专利名称：一种充电器保护电路、含有该电路的充电器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及电动车及混合动力车充电领域，尤其涉及一种充电器保护电路及含有 该电路的充电器及其控制方法。
背景技术：
目前，包括锂离子电池在内的动力电池已经开始逐渐应用于各种车辆，像自行车、 轿车及各种运输类车辆，动力电池作为一个驱动车辆运行的重要动力源，其充放电的性能 将直接影响车辆的动力性及续航里程。为了方便车辆行驶过程中能够在动力电池馈电的时 候及时给动力电池充电，除了靠路边设置的充电系统给动力电池充电外，部分车辆自身内 部设置了车载充电器，只要有电源就能实现对车辆动力电池的充电。而动力电池组具有高达几十伏甚至上百伏、上千伏的电压值和高达几十安时甚至 上百安时的高容量。给这种动力电池组充电时，其充电器的输出电压是很高的，如果在充电 的过程中出现短路等情况时，就会产生巨大的冲击电流烧坏充电器甚至动力电池组，严重 时可能导致充电器产生爆炸。
图1示出了一种车辆动力电池用的传统充电器，该充电器包括AC/DC转换器，与 AC/DC转换器电连接的AC/DC转换控制器，及与AC/DC转换控制器电连接的电压采样电路， 电压采样电路的另一端与充电器的输出端电连接。AC/DC转换器用于将充电器接收到的交流电转换为直流电并为动力电池进行充 H1^ οAC/DC转换控制器用于控制AC/DC转换器开启或者停止工作。电压采样电路用于采集电压Vfb，并将Vfb反馈给AC/DC转换控制器，通过AC/DC 转换控制器控制AC/DC转换器开启或者停止工作；Vfb为AC/DC转换控制器控制AC/DC转 换器正常工作时的电压，即当电压采样电路采集到的电压为Vfb时，AC/DC转换控制器才会 控制AC/DC转换器正常工作，换句话说，当AC/DC转换器正常工作，电压采样电路采集到的 电压始终都为Vfb，只有电压采样电路采集到的电压发生变化而不是Vfb时，AC/DC转换控 制器接收到此电压信号后控制AC/DC转换器停止工作，但是在充电器发生短路时，电压采 样电路采集到的电压始终都为Vfb，这就不能及时停止AC/DC转换器的工作，从而对充电器 造成不可避免的损坏，甚至会损坏正在进行充电的动力电池。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中在充电器给动力电池充电时发生短路而产生损坏充 电器或者动力电池的问题，提供一种充电器保护电路，当所述电路接入充电器并在动力电 池充电发生短路时，不仅可避免充电器被烧坏的情况发生，而且也不会对动力电池带来损 坏，增强了充电器的使用安全性。一种充电器保护电路，所述充电器保护电路连接在充电器的正极输出端与AC/DC 转换控制器之间，所述充电器保护电路包括开关管Ql，电压源VCC，二极管D4、负载R及负载R4，所述电压源VCC及二极管D4的正极分别与所述开关管Ql的集电极电连接，所述负载R 的一端和负载R4的一端分别与所述开关管Ql的基极电连接，所述负载R4的另一端及开关 管Ql的发射极接地；所述负载R的另一端用于连接所述充电器的正极输出端，所述二极管 D4的负极用于连接充电器的AC/DC转换控制器； 所述VCC > Vfb，Vfb为AC/DC转换控制器控制AC/DC转换器正常工作时的电压； 所述负载R、负载R4满足关系式
权利要求
1.一种充电器保护电路，其特征在于，所述充电器保护电路连接在充电器的输出端与 AC/DC转换控制器之间；所述充电器保护电路包括开关管Ql，电压源VCC，二极管D4、负载R及负载R4，所述电 压源VCC及二极管D4的正极分别与所述开关管Ql的集电极电连接，所述负载R的一端和 负载R4的一端分别与所述开关管Ql的基极电连接，所述负载R4的另一端及开关管Ql的 发射极接地；所述负载R的另一端用于连接所述充电器的输出端，所述二极管D4的负极用 于连接充电器的AC/DC转换控制器；所述VCC > Vfb，Vfb为AC/DC转换控制器控制AC/DC转换器正常工作时的电压；所述负载R、负载R4满足关系式^一 = %,VQ1为开关管Ql的管压降，V为充电器R4 +R V内设的保护电压。
2.根据权利要求1所述的充电器保护电路，其特征在于，所述负载R包括一个阻值可 进行粗调的负载Rl，一个阻值可进行微调的负载R2和一个阻值为定值的负载R3，所述负载 R1、负载R2、负载R3串联连接。
