专利名称：电动车充电器输出安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动车充电器输出安全装置，主要用于电动车充电器 的输出端子，可以实现空载时充电器输出电压低于标准规定的安全电压，并可 防止蓄电池端子反接对充电器和蓄电池造成损坏。
背景技术：
依据《GB4706. 1-2005家用和类似用途电器的安全第1部分通用要求》 标准中规定安全特低电压是指一导线之间以及导线与地之间不超过42V的电 压。《QB/T 2947.1-2008电动自行车用蓄电池及充电器第1部分密封铅酸 蓄电池及充电器》标准中规定空载直流输出电压应不超过42.4V。当蓄电池 标称电压在36V及以下，充电器的输出电压一般都不超过上述标准的安全特低 电压，我们知道目前有相当部分电动车蓄电池的标称电压是48V、 60V。这样充 电器的输出电压必然超出了标准规定的安全特低电压。过去由于人们对用电安 全认识的不足，现有的电动车充电器对于输出超过安全特低电压的都未采用有 效的防护措施，这样在某些特定的条件下，仍可能对人造成伤害。另一方面， 现有的充电器一旦蓄电池的极性接反，就会造成充电器和蓄电池的损坏。 发明内容
为了遵循国家标准对安全电压的要求，本实用新型提供一种电动车充电器 输出安全装置，可以实现充电器在空载时输出端电压满足国家及行业标准对安 全特低电压的规定， 一旦接上蓄i乜池后，即能立即对蓄电池充电，即使蓄电池
的极性接反，也不会造成充i乜器和蓄电池的损坏。在负极输出回路中串联可控硅，可控硅正极与输出负极相联，可控硅负^ 与充电器负极相联，可控硅触发极与充电器正极相联，在可控硅触发极与充电 器负极间并有一只NPN三极管，三极眘基极通过一只稳压管与输出负极相联，
在输出正、负极之间串联一只采样电阻；可控硅触发极也可以通过一只PNP三 极管与充电器正极相联，三极管基极通过一只二极管与输出负极相联；可控硅 触发极还可以通过光耦输出端与充电器正极相联，光耦输入端串联一只二极管 后并联在输出正、负极之间；可控硅触发极还可以与CPU信号输出端相联，CPU 信号输入端与输出负极相联。
在正极输出回路中串联可控硅，可控硅正极与充电器正极相联，可控硅负 极与输出正极相联，可控硅触发极通过光耦输出端与充电器内另一较高电压电 源相联；可控硅触发极还可以通过一只PNP三极管与充电器内另一较高电压电 源相联，PNP三极管基极通过一只NPN三极管与输出负极相联，NPN三极管基 极通过一只稳压管与输出正极相联。
在负极输出回路中串联可控硅，可控硅触发极通过控制电路与充电器内另 一较低电压电源相联。
本实用新型的有益效果是由于采用了在充电器负极输出(或正极输出)回 路中串联可控硅技术，确保充电器在空载时输出端电压满足国家及行业标准对 安全特低电压的规定，另一方面，即使用户把蓄电池正、负极接反了，对充电 器和蓄电池都不会造成任何伤害。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是在充电器负极回路中串联可控硅，可控硅触发极通过NPN三极管连 接到正极的电连接原理图2足在充电器负极l"l路巾^联可控硅，iiJ控硅触发极通过PNP三极管连
5接到正极的电连接原理图3是在充电器负极回路中串联可控硅，可控硅触发极通过光耦连接到正 极的电连接原理图4是在充电器负极回路中串联可控硅，可控硅触发极通过CPU控制的电 连接原理图5是在充电器正极回路中串联可控硅，可控硅触发极通过光耦连接到较 高电压源的电连接原理图6是在充电器正极回路中串联可控硅，，可控硅触发极通过PNP三极管连 接到较高电压源的电连接原理图7是在充电器负极回路中串联可控硅，可控硅触发极通过NPN三极管连 接到较低电压源的电连接原理图8是在充电器负极回路中串联可控硅，可控硅触发极通过PNP三极管连 接到较低电压源的电连接原理图9是在充电器负极回路中串联可控硅，可控硅触发极通过光耦连接到较 低电压源的电连接原理图。
在图中，(l)是充电器正极，(2)是充电器负极，(3)是输出正极，(4)是输 出负极，(5)是较高电压源，(6)是较低电压源，(7)是可控硅，(8)是NPN三极 管，(9)是PNP三极管，(IO)是稳压管，(ll)是二极管，(12)是光耦，(13)是 CPU， (14)是采样电阻。
具体实施方式
