本發(fā)明涉及無線充電技術領域,特別涉及一種用于電池充電的接收端保護電路及充電設備。
背景技術:
目前隨著電器使用的普及度急劇增加,為了保證充電安全設計了充電保護電路,目前大功率的無線供電的接收端一般都采用全橋整流或者半橋整流的方式實現(xiàn)充電保護。但是目前這種保護電路的形式并沒有對于電池反接或者電池短路進行考慮。這樣當出現(xiàn)電池反接或者電池短路的情況就不能保證不損壞充電設備。因此,如何使接收端保護電路在電池反接或者電池短路的情況下能夠保證不損壞充電設備,是本領域技術人員需要解決的技術問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種用于電池充電的接收端保護電路及充電設備,在充電時,如果電池出現(xiàn)電池反接或者電池短路的情況下仍舊可以保證不損壞正在充電的設備。
為解決上述技術問題,本發(fā)明提供一種用于電池充電的接收端保護電路,包括:整流電路、控制開關和電壓檢測電路;其中,
所述電壓檢測電路的輸出端與電池相連,用于當檢測到所述電池的正極端電壓高于負極端電壓時,控制所述控制開關閉合,使所述整流電路導通。
可選的,所述電壓檢測電路具體為二極管,其中,所述二極管的正極與所述電池的正極端相連,負極與所述電池的負極端相連。
可選的,所述電壓檢測電路還包括限流電阻,其中,所述限流電阻的第一端與所述二極管的負極相連,第二端與所述電池的負極端相連。
可選的,所述控制開關具體為直流繼電器。
可選的,所述控制開關還包括與所述直流繼電器的線圈側并聯(lián)的續(xù)流二極管;其中,所述續(xù)流二極管的負極與所述電壓檢測電路相連,正極與所述整流電路相連。
可選的,所述整流電路包括:諧振電感、諧振電容、整流部件和濾波電路;其中,所述諧振電感與所述諧振電容串聯(lián)后與所述整流部件的輸入端相連,所述整流部件的輸出端與所述濾波電路的輸入端相連,所述濾波電路的輸出端與所述控制開關相連。
可選的,所述整流電路還包括正向導通二極管,其中,所述正向導通二極管的正極與所述濾波電路的輸出端相連,負極與所述控制開關相連。
可選的,所述整流部件具體為整流橋或整流二極管。
本發(fā)明還提供一種充電設備,包括:如上述任一項所述的用于電池充電的接收端保護電路。
可選的,所述充電設備具體為充電樁。
本發(fā)明所提供的一種用于電池充電的接收端保護電路,包括:整流電路、控制開關和電壓檢測電路;其中,所述電壓檢測電路的輸出端與電池相連,用于當檢測到所述電池的正極端電壓高于負極端電壓時,控制所述控制開關閉合,使所述整流電路導通;
可見,該接收端保護電路在檢測到電池反接或者電池短路的情況下控制控制開關斷開即斷開充電電路,使充電過程不能實現(xiàn),即在充電時,如果電池出現(xiàn)電池反接或者電池短路的情況下仍舊可以保證不損壞正在充電的設備。本發(fā)明還提供了一種充電設備,具有上述有益效果,在此不再贅述。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例所提供的用于電池充電的接收端保護電路的結構框圖;
圖2為本發(fā)明實施例所提供的一種整流電路的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例所提供的另一種整流電路的結構示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例所提供的另一種控制開關和電壓檢測電路的結構示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的核心是提供一種用于電池充電的接收端保護電路及充電設備,在充電時,如果電池出現(xiàn)電池反接或者電池短路的情況下仍舊可以保證不損壞正在充電的設備。
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參考圖1,圖1為本發(fā)明實施例所提供的用于電池充電的接收端保護電路的結構框圖;該接收端保護電路可以包括:整流電路100、控制開關200和電壓檢測電路300;其中,
