CN220172859U - 一种电源防反接检测电路、电源及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电源防反接检测电路、电源及车辆，该电源防反接检测电路包括第一电源控制器、第一开关单元、第二开关单元和单向导通单元；第一开关单元的第一端与电源的正极连接，第一开关单元的第二端分别与负载的正极和单向导通单元的输出端连接，第一开关单元的第三端与第一电源控制器的信号输出端连接，第一开关单元的第四端接地；第二开关单元的第一端与第一电源控制器的第一信号输入端连接，第二开关单元的第二端与第一电源控制器的第二信号输入端连接，第二开关单元的第三端与单向导通单元的输入端连接，第二开关单元的第四端分别与电源的负极和负载的负极连接。该电路结构可以避免影响电源的输出特性。

Description

一种电源防反接检测电路、电源及车辆

技术领域

本申请涉及电源防反接技术领域，特别涉及一种电源防反接检测电路、电源及车辆。

背景技术

对于车辆应急电源，通常在主回路利用二极管的单向导电性来进行反接保护，但是这会造成应急电源成本、重量及体积增加，并产生一定输出压降影响应急电源的输出特性；

因此，在车辆应急电源领域，需要一个成本低，对重量、体积影响小，不会对应急电源输出特性造成影响的防反接电路，以在人员不慎反接操作时触发反接保护，以保护应急电源及车辆连接的负载等产品。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电源防反接检测电路、电源及车辆，可以避免对应急电源输出特性造成影响。

第一方面，本申请实施例提供一种电源防反接检测电路，包括第一电源控制器、第一开关单元、第二开关单元和单向导通单元；

所述第一开关单元的第一端与电源的正极连接，所述第一开关单元的第二端分别与负载的正极和所述单向导通单元的输出端连接，所述第一开关单元的第三端与所述第一电源控制器的信号输出端连接，所述第一开关单元的第四端接地；

所述第二开关单元的第一端与所述第一电源控制器的第一信号输入端连接，所述第二开关单元的第二端与所述第一电源控制器的第二信号输入端连接，所述第二开关单元的第三端与所述单向导通单元的输入端连接，所述第二开关单元的第四端分别与所述电源的负极和所述负载的负极连接。

在一些实施例中，所述第一开关单元包括第一继电器；

所述第一继电器的第一触点端子作为所述第一开关单元的第一端，所述第一继电器的第二触点端子作为所述第一开关单元的第二端，所述第一继电器的第一线圈端子作为所述第一开关单元的第三端，所述第一继电器的第二线圈端子作为所述第一开关单元的第四端。

在一些实施例中，所述第二开关单元包括第二继电器；

所述第二继电器的第一触点端子作为所述第二开关单元的第一端，所述第二继电器的第二触点端子作为所述第二开关单元的第二端，所述第二继电器的第一线圈端子作为所述第二开关单元的第三端，所述第二继电器的第二线圈端子作为所述第二开关单元的第四端。

在一些实施例中，所述单向导通单元包括二极管；

所述二极管的阳极作为所述单向导通单元的输入端，所述二极管的阴极作为所述单向导通单元的输出端。

第二方面，本申请实施例化提供一种电源防反接检测电路，包括第二电源控制器和第三开关单元；

所述第三开关单元的第一端与电源的正极连接，所述第三开关单元的第二端分别与负载的正极和所述第二电源控制器的第一电压信号检测端连接，所述第三开关单元的第三端与所述第二电源控制器的信号输出端连接，所述第三开关单元的第四端接地；所述第二电源控制器的第二电压信号检测端分别与所述电源的负极和所述负载的负极连接。

在一些实施例中，所述第三开关单元包括第三继电器；

所述第三继电器的第一触点端子作为所述第三开关单元的第一端，所述第三继电器的第二触点端子作为所述第三开关单元的第二端，所述第三继电器的第一线圈端子作为所述第三开关单元的第三端，所述第三继电器的第二线圈端子作为所述第三开关单元的第四端。

