CN208190284U - 一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电池充电技术领域，公开了一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器，包括供电接口、充电功能模块和充电接口，其特征在于：还包括继电器(K1)、第一三极管(FJQ1)、第二三极管(FJQ2)、第三三极管(FJQ3)、第四三极管(FJQ4)、第一电阻(JR1)、第二电阻(JR2)、第三电阻(JR3)、第四电阻(JR4)、第七电阻(JR7)、第十电阻(JR10)、第十一电阻(JR11)、第十二电阻(JR12)、第四二极管(FJD4)、第五二极管(FJD5)、第六二极管(FJD6)、第三电容(JC3)和直流电源(VCC)。不但可以实现正常充电目的，还可以节约电能，消除因充电接口带电而造成的电击隐患。

Description

一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功 能的电池充电器

技术领域

本实用新型属于电池充电技术领域，具体涉及一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器。

背景技术

针对具有高电压(一般高于36V)输出功能的电池充电器，其输出端的高电压会对人或设备造成安全隐患，所以在电池充电器的充电接口没有连接上电池之前，不能有输出电压。对此通常使用继电器作为充电回路开关来实现，但是在现有技术中，只有在电池充电器第一次连接电池前，充电接口才不带电，而在正确连接过一次电池后，其内部的充电回路开关在打开后由于不能再自动断开，会使充电接口一直带电，如此就会对人或其他设备发生电击的危险。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器，包括供电接口、充电功能模块和充电接口，还包括继电器、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第七电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第三电容和直流电源，其中，所述第一三极管、所述第三三极管和所述第四三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管，所述第五二极管为稳压二极管，所述第三电容为电解电容；

所述供电接口电连接所述充电功能模块的供电输入端，所述充电功能模块的充电输出端、所述继电器的常开型触点支路和所述充电接口依次电连接，所述充电接口还电连接所述第六二极管的阳极；

所述充电功能模块的充电电流状态端电连接所述第四三极管的基极，所述第四三极管的集电极分别电连接所述第三电阻的一端和所述第七电阻的一端，所述第四三极管的发射极接地；

所述第三电阻的另一端电连接所述第二三极管的基极，所述第二三极管的集电极电连接所述第四电阻的一端，所述第二三极管的发射极电连接所述第二电阻的一端，所述第四电阻的另一端分别电连接所述第四二极管的阳极和所述第三电容的正极，所述第三电容的负极接地；

所述第四二极管的阴极电连接所述第五二极管的阴极，所述第五二极管的阳极电连接所述第三三极管的基极，所述第三三极管的集电极分别电连接所述第一电阻的一端和所述第十二电阻的一端，所述第三三极管的发射极接地；

所述第十二电阻的另一端电连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的集电极、所述继电器的线圈支路和所述直流电源依次电连接，所述第一三极管的发射极接地；

所述第一电阻的另一端分别电连接所述第二电阻的另一端、所述第七电阻的另一端、所述第十电阻的一端和所述第十一电阻的一端，所述第十电阻的另一端电连接所述第六二极管的阴极，所述第十一电阻的另一端接地。

优化的，在所述第一三极管、所述第三三极管或所述第四三极管的基极与发射极之间电连接有电容。

优化的，在所述充电功能模块的充电电流状态端与所述第四三极管的基极之间电连接有第九电阻，在所述第四三极管的基极与发射极之间电连接有第八电阻。

优化的，在所述第五二极管的阳极与所述第三三极管的基极之间电连接有第五电阻，在所述第三三极管的基极与发射极之间电连接有第六电阻。

优化的，还包括第三二极管，其中，所述第三二极管的阴极电连接所述直流电源，所述第三二极管的阳极电连接所述第一三极管的集电极。

本实用新型的有益效果为：

(1)本发明创造提供了一种在充电输出端配置控制电路实现安全使用的新型电池充电器，通过该控制电路，不但可以在正确连接电池时，导通充电功能模块至充电接口之间的充电回路，实现正常充电目的，还可以在没连接电池、电池充满或电池反接时，关断充电功能模块至充电接口之间的充电回路，节约电能，消除因充电接口带电而造成的电击隐患，实现电池充电器的安全使用目的，便于实际推广和应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。

