一种充电电流的防倒灌电路、方法、系统及装置与流程

本技术涉及充电电路的，尤其涉及一种充电电流的防倒灌电路、方法、系统及装置。

背景技术：

1、目前储能电源产品普遍采用锂电池储能，为了提高充电电路的转换效率多数会使用buck-boost同步整流变换器，在充电末期或充电电路停止期间存在电池电流倒灌回充电电路的问题，为解决这一问题，目前市面上产品主要使用专用oring控制器加mos管的方案，这种方式电路复杂，成本很高，调试相对复杂。

2、因此，如何降低充电时电流的防倒灌成本，是个亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种充电电流的防倒灌电路、方法、系统及装置，可以通过简单器件实现充电电流的防倒灌，从而降低电路成本。

2、本技术第一方面提供了一充电电流的防倒灌电路，包括：电流检测模块和倒灌开关模块；

3、所述电流检测模块，用于检测所述倒灌开关模块的电流方向，并根据所述电流方向改变内部导通方式；

4、所述倒灌开关模块，用于根据所述电流检测模块的内部导通方式，调整所述倒灌开关模块的压降，从而控制所述倒灌开关模块的导通或断开；

5、所述电流检测模块包括供能输入端、触发输出端、第一输出端和第二输出端，所述倒灌开关模块包括充电输入端、触发输入端、第一输入端和第二输入端；

6、所述电流检测模块的供能输入端连接外部的直流信号源；所述倒灌开关模块的充电输入端连接外部的供电电路；

7、所述电流检测模块的触发输出端连接所述倒灌开关模块的触发输入端；

8、所述电流检测模块的第一输出端连接所述倒灌开关模块的第一输入端，用于在充电电流倒灌时，调节所述倒灌开关模块的内部压降；

9、所述电流检测模块的第二输出端连接所述倒灌开关模块的第二输入端和外部的用电负载。

10、通过采用上述技术方案，使用电流检测模块获取电流方向并判断电流是否倒灌，在电流倒灌时调节倒灌开关模块的内部压降，通过调节压降使充电电流截止，以简单的器件实现电流防倒灌的功能。

11、可选的，所述电路还包括滤波模块；

12、所述滤波模块用于产生一个交流分路，滤去干扰信号；

13、所述滤波模块的一端连接所述直流信号源与所述电流检测模块的连接处，另一端连接所述供电电路与所述倒灌开关模块的连接处。

14、通过采用上述技术方案，形成交流信号旁路，将不需要的干扰信号经滤波模块泄放排出，从而提高信号的稳定性。

15、可选的，所述电路还包括稳压保护模块;

16、所述稳压保护模块用于确保所述倒灌开关模块的压降被嵌位到所述稳压保护模块的击穿电压，提高电路可靠性；

17、所述稳压保护模块的一端，连接所述第一输入端与所述触发输入端的连接处，所述稳压保护模块的另一端，连接所述充电输入端和所述充电输出端的连接处。

18、通过采用上述技术方案，确保倒灌开关模块的内部通路电压被嵌位到稳压保护模块的击穿电压，从而保护倒灌开关模块的触发端不被损坏，提高电路可靠性。

19、可选的，所述电流检测模块包括第一电阻器、第二电阻器、第三电阻器、第一三极管和第二三极管；

20、所述第一电阻器的一端连接所述直流信号源，另一端连接所述第一三极管的集电极和所述第二电阻器的一端，所述第二电阻器的另一端连接所述倒灌开关模块的触发输入端；

21、所述第一三极管的发射极连接所述倒灌开关模块的第一输入端；

22、所述第三电阻器的一端连接所述直流信号源和所述第一电阻器的连接处，另一端连接所述第二三极管的发射极、所述第二三极管的基极和所述第一三极管的基极；

23、所述第二三极管的集电极连接所述倒灌开关模块的第二输入端。

24、通过采用上述技术方案，通过多个电阻器形成上拉电阻，在电流方向正常时通过上拉电阻拉高倒灌开关模块的触发端，使充电电流正常输出至负载，同时通过两个三极管形成镜像源电流，构成第二三极管导通、第一三极管断开的情况；一旦电流发生倒灌，第一三极管会导通，而第二三极管会截止，使倒灌开关模块的第一输入端和触发输入端的压降近似为0v，从而使充电电流截止，实现电流防倒灌的效果。

