采用双向反接保护的蓄电池充电控制电路制造技术

一种采用双向反接保护的蓄电池充电控制电路，由端子１、输入端子２、端子３、Ｐ沟道场效应管４、电阻５、Ｐ沟道场效应管６、二极管７、电阻８、电阻９、二极管１０、电容１１、电阻１２、光电耦合器１３、电阻１４、光电耦合器１５、电阻１６、电容１７、ＮＰＮ晶体三极管１８、电阻１９、电容２０、电阻２１、端子２２、端子２３组成。它采用全对称电路设计，在对充电电源和蓄电池实现双向反接保护的同时，还可对蓄电池进行可编程充电，可有效地应用于电动汽车和其它电动车辆等各类大功率充电装置。可广泛应用于各类直流供电系统，使其得到有效的保护，提高系统的可靠性，减少因使用不当造成的意外损失。尤其适合于在太阳能风能供电系统中对蓄电池进行可编程充电和双向反接保护，能大大提高太阳能风能供电系统的工作性能和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓄电池充电保护技术，特别是一种采用双向反接保护的蓄电池充电控 制电路。
技术介绍
目前，采用新能源成为当前人类面临的迫切课题。在采用新能源用于动力和照明 时，往往需要配置蓄电池供电系统。在使用蓄电池供电系统时，无论充电电源反接还是蓄电 池反接，都会带来严重的后果。现有技术中，普遍采用熔断器、继电器、二极管、晶间管、晶体 三极管和二极管与场效应管串联对充电电源反接或蓄电池反接进行保护，采用以上方法都 存在以下缺点采用熔断器一次性保护虽然简单，熔断器熔断后，需要人工更换新的熔断器，十分 不方便；采用继电器保护，大电流工作时触点容易烧毁，且触点通断次数有限；采用二极 管、晶闸管、晶体三极管和二极管与场效应管串联保护均有导通电阻大，大电流工作时功率 损耗大等等。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种采用双向反接保护的蓄电 池充电控制电路。本专利技术的技术方案是一种采用双向反接保护的蓄电池充电控制电路，是由端子 1、输入端子2、端子3、P沟道场效应管4、电阻5、P沟道场效应管6、二极管7、电阻8、电阻 9、二极管10、电容11、电阻12、光电耦合器13、电阻14、光电耦合器15、电阻16、电容17、NPN 晶体三极管18、电阻19、电容20、电阻21、端子22、端子23组成。端子1分别与二极管7正极、P沟道场效应管4的源极⑶、电阻8连接，电阻8的 另一端分别与P沟道场效应管4的栅极(G)、电阻14、P沟道场效应管6的栅极(G)、电阻9 连接，电阻9的另一端分别与P沟道场效应管6的源极(S)、二极管10正极、端子22连接， 电阻5的一端与P沟道场效应管4的漏极(D)连接，电阻5的另一端与P沟道场效应管6 的漏极(D)连接，二极管7负极分别与电阻12、电容11连接，电阻12的另一端与光电耦合 器13中的发光二极管正极连接，电容11的另一端接地，光电耦合器13中的发光二极管负 极接地，光电耦合器13中的光敏三极管集电极与光电耦合器15中的光敏三极管发射极连 接，光电耦合器13中的光敏三极管发射极与NPN晶体三极管18的集电极连接，NPN晶体三 极管18的发射极接地，NPN晶体三极管18的基极分别与电阻19、电阻21连接，电阻21的 另一端接地，电阻19的另一端与电容20连接并与输入端子2连接，电容20的另一端接地， 光电耦合器15中的光敏三极管集电极与电阻14的另一端连接，二极管10负极分别与电阻 16、电容17连接，电容17的另一端接地，电阻16的另一端与光电耦合器15中的发光二极 管正极连接，光电耦合器15中的发光二极管负极接地，端子3和端子23接地。3本专利技术进一步的技术方案是可以用PNP型晶体管替代P沟道场效应管4和P沟 道场效应管6。这时，连接到P沟道场效应管栅极(G)、漏极(D)和源极(S)的位置分别被 PNP型晶体管基极(B)、集电极(C)和发射极(E)所一一对应替换。在PNP型晶体管内部没 有集成续流二极管的，在替换使用时，每只PNP型晶体管集电极(C)和发射极(E)之间需要 连接一只二极管，其正极连接PNP型晶体管集电极(C)，负极连接PNP型晶体管发射极(E)。本专利技术再进一步的技术方案是可以用N沟道场效应管替代P沟道场效应管4和 P沟道场效应管6。这时，充电电源24与蓄电池25正常工作时的的极性均应反接，即充电 电源24负极连接到端子1、充电电源24正极接地；蓄电池25负极连接到端子22，蓄电池25 正极接地。本专利技术更进一步的技术方案是可以用NPN型晶体管替代N沟道场效应管，这时， 连接到N沟道场效应管栅极(G)、漏极⑶和源极⑶的位置分别被NPN型晶体管基极⑶、 集电极(C)和发射极(E)所一一对应替换。在NPN型晶体管内部没有集成续流二极管的， 在替换使用时，每只NPN型晶体管集电极(C)和发射极(E)之间需要连接一只二极管，其正 极连接NPN型晶体管发射极(E)，负极连接NPN型晶体管集电极(C)。本专利技术提供的采用双向反接保护的蓄电池充电控制电路其工作原理如下正常情 况下，充电电源24正极连接到端子1，充电电源24负极接地，蓄电池25正极连接到端子22， 蓄电池25负极接地。