CN214314622U - 一种车载驱动防反接装置以及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种车载驱动防反接装置以及设备，其特征在于，包括电能驱动模块以及防反接模块，其中：上述防反接模块包括开关单元和正向导通单元；上述电能驱动模块用于为上述开关单元提供驱动电压；上述开关单元的一端与上述正向导通单元相连，上述开关单元的另一端接地，用于在上述电能驱动模块提供的驱动电压大于或等于导通阈值时导通，在上述电能驱动单元提供的驱动电压小于导通阈值时截止；上述正向导通单元与外接电池组相连，用于在上述开关单元导通时与上述外接电池组形成闭合回路。采用本申请，有效避免了因外接电池反接而对驱动装置的内部器件造成损坏，增强了驱动装置的安全性。

Description

一种车载驱动防反接装置以及设备

技术领域

本申请涉及电子电路领域，尤其涉及一种车载驱动防反接装置以及设备。

背景技术

目前在新能源汽车中已经普遍使用车载直流到直流(direct current-directcurrent，DC-DC)转换器替代原先传统车上的直流发电机给整车低压系统供电，同时对车载低压蓄电池进行浮动充电。由于车载低压蓄电池同时存在自放电，因此在一段时间不使用汽车后，车载电池会进入馈电状态，电压低至整车很多低压系统无法工作，这其中也包括车载DC-DC转换器。为了使汽车恢复正常工作的能力，这时一般需要使用外部电池搭接在整车低压电路上，使得低压供电系统的电压恢复至正常水平，车载DC-DC转换器能够工作为低压系统供电并对蓄电池充电。但是外接电池存在反接风险，一旦外接电池的正极反接至车载DC-DC转换器的负极，由于车载DC-DC转换器里面负极到正极的阻抗极低，反接相当于直接短路了外接电池，会形成很大的电流损坏车载DC-DC转换器，甚至烧毁元件。

实用新型内容

本申请实施例为了解决上述问题，公开了一种车载驱动防反接装置以及设备，可有效避免因外接电池反接而对驱动装置的内部器件造成损坏，增强了驱动装置的安全性。

第一方面，本申请实施例提供了一种车载驱动防反接装置，包括电能驱动模块以及防反接模块，上述防反接模块包括开关单元和正向导通单元；

上述开关单元的一端连接上述电能驱动模块，上述开关单元的另一端连接上述正向导通单元，上述正向导通单元的一端连接上述电能驱动模块，上述正向导通单元的另一端连接车载蓄电池及外接电池组，上述车载蓄电池与上述外接电池组并联；

上述电能驱动模块用于在上述外接电池组正向接入时向上述开关单元输出大于或等于导通阈值的驱动电压以导通上述开关单元，上述正向导通单元用于在上述开关单元导通时与上述车载蓄电池形成闭合回路以为上述车载蓄电池充电，其中，上述外接电池组反向接入时上述电能驱动模块向上述开关单元输出的驱动电压小于上述导通阈值，上述开关单元截止。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述电能驱动模块包括变压绕组，上述变压绕组包括原边绕组及副边绕组，上述原边绕组与车载供能单元相连，上述副边绕组的正极与上述开关单元相连，上述副边绕组的负极接地，上述电能驱动模块用于将上述车载供能单元的输出电压转换成驱动电压并输出至上述开关单元。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述副边绕组还包括中间抽头，上述中间抽头与正向导通单元相连，上述中间抽头用于在上述开关单元导通时向上述正向导通单元输出基准电压。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述电能驱动模块还包括，第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第一稳压电容以及第二稳压电容，其中：

上述第一整流二极管的负极与上述副边绕组的负极相连，上述第一整流二极管的正极接地；

上述第二整流二极管的负极与上述副边绕组的正极相连，上述第二整流二极管的正极接地；

上述第三整流二极管的正极与上述副边绕组的正极相连，上述第三整流二极管的负极与上述开关单元及上述第二稳压电容相连；

上述第一稳压电容的一端与上述中间抽头及上述正向导通单元相连，上述第一稳压电容的另一端接地；

上述第二稳压电容的一端与上述开关单元相连，上述第二稳压电容的另一端接地。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述开关单元包括三极管，其中：

上述三极管的发射极上述第三整流二极管的负极及第二稳压电容相连，上述三极管的基极通过第一保护电阻接地，上述三极管的集电极与上述正向导通单元相连。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述正向导通单元包括场效应管，其中：

