本发明涉及电路设计技术领域，特别涉及一种充电保护电路及汽车。
背景技术：
随着汽车电子的不断发展，越来越多的电子功能应用到电动气车之中，伴随之来的是对电动汽车低压供电能力的考验，因此电动汽车直流转直流dc/dc低压电池充电器的功率越来越大，目前广泛应用的电动汽车dc/dc低压电池充电器的充电电流以达到200多安培，甚至更大，这使得电动汽车dc/dc低压电池充电器产品的输出防反灌保护越来越难。一些产品采用如下方式：
1、使用功率继电器，通过软件控制，缺陷：可靠性不高而且大电流继电器体积太大，成本高；
2、使用功率二极管，缺陷：损耗太大；
3、使用功率金属-氧化物半导体场效应晶体管mosfet，通过软件控制，缺陷：受模数变换器adc(analog-to-digitalconverter)的精度影响，可靠性不高，响应时间太慢。
综上所述，目前现有技术手段不能很好的对电池进行保护。
技术实现要素：
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种充电保护电路及汽车，用以实现防止输出反灌，保护电池。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种充电保护电路，包括：
充电输出端；
第一开关元件，所述第一开关元件包括第一端、第二端和控制端；所述第一开关元件的第一端和第二端串联在所述充电输出端与待充电电池的充电回路中；以及，
与所述第一开关元件的控制端连接的控制电路；
在所述充电输出端的充电电压大于所述待充电电池的接收端的电压时，所述控制电路向所述控制端输出第一控制电压，控制所述第一开关元件的第一端和第二端导通；
在所述充电输出端的充电电压不大于所述待充电电池的接收端的电压时，所述控制电路向所述控制端输出第二控制电压，控制所述第一开关元件的第一端和第二端断开。
进一步的，所述第一开关元件为金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述第一开关元件的第一端为源极，第二端为漏级，控制端为栅极。
进一步的，所述控制电路包括：预设电压端、第一电阻、第二电阻和第二开关元件；
其中，所述第一电阻的第一端与所述预设电压端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第一开关元件的控制端、所述第二开关元件的第一端、所述第二开关元件的第二端和所述待充电电池的正极连接；
所述第二开关元件的第一端还分别与所述第一开关元件的控制端和所述待充电电池的正极连接；
所述第二电阻的第一端与所述第二开关元件的第三端连接，所述第二电阻的第二端连接至所述充电输出端与所述待充电电池的负极连接的电路上，并接地。
进一步的，所述控制电路还包括：第三电阻和第三开关元件；
其中，所述第三电阻设置在所述第一开关元件的第三端与所述待充电电池的正极连接的电路上，所述第三电阻的第一端还与所述第二开关元件的第二端连接，所述第三电阻的第二端还与所述第二开关元件的第一端连接；
所述第三开关元件的第一端连接至与所述待充电电池并联的连接支路上，并分别与所述第一开关元件的第一端和所述第二电阻的第二端连接，所述第三开关元件的第二端分别与所述第一电阻的第一端和所述预设电压端连接，所述第三开关元件的第三端分别与所述第二电阻的第一端和所述第二开关元件的第三端连接。
进一步的，所述控制电路还包括：第一电容，所述第一电容的第一端连接至所述第二开关元件的第一端与所述待充电电池的正极连接的电路上，所述第一电容的第二端连接至所述第二电阻的第二端与所述待充电电池的负极连接的电路上。
进一步的，所述控制电路还包括：第二电容，所述第二电容设置在所述连接支路上，且所述第二电容的一端与所述第二电阻的第二端连接。
进一步的，所述第二开关元件为n型三极管，且所述第二开关元件的第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极。
进一步的，所述第三开关元件为n型三极管，且所述第三开关元件的第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极。
根据本发明另一方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括直流转直流转换电路，还包括如上所述的充电保护电路，其中，所述直流转直流转化电路与所述充电保护电路的充电输出端连接。
进一步的，所述充电保护电路的充电输出端为所述直流转直流转化电路中的电解电容，其中，所述电解电容的正极与所述第一开关元件的第一端连接。
与现有技术相比，本发明实施例提供的一种充电保护电路及汽车，至少具有以下有益效果：
本发明实施例，通过设置控制电路对第一开关元件的控制端输出控制电压，控制第一开关元件的导通或断开，能够实现防止充电电路电流反灌，对电池进行保护，且不需要软件参与控制，不受温度、电流等外界条件的影响，可靠性高。
附图说明
图1为本发明实施例的充电保护电路的电路图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
参见图1，本发明实施例提供了一种充电保护电路，包括：
充电输出端；
第一开关元件m，所述第一开关元件m包括第一端、第二端和控制端；所述第一开关元件m的第一端和第二端串联在所述充电输出端与待充电电池的充电回路中；以及，
与所述第一开关元件m的控制端连接的控制电路；
在所述充电输出端的充电电压大于所述待充电电池的接收端的电压时，所述控制电路向所述控制端输出第一控制电压，控制所述第一开关元件m的第一端和第二端导通；
在所述充电输出端的充电电压不大于所述待充电电池的接收端的电压时，所述控制电路向所述控制端输出第二控制电压，控制所述第一开关元件m的第一端和第二端断开。
