转换电路。
4.权利要求3所述的电池防反接降冲击电路,其特征在于,所述电压转换电路包括:DC-DC变换器。
5.权利要求4所述的电池防反接降冲击电路,其特征在于,所述延时电路包括:可控硅。
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