图1是本实用新型提供的电池充电器的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器，包括供电接口、充电功能模块和充电接口，还包括继电器K1、第一三极管FJQ1、第二三极管FJQ2、第三三极管FJQ3、第四三极管FJQ4、第一电阻JR1、第二电阻JR2、第三电阻JR3、第四电阻JR4、第七电阻JR7、第十电阻JR10、第十一电阻JR11、第十二电阻JR12、第四二极管FJD4、第五二极管FJD5、第六二极管FJD6、第三电容JC3和直流电源VCC，其中，所述第一三极管FJQ1、所述第三三极管FJQ3和所述第四三极管FJQ4为NPN型三极管，所述第二三极管FJQ2为PNP型三极管，所述第五二极管FJD5为稳压二极管，所述第三电容JC3为电解电容；

所述供电接口电连接所述充电功能模块的供电输入端Pin，所述充电功能模块的充电输出端Pout、所述继电器K1的常开型触点支路和所述充电接口依次电连接，所述充电接口还电连接所述第六二极管FJD6的阳极；

所述充电功能模块的充电电流状态端PI电连接所述第四三极管FJQ4的基极，所述第四三极管FJQ4的集电极分别电连接所述第三电阻JR3的一端和所述第七电阻JR7的一端，所述第四三极管FJQ4的发射极接地；

所述第三电阻JR3的另一端电连接所述第二三极管FJQ2的基极，所述第二三极管FJQ2的集电极电连接所述第四电阻JR4的一端，所述第二三极管FJQ2的发射极电连接所述第二电阻JR2的一端，所述第四电阻JR4的另一端分别电连接所述第四二极管FJD4的阳极和所述第三电容JC3的正极，所述第三电容JC3的负极接地；

所述第四二极管FJD4的阴极电连接所述第五二极管FJD5的阴极，所述第五二极管FJD5的阳极电连接所述第三三极管FJQ3的基极，所述第三三极管FJQ3的集电极分别电连接所述第一电阻JR1的一端和所述第十二电阻JR12的一端，所述第三三极管FJQ3的发射极接地；

所述第十二电阻J12的另一端电连接所述第一三极管FJQ1的基极，所述第一三极管FJQ1的集电极、所述继电器K1的线圈支路和所述直流电源VCC依次电连接，所述第一三极管FJQ1的发射极接地；

所述第一电阻JR1的另一端分别电连接所述第二电阻JR2的另一端、所述第七电阻JR7的另一端、所述第十电阻JR10的一端和所述第十一电阻JR11的一端，所述第十电阻JR10的另一端电连接所述第六二极管FJD6的阴极，所述第十一电阻JR11的另一端接地。

在所述电池充电器的电路结构中，所述供电接口用于电连接外部市电，例如220V交流电。所述充电功能模块用将来自所述供电接口的电能转换成电池充电所需的形式，然后通过介于所述充电功能模块至所述充电接口之间的充电回路，将转换后的电能输出至连接所述充电接口的电池中；所述充电功能模块具有两个输出端口：充电输出端Pout和充电电流状态端PI，前者用于向电池方向输出电能，后者用于检测充电电流状态，在充电电流较大时输出低电平，在充电电流微弱或无时输出高电平。具体的，所述充电电流状态端PI可从串联在所述充电功能模块的负极线的检流电阻上引出。所述充电接口用于电连接待充电电池。所述继电器用于实现充电回路的断开或导通。所述直流电源VCC用于提供所述继电器的工作电压，如图1所示，举例为12V直流电。其余的三极管、电阻、电容和二极管等器件构成控制电路，可根据来自所述充电接口和所述充电电流状态端PI的电平实现对所述继电器的自动控制。

所述控制电路的工作原理可以但不限于如下：

(1)当所述充电接口没有连接电池时，无充电电流，所述充电电流状态端PI输出高电平。如此，所述第四三极管FJQ4因基极高电平而导通，于是通过所述第七电阻JR7、所述第一电阻JR1和所述第十二电阻JR12，可将所述第一三极管FJQ1的基极电平拉低，使所述第一三极管FJQ1不导通，造成所述继电器K1的线圈支路无电，常开型触点支路断开，进而实现充电回路的断开，使所述充电接口没有电压输出；

