一种基于运放控制继电器的自动防反接电路的制作方法

本发明涉及电源保护设备，具体涉及一种基于运放控制继电器的自动防反接电路。

背景技术：

1、随着新能源需求的增长，越来越多的设备开始采用电化学储能，使磷酸铁锂和三元锂等化学电池成为人们的日常使用的重要物品之一。由于其天然的化学特性，一旦电池接反，电池中产生大电流，轻则电池将被损毁，重则起火爆炸，影响人身安全，所以，对于电池的反短接保护乃重中之重。

2、现有的电池保护方案中，一般采用端子防呆或者通过数字电路检测等手段，进行反接保护，数字方案常用于较大功率的场合，系统结构复杂，而采用端子防呆的保护方式，一旦端子本身由于人为的误操作而反接，就无法起到保护作用。

3、而且，在现有的防反接保护电路中，通常采取的保护方式是，当发生反接时，切断电路的输出，以防止后级电路被损毁，然后再人为更改接入方式，使后级电路正常工作，这种保护方式需要人为介入，操作繁琐。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种能够自动调整输出信号且结构简单的基于运放控制继电器的自动防反接电路。

2、一种基于运放控制继电器的自动防反接电路，电性连接于前端电路与后端电路之间，所述自动防反接电路包括与所述前端电路连接的输入端out1+和out1-、以及与所述后端电路连接的输出端out2+和out2-；所述自动防反接电路还包括依次连接的比较电路、开关电路和双刀继电器电路，所述双刀继电器包括依次设置的三对端子，三对端子分别连接至所述后端电路的正负输出端out2+/out2-、所述前端电路的正负输入端out1+/out1-和所述后端电路的负正输出端out2-/out2+；当正向连接时，所述双刀继电器将所述后端电路的正负输出端out2+/out2-连接至所述前端电路的正负输入端out1+/out1-，当反向连接时，所述双刀继电器将所述后端电路的负正输出端out2-/out2+连接至所述前端电路的正负输入端out1+/out1-；所述比较电路的输出端连接至所述开关电路的输入端，所述开关电路的输出端连接至所述双刀继电器的输入端，使所述后端电路的输出端的极性总是与所述前端电路的输入端的极性相同。

3、优选地，所述双刀继电器的输出回路包括依次设置的三对端子，所述三对端子包括依次设置的第一端子对、第二端子对和第三端子对，所述第一端子对分别连接至所述后端电路的正极输出端out2+和负极输出端out2-，所述第二端子对分别连接至所述前端电路的正极输入端out1+和负极输入端out1-，所述第三端子对分别连接至所述后端电路的负极输出端out2-和正极输出端out2+。

4、优选地，所述比较电路包括运算放大器u1，所述运算放大器u1的同相输入端和反相输入端分别连接有第一分压电路和第二分压电路，所述运算放大器u1的同相输入端通过第一限流电阻r1连接至所述后端电路的负极输出端out2-，所述运算放大器u1的反相输入端通过第二限流电阻r2连接至所述后端电路的正极输出端out2+。

5、优选地，所述第一分压电路和所述第二分压电路并联于电源vdd与公共地之间，所述第一分压电路包括第三电阻r3和第五电阻r5，所述第二分压电路包括第四电阻r4和第六电阻r6；所述运算放大器的同相输入端连接至第三电阻r3和第五电阻r5的中点，所述运算放大器u1的反相输入端连接至第四电阻r4和第六电阻r6的中点。

6、优选地，所述运算放大器u1的同相输入端与公共地之间还连接有第一电容c1，所述运算放大器u1的反相输入端与公共地之间还连接有第五电容c5，所述第一电容c1和所述第五电容c5起到滤除干扰的作用。

7、优选地，所述开关电路包括三极管q1，所述运算放大器u1的输出端通过第三分压电路连接至所述三极管q1的基极，所述三极管q1的发射极连接至公共地，所述三极管q1的集电极通过第十电阻r10连接至所述双刀继电器的控制回路的正极。

8、优选地，所述第三分压电路包括第八电阻r8和第九电阻r9，所述第八电阻r8和所述第九电阻r9串联后，一端连接至所述运算放大器u1的输出端，另一端连接至公共地，所述三极管q1的基极连接至所述第八电阻r8和所述第九电阻r9的中点。

9、优选地，所述双刀继电器的控制回路的负极通过第二二极管d2连接至电源vdd，所述双刀继电器的控制回路的正极和负极之间并联有第一二极管d1和第二电容c2，所述第二二极管d2的阳极连接至电源vdd，所述第二二极管d2的阴极连接至所述第一二极管d1的阴极，所述第一二极管d1的阳极连接至所述开关电路的输出端。

10、上述基于运放控制继电器的自动防反接电路中，所述双刀继电器电路的输出端具有正向输出方式和反向输出方式两种，当正确接入时，所述双刀继电器为正向输出方式，所述前端电路的正负极输入端连接至后端电路的正负极输出端；当反向连接时，所述双刀继电器为反向输出方式，所述前端电路的正负极输入端连接至所述后端电路的负正极输出端。所述双刀继电器的输出方式由所述开关电路控制，实现其由正向输出方式向反向输出方式的自动切换，使反向接入的后端电路的输出端自动切换为正常接入，无需人为干涉，且电路结构简单、成本低廉，实用性好，易于实现，便于推广。

