一种用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路的制作方法

本实用新型涉及一种用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路，属于电气自动化设备技术领域。

背景技术：

随着环境污染的越来越严重，对公共场合运输交通工具的能源要求越来越高，电能作为一种清洁能源，在汽车、自行车等等交通工具上得到广泛使用。电动交通运输工具的使用产生了新的问题，即目前电动交通运输工具的种类繁多，蓄电池的充电接口不统一，在充电过程中容易出现正、负极接错的情况，从而可能导致充电器、蓄电池的损坏，引起设备的工作失效或者报废，甚至引发火灾事故。随着对安全要求的提高，集中式充电桩等充电装置的逐渐普及，必须解决电动交通运输工具蓄电池的安全使用隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提出一种用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路，使充电装置的蓄电池具有蓄电池极性自动识别和自动转换功能，极大地提高充电装置的适应性，从而有效保证生产安全。

本实用新型提出的用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路，包括第一路运算放大器(A)、第一路偏置电阻(R1)、第一路分压电阻(R2、R3、R4、R5)、第一路继电器驱动三极管(Q1)、第一路三极管限流电阻(R6)、第一路双刀单掷继电器(K1)、第二路运算放大器(B)、第二路偏置电阻(R7)、第二路分压电阻(R8、R9、R10、R11)、第二路继电器驱动三极管(Q2)、第二路三极管限流电阻(R12)和第二路双刀单掷继电器(K2)；所述的第一路偏置电阻(R1)的一端接到12V偏置电压，第一路偏置电阻(R1)的另一端接到第一路分压电阻(R2)与第一路分压电阻(R4)的中点，第一路分压电阻(R2)与第一路分压电阻(R4)的中点同时接到第二路运算放大器(B)的负-，第一路分压电阻(R2)的另一端接到待识别蓄电池的第一充电接头(Vout1)，第一路分压电阻(R4)的另一端接地，第一路分压电阻(R3)与第一路分压电阻(R5)的中点连接到第一路运算放大器A的正+，第一路分压电阻(R3)的另一端接到待识别蓄电池的第一充电接头(Vout1)，第一路分压电阻(R5)的另一端接地，第一路运算放大器(A)的输出通过第一路限流电阻(R6)连接到第一路继电器驱动三极管(Q1)，第一路继电器驱动三极管(Q1)的发射级接地，第一路继电器驱动三极管(Q1)的集电极接到第一路双刀单掷继电器(K1)的线圈的一端，第一路双刀单掷继电器(K1)的线圈的另一端接到12V偏置电压,第一路双刀单掷继电器(K1)的一路输入端接充电装置的正+，第一路双刀单掷继电器(K1)的二路输入端接充电装置的负-；所述的第二路偏置电阻(R7)的一端接到12V偏置电压，第二路偏置电阻(R7)的另一端接到第二路分压电阻(R8)与第二路分压电阻(R10)的中点，第二路分压电阻(R9)与第二路分压电阻(R11)的中点接到第二路运算放大器(B)的正+，第二路分压电阻(R8)的另一端接到待识别蓄电池第二充电接头(Vout2)，第二路分压电阻R10的另一端接地，第一路分压电阻(R2)与第一路分压电阻(R4)的中点连接到第二路运算放大器(B)的负-，第二路分压电阻R9的另一端连接到蓄电池的第二充电接头(Vout2)，第二路分压电阻(R11)的另一端接地，第二路运算放大器(B)的输出通过第二路限流电阻(R12)连接到第二路继电器驱动三极管(Q2)，第二路继电器驱动三极管(Q2)的发射级接地，第二路继电器驱动三极管(Q2)的集电极连接到第二路双刀单掷继电器(K2)的线圈的一端，第二路双刀单掷继电器(K2)的线圈的另一端接到偏置电压，第二路双刀单掷继电器(K2)的一路输入端连接充电装置的负-，第二路双刀单掷继电器(K2)的二路输入端接充电装置的正+；第一路双刀单掷继电器(K1)的一路输出端连接到第二路双刀单掷继电器(K2)的一路输出端，并一起连接到待识别蓄电池的第一充电接口(Vout1)；第一路双刀单掷继电器(K1)的二路输出端连接到第二路双刀单掷继电器(K2)的二路输出端，并一起连接到待识别蓄电池的第二充电接口(Vout2)。

上述自动识别电路可以用于充电装置中，尤其是集中式充电桩。

本实用新型提出的用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路，其优点是：

本实用新型的用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路，可以自动识别蓄电池极性并实现转换，使充电器不再因为蓄电池极性接反而导致损坏或引发事故，而且无需配备多种插头，有利于降低成本，提高安全性。当未接蓄电池时，充电器没有输出电压，以保证安全。当接入蓄电池后，充电器自动识别蓄电池的极性，并向蓄电池输出电能，可以避免损坏蓄电池，从而降低了电动交通运输工具的设备成本，而且提高了生产安全性。使用时，只要将充电装置通过继电器直接连到充电接头即可，可以适应不同电压、电流规格的充电装置。本实用新型的自动识别电路，尤其适用于集中式充电桩等充电装置，用于对电动自行车、电动叉车、蓄电池充电维护等的充电。

