[發明專利]防止電池反接的大功率電池充電裝置

無效

• 申請號: 201310158132.2
• 申請日: 2013-05-02
• 公開（公告）號: CN103219776A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 陳亮
• 申請（專利權）人: 安伏（蘇州）汽車電源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18;H02H11/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 王玉國;陳忠輝

技術領域

本發明涉及低功耗的防止電池反接的大功率電池充電裝置。

背景技術

大功率充電電源將市電轉換為一個恒定或者變化的直流電壓，并根據人為設置或者電池管理系統的通信內容調整輸出的電壓限值和電流限值給電池或者其它儲能設備充電。

傳統充電器為防止在電池突然接入的瞬間電池突然給充電器的內部輸出電容充電形成瞬間大電流而燒壞線路，一般會在輸出增加一路輸出二極管作為防止倒灌裝置。這種措施雖然能有效防止電流倒灌，但是會有較大的功率損耗。為避免以下情況：（1）電池未和充電電源連接，充電電源輸出可能對外裸露，一旦機器開啟可能會導致人員觸電等事故；（2）充電電源和電池已經連接，但是極性接反：電池的正極和充電器輸出的負極相連，電池的負極和充電器的正極相連，電池的電壓會被充電機輸出的整流二極管短路，引起事故等，一般會額外增加半導體開關，導致系統復雜，并且增加功率損耗和成本。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種低功耗的防止電池反接的大功率電池充電裝置。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

防止電池反接的大功率電池充電裝置，特點是：包括整流單元、濾波單元、防反灌防反接開關、支路、采樣電路和控制電路單元，整流單元的輸出端與濾波單元連接，濾波單元的輸出正端連接防反灌防反接開關和支路，支路與防反灌防反接開關相并聯，支路由電阻與二極管串聯組成，防反灌防反接開關另一端連接采樣電路，采樣電路連接控制電路單元，控制電路單元與防反灌防反接開關連接，控制電路單元和濾波單元接地。

進一步地，上述的防止電池反接的大功率電池充電裝置，其特征在于：所述采樣電路為電壓檢測電路。

更進一步地，上述的防止電池反接的大功率電池充電裝置，其特征在于：所述防反灌防反接開關為繼電器。

本發明技術方案突出的實質性特點和顯著的進步主要體現在：

利用檢測輸出端口的電壓，在功率損失極小的前提下識別電池和充電電源是否正確連接、未連接和反接三種情況，MCU根據三種情況采取三種操作；防反灌防反接開關采用機械接觸開關（如繼電器），比起半導體器件能大幅減小功率損耗；繼電器開關既能防止電流快速的倒灌引起電弧，又能防止電池反接的情況下輸出整流二極管被短路；并聯支路的電阻防止電流快速回灌，能平衡內外部電壓，保證繼電器合上的時候不會引起電弧；有效防止可能的人員觸電和電池短路等各種意外的發生。

附圖說明

下面結合附圖對本發明技術方案作進一步說明：

圖1：本發明的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，防止電池反接的大功率電池充電裝置，包括整流單元1、濾波單元2、防反灌防反接開關3、支路4、采樣電路5和控制電路單元6，采樣電路5為電壓檢測電路，防反灌防反接開關3為繼電器，整流單元1的輸出端與濾波單元2連接，濾波單元2的輸出正端連接防反灌防反接開關3和支路4，支路4與防反灌防反接開關3相并聯，支路4由電阻與二極管串聯組成，防反灌防反接開關3另一端連接采樣電路5，采樣電路5連接控制電路單元6，控制電路單元6與防反灌防反接開關3控制連接，控制防反灌防反接開關3的開合，控制電路單元6和濾波單元2接地。

整流單元1將變壓器輸出的脈沖整流成正向的電壓（或者是脈沖）；濾波單元2將整流后的電壓濾成直流電壓；防反灌防反接開關3能夠防止電流由于外部儲能設備的反接突然劇增；并聯的支路4與防反灌防反接開關3一起防止儲能設備7（電池）反接時的電流劇增，并且在儲能設備7正向接入時由于電阻的作用能夠限制電流在電源正端由右向左的流動速度，保證安全；采樣電路5的作用是檢測正端的電壓，在檢測到電壓為正時說明儲能設備7接入是正確的，檢測到電壓為“零”則說明儲能設備7反接或者沒有接入（也可以使控制電路單元6能同時檢測正電壓或者負電壓，這樣則可以區分儲能設備7反接或者是無連接）；控制電路單元6根據采樣電路5的檢測信號做出相應的動作。

在儲能設備7接入正確，控制電路單元6判斷無誤后，穩態下，防反灌防反接開關3打開，電源給外部儲能設備7供電，在防反灌防反接開關3為機械觸點開關時，系統有極小的額外損耗。儲能設備7不連接或者反向連接時控制電路單元6根據判斷結果，不打開電源輸出和防反灌防反接開關3，確保系統安全。