[發明專利]一種蓄電池充電防反接電路

在審

• 申請號: 202111125730.0
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113765192A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 王蕓
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種蓄電池充電防反接電路，接于開關電源或者DC?DC（直流?直流）變換器后級，該蓄電池充電防反接電路，包括防反接電源控制電路、電阻網絡、功率開關元件、取樣電阻和功率開關元件控制電路。本發明通過檢測采樣電阻的電流值，利用功率開關元件控制電路，控制功率開關元件的接通和斷開，保證了蓄電池正確接入時正常充電，只要蓄電池取出，該蓄電池充電防反接電路會自動斷開功率開關元件，有效隔斷前級充電電路與蓄電池之間的回路，直到蓄電池正確接入時充電電路才會正常工作。電路中功率開關元件的應用減小了損耗，增加了電路的可靠性。

技術領域

本發明設計電源技術領域，特別涉及一種蓄電池充電防反接電路。

背景技術

蓄電池是一種可再充電的二次電池，廣泛應用于各個行業。由于操作人員存在多次開關機應用場景和輸入接反的可能性，防反接保護電路對電子設備有很好的保護作用。

目前市面針對蓄電池充電防反接電路大概分為以下幾種：第一，將充電器設計為無極性，使外部的正負連接順序對蓄電池的正常充電不產生任何影響；第二，采用串聯二極管的方式使外部電源極性接反時，電路處于開路狀態；第三，通過場效應管或晶閘管等功率開關器件來切斷后級與前級的回路。

第一、二種防反接方法，雖然能實現蓄電池的反接保護功能，但是二極管本身在蓄電池正常工作的時候會有電壓和功率的損耗。特別是在大電流時，這樣會導致充電器輸出效率降低。

第三種方法由于晶閘管在通態時相當于一個二極管，缺點同第一、二，因此選用通態電阻為毫歐級別的場效應管作為防反接電路的開關元件無論是自身損耗或者器件發熱情況都比上述方法好。目前市面上通過場效應管作防反接電路的產品，當DC-DC（直流-直流）變換器或者開關電源在工作情況下時，如果電池極性正確接一下后，再取出電池，然后再反向接入電池，正接時由于蓄電池的電壓使場效應管導通，將蓄電池取出時，由于沒有關斷信號，場效應管依然處于導通狀態，而此時再將蓄電池反向接入充電電路中會造成極性混亂，原充電電路會在短時間產生高電壓和大電流，損害蓄電池和原充電電路的元器件。

針對以上問題，我們設計了一款蓄電池充電防反接電路，該電路的功能是，只要沒有接入電池，場效應管就不會導通，這樣無論在何種情況下反接，場效應管依然保持關斷狀態，切斷了DC-DC轉換器和開關電源和電池之間的回路，保證了無論怎么接都可以不損壞器件。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有充電電路在蓄電池反接時會在短時間產生高電壓和大電流，損害蓄電池和原充電電路的元器件。針對此問題，本發明提供一種蓄電池充電防反接電路。

一種蓄電池充電防反接電路，其特征在于，包括防反接電源控制電路、電阻網絡、功率開關元件、取樣電阻、功率開關元件控制電路。

優選地，所述防反接電源控制模塊包括第一二極管、第一三極管、第二三極管、第三三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻。

其中，所述第一三極管、第二三極管為PNP型三極管；所述第三三極管為NPN型三極管； 所述第一二極管陽極接蓄電池的正極，其陰極接第一電阻的第一端和第一三極管發射極；所述第一電阻第二端接第二電阻的第一端和第一三極管基極；所述第二電阻的第二端接蓄電池的負極；所述第二三極管的發射極接前級開關電源或DC-DC變換器的一個合適的電壓信號，其基極接第三電阻的第一端，其集電極輸出電壓為Vcc，Vcc為整個防反接電路供電；所述第四電阻的第一端接第一三極管的集電極，其第二端接第三三極管的基極；所述第三三極管的集電極接第三電阻的第二端，其發射極接蓄電池充電防反接電路的地線。

優選地，所述蓄電池充電防反接電路還包括電阻網絡，所述電阻網絡包括第五電阻、第六電阻。

其中，所述第五電阻的第一端接第二三極管集電極，第五電阻的第二端接第六電阻的第一端；所述第六電阻第二端接蓄電池充電防反接電路的地線。

優選地，所述蓄電池充電防反接電路還包括功率開關元件。