附图说明

图1是本实用新型提出的用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路的电路原理图。

图2是本实用新型的蓄电池正接的电路状态图。

图3是本实用新型的蓄电池反接的电路状态图。

具体实施方式

本实用新型提出的用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路，其电路原理图如图1所示，包括第一路运算放大器A、第一路偏置电阻R1、第一路分压电阻(R2、R3、R4、R5)、第一路继电器驱动三极管Q1、第一路三极管限流电阻R6、第一路双刀单掷继电器K1、第二路运算放大器B、第二路偏置电阻R7、第二路分压电阻(R8、R9、R10、R11)、第二路继电器驱动三极管Q2、第二路三极管限流电阻R12和第二路双刀单掷继电器K2；所述的第一路偏置电阻R1的一端接到12V偏置电压，第一路偏置电阻R1的另一端接到第一路分压电阻R2与第一路分压电阻R4的中点，第一路分压电阻R2与第一路分压电阻R4的中点同时接到第二路运算放大器B的负-，第一路分压电阻R2的另一端接到待识别蓄电池的第一充电接头Vout1，第一路分压电阻R4的另一端接地，第一路分压电阻R3与第一路分压电阻R5的中点连接到第一路运算放大器A的正+，第一路分压电阻R3的另一端接到待识别蓄电池的第一充电接头Vout1，第一路分压电阻R5的另一端接地，第一路运算放大器A的输出通过第一路限流电阻R6连接到第一路继电器驱动三极管Q1，第一路继电器驱动三极管Q1的发射级接地，第一路继电器驱动三极管Q1的集电极接到第一路双刀单掷继电器K1的线圈的一端，第一路双刀单掷继电器K1的线圈的另一端接到12V偏置电压,第一路双刀单掷继电器K1的一路输入端接充电装置的正+，第一路双刀单掷继电器K1的二路输入端接充电装置的负-；所述的第二路偏置电阻R7的一端接到12V偏置电压，第二路偏置电阻R7的另一端接到第二路分压电阻R8与第二路分压电阻R10的中点，第二路分压电阻R9与第二路分压电阻R11的中点接到第二路运算放大器B的正+，第二路分压电阻R8的另一端接到待识别蓄电池第二充电接头Vout2，第二路分压电阻R10的另一端接地，第一路分压电阻R2与第一路分压电阻R4的中点连接到第二路运算放大器B的负-，第二路分压电阻R9的另一端连接到蓄电池的第二充电接头Vout2，第二路分压电阻R11的另一端接地，第二路运算放大器B的输出通过第二路限流电阻R12连接到第二路继电器驱动三极管Q2，第二路继电器驱动三极管Q2的发射级接地，第二路继电器驱动三极管Q2的集电极连接到第二路双刀单掷继电器K2的线圈的一端，第二路双刀单掷继电器K2的线圈的另一端接到偏置电压，第二路双刀单掷继电器K2的一路输入端连接充电装置的负-，第二路双刀单掷继电器K2的二路输入端接充电装置的正+；第一路双刀单掷继电器K1的一路输出端连接到第二路双刀单掷继电器K2的一路输出端，并一起连接到待识别蓄电池的第一充电接口Vout1；第一路双刀单掷继电器K1的二路输出端连接到第二路双刀单掷继电器K2的二路输出端，并一起连接到待识别蓄电池的第二充电接口Vout2。

本实用新型的自动识别电路，可以用于充电装置中，尤其是集中式充电桩，用于对电动自行车、电动叉车、蓄电池充电维护等的充电。

以下结合附图，详细介绍本实用新型的用于充电装置的蓄电池极性自动识别电路的工作原理。

如图1所示的自动极性识别电路，采用双运放判断正负逻辑，然后通过三极管驱动双刀单掷继电器。

在充电接口未接蓄电池时，Vout1、Vout2均悬空，由运算放大器构成的比较器负端电压均高于正端电压，输出均为0V，三极管截至，继电器不导通，则开关电源输出电压与充电接口未连接。

当充电接口与蓄电池连接时，蓄电池电压加在Vout1、Vout2上，若Vout1接蓄电池正极，Vout2接蓄电池负极，则A运放输出高电平，B运放输出低电平，即Q1导通，Q2截止，继电器K1接通，如图2所示，充电器的正极输出给Vout1，负极输出给Vout2，进入充电状态。

如果蓄电池电压反加在Vout1、Vout2上，Vout1接蓄电池负极，Vout2接蓄电池正极时，则A运放输出低电平，B运放输出高电平，即Q1截止，Q2导通，继电器K2接通，如图3示，充电器的正极输出给Vout2，负极输出给Vout1，进入充电状态，电路仍然进入正常充电状态。

本实用新型的蓄电池极性自动识别电路的工作原理是：在充电接口未接蓄电池时，Vout1、Vout2均悬空，由运算放大器A、B构成的比较器负端电压均高于正端电压，A、B的输出均为0V，三极管Q1、Q2均截至，继电器K1、K2均不导通。如图1所示，则充电器输出与充电接口不通，起到安全保护作用。当充电接口与蓄电池连接时，蓄电池正极接到Vout1上，负极接到Vout2上。则运算放大器A输出高电平，Q1导通，继电器K1接通。运算放大器B输出低电平，Q2截止，继电器K2断开。如图2所示，则充电器正极输出给充电接口Vout1，负极输出给充电接口Vout2，进入充电状态。同理，当充电接口与蓄电池连接时，蓄电池负极接到Vout1上，正极接到Vout2上。则运算放大器A输出低电平，Q1截止，继电器K1断开。运算放大器B输出高电平，Q1导通，继电器K2接通。如图3所示，则充电器正极输出给充电接口Vout1，负极输出给充电接口Vout2，进入充电状态。

任何基于本实用新型所作的等效变换电路，均属于本实用新型的保护范围。