專利名稱：電池充電器輸出保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電池充電器，尤其是電動(dòng)車電池充電器。
背景技術(shù)：
電動(dòng)車電池充電器輸出電壓是根據(jù)被充電電池的電壓決定的，正常工作時(shí)，充電 器的電壓要高于電池標(biāo)稱電壓才能給電池充電， 一般充電器輸出電壓是電池標(biāo)稱電壓的 1. 23倍。例如對(duì)于標(biāo)稱36V的電池，充電器輸出達(dá)44. IV ;對(duì)于標(biāo)稱48V的電池，充電器輸 出達(dá)59V。 國(guó)家強(qiáng)制執(zhí)行安全標(biāo)準(zhǔn)GB4706. 18-2005，第10條(10. 101)規(guī)定充電器空載輸 出電壓不應(yīng)超過(guò)42. 4V。按照此標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)的充電器大多數(shù)都不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要 求。 由于電動(dòng)車生產(chǎn)廠家配置電池輸入的正、負(fù)極性不規(guī)范，而大多數(shù)用戶并不清楚 自己車輛電池的正、負(fù)極性。當(dāng)充電器借用在極性相反的電動(dòng)車電池上時(shí)，充電器輸出電壓 與電池電壓疊加，形成短路。此時(shí)，反接短路電流極大，輕則損壞充電器，重則電池內(nèi)部連線 燒斷導(dǎo)致電池報(bào)廢，甚至可能因?yàn)樗查g大電流產(chǎn)生劇熱引起爆炸，這就需要在充電器設(shè)計(jì) 時(shí)設(shè)置保護(hù)電路。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提供一種符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)保護(hù)電池、充電器及使 用者的人身安全的電動(dòng)車電池充電器保護(hù)電路。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種電池充電器輸出保護(hù)電路，包括蓄電池1和充電 器5，還包括有電池啟動(dòng)電路3和輸出開(kāi)關(guān)電路4，電池啟動(dòng)電路3的輸入端與蓄電池1相 連接，電池啟動(dòng)電路3的輸出端與輸出開(kāi)關(guān)電路4的第一輸入端相連接，輸出開(kāi)關(guān)電路4的 第二輸入端與充電器5輸出端相連，輸出開(kāi)關(guān)電路4輸出端連接至蓄電池1 ;所述電池啟動(dòng) 電路3只有在蓄電池1正確接入時(shí)，才啟動(dòng)所述輸出開(kāi)關(guān)電路4，這時(shí)充電器5給蓄電池1 正常充電；在蓄電池1與輸出開(kāi)關(guān)電路4間還連接有過(guò)壓檢測(cè)電路2，蓄電池1與過(guò)壓檢測(cè) 電路2的輸入端連接，過(guò)壓保護(hù)電路2輸出端與輸出開(kāi)關(guān)電路4的第二輸入端相連接；當(dāng)充 電器5出現(xiàn)故障，其輸出電壓失控超過(guò)預(yù)先設(shè)定的極限電壓時(shí)，過(guò)壓保護(hù)電路2啟動(dòng)工作， 關(guān)閉開(kāi)關(guān)電路4以保護(hù)蓄電池1 ;所述過(guò)壓檢測(cè)電路2為晶體三級(jí)管Q4與穩(wěn)壓管D構(gòu)成； 所述電池啟動(dòng)電路3為晶體三級(jí)管Ql與其兩個(gè)偏置電阻R3、R4構(gòu)成；所述輸出開(kāi)關(guān)電路4 由大功率管Q2與兩個(gè)偏置電阻R3、 R4、電容C構(gòu)成；所述輸出開(kāi)關(guān)電路4還可以由可控硅 Q2k、觸發(fā)二級(jí)管Q3與其偏置電阻R3及電容C構(gòu)成。 電路方框圖見(jiàn)圖l。 本實(shí)用新型保護(hù)電路能夠使充電器工作時(shí)預(yù)先判斷被充電電池是否正確接入；在 沒(méi)接入電池時(shí)，空載輸出小于42. 4V;在電池接反時(shí)，充電器關(guān)閉不工作，從而有效地保護(hù) 了電池及充電器。