在一些实施例中，所述第二电源控制器还包括第三电压信号检测端，所述第三电压信号检测端与所述第三开关单元的第一端连接。

第三方面，本申请实施例还提供一种电源，包括如第一方面和第二方面任一所述的电源防反接检测电路。

第四方面，本申请实施例还提供一种车辆，包括如第三方面任一所述的电源。

本申请实施例提供了一种电源防反接检测电路、电源及车辆，该电源防反接检测电路包括第一电源控制器、第一开关单元、第二开关单元和单向导通单元；第一开关单元的第一端与电源的正极连接，第一开关单元的第二端分别与负载的正极和单向导通单元的输出端连接，第一开关单元的第三端与第一电源控制器的信号输出端连接，第一开关单元的第四端接地；第二开关单元的第一端与第一电源控制器的第一信号输入端连接，第二开关单元的第二端与第一电源控制器的第二信号输入端连接，第二开关单元的第三端与单向导通单元的输入端连接，第二开关单元的第四端分别与电源的负极和负载的负极连接。该电路结构可以避免影响电源的输出特性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为相关技术中的一种电源防反接检测电路的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电源防反接检测电路的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种电源防反接检测电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种电源防反接检测电路的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种电源防反接检测电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种电源防反接检测电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

常规的防反接保护，一般会采用防呆插头、二极管的单向导电性或者MOS管的截止特性作为电路的防反接保护措施。

在车辆应急电源领域，因为应急电源输出的正负极一般采用相同的插片或鳄鱼夹接口，所以不能采用防呆插头设计；在电源输出的主回路采用二极管D的单向导电性方案(如图1所示)反接保护会造成应急电源成本、重量及体积增加，并产生一定输出压降影响应急电源的输出特性；采用MOS管的截止特性方案，同样会造成应急电源成本、重量及体积增加，而且MOS管一般过流能力有限，不能作为大电流的应急电源输出反接保护控制。

因此，在车辆应急电源领域，需要一个成本低，对重量、体积影响小，不会对应急电源输出特性造成影响的防反接电路，以在人员不慎反接操作时触发反接保护，以保护应急电源及车辆连接的负载等产品。

如图2所示，为本申请实施例提供的一种电源防反接检测电路，该电源防反接检测电路包括第一电源控制器201、第一开关单元202、第二开关单元203和单向导通单元204；

第一开关单元202的第一端与电源100的正极连接，第一开关单元202的第二端分别与负载300的正极和单向导通单元204的输出端连接，第一开关单元202的第三端与第一电源控制器201的信号输出端DO连接，第一开关单元202的第四端接地GND；

第二开关单元203的第一端与第一电源控制器201的第一信号输入端DI1连接，第二开关单元203的第二端与第一电源控制器201的第二信号输入端DI2连接，第二开关单元203的第三端与单向导通单元204的输入端连接，第二开关单元203的第四端分别与电源100的负极和负载300的负极连接。

其中，单向导通单元204，用于在电源100和负载300的正负极反接时导通，以使第二开关单元203的第一端和第二端闭合；第二开关单元203，用于在第二开关单元203的第一端和第二端闭合时，向第一电源控制器201的第一信号输入端DI1和第二信号输入端DI2发送电信号；第一电源控制器201，还用于在通过第一信号输入端DI1和第二信号输入端DI2接收到电信号后，通过信号输出端DO输出控制信号，以控制第一开关单元202的第一端和第二端处于断开状态。

本申请实施例提供的电源防反接检测电路，将单向导通单元和第二开关单元并联设置在负载的两端，而不是在电源输出的主回路上设置单向导通单元，因此可以避免单向导通单元产生一定输出压降影响应急电源的输出特性。

在具体实施中，如图3所示，电源100可以为电池组的形式存在，即各个电池串联连接，第一电源控制器具体可以为BMS，即电池管理系统(Battery Management System，BMS)。

