一种蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路的制作方法

本技术涉及一种蓄电池防反接电路，尤其涉及一种蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路。

背景技术：

1、随着电力电子技术的飞速发展，相关产品已广泛应用在国防、航空航天、消费类电子、通信、新能源汽车、逆变、蓄电池等行业，其中蓄电池输入供电占比较大，在某些使用环境中，为避免使用人员专业性及操作失误等的需要，蓄电池产品设计中尽量考虑误操作不失效，蓄电池输入设备用户常常需要避免加反电导致的损坏，同时蓄电池及某些场合需要对输入启动电流进行限制，为避免上电较大的冲击电流，在蓄电池的使用中通常需要关机下实现零待机功耗，连接蓄电池情况下识别电池连接极性是否正确同时又能实现浪涌抑制和防反接，正确后可将所有损耗降为零。为避免连接蓄电池时打火通常需要具有缓启动功能，电源通常需同时考虑防反接及缓启动，蓄电池使用环境中通常将待机输入功耗降为零。

2、目前，防反接电路通常采用二极管或mos管串入到被保护设备的输入回路中，蓄电池等输入环境需要在输入电路中串联开关避免待机时对蓄电池放电，因此在大电流输入情况下防反接二极管或者mos管的损耗及串联开关将严重影响整机效率增加散热成本及空间，不利于产品小型化及降低成本。

3、现有技术中，在市场上很难找到适合蓄电池输入的零待机功耗的无损耗防反接装置。普遍的方法是使用二极管或者mos管实现防反接电路，这样均无法使防反接电路的损耗接近零损耗，大多数应用直接将输入防反接电路串联输入缓启动电路，实现防反接及缓启动功能，此种应用在成本和效率要求不高时可行。在输入电流较大时，反接电路防反接二极管或者mos管的导通损耗较大，需要较大的散热设计，同时在需要蓄电池待机功耗为零，因此实现零蓄电池输入功耗防反接电路无损耗的设计很有必要。

4、所谓实现蓄电池零待机功耗防反接电路无损耗的设计，即保证连接蓄电池上电时实现待机功耗为零，在开机后输入电压极性正确后缓启动抑制浪涌电流并能够使导通损耗变为零，输入电压接反时能够反向截止，确保反接后不损坏产品，正确连接后可自动恢复正常，因此研究既能实现蓄电池零待机功耗又能实现防反接并在判断完正确连接后将防反接电路的损耗降至接近零损耗成为技术研究的关键。

5、现有技术一：

6、蓄电池零待机功耗及无损耗浪涌抑制及防反接实现电路一的原理图见图1，通过关闭vm5实现零待机功耗,通过vm4实现反接保护，因使用mos管，在低压情况下，通过选择较小的rdson的mos管，可有效减小反接保护器件的损耗，本电路同样可以实现反接自恢复，本电路在高压大电流场合使用mos管没有较大的减小损耗的优势，仍需对反接保护功率管进行一定的热设计。

7、现有技术一的缺点：

8、1)此种方式在输入电流较大或者输入电压较高时反接保护mos管导通损耗仍然会非常大；

9、2)此种方式仍需要对反接功率器件进行必要的热设计，浪费空间及热设计成本。

10、现有技术二：

11、蓄电池零待机功耗及无损耗浪涌抑制及防反接实现电路二见图2，通过jdq1实现待机零功耗，待机关机继电器需要流回路中的功率电流，通过vd5实现反接保护，本方案可实现反接自恢复保护，vd5在极性识别正确情况下仍然会产生损耗，在电流较大的情况下将产生较大的损耗。r61为输入启机电流限制电阻,jdq3为缓启动电阻的旁路继电器。当极性接反后vd5反向截止实现反接保护，当极性连接正确后电流通过vd5、r61为辅助电源提供输入供电，辅助供电建立正常后继电器通过检测c32上的电压或者合理的延迟时间下吸合继电器，然后控制设备正常工作。

12、现有技术二的缺点：

13、1)此种方式jdq1实现待机零功耗继电器需要流输入较大的功率电流，需要大电流继电器在输入电流较大或者输入电压较高时反接保护mos管及待机关断mos管导通损耗仍然会非常大；