上述场效应管的栅极通过第二保护电阻与上述开关单元中三极管的集电极相连，上述场效应管的源极与上述外接电池组相连，上述场效应管的漏极与上述中间抽头相连，用于在上述开关单元导通时，在上述场效应管的栅极与上述场效应管的源极之间产生导通电压而导通。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述正向导通单元还包括钳位二极管，上述钳位二极管的负极连接上述场效应管的栅极，和上述钳位二极管的正极连接上述场效应管的源极，上述钳位二极管用于限制上述场效应管的栅极和源极之间的电压以防止上述场效应管被击穿。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述驱动电压的导通阈值为10～14V。

结合第一方面，在一种可能的实施方式中，上述电能驱动模块还包括第四整流二极管，上述第四整流二极管的正极与上述副边绕组的负极及上述第一整流二极管的负极相连，上述第四整流二极管的负极与上述第三整流二极管的负极及上述第二稳压电容相连。

第二方面，本申请实施例提供了一种车载驱动防反接设备，该设备包括车载供能单元以及上述第一方面和/或第一方面任一种可能的实施方式所提供的车载驱动防反接装置。

本申请实施例，包括电能驱动模块以及防反接模块，其中：上述防反接模块包括开关单元和正向导通单元；上述电能驱动模块用于为上述开关单元提供驱动电压；上述开关单元的一端与上述正向导通单元相连，上述开关单元的另一端接地，用于在上述电能驱动模块提供的驱动电压大于或等于导通阈值时导通，在上述电能驱动单元提供的驱动电压小于导通阈值时截止；上述正向导通单元与外接电池组相连，用于在上述开关单元导通时与上述外接电池组形成闭合回路。采用三极管作为开关单元、场效应管作为正向导通单元，有效避免了因外接电池反接而对驱动装置的内部器件造成损坏，增强了驱动装置的安全性。此外，利用在变压绕组的中间增加抽头的方法，为三极管和场效应管提供导通电压，有效地简化了防反接电路，减少了设计及维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请提供的一种车载驱动防反接装置示意图；

图2是本申请提供的一种车载驱动防反接设备结构示意图；

图3是本申请提供的另一种车载驱动防反接装置示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

以下分别进行详细说明。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。在一些需要蓄电池作为副电源供电的场景中，例如车载环境中，由于车载低压蓄电池是铅酸电池，容量较小，同时存在自放电。因此在一段时间不使用汽车后，车载电池会进入馈电状态，电压低至整车很多低压系统无法工作，这其中也包括电能驱动模块。为了使汽车恢复正常工作的能力，这时一般需要使用外部电池搭接在整车低压电路上，使得低压供电系统的电压恢复至正常水平，电能驱动模块能够工作为低压系统供电并对蓄电池充电。但当外接电池的正极连接电能驱动模块的负极，外接电池的负极连接电能驱动模块的正级)，由于电能驱动模块里面负极到正极的阻抗极低，反接相当于直接使车载蓄电池短路，会形成很大的电流损坏电能驱动模块中的元件。为表述方便，本申请以包含半桥电路为驱动电路的车载驱动装置为例进行介绍。

图1是本申请提供的一种车载驱动防反接装置示意图。本申请提供的车载驱动防反接装置包括电能驱动模块以及防反接模块，上述防反接模块包括开关单元和正向导通单元，其中：

上述开关单元的一端连接上述电能驱动模块，上述开关单元的另一端连接上述正向导通单元，上述正向导通单元的一端连接上述电能驱动模块，上述正向导通单元的另一端连接车载蓄电池及外接电池组，上述车载蓄电池与上述外接电池组并联；

上述电能驱动模块用于在上述外接电池组正向接入时向上述开关单元输出大于或等于导通阈值的驱动电压以导通上述开关单元，上述正向导通单元用于在上述开关单元导通时与上述车载蓄电池形成闭合回路以为上述车载蓄电池充电。其中，上述外接电池组反向接入时上述电能驱动模块向上述开关单元输出的驱动电压小于上述导通阈值，上述开关单元截止。

在一些可行的实施方式中，上述电能驱动模块包括变压绕组，上述变压绕组包括原边绕组及副边绕组，上述原边绕组与车载供能单元相连，上述副边绕组的正极与上述开关单元相连，上述副边绕组的负极接地，上述电能驱动模块用于将上述车载供能单元的输出电压转换成驱动电压并输出至上述开关单元。