圖l為電路方框圖 圖2為用場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)建的保護(hù)電路(無(wú)過(guò)壓檢測(cè)保護(hù))電路圖。 圖3為用場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)建的帶過(guò)壓保護(hù)電路圖。 圖4為用可控硅管構(gòu)建的保護(hù)電路(無(wú)過(guò)壓檢測(cè)保護(hù))電路圖。 圖5為用可控硅管構(gòu)建的帶過(guò)壓保護(hù)電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖具體說(shuō)明。 1、圖2為用場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)建的保護(hù)電路(無(wú)過(guò)壓檢測(cè)保護(hù))電路的實(shí)施例。，當(dāng)蓄電
池1未接入或正負(fù)極性接反時(shí)，R2懸浮，Ql基極無(wú)電流，電池啟動(dòng)電路3不工作。Q2柵極
無(wú)電壓，Q2截止不工作，輸出開(kāi)關(guān)電路4呈現(xiàn)高阻開(kāi)路狀態(tài)，充電器5的輸出被輸出開(kāi)關(guān)電
路4隔斷，開(kāi)路輸出電壓幾乎為零，小于42. 4V，符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。 在蓄電池1正負(fù)極性連接正常時(shí)，Rl 、R2給Ql提供了基極偏置電壓，Ql飽和導(dǎo)通。
Q2柵極由R3與R4分壓得到飽和偏置電壓，Q2處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，充電器5正常向蓄電池
l充電。 2、圖3是在圖2的基礎(chǔ)上加上過(guò)壓保護(hù)電路2的另一實(shí)施例。如果充電器5本身 的電壓限制電路損壞后，就會(huì)使蓄電池1的電壓隨著電能的充入逐漸上升。超過(guò)蓄電池1 可承受的限定電壓后，穩(wěn)壓管D通過(guò)Q4的eb結(jié)、R5導(dǎo)通，使Q4處于飽和。Q4的ec結(jié)飽和 壓降約0. 3V，低于Qleb結(jié)的導(dǎo)通壓降0. 7V，使Q1截止，Q2也隨之截止，使充電器5停止向 蓄電池1充電。其中R5是穩(wěn)壓管D的限流電阻，一般將穩(wěn)壓管D的工作電流限制在10mA。 3、圖4是一例用可控硅管構(gòu)建的保護(hù)電路。當(dāng)蓄電池1未接入或正負(fù)極性接反 時(shí)，R2懸浮，Ql基極無(wú)電流，電池啟動(dòng)電路3不工作。電容C無(wú)法充電，Q2k無(wú)觸發(fā)信號(hào)不 導(dǎo)通，輸出開(kāi)關(guān)電路4呈現(xiàn)高阻開(kāi)路狀態(tài)，充電器5輸出被輸出開(kāi)關(guān)電路4隔斷，開(kāi)路輸出 電壓小于42. 4V，符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。 在蓄電池1正負(fù)極性連接正常時(shí)，Rl 、R2給Ql提供了基極偏置電壓，Ql飽和導(dǎo)通。 電流經(jīng)R3給電容C充電，當(dāng)電容C上電壓高于觸發(fā)二極管Q3的導(dǎo)通電壓(約30V)時(shí)，觸 發(fā)二極管Q3導(dǎo)通并產(chǎn)生負(fù)阻效應(yīng)，觸發(fā)可控硅Q2k導(dǎo)通，充電器(5)正常向蓄電池l充電。 可控硅Q2k導(dǎo)通后，充電電流大于其維持電流，使之持續(xù)導(dǎo)通。當(dāng)蓄電池1斷開(kāi)時(shí)，流經(jīng)R1、 R2的電流小于可控硅Q2k的導(dǎo)通維持電流，可控硅Q2k關(guān)斷，輸出仍低于42. 4V，符合國(guó)家 安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。 4、圖五是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上加上過(guò)壓保護(hù)電路2的另一具體保護(hù)電路。如果 充電器5本身的電壓限制電路損壞后，就會(huì)使蓄電池電壓隨著電能的充入逐漸上升。超過(guò) 蓄電池可承受的限定電壓后，穩(wěn)壓管D通過(guò)Q4的eb結(jié)、Q5的be結(jié)、R5導(dǎo)通，使Q4處于飽 和導(dǎo)通狀態(tài)。Q4的ec結(jié)飽和壓降約0. 3V，低于Qleb結(jié)的導(dǎo)通壓降0. 7V，使Ql截止，電容 C無(wú)法被充電，觸發(fā)二極管Q3無(wú)法啟動(dòng)。穩(wěn)壓管D導(dǎo)通的同時(shí)Q5也處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，將 可控硅Q2k的維持電流從觸發(fā)端短路，可控硅Q2k截止，充電器5停止向蓄電池1充電。
