CN204243737U

CN204243737U - 一种充电器保护电路

Info

Publication number: CN204243737U
Application number: CN201420612257.8U
Authority: CN
Inventors: 朱艳强
Original assignee: Changzhou Globe Co Ltd
Current assignee: Changzhou Globe Co Ltd
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2024-10-22

Abstract

本实用新型公开了一种充电器保护电路，包括：电池包、充电器、单片机、检测电池包电压是否正常的检测电路、与电池包进行通讯的通讯电路、继电器控制电路和开关电路，所述检测电路、通讯电路和继电器控制电路均与单片机通讯连接。通过上述方式，本实用新型提供的一种充电器保护电路，解决了充电器在异常情况时不输出电压，保证了使用者的安全，同时，充电器或电池包异常时首先关闭高压输出，并确保使用者根据LED的指示判断充电器或电池包工作异常。

Description

一种充电器保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种充电器电路，特别是涉及一种充电器保护电路。

背景技术

现有的技术当电池包被充满后没有完全断开充电器与电池包的连接，存在安全隐患。我们现在的充电器工作实时检测电池包的电压，当电池包被充满后断开充电器与电池包的充电连接，并且关闭了充电器前级高压主功率工作电路。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种充电器保护电路，解决了充电器在异常情况时不输出电压，保证了使用者的安全，同时，充电器或电池包异常时首先关闭高压输出，并确保使用者根据LED的指示判断充电器或电池包工作异常。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种充电器保护电路，包含：电池包、充电器、单片机、检测电池包电压是否正常的检测电路、与电池包进行通讯的通讯电路、继电器控制电路和开关电路，所述检测电路、通讯电路和继电器控制电路均与单片机通讯连接。

在一个较佳实施例中，所述检测电路通过单片机将检测到的电压值与设定值相比较，从而控制电池包是否需要充电。

在一个较佳实施例中，所述通讯电路将电池包的通讯信息发送至单片机，通过单片机控制电池包是否可以充电，所述充电器对电池包的状态进行判断，从而控制充电器打开。

在一个较佳实施例中，所述继电器控制电路中包含有继电器、三极管、场效应管、继电器电磁线圈、第一电阻、第一脚码，所述继电器、三极管、场效应管、继电器电磁线圈、第一电阻和第一脚码之间电性连接;所述单片机发出脉宽信号至三极管基极的高电平，从而控制三极管被打开，所述电压通过三极管将信号输送至场效应管，从而控制继电器的闭合。

在一个较佳实施例中，所述第一电阻为电容电荷释放电阻。

在一个较佳实施例中，所述开关电路用于切断和打开市电至充电器，所述开关电路中包含有开关。

在一个较佳实施例中，所述开关插入电池包时，充电器打开。

本实用新型的有益效果是：解决了充电器在异常情况时不输出电压，保证了使用者的安全，同时，充电器或电池包异常时首先关闭高压输出，并确保使用者根据LED的指示判断充电器或电池包工作异常。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本实用新型的一种充电器保护电路一较佳实施例的控制原理图；

图2是本实用新型的一种充电器保护电路一较佳实施例的检测电路的电路图；

图3是本实用新型的一种充电器保护电路一较佳实施例的通讯电路的电路图；

图4是本实用新型的一种充电器保护电路一较佳实施例的继电器控制电路的电路图；

图5是本实用新型的一种充电器保护电路一较佳实施例的开关电路的电路图；

图6是本实用新型的一种充电器保护电路一较佳实施例的充电器保护电路的电路图。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6，本实用新型实施例包括：

提供一种充电器保护电路，包含：电池包、充电器、单片机、检测电池包电压是否正常的检测电路、与电池包进行通讯的通讯电路、继电器控制电路和开关电路，所述检测电路、通讯电路和继电器控制电路均与单片机通讯连接。

所述检测电路通过单片机将检测到的电压值与设定值相比较，从而控制电池包是否需要充电。

所述通讯电路将电池包的通讯信息发送至单片机，通过单片机控制电池包是否可以充电，所述充电器对电池包的状态进行判断，从而控制充电器打开。

所述继电器控制电路中包含有继电器、三极管、场效应管、继电器电磁线圈、第一电阻、第一脚码，所述继电器、三极管、场效应管、继电器电磁线圈、第一电阻和第一脚码之间电性连接;所述单片机发出脉宽信号至三极管基极的高电平，从而控制三极管被打开，所述电压通过三极管将信号输送至场效应管，从而控制继电器的闭合。

所述第一电阻为电容电荷释放电阻。

所述开关电路用于切断和打开市电至充电器，所述开关电路中包含有开关。

所述开关插入电池包时，充电器打开。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述的安全性能：电路主要通过检测电池包电压是否正常，将电压型号送给MCU（单片机），由MCU（单片机）通过预先设定和标定的值判断电池包是否需要充电。

通讯电路主要是一个简易的通讯电路，与电池包内部通讯电路配合工作，主要通过这个电路与电池包的建立通讯关系。所有的通讯信息通过这个电路将信息送给MCU（单片机），由MCU（单片机）判断通讯信号中的信息，判断电池包是否可以充电，电池包状态是否良好。