在一些可行的实施方式中，上述副边绕组还包括中间抽头，上述中间抽头与正向导通单元相连，上述中间抽头用于在上述开关单元导通时向上述正向导通单元输出基准电压。

在一些可行的实施方式中，上述电能驱动模块还包括，第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第一稳压电容C1以及第二稳压电容C2，其中：上述第一整流二极管D1的负极与上述副边绕组的负极相连，上述第一整流二极管D1的正极接地；上述第二整流二极管D2的负极与上述副边绕组的正极相连，上述第二整流二极管D2的正极接地；上述第三整流二极管D3的正极与上述副边绕组的正极相连，上述第三整流二极管D3的负极与上述开关单元及上述第二稳压电容C2相连；上述第一稳压电容C1的一端与上述中间抽头及上述正向导通单元相连，上述第一稳压电容C1的另一端接地；上述第二稳压电容C2的一端与上述开关单元相连，上述第二稳压电容C2的另一端接地。

在一些可行的实施方式中，上述开关单元包括三极管Q2，其中：上述三极管Q2的发射极E与上述第三整流二极管的负极相连，上述三极管Q2的基极B通过第一保护电阻R1接地，上述三极管Q2的集电极C与上述正向导通单元相连。

在一些可行的实施方式中，上述正向导通单元包括场效应管Q1，其中：上述场效应管Q1的栅极G通过第二保护电阻R2与上述开关单元中三极管Q2的集电极C相连，上述场效应管Q1的源极S与上述外接电池组相连，上述场效应管Q1的漏极D与上述中间抽头相连，用于在上述开关单元导通时，在上述场效应管Q1的栅极G与上述场效应管Q1的源极S之间产生导通电压而导通。

在一些可行的实施方式中，当外接电池组正向接通时，电能驱动模块开始工作，第一整流二极管D1、第二整流二极管D2以及稳压电容C1将中间抽头处的交流电压整流稳定为直流电压VOUT。其中，VOUT的电压大小与车载蓄电池的电压相同，可以等于电能驱动模块的输出电压。而第三整流二极管D3和第二稳压电容C2将副边绕组正极处的交流电压整流稳定为直流电压V1，V1的电压大小可以是VOUT的2倍。其中，直流电压V1通过保护电阻R1作用于三极管Q2的发射极E，使得三极管Q2的发射极E、基极B之间形成偏置电流，从而使得三极管Q2的发射极E与集电极C导通。V1通过三极管Q2、第二保护电阻R2施加在场效应管Q1的栅极G，从而使得场效应管Q1导通，实现在正常工作时防反接电路低阻抗的要求。

当外接电池组反向连接时，外接电池组的正极连接电能驱动模块的负极，与第二稳压电容C2的一端同时接地。外接电池组的负极也通过副边绕组、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2以及第三整流二极管D3连接到第二稳压电容C2的另一端。因此第二稳压电容C2两端的电压相等，即V1为0。三极管Q2的发射极E、和集电极C之间不能形成偏置电流，三极管Q2不能导通。因此场效应管Q1的栅极G低于导通电压，场效应管Q1处于截止状态，正向阻抗很大，从而使得外接电池组反接之后不会经由副边绕组、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3以及场效应管Q1形成大电流，保护了电能驱动模块中的元件。

在一些可行的实施方式中，VOUT等于电能驱动模块的输出电压，大小在10-14V之间，而V1的电压值是VOUT的2倍，因此施加在场效应管Q1的栅极G和源极S之间的电压等同于VOUT，足以驱动场效应管Q1进入低阻抗状态。

本申请实施例，包括电能驱动模块以及防反接模块，其中：上述防反接模块包括开关单元和正向导通单元；上述电能驱动模块用于为上述开关单元提供驱动电压；上述开关单元的一端与上述正向导通单元相连，上述开关单元的另一端接地，用于在上述电能驱动模块提供的驱动电压大于或等于导通阈值时导通，在上述电能驱动单元提供的驱动电压小于导通阈值时截止；上述正向导通单元与外接电池组相连，用于在上述开关单元导通时与上述外接电池组形成闭合回路。采用三极管作为开关单元、场效应管作为正向导通单元，有效避免了因外接电池反接而对驱动装置的内部器件造成损坏，增强了驱动装置的安全性。此外，利用在变压绕组的中间增加抽头的方法，为三极管和场效应管提供导通电压，有效地简化了防反接电路，减少了设计及维护成本。