電壓檢測電路300的輸出端與電池相連,用于當檢測到電池的正極端電壓高于負極端電壓時,控制控制開關200閉合,使整流電路100導通。
具體的,在當電池反接或電池短路的情況下,則會出現(xiàn)電池的負極端電壓大于正極端電壓或者電池的正極端和負極端之間沒有電壓差,而當電池處于正常狀態(tài)即正確連接時,電池的正極端電壓應該大于負極端電壓。因此可以得到只要電池的正極端電壓高于負極端電壓時,即可以判定該需要充電的設備處于正常狀態(tài),從而可以保證安全為該設備進行充電。
進一步為了提高檢測的準確性,可以設置一個閾值即電池的正極端電壓高于負極端電壓一定程度的時候,才判斷該電池處于正常狀態(tài)。
具體的,本實施例中并不對具體的電壓檢測電路300以及控制開關200的具體形式進行限定。其中,電壓檢測電路300只要可以判斷出電池的正極端電壓和負極端電壓大小即可。其可以是正向設置的二極管,即二極管的正極與電池的正極端相連,二極管的負極與電池的負極端相連,這樣只有電池的正極端電壓高于負極端電壓時,二極管才可以導通,此時檢測到二極管導通時可以使的控制開關200閉合,對設備進行充電。這里通過選擇二極管的導通電壓大小,來設置用戶所需要的精度。其也可以是正向設置的三極管,在電池的正極端電壓高于負極端電壓時,三極管才可以導通,此時檢測到三極管導通時可以使的控制開關200閉合,對設備進行充電。這里通過選擇三極管的導通電壓大小,來設置用戶所需要的精度。其也可以是比較器,比較器的兩個輸入端分別于電池的正極端和負極端相連,通過比較兩個電極的電壓的大小,輸出不同的電壓信號,根據(jù)輸出的電壓信號控制控制開關200的閉合情況,從而實現(xiàn)防止在電池反接或電池短路情況下對電池充電的情況。
這里的控制開關200只需要根據(jù)相應的情況做出相應的動作即可。其可以是通過電信號控制的開關,也可是根據(jù)電路的實際情況自動進行開閉的開關。其可以是直流繼電器,當電池的正極端電壓高于負極端電壓時,此時直流繼電器線圈側存在電壓時,即可控制開關側閉合,正常給電池充電,當電池的正極端電壓不高于負極端電壓時,此時直流繼電器線圈側不存在電壓時,即可控制開關側斷開,使充電電路斷開,此時該直流繼電器可以自動開關,不需要控制器控制,保證了實時性,即提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。其還可以是控制開關,當電池的正極端電壓高于負極端電壓時,根據(jù)接收到的控制信號閉合,當電池的正極端電壓不高于負極端電壓時,根據(jù)接收到的控制信號斷開。這里的控制開關200若通過電信號進行控制的話,其設置的位置可以不進行限定。當控制開關200需要電信號進行控制時(例如直流繼電器),此位置需要與電壓檢測電路相連且可以控制充電電路的連通和閉合。
其中,為了提高充電效率本實施例中的整流電路可以包括:諧振電感、諧振電容、整流部件和濾波電路;其中,諧振電感與諧振電容串聯(lián)后與整流部件的輸入端相連,整流部件的輸出端與濾波電路的輸入端相連,濾波電路的輸出端與控制開關相連。
具體的,接收端保護電路中諧振電感與諧振電容串聯(lián),經(jīng)過整流部件和濾波電路,實現(xiàn)將交流轉變成直流。
進一步為了防止電池的電流反灌到濾波電路,該整流電路還可以包括正向導通二極管,其中,正向導通二極管的正極與濾波電路的輸出端相連,負極與控制開關相連。
其中,整流部件具體為整流橋或整流二極管,濾波部件為濾波電容。
具體的請參考圖2和圖3,通過圖2和圖3說明上述兩種整流電路。其中,圖2為整流部件是整流橋的情況,圖3為整流部件是整流二極管的情況。圖2中L1,C1串聯(lián)諧振經(jīng)過整流橋D1與濾波電容C2后變成直流,同時為了防止電池的電流反灌到電容C2,加了正向導通二極管D2。圖3中L1,C1串聯(lián)諧振經(jīng)過二極管D2,D3(D2和D3即為整流二極管)與濾波電容C2后變成直流,同時為了防止電池的電流反灌到濾波電容C2,加了正向導通二極管D4。