其中，所述充电输出端的充电电压可以是图1中所示的a点处的电压，所述待充电电池的接收端的电压可以是图1中所示的b点处的电压，其中，控制电路用于通过控制第一开关元件m的控制端的电压值，从而控制第一开关元件m的导通或断开，在电流反灌时，控制电路向第一开关元件m的控制端输出第二控制电压，使得第一开关元件m断开，从而保护充电电路，其中，对于第一控制电压和第二控制电压可根据实际电路进行设置。
本发明实施例，通过设置控制电路对第一开关元件m的控制端输出控制电压，控制第一开关元件m的导通或断开，能够实现防止充电电路电流反灌，对电池进行保护，且不需要软件参与控制，不受温度、电流等外界条件的影响，可靠性高。
其中，在一实施例中，所述第一开关元件m为金属-氧化物半导体场效应晶体管，所述第一开关元件m的第一端为源极，第二端为漏级，控制端为栅极。
其中，所述控制电路可以包括：预设电压端、第一电阻r1、第二电阻r2和第二开关元件n1；
其中，所述第一电阻r1的第一端与所述预设电压端连接，所述第一电阻r1的第二端分别与所述第一开关元件m的控制端、所述第二开关元件n1的第一端、所述第二开关元件n1的第二端和所述待充电电池的正极连接；
所述第二开关元件n1的第一端还分别与所述第一开关元件m的控制端和所述待充电电池的正极连接；
所述第二电阻r2的第一端与所述第二开关元件n1的第三端连接，所述第二电阻r2的第二端连接至所述充电输出端与所述待充电电池的负极连接的电路上，并接地。
其中，预设电压端的电压值可根据实际电路情况进行设置，在本发明一实施例中，预设电压值优选为24v。
其中，当充电输出端的充电电压不大于待充电电池的接收端的电压时，也可以理解为图1中a点的电压不大于b点的电压时，第一开关元件m控制端的电压，也就是图1中c点处的电压近似等于第一电阻r1和第二电阻r2分压，可以通过选择第一电阻r1和第二电阻r2的比值，使得第一开关元件m的控制端接收到的第一控制电压时，使第一开关元件m处于断开状态，从而在充电输出端的充电电压不大于待充电电池的接收端的电压时，能够保护充电电路，保护待充电电池和充电电路中的其他元器件。
其中，所述控制电路还可以包括：第三电阻r3和第三开关元件n2；
其中，所述第三电阻r3设置在所述第一开关元件m的第三端与所述待充电电池的正极连接的电路上，所述第三电阻r3的第一端还与所述第二开关元件n1的第二端连接，所述第三电阻r3的第二端还与所述第二开关元件n1的第一端连接；
所述第三开关元件n2的第一端连接至与所述待充电电池并联的连接支路上，并分别与所述第一开关元件m的第一端和所述第二电阻r2的第二端连接，所述第三开关元件n2的第二端分别与所述第一电阻r1的第一端和所述预设电压端连接，所述第三开关元件n2的第三端分别与所述第二电阻r2的第一端和所述第二开关元件n1的第三端连接。
其中，当充电输出端的充电电压大于待充电电池的接收端的电压时，也可以理解为图1中a点的电压大于b点的电压时，图中e点的电压为a点的电压减去第二开关元件n1pn结电压，第二开关元件n1处于导通状态，第一开关元件m处于断开状态，第一开关元件m控制端的电压，也就是图1中c点处的电压近似等于预设电压端输出的电压减去b点的电压，再通过第一电阻r1和第三电阻r3进行分压，故而通过选择第一电阻r1和第三电阻r3的比值，可以使得第一开关元件m的控制端接收到的第二控制电压时，使第一开关元件m处于导通状态，从而在充电输出端的充电电压大于待充电电池的接收端的电压时，能够正常工作，对电池进行充电。
其中，所述控制电路还可以包括：第一电容c1，所述第一电容c1的第一端连接至所述第二开关元件n1的第一端与所述待充电电池的正极连接的电路上，所述第一电容c1的第二端连接至所述第二电阻r2的第二端与所述待充电电池的负极连接的电路上。进一步的，所述控制电路还包括：第二电容c2，所述第二电容c2设置在所述连接支路上，且所述第二电容c2的一端与所述第二电阻r2的第二端连接。通过设置第一电容c1和第二电容c2能够对本发明实施例的充电保护电路进行保护，消除元件间的耦合干扰，滤除输出信号的干扰。其中，第一电容c1和第二电容c2优选为陶瓷电容。
其中，在一实施例中，所述第二开关元件n1为n型三极管，且所述第二开关元件n1的第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极。所述第三开关元件n2为n型三极管，且所述第三开关元件n2的第一端为基极，第二端为集电极，第三端为发射极。
在该实施例中，当a点电压高于b点电压时，e点电压为a点电压减去第三开关元件n2的pn结电压，第三开关元件n2工作在放大区，第二开关元件n1的pn结反偏，工作在截止区，c点电压等于预设电压端输出的电压减去b点电压再通过第一电阻r1和第三电阻r3分压，通过选择合适的第一电阻r1和第三电阻r3的比值，可以使第一开关元件m工作在导通状态；反之，如果b点电压高于a点电压，第二开关元件n1工作在放大区，第三开关元件n2工作在截止区，c点电压近似等于第一电阻r1和第二电阻r2分压，可通过选择第一电阻r1和第二电阻r2的比值，使第一开关元件m工作在截止状态。因此电路实现了电流的单向流动，只能从a点流向b点，给电池充电。
根据本发明另一方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括直流转直流转换电路，还包括如上所述的充电保护电路，其中，所述直流转直流转化电路与所述充电保护电路的充电输出端连接。
进一步的，所述充电保护电路的充电输出端为所述直流转直流转化电路中的电解电容c3，其中，所述电解电容的正极与所述第一开关元件m的第一端连接。
综上，本发明实施例，通过设置控制电路对第一开关元件m的控制端输出控制电压，控制第一开关元件m的导通或断开，能够实现防止充电电路电流反灌，对电池进行保护，且不需要软件参与控制，不受温度、电流等外界条件的影响，可靠性高。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。