3.根据权利要求1所述的充电器保护电路，其特征在于，所述开关管Ql为NPN管或者PNP 管。
4.根据权利要求1所述的充电器保护电路，其特征在于，所述电压源VCC为直流电压源。
5.根据权利要求4所述的充电器保护电路，其特征在于，所述电压源VCC的电压值小于 等于36V。
6.一种充电器，包括AC/DC转换器及与其相连的AC/DC转换控制器，所述充电器具有一 个正极输出端，和一个接地的负极输出端，其特征在于，所述充电器还包括权利要求1-5任 意一项所述的保护电路，所述保护电路连接在充电器的正极输出端与AC/DC转换控制器之 间；所述保护电路包括开关管Ql，电压源VCC，二极管D4、负载R及负载R4，所述电压源VCC 及二极管D4的正极分别与所述开关管Ql的集电极电连接，所述负载R的一端和负载R4的 一端分别与所述开关管Ql的基极电连接，所述负载R4的另一端及开关管Ql的发射极接 地；所述负载R的另一端连接所述充电器的正极输出端，所述二极管D4的负极连接充电器 的AC/DC转换控制器；所述VCC > Vfb，Vfb为AC/DC转换控制器控制AC/DC转换器正常工作时的电压；所述负载R、负载R4满足关系式~^一 = %,VQ1为开关管Ql的管压降，V为充电器R4 + R V内设的保护电压；所述开关管Ql可以根据所述充电器的输出电压Vout控制电压Vfb的大小从而关断所 述AC/DC控制器的工作。
7.根据权利要求6所述的充电器，其特征在于，所述充电器的正极输出端还连接有电 压采样电路，所述电压采样电路包括负载R5、R6、R7及电容C3，负载R6、R7与电容C3相互 并联后一端接地，另一端与负载R5连接，负载R5的另一端接入充电器的正极输出端，所述 AC/DC转换控制器电连接接入负载R5与电容C3的连接点上。
8.根据权利要求6所述的充电器，其特征在于，当Vout彡V时，VQ1，开关管Ql导 通，其中Va^j开关管Ql基极的电压。
9.根据权利要求6所述的充电器，其特征在于，当Vout< V时，Vs< Vqi，开关管Ql截 止，其中Va^j开关管Ql基极的电压。
10.根据权利要求8或9所述的充电器，其特征在于，所述&= ^^。R + R4
11.根据权利要求9所述的充电器，其特征在于，当所述开关管Ql截止时，二极管D4导 通，电压源VCC通过二极管D4抬高Vfb。
12.—种权利要求6所述的充电器的控制方法，其中，包括以下步骤充电器开始工作，电压采样电路采集到的电压为Vfb，AC/DC转换控制器控制AC/DC转 换器正常工作；保护电路时刻检测充电器的输出电压Vout，并在开关管基极得到基极电压T, Vout χ MFx--；s R + R4保护电路根据Vout的大小控制Vfb值的大小从而可以停止AC/DC控制器的工作。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，当Vout> V，则V基> Vqi，开关管 Ql导通，电压源VCC导通接地，整个充电器处于正常工作状态。
14.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，当Vout< V时，则Vs< Vqi，开关 管Ql截止，二极管D4导通，电压源VCC通过二极管D4抬高Vfb的值，AC/DC转换控制器控 制AC/DC转换器停止工作，充电器处于短路保护状态。
全文摘要
一种充电器保护电路，所述充电器保护电路连接在充电器的正极输出端与AC/DC转换控制器之间，所述充电器保护电路包括开关管Q1，电压源VCC，二极管D4、负载R及负载R4，所述电压源VCC及二极管D4的正极分别与所述开关管Q1的集电极电连接，所述负载R的一端和负载R4的一端分别与所述开关管Q1的基极电连接，所述负载R4的另一端及开关管Q1的发射极接地；所述负载R的另一端用于连接所述充电器的正极输出端，所述二极管D4的负极用于连接充电器的AC/DC转换控制器；通过以上技术方案，不仅实现对充电器的短路保护，而且也有效避免了对动力电池带来的损坏。
文档编号H02H7/00GK102118016SQ20091023884
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者张建华, 杨翠梅, 石雷, 郭彬 申请人:比亚迪股份有限公司