權(quán)利要求一種電池充電器輸出保護(hù)電路，包括蓄電池(1)和充電器(5)，其特征在于還包括有電池啟動(dòng)電路(3)和輸出開(kāi)關(guān)電路(4)，電池啟動(dòng)電路(3)的輸入端與蓄電池(1)相連接，電池啟動(dòng)電路(3)的輸出端與輸出開(kāi)關(guān)電路(4)的第一輸入端相連接，輸出開(kāi)關(guān)電路(4)的第二輸入端與充電器(5)輸出端相連，輸出開(kāi)關(guān)電路(4)輸出端連接至蓄電池(1)；所述電池啟動(dòng)電路(3)只有在蓄電池(1)正確接入時(shí)，才啟動(dòng)所述輸出開(kāi)關(guān)電路(4)，這時(shí)充電器(5)給蓄電池(1)正常充電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電池充電器輸出保護(hù)電路，其特征在于，在蓄電池(1)與輸出 開(kāi)關(guān)電路(4)間還連接有過(guò)壓檢測(cè)電路(2)，蓄電池(1)還與過(guò)壓檢測(cè)電路(2)的輸入端連 接，過(guò)壓保護(hù)電路(2)輸出端與輸出開(kāi)關(guān)電路(4)的第二輸入端相連接；當(dāng)充電器(5)出現(xiàn)故障，其輸出電壓失控超過(guò)預(yù)先設(shè)定的極限電壓時(shí)，過(guò)壓保護(hù)電路 (2)啟動(dòng)工作，關(guān)閉開(kāi)關(guān)電路(4)以保護(hù)蓄電池(1)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池充電器輸出保護(hù)電路，其特征在于，所述過(guò)壓檢測(cè)電路 (2)為晶體三級(jí)管(Q4)與穩(wěn)壓管(D)構(gòu)成，用于充電過(guò)程中監(jiān)測(cè)輸出電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池充電器輸出保護(hù)電路，其特征在于，所述電池啟動(dòng)電 路(3)為晶體三級(jí)管(Ql)與其兩個(gè)偏置電阻(R1、R2)構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池充電器輸出保護(hù)電路，其特征在于，所述輸出開(kāi)關(guān)電路 (4)還可以由可控硅(Q2k)、觸發(fā)二級(jí)管(Q3)與一個(gè)偏置電阻(R3)及電容(C)構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池充電器輸出保護(hù)電路，其特征在于，所述輸出開(kāi)關(guān)電路 (4)由大功率管(Q2)與兩個(gè)偏置電阻(R3、R4)、電容(C)構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型旨在提供一種符合國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)保護(hù)電池、充電器及使用者的人身安全的電動(dòng)車電池充電器保護(hù)電路，該技術(shù)方案包括蓄電池和充電器，還包括有電池啟動(dòng)電路和輸出開(kāi)關(guān)電路，電池啟動(dòng)電路的輸入端與蓄電池的輸出端相連接，電池啟動(dòng)電路的輸出端與輸出開(kāi)關(guān)電路的第一輸入端相連接，輸出開(kāi)關(guān)電路的第二輸入端與充電器輸出端相連，輸出開(kāi)關(guān)電路輸出端連接至蓄電池的輸入端。本實(shí)用新型保護(hù)電路能夠使充電器工作時(shí)預(yù)先判斷被充電電池是否正確接入；在沒(méi)接入電池時(shí)，空載輸出小于42.4V；在電池接反時(shí)，充電器關(guān)閉不工作，從而有效地保護(hù)了電池及充電器。
文檔編號(hào)H02H7/18GK201450315SQ20092004423
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者方小旭 申請(qǐng)人:南京特能電子有限公司