25、可选的，所述倒灌开关模块包括mos管；

26、所述mos管的源极连接所述第一三极管的发射极和所述供电电路，所述mos管的栅极连接所述第二电阻器的另一端，所述mos管的漏极连接所述第二三极管的集电极和所述用电负载。

27、通过采用上述技术方案，使用上述电流检测模块使mos管的源极和漏极电压差接近0v，实现电流防倒灌；同时由于充电电流经mos管沟道传输，mos管的内阻小，从而使截止对信号的损耗也小。

28、可选的，所述滤波模块包括电容器；

29、所述电容器的一端连接所述直流信号源和所述第一电阻器的连接处，另一端连接所述供电电路和所述mos管的连接处。

30、通过采用上述技术方案，运用了电容器通交流阻直流的特性，电容器作为防倒灌电路的旁路电容，滤去不需要的干扰信号，提高信号的稳定性。

31、可选的，所述稳压保护模块包括稳压管；

32、所述稳压管的正极连接所述第一三极管与所述mos管的连接处，所述稳压管的负极连接所述第二电阻器和所述mos管的连接处。

33、通过采用上述技术方案，稳压保护模块可以采取一个稳压管作为上述mos管的栅极保护器件，保证mos管的栅极与源极之间的电压被嵌位到稳压管的击穿电压，从而提高电路的可靠性。

34、本技术第二方面提供了一种充电电流的防倒灌方法，应用于充电电路，所述方法包括：

35、控制所述充电电路处于平衡状态，并判断所述充电电路中是否存在充电电流；

36、若所述充电电路中存在所述充电电流，则控制所述充电电路中由所述平衡状态转为失衡状态；

37、若所述充电电路处于所述失衡状态，则获取所述充电电流的电流方向；

38、根据所述电流方向，调整所述充电电路的内部导通方式，从而控制所述充电电路的导通或断开。

39、通过采用上述技术方案，检测电流方向后，根据电流方向控制充电电路的内部器件导通或断开，从而在出现电流倒灌现象时，及时断开充电电路，实现电流防倒灌的效果。

40、本技术第三方面提供了一种充电电流的防倒灌系统，包括：

41、电流检测模块，用于控制所述充电电路处于平衡状态，并判断所述充电电路中是否存在充电电流；

42、所述电流检测模块，还用于若所述充电电路中存在所述充电电流，则控制所述充电电路中由所述平衡状态转为失衡状态；

43、所述电流检测模块，还用于若所述充电电路处于所述失衡状态，则获取所述充电电流的电流方向；

44、倒灌开关模块，用于根据所述电流方向，调整所述充电电路的内部导通方式，从而控制所述充电电路的导通或断开。

45、本技术第四方面提供了一种装置，所述装置承载有上述充电电流的防倒灌电路的电路结构。

46、综上所述，本技术至少包括以下一种有益效果：

47、1.通过多个电阻器形成上拉电阻，在电流方向正常时通过上拉电阻拉高倒灌开关模块的触发端，使充电电流正常输出至负载，同时通过两个三极管形成镜像源电流，构成第二三极管导通、第一三极管断开的情况；一旦电流发生倒灌，第一三极管会导通，而第二三极管会截止，使倒灌开关模块的充电输入端和充电输出端的电压差接近0v，从而使充电电流截止，实现电流防倒灌的效果。

48、2.使用mos管进行由于充电电流经mos管沟道传输，mos管的内阻小，从而在电流发生倒灌时，进行关断充电电路的操作对信号的损耗也小，提高了电路效率，实现了节能环保的效果。

49、3.由于电路的构造简单，使得本技术提出的充电电路具备优良的瞬态特性，实测中可以达到微秒级别的响应速度，在电流倒灌时具备可靠性。