CN203722307U - 一种多电池串接的充放电防反接电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多电池串接的充放电防反接电路，包括：光耦合器件电路，其LED的正向输入端与电池输入正极相连，LED的反向输入端与电池输入负极相连，所述光耦合器件的集电极与内部电源相连，所述光耦合器件的输出端与逻辑与门电路的输入端相连；逻辑与门电路，其对所有光耦和器件的输出端进行逻辑与，所述逻辑与门电路的输出端与继电器驱动电路的输入端相连；继电器驱动电路，其采用光耦和MOSFET组成的两级驱动，所述逻辑与门电路的输出端经所述光耦电平转换对所述MOSFET进行驱动，致使继电器吸合以实现电池组和充电机相互连通。本实用新型提供的多电池串接的充放电防反接电路，体积小、成本低、安全可靠，有效地解决了电池串接的防反接问题。

Description

一种多电池串接的充放电防反接电路

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，特别涉及一种多电池串接的充放电防反接电路。

背景技术

随着新能源技术的不断发展，电池组作为一种可以输出较大能量的动力源等到了广泛的应用，市场上比较常用的锂离子和铅酸电池组在使用的过程中均存在反接的风险，由于电池瞬时输出能量的能力比较大，所以其反接对充电器和电池本身都会造成比较大的伤害，严重的会出现安全事故。

如图1所示为一种现有的驱动电路，其包括P-MOSFET，驱动三极管，驱动电阻。当电池正接时，会在三极管Q2的基极和发射极之间产生一个正向的电压(VBE>0)，使三极管Q2饱和开通，把P-MOSFET管Q1的栅极拉到地(VGS=-12V)，这样P-MOSFET管Q1就被打开，电路就开始正常工作了；当电池反接时，会在三极管Q2的基极和发射极之间产生一个反向的电压(VBE<0)，使三极管Q2关闭，P-MOSFET管Q1的G极就被电阻R1上拉到+12V(VGS=0V)，这样P-MOSFET管Q1就被关闭，电池不接入电路中，电路就不工作。此电路存在两个设计缺陷：第一，如我们所知的，单体的电池电压在2-3V左右，这样的电压对于MOSFET的驱动电压来说是很低的，接近于MOSFET的门限电压，这样此电路在低压充电的时候就会存在风险。第二，电池电压充满和馈电的时候电压差别比较大，而MOSFET的GS电压限值一般在20V，这个限值也限制了这个电路在充电电路中的应用。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种高效、可靠、安全的多电池串接的充放电防反接电路。

本实用新型采用的技术方案是：一种多电池串接的充放电防反接电路，其特征在于，包括：光耦合器件电路，其LED二极管的正向输入端与电池输入正极相连，LED二极管的反向输入端与电池输入负极相连，所述光耦合器件的集电极与内部电源相连，所述光耦合器件的输出端与逻辑与门电路的输入端相连；逻辑与门电路，其对所有光耦和器件的输出端进行逻辑与，所述逻辑与门电路的输出端与继电器驱动电路的输入端相连；继电器驱动电路，其采用光耦和MOSFET组成的两级驱动，所述逻辑与门电路的输出端经所述光耦电平转换对所述MOSFET进行驱动，致使继电器吸合以实现电池组和充电机相互连通。

所述的多电池串接的充放电防反接电路还包括TVS二极管，其与所述光耦合器件的输入端并联，以实现对所述光耦合器件的输入过压保护。

所述的光耦合器件电路中还包括LED限流电阻，其与所述LED二极管的正向输入端相连。

所述光耦合器件的输出端设置有下拉电阻，其保证所述光耦合器件电路的输出端没有悬浮电平。

所述的继电器驱动电路中的继电器均采用共阴极连接方式进行驱动。

所述的继电器驱动电路中还设置有反向续流二极管，其当所述MOSFET切断时，对所述MOSFET实现保护。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：本实用新型提供的多电池串接的充放电防反接电路，无需从电池取电，只有光耦会使用极其微弱的电流，保证了电池与充电器相接时不会产生很较大漏电流，从而导致电池容量损失；该电路电路体积小、成本低、安全可靠，有效地解决了电池串接的防反接问题。

附图说明

图1为一种现有的驱动电路示意图；

图2为本实用新型的多电池串接的充放电防反接电路的示意图；

图中：1取样电路；2逻辑与门电路；3继电器驱动电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图2所示，本实用新型实施例中的多电池串接的充放电防反接电路，包括：