可选地，如图2所示，图2是本申请提供的一种车载驱动防反接设备结构示意图。车载驱动防反接设备10包括车载供能单元101以及车载驱动防反接装置102。其中，车载供能单元101包括半桥驱动电路，车载驱动防反接装置102包括电能驱动模块20以及防反接模块30，上述防反接模块30包括开关单元301和正向导通单元302；

上述开关单元301的一端连接上述电能驱动模块20，上述开关单元301的另一端连接上述正向导通单元302，上述正向导通单元302的一端连接上述电能驱动模块20，上述正向导通单元302的另一端连接车载蓄电池40及外接电池组50，上述车载蓄电池40与上述外接电池组50并联；

上述电能驱动模块20用于在上述外接电池组50正向接入时向上述开关单元301输出大于或等于导通阈值的驱动电压以导通上述开关单元301，上述正向导通单元302用于在上述开关单元301导通时导通并与上述车载蓄电池40形成闭合回路以为上述车载蓄电池40充电，其中，上述外接电池组50反向接入时上述电能驱动模块20向上述开关单元301输出的驱动电压小于上述导通阈值，上述开关单元301截止。

在一些可行的实施方式中，上述电能驱动模块20包括变压绕组，上述变压绕组包括原边绕组及副边绕组，上述原边绕组与车载供能单元相连，上述副边绕组的正极与上述开关单元301相连，上述副边绕组的负极接地，上述电能驱动模块20用于将上述车载供能单元的输出电压转换成驱动电压并输出至上述开关单元301。

在一些可行的实施方式中，上述副边绕组还包括中间抽头，上述中间抽头与正向导通单元302相连，上述中间抽头用于在上述开关单元301导通时向上述正向导通单元302输出基准电压。

在一些可行的实施方式中，上述电能驱动模块20还包括，第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第一稳压电容C1以及第二稳压电容C2，其中：上述第一整流二极管D1的负极与上述副边绕组的负极相连，上述第一整流二极管D1的正极接地；上述第二整流二极管D2的负极与上述副边绕组的正极相连，上述第二整流二极管D2的正极接地；上述第三整流二极管D3的正极与上述副边绕组的正极相连，上述第三整流二极管D3的负极与上述开关单元301及上述第二稳压电容C2相连；上述稳压电容C1的一端与上述中间抽头及上述正向导通单元302相连，上述稳压电容C1的另一端接地；上述第二稳压电容C2的一端与上述开关单元301相连，上述第二稳压电容C2的另一端接地。

在一些可行的实施方式中，上述开关单元301包括三极管Q2，其中：上述三极管Q2的发射极E与上述第三整流二极管的负极相连，上述三极管Q2的基极B通过第一保护电阻接地，上述三极管Q2的集电极C与上述正向导通单元302相连。

在一些可行的实施方式中，上述正向导通单元302包括场效应管Q1，其中：上述场效应管Q1的栅极G通过第二保护电阻与上述开关单元中三极管Q2的集电极C相连，上述场效应管Q1的源极S与上述外接电池组50相连，上述场效应管Q1的漏极D与上述中间抽头相连，用于在上述开关单元301导通时，在上述场效应管Q1的栅极G与上述场效应管Q1的源极S之间产生导通电压而导通。

在一些可行的实施方式中，当外接电池组50正向接通时，电能驱动模块20开始工作，第一整流二极管D1、第二整流二极管D2以及稳压电容C1将中间抽头处的交流电压整流稳定为直流电压VOUT。其中，VOUT的电压大小与车载蓄电池40的电压相同，可以等于电能驱动模块20的输出电压。而第三整流二极管D3和第二稳压电容C2将副边绕组正极处的交流电压整流稳定为直流电压V1，V1的电压大小可以是VOUT的2倍。其中，直流电压V1通过保护电阻R1作用于三极管Q2的发射极E，使得三极管Q2的发射极E、基极B之间形成偏置电流，从而使得三极管Q2的发射极E与集电极C导通。V1通过三极管Q2、第二保护电阻R2施加在场效应管Q1的栅极G，从而使得场效应管Q1导通，实现在正常工作时防反接电路低阻抗的要求。