(2)当所述充电接口正确连接电池时，电池的电压通过所述第六二极管FJD6导入所述控制电路，并通过所述第十电阻JR10与所述第十一电阻JR11的分压作用，使所述第一三极管FJQ1的基极呈高电平，如此所述第一三极管FJQ1导通，造成所述继电器K1的线圈支路有电，常开型触点支路闭合，进而实现充电回路的导通，使所述充电接口有电压输出，开始对电池充电。同时由于充电电流较大，所述充电电流状态端PI输出低电平，所述第四三极管FJQ4因基极低电平而不导通，所述第二三极管FJQ2因基极高电平而不导通。

(3)当电池充满时，由于充电电流微弱，所述充电电流状态端PI输出高电平。如此，所述第四三极管FJQ4因基极高电平而导通，再通过所述第三电阻JR3将所述第二三极管FJQ2的基极电平拉低，使所述第二三极管FJQ2导通。同时电池的电压通过所述第六二极管FJD6导入所述控制电路，并通过所述第十电阻JR10与所述第十一电阻JR11的分压作用，使所述第三电容JC3得到电压而充电，当所述第三电容JC3的电压超过某个阈值(其高于所述第四二极管FJD4的导通电压)时，使所述第三三极管FJQ3的基极得到一个高电平而导通，从而又通过所述第十二电阻JR12将所述第一三极管FJQ1的基极电压拉低，使所述第一三极管FJQ1不导通，造成所述继电器K1的线圈支路无电，常开型触点支路断开，进而实现充电回路的断开，使所述充电接口没有电压输出；

(4)当电池与所述充电接口正负反接时，所述充电接口得到的是负电压，如此所述第一三极管FJQ1的基极得不到高电平，导致所述第一三极管FJQ1不导通，造成所述继电器K1的线圈支路无电，常开型触点支路断开，进而实现充电回路的断开，体现反接保护功能。

由此通过前述对电池充电器的电路结构的详细描述，不但可以在正确连接电池时，导通充电功能模块至充电接口之间的充电回路，实现正常充电目的，还可以在没连接电池、电池充满或电池反接时，关断充电功能模块至充电接口之间的充电回路，节约电能，消除因充电接口带电而造成的电击隐患，实现电池充电器的安全使用目的，便于实际推广和应用。

优化的，在所述第一三极管FJQ1、所述第三三极管FJQ3或所述第四三极管FJQ4的基极与发射极之间电连接有电容。如图1所示，通过设置这几个电容(JC1、JC2和JC4)，可以滤除交流信号，确保所述第一三极管FJQ1、所述第三三极管FJQ3或所述第四三极管FJQ4的工作稳定性。

优化的，在所述充电功能模块的充电电流状态端PI与所述第四三极管FJQ4的基极之间电连接有第九电阻JR9，在所述第四三极管FJQ4的基极与发射极之间电连接有第八电阻JR8。如图1所示，所述第九电阻JR9与所述第八电阻JR8用于实现分压目的，确保所述第四三极管FJQ4的基极电压不会过高而烧坏三极管。

优化的，在所述第五二极管FJD5的阳极与所述第三三极管FJQ3的基极之间电连接有第五电阻JR5，在所述第三三极管FJQ3的基极与发射极之间电连接有第六电阻JR6。如图1所示，所述第五电阻JR5与所述第六电阻JR6用于实现分压目的，确保所述第三三极管FJQ3的基极电压不会过高而烧坏三极管。