具體的,圖2與圖3對于發(fā)射端最大的區(qū)別是等效阻抗不同,圖3的對發(fā)射端的等效阻抗是圖2的兩倍。也就是對同等電壓規(guī)格的電池充電,圖3所需要的發(fā)射端電流是圖2的一半。這樣用戶可以根據(jù)發(fā)射端線圈中最大電流靈活選用整流方法。
基于上述技術方案,本發(fā)明實施例提供的用于電池充電的接收端保護電路,在檢測到電池反接或者電池短路的情況下控制控制開關斷開即斷開充電電路,使充電過程不能實現(xiàn),即在充電時,如果電池出現(xiàn)電池反接或者電池短路的情況下仍舊可以保證不損壞正在充電的設備。
基于上述實施例,為了簡化電壓檢測電路,在保證其可靠性的基礎上使電壓檢測電路的器件少,從而可以降低成本,且便于將該電路進行集成。另一方面器件較少也便于布局,且可以減小體積,增強該接收端保護電路的適用性和推廣能力?;诖吮緦嵤├械碾妷簷z測電路具體為二極管,其中,二極管的正極與電池的正極端相連,負極與電池的負極端相連。
具體的,當電池的正極端電壓高于負極端電壓時,二極管可以導通,此時檢測到二極管導通時可以使的控制開關200閉合,對設備進行充電。這里通過選擇二極管的導通電壓大小,來設置用戶所需要的精度。
進一步為了保護二極管不被燒壞,這里可以在電壓檢測電路中增加一個限流電阻。其中,限流電阻的第一端與二極管的負極相連,第二端與電池的負極端相連。通過限流電阻對二極管進行保護,從而保證了該電路的使用壽命,提高電路的穩(wěn)定性。
基于上述任意實施例,為了使該保護電路不需要被處理器例如單片機控制,可以采用自動進行電壓情況進行開關控制的器件,其可以根據(jù)是否存在電壓進而控制開關的閉合狀態(tài);即本實施例中的控制開關具體為直流繼電器。
具體的,直流繼電器的線圈側在得到電壓時,控制開關側閉合,在沒有采集到電壓時,控制開關側斷開。從而可以控制充電過程是否繼續(xù)。
進一步,為了防止電池斷開時,在直流繼電器線圈側產(chǎn)生高壓,可以在直流繼電器線圈側增加續(xù)流二極管;即本實施例中控制開關還包括與直流繼電器的線圈側并聯(lián)的續(xù)流二極管;其中,續(xù)流二極管的負極與電壓檢測電路相連,正極與整流電路相連。
下面可以參考圖4,說明上述電壓檢測電路和控制開關的工作過程;當接上電池后,電池電壓經(jīng)過二極管D5,限流電阻R1后加到直流繼電器K1的線圈側,繼電器閉合,可以給電池正常充電。D6屬于線圈的續(xù)流二極管,防止電池斷開時,在線圈側產(chǎn)生高壓。當電池反接時,由于存在二極管D5,直流繼電器線圈側將不會有電壓,直流繼電器K1斷開,不會給電池充電。當電池發(fā)生短路時,直流繼電器K1的線圈側沒有電壓,繼電器斷開。不會對需要充電的設備造成影響或損壞。
該實施例采用二極管,限流電阻,直流繼電器等簡單的元件組合,保證在電池需要充電時正常接通。當出現(xiàn)電池反接或者電池短路的情況時,自動斷開。全程不需要單片機的參與。保證了實時性,提高了穩(wěn)定性。
基于上述技術方案,本發(fā)明實施例提供的用于電池充電的接收端保護電路,在檢測到電池反接或者電池短路的情況下控制控制開關斷開即斷開充電電路,使充電過程不能實現(xiàn),即在充電時,如果電池出現(xiàn)電池反接或者電池短路的情況下仍舊可以保證不損壞正在充電的設備。且能夠減少器件使用量,節(jié)省成本,全程不需要單片機的參與。保證了實時性,提高了穩(wěn)定性。
下面對本發(fā)明實施例提供的充電設備進行介紹,下文描述的充電設備與上文描述的用于電池充電的接收端保護電路可相互對應參照。
本發(fā)明實施例還提供了一種充電設備,包括:如上述任意實施例所述的用于電池充電的接收端保護電路。該充電設備可以保證進行充電的設備的安全性,即可以保證不損壞正在充電的設備。
基于上述實施例,該充電設備具體為充電樁。
以上對本發(fā)明所提供的用于電池充電的接收端保護電路及充電設備進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。