在图1中，在充电器负极(2)回路中串联可控硅，当输出正极(3)与输出负 极(4)未接蓄电池时，通过采样电阻(14)，输出负极(4)呈高电位，稳压管(IO) 导通，NPN三极管(8)也随之导通，于是把可控硅(7)的触发极电位拉低，可控 硅(7)不导通，充「li器输出端电压满足了国家及行业标准对安全特低ili压的规定。
当输出正极(3)与输出负极(4)分别接蓄电池正极与负极时，输出负极(4) 呈低电位，稳压管(10)不导通，NPN^:极管(8)也不导通，可控硅(7)的触发极 电位呈高电位，可控硅(7)导通，充电器对蓄电池充电。
当输出正极(3)与输出负极(4)与蓄电池极性接反时，输出负极(4)仍呈高 电位，稳压管(10)导通，NPN三极管(8)也随之导通，于是把可控硅(7)的触发 极电位拉低，可控硅(7)不导通，保护充电器和蓄电池不受伤害。
在图2中，在充电器负极(2)回路中串联可控硅，当输出正极(3)与输出负 极(4)未接蓄电池时，通过采样电阻(14)，输出负极(4)呈高电位，PNP三极管 (9)不导通，可控硅(7)的触发极无触发电压，可控硅(7)不导通，充电器输出 端电压满足了国家及行业标准对安全特低电压的规定。
当输出正极(3)与输出负极(4)分别接蓄电池正极与负极时，输出负极(4) 呈低电位，PNP三极管(9)导通，可控硅(7)的触发极呈高电位，可控硅(7)导通，
充电器对蓄电池充电。
当输出正极(3)与输出负极(4)与蓄电池极性接反时，输出负极(4)仍呈高电 位，PNP三极管(9)不导通，可控硅(7)的触发极无触发电压，可控硅(7)不导通， 保护充电器和蓄电池不受伤害，二极管(11)是对PNP三极管(9)起保护作用。
在图3中，在充电器负极(2)回路中串联可控硅，当输出正极(3)与输出负 极(4)未接蓄电池时，光耦(12)输入端无电流，光耦(12)输出端不导通，可控 硅(7)的触发极无触发电压，可控硅(7)不导通，充电器输出端电压满足了国家 及行业标准对安全特低电压的规定。
当输出正极(3)与输出负极(4)分别接蓄电池正极与负极时，光耦(12)输入 端有电流，光耦(12)输出端导通，可控硅(7)的触发极呈高电位，保护充电器 和蓄电池不受伤害。当输出正极(3)与输出负极(4)与蓄电池极性接反时，光耦(12)输入端无电
流，光耦(12)输出端不导通，可控硅(7)的触发极无触发电压，可控硅(7)不导 通，保护充电器和蓄电池不受伤害，二极管(11)是对光耦(12)起保护作用。
在图4中，在充电器负极(2)回路中串联可控硅，当输出正极(3)与输出负 极(4)未接蓄电池时，通过采样电阻(14)，输出负极(4)呈高电位，CPU(13)输 入端呈高电位，CPU(13)输出端不输出触发信号，可控硅(7)不导通，充电器输
出端电压满足了国家及行业标准对安全特低电压的规定。'
当输出正极(3)与输出负极(4)分别接蓄电池正极与负极时，输出负极(4)
呈低电位，CPU(13)输入端呈低电位，CPU(13)输出端输出触发信号，可控硅(7)
导通，充电器对蓄电池充电。
当输出正极(3)与输出负极(4)与蓄电池极性接反时，通过采样电阻(14)，
输出负极(4)呈高电位，CPU(13)输入端呈高电位，CPU(13)输出端不输出触发
信号，可控硅(7)不导通，保护充电器和蓄电池不受伤害。。
在图5中，在充电器正极(l)回路中串联可控硅，当输出正极(3)与输出负
极(4)未接蓄电池时，光耦(12)输入端无电流，光耦(12)输出端不导通，可控
硅(7)的触发极无触发电压，可控硅(7)不导通，充电器对外无输出，满足了国
家及行业标准对安全特低电压的规定。
当输出正极(3)与输出负极(4)分别接蓄电池正极与负极时，光耦(12)输入 端有电流，光耦(12)输出端导通，可控硅(7)的触发极接较高电压源(5)，较高 电压源(5)的电压应高于充电器正极电压值，可控硅(7)导通，充电器对蓄电池 充电。
当输出正极(3)与输出负极(4)与蓄电池极性接反时，光耦(12)输入端无电 流，光耦(12)输出端不导通，可控硅(7)的触发极无触发电压，可控硅(7)不导 通，保护充电器和蓄i乜池不受伤害，—:极管(ll)是对光耦(12)起保护作用。在图6中，在充电器正极(l)回路中串联可控硅，当输出正极(3)与输出负