优化的，还包括第三二极管FJD3，其中，所述第三二极管FJD3的阴极电连接所述直流电源VCC，所述第三二极管FJD3的阳极电连接所述第一三极管FJQ1的集电极。

综上，采用本实施例所提供的具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器，具有如下技术效果：

(1)本实施例提供了一种在充电输出端配置控制电路实现安全使用的新型电池充电器，通过该控制电路，不但可以在正确连接电池时，导通充电功能模块至充电接口之间的充电回路，实现正常充电目的，还可以在没连接电池、电池充满或电池反接时，关断充电功能模块至充电接口之间的充电回路，节约电能，消除因充电接口带电而造成的电击隐患，实现电池充电器的安全使用目的，便于实际推广和应用。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器，包括供电接口、充电功能模块和充电接口，其特征在于：还包括继电器(K1)、第一三极管(FJQ1)、第二三极管(FJQ2)、第三三极管(FJQ3)、第四三极管(FJQ4)、第一电阻(JR1)、第二电阻(JR2)、第三电阻(JR3)、第四电阻(JR4)、第七电阻(JR7)、第十电阻(JR10)、第十一电阻(JR11)、第十二电阻(JR12)、第四二极管(FJD4)、第五二极管(FJD5)、第六二极管(FJD6)、第三电容(JC3)和直流电源(VCC)，其中，所述第一三极管(FJQ1)、所述第三三极管(FJQ3)和所述第四三极管(FJQ4)为NPN型三极管，所述第二三极管(FJQ2)为PNP型三极管，所述第五二极管(FJD5)为稳压二极管，所述第三电容(JC3)为电解电容；

所述供电接口电连接所述充电功能模块的供电输入端(Pin)，所述充电功能模块的充电输出端(Pout)、所述继电器(K1)的常开型触点支路和所述充电接口依次电连接，所述充电接口还电连接所述第六二极管(FJD6)的阳极；

所述充电功能模块的充电电流状态端(PI)电连接所述第四三极管(FJQ4)的基极，所述第四三极管(FJQ4)的集电极分别电连接所述第三电阻(JR3)的一端和所述第七电阻(JR7)的一端，所述第四三极管(FJQ4)的发射极接地；

所述第三电阻(JR3)的另一端电连接所述第二三极管(FJQ2)的基极，所述第二三极管(FJQ2)的集电极电连接所述第四电阻(JR4)的一端，所述第二三极管(FJQ2)的发射极电连接所述第二电阻(JR2)的一端，所述第四电阻(JR4)的另一端分别电连接所述第四二极管(FJD4)的阳极和所述第三电容(JC3)的正极，所述第三电容(JC3)的负极接地；

所述第四二极管(FJD4)的阴极电连接所述第五二极管(FJD5)的阴极，所述第五二极管(FJD5)的阳极电连接所述第三三极管(FJQ3)的基极，所述第三三极管(FJQ3)的集电极分别电连接所述第一电阻(JR1)的一端和所述第十二电阻(JR12)的一端，所述第三三极管(FJQ3)的发射极接地；

所述第十二电阻(J12)的另一端电连接所述第一三极管(FJQ1)的基极，所述第一三极管(FJQ1)的集电极、所述继电器(K1)的线圈支路和所述直流电源(VCC)依次电连接，所述第一三极管(FJQ1)的发射极接地；

所述第一电阻(JR1)的另一端分别电连接所述第二电阻(JR2)的另一端、所述第七电阻(JR7)的另一端、所述第十电阻(JR10)的一端和所述第十一电阻(JR11)的一端，所述第十电阻(JR10)的另一端电连接所述第六二极管(FJD6)的阴极，所述第十一电阻(JR11)的另一端接地。

2.如权利要求1所述的一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器，其特征在于：在所述第一三极管(FJQ1)、所述第三三极管(FJQ3)或所述第四三极管(FJQ4)的基极与发射极之间电连接有电容。

3.如权利要求1所述的一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器，其特征在于：在所述充电功能模块的充电电流状态端(PI)与所述第四三极管(FJQ4)的基极之间电连接有第九电阻(JR9)，在所述第四三极管(FJQ4)的基极与发射极之间电连接有第八电阻(JR8)。

4.如权利要求1所述的一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器，其特征在于：在所述第五二极管(FJD5)的阳极与所述第三三极管(FJQ3)的基极之间电连接有第五电阻(JR5)，在所述第三三极管(FJQ3)的基极与发射极之间电连接有第六电阻(JR6)。

5.如权利要求1所述的一种具有反接保护、电池连接状态可识别及自动关断输出功能的电池充电器，其特征在于：还包括第三二极管(FJD3)，其中，所述第三二极管(FJD3)的阴极电连接所述直流电源(VCC)，所述第三二极管(FJD3)的阳极电连接所述第一三极管(FJQ1)的集电极。