当外接电池组50反向连接时，外接电池组50的正极连接电能驱动模块20的负极，与第二稳压电容C2的一端同时接地。外接电池组50的负极也通过副边绕组、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2以及第三整流二极管D3连接到第二稳压电容C2的另一端。因此第二稳压电容C2两端的电压相等，即V1为0。三极管Q2的发射极E、和集电极C之间不能形成偏置电流，三极管Q2不能导通。因此场效应管Q1的栅极G低于导通电压，场效应管Q1处于截止状态，正向阻抗很大，从而使得外接电池组50反接之后不会经由副边绕组、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3以及场效应管Q1形成大电流，保护了电能驱动模块20中的元件。

在一些可行的实施方式中，VOUT等于电能驱动模块20的输出电压，大小在10-14V之间，而V1的电压值是VOUT的2倍，因此施加在场效应管Q1的栅极G和源极S之间的电压等同于VOUT，足以驱动场效应管Q1进入低阻抗状态。

本申请实施例提供的车载驱动防反接设备，包括车载供能单元、电能驱动模块以及防反接模块，其中：上述车载供能单元包括半桥驱动电路，上述防反接模块包括开关单元和正向导通单元；上述电能驱动模块用于为上述开关单元提供驱动电压；上述开关单元的一端与上述正向导通单元相连，上述开关单元的另一端接地，用于在上述电能驱动模块提供的驱动电压大于或等于导通阈值时导通，在上述电能驱动单元提供的驱动电压小于导通阈值时截止；上述正向导通单元与外接电池组相连，用于在上述开关单元导通时与上述外接电池组形成闭合回路。采用三极管作为开关单元、场效应管作为正向导通单元，有效避免了因外接电池反接而对驱动装置的内部器件造成损坏，增强了驱动装置的安全性。此外，利用在变压绕组的中间增加抽头的方法，为三极管和场效应管提供导通电压，有效地简化了防反接电路，减少了设计及维护成本。

图3是本申请提供的另一种车载驱动防反接装置示意图，包括电能驱动模块以及防反接模块，上述防反接模块包括开关单元和正向导通单元，其中：

上述开关单元的一端连接上述电能驱动模块，上述开关单元的另一端连接上述正向导通单元，上述正向导通单元的一端连接上述电能驱动模块，上述正向导通单元的另一端连接车载蓄电池及外接电池组，上述车载蓄电池与上述外接电池组并联；

上述电能驱动模块用于在上述外接电池组正向接入时向上述开关单元输出大于或等于导通阈值的驱动电压以导通上述开关单元，上述正向导通单元用于在上述开关单元导通时与上述车载蓄电池形成闭合回路以为上述车载蓄电池充电。其中，上述外接电池组反向接入时上述电能驱动模块向上述开关单元输出的驱动电压小于上述导通阈值，上述开关单元截止。

在一些可行的实施方式中，由于车载低压蓄电池是铅酸电池，容量较小，同时存在自放电。因此在一段时间不使用汽车后，车载电池会进入馈电状态，电压低至整车很多低压系统无法工作，这其中也包括电能驱动模块。为了使汽车恢复正常工作的能力，这时一般需要使用外部电池搭接在整车低压电路上，使得低压供电系统的电压恢复至正常水平，电能驱动模块能够工作为低压系统供电并对蓄电池充电。但当外接电池的正极连接电能驱动模块的负极，外接电池的负极连接电能驱动模块的正极)，由于电能驱动模块里面负极到正极的阻抗极低，反接相当于直接使车载蓄电池短路，会形成很大的电流损坏电能驱动模块中的元件。

在一些可行的实施方式中，上述电能驱动模块包括变压绕组，上述变压绕组包括原边绕组及副边绕组，上述原边绕组与车载供能单元相连，上述副边绕组的正极与上述开关单元相连，上述副边绕组的负极接地，上述电能驱动模块用于将上述车载供能单元的输出电压转换成驱动电压并输出至上述开关单元。

在一些可行的实施方式中，上述副边绕组还包括中间抽头，上述中间抽头与正向导通单元相连，上述中间抽头用于在上述开关单元导通时向上述正向导通单元输出基准电压。

在一些可行的实施方式中，上述电能驱动模块还包括，第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3、第一稳压电容C1以及第二稳压电容C2，其中：上述第一整流二极管D1的负极与上述副边绕组的负极相连，上述第一整流二极管D1的正极接地；上述第二整流二极管D2的负极与上述副边绕组的正极相连，上述第二整流二极管D2的正极接地；上述第三整流二极管D3的正极与上述副边绕组的正极相连，上述第三整流二极管D3的负极与上述开关单元及上述第二稳压电容C2相连；上述稳压电容C1的一端与上述中间抽头及上述正向导通单元相连，上述稳压电容C1的另一端接地；上述第二稳压电容C2的一端与上述开关单元相连，上述第二稳压电容C2的另一端接地。