其中一部分信息是由电池包告诉给充电器，一部分信息由充电器自己判断和发出，当电池包发生异常，或者电路异常时都没有正常的通信信号给充电器，此时充电器将判断电池包状态NG，不给有异常的电池包充电。

也就是说充电器的前级高压电路将不会工作，次级输出继电器将不会被打开，继电器控制部分参见附图，继电器的控制是由MCU（单片机）给出一个一定频率的脉宽信号到RELAV脚似的三极管Q10的基极建立起一个高电平，这样三极管被打开，5V电压通过三极管Q10将5V信号送到MOST管Q9，此时Q9打开接通继电器电磁线圈中的回路，继电器闭合，最终的输出端才会有充电电压和电流输出。

由附图中电路可知在看门狗电路中增加一个电容电荷释放电阻R23-1使得充电器或电池包异常时能够及时的将继电器关断，切断输出电路，从而大大增加了电路安全的可靠性，此电路中只有当一个特定频率的脉宽型号加载到RELAV（网络标号）脚时才会正常工作。

这样当MCU（单片机）因击穿或者故障损坏时防止RELAV有一个持续的5V信号加上去的时候该电路是不会工作的，所以就算MCU（单片机）因故损坏继电器也不会误动作被打开，大大降低了充电器输出端因机器故障输出高压而产生的安全隐患。

因输出电压较高，普通的低电压输出控制电路已经不能符合安规方面的要求，并且普通的控制电路使用在有高电压输出的室内使用的充电器上是不可靠的，是有通过多阶级保护电路才可以有效的减少或降低安全隐患。

在充电器电源输入端增加一个开关用来切断或打开市电送给充电器，而这个开关是有在插入电池包的情况下才会打开，也就是说当没有电池包插入充电器上的情况下充电器是没有工作的，所以充电器的输出端更加不可能会有电压输出，当电池包插入充电器时虽然有电送给充电器，但是输出端子已经被电池包覆盖，这样完全解决了人手触碰输出端子触电的可能。

所述的保护电路提高了对高压输出或输入的电池包充电的安全性；输入电源开关装在输出插座下面，只有在插入电池包的时候才能起到接通输入电源的作用。

输出通过继电器以及“看门狗”电路，软硬件相结合，满足以下7个条件是才会输出充电，1：有电池包插入，2：插入的电池包有正常的通讯功能，3：电池包各电芯状态正常，4：充电器输出电流电压正常；5：充电器辅助电源，主功率电源，继电器，MCU，工作正常，6：电池包和充电器建立正常的通讯，7：电池电压被充电器检测正常。

综合来讲改处开关提高了使用者的安全性的同时也减少了充电器在没有电池包插入的情况下因其他设备或信号的干扰使充电器误动作。

本实用新型中充电器保护电路及控制方法的有益效果是：

（1）解决了充电器在异常情况时不输出电压，保证了使用者的安全，同时，充电器或电池包异常时首先关闭高压输出，并确保使用者根据LED的指示判断充电器或电池包工作异常。

（2）连环保护措施使充电器使用更加可靠更加安全。

（3）充电器在使用时除了初级PWM控制芯片自身所包含有异常保护功能外增加了输出异常保护，充电异常保护，当电池包出现异常时充电器对输出关断，使异常充电的可能性大大减少。

（4）充电器在没有插入电池包的情况下断开了充电器的母线输入电源，实现了充电器在插入市电的情况下实现“0”功率消耗。

（5）当充电器为电池包充满电压后对输出关断，呈现输出端零电压，实现在任何情况下都不会出现对电池包的过充。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种充电器保护电路，其特征在于，包含：电池包、充电器、单片机、检测电池包电压是否正常的检测电路、与电池包进行通讯的通讯电路、继电器控制电路和开关电路，所述检测电路、通讯电路和继电器控制电路均与单片机通讯连接。

2.根据权利要求1所述的充电器保护电路，其特征在于，所述检测电路通过单片机将检测到的电压值与设定值相比较，从而控制电池包是否需要充电。

3.根据权利要求2所述的充电器保护电路，其特征在于，所述通讯电路将电池包的通讯信息发送至单片机，通过单片机控制电池包是否可以充电，所述充电器对电池包的状态进行判断，从而控制充电器打开。

4.根据权利要求1所述的充电器保护电路，其特征在于，所述继电器控制电路中包含有继电器、三极管、场效应管、继电器电磁线圈、第一电阻、第一脚码，所述继电器、三极管、场效应管、继电器电磁线圈、第一电阻和第一脚码之间电性连接;所述单片机发出脉宽信号至三极管基极的高电平，从而控制三极管被打开，所述电压通过三极管将信号输送至场效应管，从而控制继电器的闭合。

5.根据权利要求4所述的充电器保护电路，其特征在于，所述第一电阻为电容电荷释放电阻。

6.根据权利要求1所述的充电器保护电路，其特征在于，所述开关电路用于切断和打开市电至充电器，所述开关电路中包含有开关。

7.根据权利要求6所述的充电器保护电路，其特征在于，所述开关插入电池包时，充电器打开。