第一开关单元202可以包括第一继电器KM1；第一继电器KM1的第一触点端子作为第一开关单元202的第一端，第一继电器KM1的第二触点端子作为第一开关单元202的第二端，第一继电器KM1的第一线圈端子作为第一开关单元202的第三端，第一继电器KM1的第二线圈端子作为第一开关单元202的第四端。第二开关单元203可以包括第二继电器KM2；第二继电器KM2的第一触点端子作为第二开关单元203的第一端，第二继电器KM2的第二触点端子作为第二开关单元203的第二端，第二继电器KM2的第一线圈端子作为第二开关单元203的第三端，第二继电器KM2的第二线圈端子作为第二开关单元203的第四端。其中，第一触点端子具体可以为常开触点端子，第二触点端子具体可以为常闭触点端子。

单向导通单元204可以包括二极管D1；二极管D1的阳极作为单向导通单元204的输入端，二极管D1的阴极作为单向导通单元204的输出端。

值得说明的是，车辆应急电源一般多用于低温下或铅酸电池亏电时启动车辆或给车辆电加热装置供电使用，所以负载一般带电。

本申请实施例提供的如图3所示的电路结构，与常规的防反接电路(图1)相比，使用小功率二极管D1和小功率继电器KM2，并将D1和KM2并联在负载两端，而不是主回路，可以避免对应急电源输出特性造成影响。

当应急启动电源100正负极输出端与负载300正确连接时，因为二极管D1的反向截止作用，负载300无法给KM2线圈供电，KM2的两个触点端子仍断开，无法向BMS传递信号；当应急启动电源100正负极输出端与负载300反接连接时，负载300给KM2线圈供电，KM2的两个触点端子闭合，向BMS传递电信号，BMS由此判断应急电源100出现反接，从而可以报警或不闭合主回路继电器KM1以进行反接保护。

基于相同的构思，本申请实施例还提供一种电源反接检测电路，如图4所示，包括第二电源控制器401和第三开关单元402；

第三开关单元402的第一端与电源100的正极连接，第三开关单元402的第二端分别与负载300的正极和第二电源控制器401的第一电压信号检测端HV1连接，第三开关单元402的第三端与第二电源控制器401的信号输出端DO连接，第三开关单元402的第四端接地GND；第二电源控制器401的第二电压信号检测端HV2分别与电源100的负极和负载300的负极连接。

第二电源控制器401，用于在根据第一电压信号检测端HV1检测到的电压与第二电压信号检测端HV2检测到的电压的差值为负值时，通过信号输出端DO发出控制信号以控制第三开关单元402的第一端和第二端处于断开状态。

在具体实施中，如图5所示，第三开关单元402可以包括第三继电器KM3；

第三继电器KM3的第一触点端子作为第三开关单元402的第一端，第三继电器KM3的第二触点端子作为第三开关单元402的第二端，第三继电器KM3的第一线圈端子作为第三开关单元402的第三端，第三继电器KM3的第二线圈端子作为第三开关单元402的第四端。

上述电路结构，与常规的防反接电路(图1)相比，增加采集负载300正极电压的第一电压信号检测端HV1和采集负载300负极电压的第二电压信号检测端HV2。

当应急启动电源100正负极输出端与负载300正确连接时，BMS采集到第一电压信号与第二电压信号的电压差值为正值，代表未反接，此时可以继续进行上电流程，闭合主回路继电器KM3；若BMS采集到第一电压信号与第二电压信号的电压差值为负值，代表反接，从而可以报警或不闭合主回路继电器KM3以进行反接保护。

在具体实施中，如图6所示，第二电源控制器401还可以包括第三电压信号检测端HV3，第三电压信号检测端HV3与第三开关单元402的第一端连接。第二电源控制器401，还用于根据第三电压检测信号端HV3和第一电压信号检测端HV1检测到的电压值，判断第三开关单元402的第一端和第二端的连接状态。

例如，若检测到第一电压信号检测端HV1检测到的电压值和第三电压信号检测端HV3检测到的电压值相等，代表此时第三开关单元402的第一端和第二端的连接状态为闭合状态；检测到第一电压信号检测端HV1检测到的电压值和第三电压信号检测端HV3检测到的电压值不相等，代表此时第三开关单元402的第一端和第二端的连接状态为断开状态。