14、2)此种方式仍需要对反接及关机功率器件进行必要的热设计，浪费空间及热设计成本。

15、有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供了一种蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

3、本实用新型的蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路，在蓄电池的输入正、负两端并联有第一电容c57，第一继电器jdq1的常开触点的一端串联在输入正端，第一继电器jdq1的常开触点的另一端串联防反接二极管vd10的阳极，浪涌抑制电阻r74的一端与防反接二极管vd10的阴极连接，浪涌抑制电阻r74的另一端作为蓄电池的输出正端，第二电容c61和第三电容c58并联在蓄电池的输出正、负两端；

4、第二继电器jdq5的常开触点串联在蓄电池的输入正端和输出正端。

5、与现有技术相比，本实用新型所提供的蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路，在蓄电池输入下可有效将输入反接保护损耗降至接近零，待机功耗降至零，可以提高整机效率及蓄电池连接安全性；可省略反接保护器件的散热设计，减小反接保护电路占用的散热空间及热设计成本；反接后不会造成任何损坏，极性连接正常后自恢复。

技术特征：

1.一种蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路，其特征在于，在蓄电池的输入正、负两端并联有第一电容(c57)，第一继电器(jdq1)的常开触点的一端串联在输入正端，第一继电器(jdq1)的常开触点的另一端串联防反接二极管(vd10)的阳极，浪涌抑制电阻(r74)的一端与防反接二极管(vd10)的阴极连接，浪涌抑制电阻(r74)的另一端作为蓄电池的输出正端，第二电容(c61)和第三电容(c58)并联在蓄电池的输出正、负两端；

2.根据权利要求1所述的蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路，其特征在于，所述第一继电器(jdq1)的电磁线圈的一端和第一反并联二极管(vd7)的阴极与继电器线圈的供电电源(vcc)连接，第一继电器(jdq1)的电磁线圈的另一端和第一反并联二极管(vd7)的阳极与第一场效应管(vm6)的漏极连接，第一场效应管(vm6)的源极与继电器线圈的供电电源负极连接，第一场效应管(vm6)的栅源极两端并联第一电阻(r66)和第四电容(c45)，第二电阻(r69)串联在第一场效应管(vm6)的栅极与开关机信号(on\off)之间。

3.根据权利要求2所述的蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路，其特征在于，所述第二继电器(jdq5)的电磁线圈的一端和第二反并联二极管(vd12)的阴极与继电器线圈的供电电源(vcc)连接，第二继电器(jdq5)的电磁线圈的另一端和第二反并联二极管(vd12)的阳极与第二场效应管(vm9)的漏极连接，第二场效应管(vm9)的源极与继电器线圈的供电电源负极连接，第二场效应管(vm9)的栅源极两端并联第三电阻(r76)和第五电容(c60)，第四电阻(r78)串联在第二场效应管(vm9)的栅极与防反接正常缓启动成功后的降低防反接损耗的短路信号(relay-on1)之间。

4.根据权利要求1、2或3所述的蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路，其特征在于，所述浪涌抑制电阻(r74)选用ntc热敏电阻。

技术总结
本技术公开了一种蓄电池零待机功耗及无损耗防反接电路，在蓄电池的输入正、负两端并联有C57，JDQ1的常开触点的一端串联在输入正端，JDQ1的常开触点的另一端串联防反接二极管VD10的阳极，浪涌抑制电阻R74的一端与防反接二极管VD10的阴极连接，浪涌抑制电阻R74的另一端作为蓄电池的输出正端，C61和C58并联在蓄电池的输出正、负两端；JDQ5的常开触点串联在蓄电池的输入正端和输出正端。在蓄电池输入下可有效将输入反接保护损耗降至接近零，待机功耗降至零，可以提高整机效率、蓄电池连接安全性，减小反接保护电路占用的散热空间及热设计成本；反接后不会造成任何损坏，极性连接正常后自恢复。

技术研发人员：董文龙
受保护的技术使用者：北京大华无线电仪器有限责任公司
技术研发日：20221227
技术公布日：2024/1/12