极(4)未接蓄电池时，输出正极(3)呈低电位，稳压管(10)不导通，NPN三极管 '(8)及PNP三极管(9)也不导通，可控硅(7)的触发极无触发电压，可控硅(7)不 导通，充电器对外无输出，满足了国家及行业标准对安全特低电压的规定。
当输出正极(3)与输出负极(4)分别接蓄电池正极与负极时，输出正极(3) 呈高电位，稳压管(10)导通，NPN三极管(8)及PNP三极管(9)也导通，可控硅 (7)的触发极呈高电位，可控硅(7)导通，充电器对蓄电池充电。
当输出正极(3)与输出负极(4)与蓄电池极性接反时，输出正极(3)呈低电 位，稳压管(10)不导通，NPN三极管(8)及PNP三极管(9)也不导通，可控硅(7) 的触发极无触发电压，可控硅(7)不导通，保护充电器和蓄电池不受伤害，二 极管(11)是对NPN三极管(8)起保护作用。
在图7中，其工作原理同图l，只是可控硅(7)触发极接一较低电压源(6)， 这样可降低可控硅(7)的触发回路功耗。
在图8中，其工作原理同图2，只是可控硅(7)触发极接一较低电压源(6)， 这样可降低可控硅(7)的触发回路功耗。
在图9中 ，其工作原理同图3，只是可控硅(7)触发极接一较低电压源(6)， 这样可降低可控硅(7)的触发回路功耗。
权利要求1电动车充电器输出安全装置，安置在电动车充电器的输出端，其特征是在充电器负极(2)和输出负极(4)回路中串联可控硅(7)，可控硅(7)正极与输出负极(4)相联，可控硅(7)负极与充电器负极(2)相联，可控硅(7)触发极与充电器正极(1)相联，在可控硅(7)触发极与充电器负极(2)间并有一只NPN三极管(8)，三极管基极通过一只稳压管(10)与输出负极(4)相联，在输出正极(3)与输出负极(4)之间串联一只采样电阻(14)。
2.根据权利要求l所述的电动车充电器输出安全装置，其特征是可控硅 (7)触发极通过一只PNP三极管(9)与充电器正极(1)相联，三极管基极通过一 只二极管(11)与输出负极(4)相联，在输出正极(3)与输出负极(4)之间串联一 只采样电阻(14)。
3.根据权利要求l所述的电动车充电器输出安全装置，其特征是可控硅 (7)触发极通过光耦(12)输出端与充电器正极(1)相联，光耦(12)输入端串联一 只二极管(11)后并联在输出正极(3)与输出负极(4)之间。
4.根据权利要求l所述的电动车充电器输出安全装置，其特征是可控硅 (7)触发极与CPU(13)信号输出端相联，CPU(13)信号输入端与输出负极(4)相 联，在输出正极(3)与输出负极(4)之间串联一只采样电阻(14)。
5.根据权利要求3所述的电动车充电器输出安全装置，其特征是在充电 器正极(1)和输出正极(3)回路中串联可控硅(7)，可控硅(7)正极与充电器正极 (l)相联，可控硅(7)负极与输出正极(3)相联，可控硅(7)触发极通过光耦(12) 输出端与充电器内另一较高电压电源(5)相联。
6.根据权利要求5所述的电动车充电器输出安全装置，其特征是可控硅 (7)触发极通过-只？麼二极符(9)与充电器内另-较高||1压电源(5)相联，PNP三极管(9)基极和一只NPN三极管(8)串联后与输出负极(4)相联，NPN三极管(8) 基极通过一只稳压管(10)与输出正极(3)相联。
7.根据权利要求l所述的电动车充电器输出安全装置，其特征是可控硅 (7)触发极与充电器内另一较低电压电源(6)相联。
8.根据权利要求2所述的电动车充电器输出安全装置，其特征是可控硅 (7)触发极通过一只PNP三极管(9)与充电器内另一较低电压电源(6)相联。
9.根据权利要求3所述的电动车充电器输出安全装置，其特征是可控硅 (7)触发极通过光耦(12)输出端与充电器内另一较低电压电源(6)相联。
专利摘要一种电动车充电器输出安全装置，采用了在充电器负极输出或正极输出回路中串联可控硅技术，可以实现充电器在空载时输出端电压满足国家及行业标准对安全特低电压的规定，一旦接上蓄电池后，利用三极管、CPU、光耦等元件驱动可控硅触发极，即能立即对蓄电池充电，另一方面，即使用户把蓄电池正、负极接反了，对充电器和蓄电池都不会造成任何伤害。
文档编号H02H11/00GK201349141SQ200920037638
公开日2009年11月18日 申请日期2009年1月21日 优先权日2009年1月21日
发明者向可为, 葛淇聪 申请人:葛淇聪;向可为