基于相同的构思，本申请实施例还提供一种电源，包括如上所述的任一电源防反接检测电路，该电源的实施参见上述电路的实施，在此不再一一赘述。

基于相同的构思，本申请实施例还提供一种电源，包括如上所述的电源。

本申请实施例提供了一种电源防反接检测电路、电源及车辆，该电源防反接检测电路包括第一电源控制器、第一开关单元、第二开关单元和单向导通单元；第一开关单元的第一端与电源的正极连接，第一开关单元的第二端分别与负载的正极和单向导通单元的输出端连接，第一开关单元的第三端与第一电源控制器的信号输出端连接，第一开关单元的第四端接地；第二开关单元的第一端与第一电源控制器的第一信号输入端连接，第二开关单元的第二端与第一电源控制器的第二信号输入端连接，第二开关单元的第三端与单向导通单元的输入端连接，第二开关单元的第四端分别与电源的负极和负载的负极连接。

由于本申请实施例提供的电源防反接检测电路，将单向导通单元和第二开关单元并联设置在负载的两端，而不是在电源输出的主回路上设置单向导通单元，因此可以避免单向导通单元产生一定输出压降影响应急电源的输出特性。

本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电源防反接检测电路，其特征在于，包括第一电源控制器、第一开关单元、第二开关单元和单向导通单元；

所述第一开关单元的第一端与电源的正极连接，所述第一开关单元的第二端分别与负载的正极和所述单向导通单元的输出端连接，所述第一开关单元的第三端与所述第一电源控制器的信号输出端连接，所述第一开关单元的第四端接地；

所述第二开关单元的第一端与所述第一电源控制器的第一信号输入端连接，所述第二开关单元的第二端与所述第一电源控制器的第二信号输入端连接，所述第二开关单元的第三端与所述单向导通单元的输入端连接，所述第二开关单元的第四端分别与所述电源的负极和所述负载的负极连接。

2.如权利要求1所述的电源防反接检测电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一继电器；

所述第一继电器的第一触点端子作为所述第一开关单元的第一端，所述第一继电器的第二触点端子作为所述第一开关单元的第二端，所述第一继电器的第一线圈端子作为所述第一开关单元的第三端，所述第一继电器的第二线圈端子作为所述第一开关单元的第四端。

3.如权利要求1所述的电源防反接检测电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第二继电器；

所述第二继电器的第一触点端子作为所述第二开关单元的第一端，所述第二继电器的第二触点端子作为所述第二开关单元的第二端，所述第二继电器的第一线圈端子作为所述第二开关单元的第三端，所述第二继电器的第二线圈端子作为所述第二开关单元的第四端。

4.如权利要求1所述的电源防反接检测电路，其特征在于，所述单向导通单元包括二极管；

所述二极管的阳极作为所述单向导通单元的输入端，所述二极管的阴极作为所述单向导通单元的输出端。

5.一种电源防反接检测电路，其特征在于，包括第二电源控制器和第三开关单元；

所述第三开关单元的第一端与电源的正极连接，所述第三开关单元的第二端分别与负载的正极和所述第二电源控制器的第一电压信号检测端连接，所述第三开关单元的第三端与所述第二电源控制器的信号输出端连接，所述第三开关单元的第四端接地；所述第二电源控制器的第二电压信号检测端分别与所述电源的负极和所述负载的负极连接。

6.如权利要求5所述的电源防反接检测电路，其特征在于，所述第三开关单元包括第三继电器；

所述第三继电器的第一触点端子作为所述第三开关单元的第一端，所述第三继电器的第二触点端子作为所述第三开关单元的第二端，所述第三继电器的第一线圈端子作为所述第三开关单元的第三端，所述第三继电器的第二线圈端子作为所述第三开关单元的第四端。

7.如权利要求5所述的电源防反接检测电路，其特征在于，所述第二电源控制器还包括第三电压信号检测端，所述第三电压信号检测端与所述第三开关单元的第一端连接。

8.一种电源，其特征在于，包括如权利要求1-4任一所述的电源防反接检测电路。

9.一种电源，其特征在于，包括如权利要求5-7任一所述的电源防反接检测电路。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的电源。