在一些可行的实施方式中，上述电能驱动模块还包括第四整流二极管D4，上述第四整流二极管D4的正极与上述副边绕组的负极及上述第一整流二极管D1的负极相连，上述第四整流二极管D4的正极与上述第三整流二极管D3的负极及上述第二稳压电容C2相连。上述第四整流二极管D4增强了施加在上述第二稳压电容C2上的电压，进一步增加电能驱动模块的稳定性。

在一些可行的实施方式中，上述开关单元包括三极管Q2，其中：上述三极管Q2的发射极E与上述第三整流二极管的负极相连，上述三极管Q2的基极B通过第一保护电阻接地，上述三极管Q2的集电极C与上述正向导通单元相连。

在一些可行的实施方式中，上述正向导通单元包括场效应管Q1，其中：上述场效应管Q1的栅极G通过第二保护电阻R2与上述开关单元中三极管Q2的集电极C相连，上述场效应管Q1的源极S与上述外接电池组相连，上述场效应管Q1的漏极D与上述中间抽头相连，用于在上述开关单元导通时，在上述场效应管Q1的栅极G与上述场效应管Q1的源极S之间产生导通电压而导通。

在一些可行的实施方式中，当外接电池组正向接通时，电能驱动模块开始工作，第一整流二极管D1、第二整流二极管D2以及稳压电容C1将中间抽头处的交流电压整流稳定为直流电压VOUT。其中，VOUT的电压大小与车载蓄电池的电压相同，可以等于电能驱动模块的输出电压。而第三整流二极管D3和第二稳压电容C2将副边绕组正极处的交流电压整流稳定为直流电压V1，V1的电压大小可以是VOUT的2倍。其中，直流电压V1通过保护电阻R1作用于三极管Q2的发射极E，使得三极管Q2的发射极E、基极B之间形成偏置电流，从而使得三极管Q2的发射极E与集电极C导通。V1通过三极管Q2、第二保护电阻R2施加在场效应管Q1的栅极G，从而使得场效应管Q1导通，实现在正常工作时防反接电路低阻抗的要求。

当外接电池组反向连接时，外接电池组的正极连接电能驱动模块的负极，与第二稳压电容C2的一端同时接地。外接电池组的负极也通过副边绕组、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2以及第三整流二极管D3连接到第二稳压电容C2的另一端。因此第二稳压电容C2两端的电压相等，即V1为0。三极管Q2的发射极E、和集电极C之间不能形成偏置电流，三极管Q2不能导通。因此场效应管Q1的栅极G低于导通电压，场效应管Q1处于截止状态，正向阻抗很大，从而使得外接电池组反接之后不会经由副边绕组、第一整流二极管D1、第二整流二极管D2、第三整流二极管D3以及场效应管Q1形成大电流，保护了电能驱动模块中的元件。

在一些可行的实施方式中，VOUT等于电能驱动模块的输出电压，大小在10-14V之间，而V1的电压值是VOUT的2倍，因此施加在场效应管Q1的栅极G和源极S之间的电压等同于VOUT，足以驱动场效应管Q1进入低阻抗状态。

在一些可行的实施方式中，上述正向导通单元还包括钳位二极管ZD1，上述钳位二极管ZD1的负极连接上述场效应管Q1的栅极G，和上述钳位二极管的正极连接上述场效应管Q1的源极S，上述钳位二极管ZD1用于限制上述场效应管的栅极G和源极S之间的电压以防止场效应管Q1被击穿。

本申请实施例，包括电能驱动模块以及防反接模块，其中：上述防反接模块包括开关单元和正向导通单元；上述电能驱动模块用于为上述开关单元提供驱动电压；上述开关单元的一端与上述正向导通单元相连，上述开关单元的另一端接地，用于在上述电能驱动模块提供的驱动电压大于或等于导通阈值时导通，在上述电能驱动单元提供的驱动电压小于导通阈值时截止；上述正向导通单元与外接电池组相连，用于在上述开关单元导通时与上述外接电池组形成闭合回路。采用三极管作为开关单元、场效应管作为正向导通单元，有效避免了因外接电池反接而对驱动装置的内部器件造成损坏，增强了驱动装置的安全性。此外，利用在变压绕组的中间增加抽头的方法，为三极管和场效应管提供导通电压，有效地简化了防反接电路，减少了设计及维护成本。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实现方式及应用范围上均会有改变之处，综上述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种车载驱动防反接装置，其特征在于，包括电能驱动模块以及防反接模块，所述防反接模块包括开关单元和正向导通单元；