取样电路1，其包括光耦合器件电路和TVS二极管：

所述的光耦合器件电路，其LED二极管的正向输入端与电池输入正极相连，LED二极管的反向输入端与电池输入负极相连，所述光耦合器件的集电极与内部电源相连，所述光耦合器件的输出端与逻辑与门电路的输入端相连，所述的光耦合器件电路中还包括LED限流电阻，其与所述LED二极管的正向输入端相连，所述光耦合器件的输出端设置有10K左右的下拉电阻，其保证所述光耦合器件电路的输出端没有悬浮电平；

TVS二极管，其与所述光耦合器件的输入端并联，以实现对所述光耦合器件的输入过压保护，又起到当电池反接时光耦合器件输入不至于承受大的反向电压的作用。

逻辑与门电路2，其对所有光耦和器件的输出端进行逻辑与，所述逻辑与门电路的输出端与继电器驱动电路的输入端相连。

继电器驱动电路3，其采用光耦和MOSFET组成的两级驱动，所述逻辑与门电路的输出端经所述光耦电平转换对所述MOSFET进行驱动，致使继电器吸合以实现电池组和充电机相互连通，所述的继电器驱动电路中的继电器均采用共阴极连接方式进行驱动，所述的继电器驱动电路中还设置有反向续流二极管，其当所述MOSFET切断时，对所述MOSFET实现保护。

该电路具体工作过程如下：采用光耦器件IS01，IS02，IS03，IS04对电池电压的极性进行取样，当电池正接时候，光耦工作，使得I01，I02，I03，I04都为高电平；有任何一节反接时，则对应的I0输出低电平；和光耦并接的TVS二极管D1，D2，D3，D4，其并联在光耦合器件输入端，既起到保护光耦合器件输入过压的作用，又起到当电池反接时光耦和器件输入不至于承受大的反向电压的作用；将所有的光耦和器件的输出级进行逻辑与，与门的输出连接到驱动电路的输入级，即当所有的电池均正接后，与门的输出才为高电平；逻辑与门的输出经过光耦电平转换之后，驱动U1(MOSFET)，U1把驱动能力放大之后，使继电器吸合，从而使电池和充电机连通。其中，继电器来控制接入充电电路的通断，当电池正常接入电路中后，光耦输出高电平，当所有电池均正确接入，则所有的光耦都输出高电平，与门才会输出高电平，从而通过驱动电路驱动继电器的吸合，充电电路可以正常工作，反之，有一节电池未正常接入，充电电路都不能和电池连接，以最大限度的减少电池和充电器的损坏。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：本实用新型提供的多电池串接的充放电防反接电路，无需从电池取电，只有光耦会使用极其微弱的电流，保证了电池与充电器相接时不会产生很较大漏电流，从而导致电池容量损失；该电路电路体积小、成本低、安全可靠，有效地解决了电池串接的防反接问题。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种多电池串接的充放电防反接电路，其特征在于，包括：

光耦合器件电路，其LED二极管的正向输入端与电池输入正极相连，LED二极管的反向输入端与电池输入负极相连，所述光耦合器件的集电极与内部电源相连，所述光耦合器件的输出端与逻辑与门电路的输入端相连；

逻辑与门电路，其对所有光耦和器件的输出端进行逻辑与，所述逻辑与门电路的输出端与继电器驱动电路的输入端相连；

继电器驱动电路，其采用光耦和MOSFET组成的两级驱动，所述逻辑与门电路的输出端经所述光耦电平转换对所述MOSFET进行驱动，致使继电器吸合以实现电池组和充电机相互连通。

2.如权利要求1所述的多电池串接的充放电防反接电路，其特征在于，还包括TVS二极管，其与所述光耦合器件的输入端并联，以实现对所述光耦合器件的输入过压保护。

3.如权利要求1所述的多电池串接的充放电防反接电路，其特征在于，所述的光耦合器件电路中还包括LED限流电阻，其与所述LED二极管的正向输入端相连。

4.如权利要求1所述的多电池串接的充放电防反接电路，其特征在于，所述光耦合器件的输出端设置有下拉电阻，其保证所述光耦合器件电路的输出端没有悬浮电平。

5.如权利要求1所述的多电池串接的充放电防反接电路，其特征在于，所述的继电器驱动电路中的继电器均采用共阴极连接方式进行驱动。

6.如权利要求1所述的多电池串接的充放电防反接电路，其特征在于，所述的继电器驱动电路中还设置有反向续流二极管，其当所述MOSFET切断时，对所述MOSFET实现保护。