充电电源24正极电压加载于二极管7正极时，二极管7导通，电流通 过二极管7、电阻12、光电耦合器13中发光二极管正极、光电耦合器13中发光二极管负极 接地形成回路，光电耦合器13中发光二极管工作，光电耦合器13中光敏三极管导通。蓄电 池25正极电压加载于二极管10正极时，二极管10导通，电流通过二极管10、电阻16、光电 耦合器15中发光二极管正极、光电耦合器15中发光二极管负极接地形成回路，光电耦合器 15中发光二极管工作，光电耦合器15中光敏三极管导通。因为P沟道场效应管4的栅极 (G)和P沟道场效应管6的栅极(G)均通过电阻14、光电耦合器13中光敏三极管、光电耦 合器15中光敏三极管、NPN晶体三极管18接地，所以当光电耦合器15中光敏三极管、光电 耦合器15中光敏三极管、NPN晶体三极管18均处于导通状态时，P沟道场效应管4和P沟 道场效应管6也会同时处于导通状态。这时，充电电源24正极通过P沟道场效应管4、电 阻5和P沟道场效应管6与蓄电池25正极连通，充电电源24向蓄电池25正常充电。本发 明电路可以工作在单纯保护状态，也可以工作在可编程状态电路工作在单纯保护状态时， 应该使输入端子2始终处于高电平；电路工作在可编程状态时，通过输入端子2输入编程信 号如脉宽调制(PWM)信号。电阻5连接在P沟道场效应管4的漏极⑶和P沟道场效应管 6的漏极(D)之间，其作用一是限流；二是当充电电源或蓄电池错误连接时建立反接保护的 起始电压。由于现代场效应管制造技术的进步，场效应管的导通电阻可以非常小(最低可达 几毫欧)。因此，通过选择场效应管4和场效应管6，可以使得本专利技术的功率消耗很小，能够 很好地在大电流状态下工作。电路中光电耦合器13中光敏三极管、光电耦合器15中光敏 三极管、NPN晶体三极管18组成三输入端与门电路，当光电耦合器13中光敏三极管、光电 耦合器15中光敏三极管同时导通时，通过输入端子2控制NPN晶体三极管18可以实现各 项所需功能①可编程充电功能输入脉宽调制(PWM)等编程信号控制充电过程；②开关功 能输入高电平或低电平即可开通或关断充电电路；③保护功能在电路过电流、过电压时可关断电路。如果出现充电电源或蓄电池连接错误，电路可能出现三种连接状态1、充电电源反接充电电源24反接时，电源负极误连接到端子1、电源正极接地；蓄电池25正常连 接，即蓄电池25正极连接到端子22，蓄电池25负极接地。这时，充电电源24负极电压加载 于二极管7正极，在这种情况下二极管7不会导通，没有电流流过由电阻12、光电耦合器13 中发光二极管正极、光电耦合器13中发光二极管负极接地形成的回路，光电耦合器13中发 光二极管不工作，光电耦合器13中光敏三极管关断。由于P沟道场效应管4的栅极(G)和 P沟道场效应管6的栅极(G)通过电阻14和由光电耦合器13中光敏三极管、光电耦合器15 中光敏三极管、NPN晶体三极管18组成的三输入端与门接地，所以当光电耦合器15中光敏 三极管、光电耦合器15中光敏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用双向反接保护的蓄电池充电控制电路，其特征是：由端子１、输入端子２、端子３、Ｐ沟道场效应管４、电阻５、Ｐ沟道场效应管６、二极管７、电阻８、电阻９、二极管１０、电容１１、电阻１２、光电耦合器１３、电阻１４、光电耦合器１５、电阻１６、电容１７、ＮＰＮ晶体三极管１８、电阻１９、电容２０、电阻２１、端子２２、端子２３组成；端子１分别与二极管７正极、Ｐ沟道场效应管４的源极（Ｓ）、电阻８连接，电阻８的另一端分别与Ｐ沟道场效应管４的栅极（Ｇ）、电阻１４、Ｐ沟道场效应管６的栅极（Ｇ）、电阻９连接，电阻９的另一端分别与Ｐ沟道场效应管６的源极（Ｓ）、二极管１０正极、端子２２连接，电阻５的一端与Ｐ沟道场效应管４的漏极（Ｄ）连接，电阻５的另一端与Ｐ沟道场效应管６的漏极（Ｄ）连接，二极管７负极分别与电阻１２、电容１１连接，电阻１２的另一端与光电耦合器１３中的发光二极管正极连接，电容１１的另一端接地，光电耦合器１３中的发光二极管负极接地，光电耦合器１３中的光敏三极管集电极与光电耦合器１５中的光敏三极管发射极连接，光电耦合器１３中的光敏三极管发射极与ＮＰＮ晶体三极管１８的集电极连接，ＮＰＮ晶体三极管１８的发射极接地，ＮＰＮ晶体三极管１８的基极分别与电阻１９、电阻２１连接，电阻２１的另一端接地，电阻１９的另一端与电容２０连接并与输入端子２连接，电容２０的另一端接地，光电耦合器１５中的光敏三极管集电极与电阻１４的另一端连接，二极管１０负极分别与电阻１６、电容１７连接，电容１７的另一端接地，电阻１６的另一端与光电耦合器１５中的发光二极管正极连接，光电耦合器１５中的发光二极管负极接地，端子３和端子２３接地。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡旻宇，胡海洋，
申请(专利权)人：衡阳中微科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]