所述开关单元的一端连接所述电能驱动模块，所述开关单元的另一端连接所述正向导通单元，所述正向导通单元的一端连接所述电能驱动模块，所述正向导通单元的另一端连接车载蓄电池及外接电池组，所述车载蓄电池与所述外接电池组并联；

所述电能驱动模块用于在所述外接电池组正向接入时向所述开关单元输出大于或等于导通阈值的驱动电压以导通所述开关单元，所述正向导通单元用于在所述开关单元导通时与所述车载蓄电池形成闭合回路以为所述车载蓄电池充电，其中，所述外接电池组反向接入时所述电能驱动模块向所述开关单元输出的驱动电压小于所述导通阈值，所述开关单元截止。

2.如权利要求1所述的车载驱动防反接装置，其特征在于，所述电能驱动模块包括变压绕组，所述变压绕组包括原边绕组及副边绕组，所述原边绕组与车载供能单元相连，所述副边绕组的正极与所述开关单元相连，所述副边绕组的负极接地，所述电能驱动模块用于将所述车载供能单元的输出电压转换成驱动电压并输出至所述开关单元。

3.如权利要求2所述的车载驱动防反接装置，其特征在于，所述副边绕组还包括中间抽头，所述中间抽头与正向导通单元相连，所述中间抽头用于在所述开关单元导通时向所述正向导通单元输出基准电压。

4.如权利要求3所述的车载驱动防反接装置，其特征在于，所述电能驱动模块还包括，第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管、第一稳压电容以及第二稳压电容，其中：

所述第一整流二极管的负极与所述副边绕组的负极相连，所述第一整流二极管的正极接地；

所述第二整流二极管的负极与所述副边绕组的正极相连，所述第二整流二极管的正极接地；

所述第三整流二极管的正极与所述副边绕组的正极相连，所述第三整流二极管的负极与所述开关单元及所述第二稳压电容相连；

所述第一稳压电容的一端与所述中间抽头及所述正向导通单元相连，所述第一稳压电容的另一端接地；

所述第二稳压电容的一端与所述开关单元相连，所述第二稳压电容的另一端接地。

5.如权利要求4所述的车载驱动防反接装置，其特征在于，所述开关单元包括三极管，其中：

所述三极管的发射极所述第三整流二极管的负极及第二稳压电容相连，所述三极管的基极通过第一保护电阻接地，所述三极管的集电极与所述正向导通单元相连。

6.如权利要求5所述的车载驱动防反接装置，其特征在于，所述正向导通单元包括场效应管，其中：

所述场效应管的栅极通过第二保护电阻与所述开关单元中三极管的集电极相连，所述场效应管的源极与所述外接电池组相连，所述场效应管的漏极与所述中间抽头相连，用于在所述开关单元导通时，在所述场效应管的栅极与所述场效应管的源极之间产生导通电压而导通。

7.如权利要求6所述的车载驱动防反接装置，其特征在于，所述正向导通单元还包括钳位二极管，所述钳位二极管的负极连接所述场效应管的栅极，和所述钳位二极管的正极连接所述场效应管的源极，所述钳位二极管用于限制所述场效应管的栅极和源极之间的电压以防止所述场效应管被击穿。

8.如权利要求1-7中任一项所述的车载驱动防反接装置，其特征在于，所述驱动电压的导通阈值为10～14V。

9.如权利要求4所述的车载驱动防反接装置，其特征在于，所述电能驱动模块还包括第四整流二极管，所述第四整流二极管的正极与所述副边绕组的负极及所述第一整流二极管的负极相连，所述第四整流二极管的负极与所述第三整流二极管的负极及所述第二稳压电容相连。

10.一种车载驱动防反接设备，其特征在于，包括车载供能单元以及如权利要求1-9任一项所述的车载驱动防反接装置；

所述车载驱动防反接装置通过半桥驱动电路连接所述车载供能单元。

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