技术特征：

1.一种基于运放控制继电器的自动防反接电路，电性连接于前端电路与后端电路之间，其特征在于，所述自动防反接电路包括与所述前端电路连接的输入端out1+和out1-、以及与所述后端电路连接的输出端out2+和out2-；所述自动防反接电路还包括依次连接的比较电路、开关电路和双刀继电器电路，所述双刀继电器包括依次设置的三对端子，三对端子分别连接至所述后端电路的正负输出端out2+/out2-、所述前端电路的正负输入端out1+/out1-和所述后端电路的负正输出端out2-/out2+；当正向连接时，所述双刀继电器将所述后端电路的正负输出端out2+/out2-连接至所述前端电路的正负输入端out1+/out1-，当反向连接时，所述双刀继电器将所述后端电路的负正输出端out2-/out2+连接至所述前端电路的正负输入端out1+/out1-；所述比较电路的输出端连接至所述开关电路的输入端，所述开关电路的输出端连接至所述双刀继电器的输入端，使所述后端电路的输出端的极性总是与所述前端电路的输入端的极性相同。

2.如权利要求1所述的基于运放控制继电器的自动防反接电路，其特征在于，所述双刀继电器的输出回路包括依次设置的三对端子，所述三对端子包括依次设置的第一端子对、第二端子对和第三端子对，所述第一端子对分别连接至所述后端电路的正极输出端out2+和负极输出端out2-，所述第二端子对分别连接至所述前端电路的正极输入端out1+和负极输入端out1-，所述第三端子对分别连接至所述后端电路的负极输出端out2-和正极输出端out2+。

3.如权利要求1所述的基于运放控制继电器的自动防反接电路，其特征在于，所述比较电路包括运算放大器u1，所述运算放大器u1的同相输入端和反相输入端分别连接有第一分压电路和第二分压电路，所述运算放大器u1的同相输入端通过第一限流电阻r1连接至所述后端电路的负极输出端out2-，所述运算放大器u1的反相输入端通过第二限流电阻r2连接至所述后端电路的正极输出端out2+。

4.如权利要求3所述的基于运放控制继电器的自动防反接电路，其特征在于，所述第一分压电路和所述第二分压电路并联于电源vdd与公共地之间，所述第一分压电路包括第三电阻r3和第五电阻r5，所述第二分压电路包括第四电阻r4和第六电阻r6；所述运算放大器的同相输入端连接至第三电阻r3和第五电阻r5的中点，所述运算放大器u1的反相输入端连接至第四电阻r4和第六电阻r6的中点。

5.如权利要求1所述的基于运放控制继电器的自动防反接电路，其特征在于，所述运算放大器u1的同相输入端与公共地之间还连接有第一电容c1，所述运算放大器u1的反相输入端与公共地之间还连接有第五电容c5，所述第一电容c1和所述第五电容c5起到滤除干扰的作用。

6.如权利要求3所述的基于运放控制继电器的自动防反接电路，其特征在于，所述开关电路包括三极管q1，所述运算放大器u1的输出端通过第三分压电路连接至所述三极管q1的基极，所述三极管q1的发射极连接至公共地，所述三极管q1的集电极通过第十电阻r10连接至所述双刀继电器的控制回路的正极。

7.如权利要求6所述的基于运放控制继电器的自动防反接电路，其特征在于，所述第三分压电路包括第八电阻r8和第九电阻r9，所述第八电阻r8和所述第九电阻r9串联后，一端连接至所述运算放大器u1的输出端，另一端连接至公共地，所述三极管q1的基极连接至所述第八电阻r8和所述第九电阻r9的中点。

8.如权利要求6所述的基于运放控制继电器的自动防反接电路，其特征在于，所述双刀继电器的控制回路的负极通过第二二极管d2连接至电源vdd，所述双刀继电器的控制回路的正极和负极之间并联有第一二极管d1和第二电容c2，所述第二二极管d2的阳极连接至电源vdd，所述第二二极管d2的阴极连接至所述第一二极管d1的阴极，所述第一二极管d1的阳极连接至所述开关电路的输出端。

技术总结
本发明公开了一种基于运放控制继电器的自动防反接电路，电性连接于前端电路与后端电路之间，所述自动防反接电路还包括依次连接的比较电路、开关电路和双刀继电器电路，所述双刀继电器电路的输出端具有正向输出方式和反向输出方式两种，当正确接入时，所述双刀继电器为正向输出方式，所述前端电路的正负极输入端连接至后端电路的正负极输出端；当反向连接时，所述双刀继电器为反向输出方式，所述前端电路的正负极输入端连接至所述后端电路的负正极输出端。所述双刀继电器的输出方式由所述开关电路控制，实现其由正向输出方式向反向输出方式的自动切换，使反向接入的后端电路的输出端自动切换为正常接入，无需人为干涉，且电路结构简单、实用性好。

技术研发人员：朱钦柳
受保护的技术使用者：深圳市高斯宝电气技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13