CN203859544U - 一种防电池反装的电池装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防电池反装的电池装置，其包括两个可充电电池，该可充电电池分别串接有作为充放电切换开关的第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器，还包括电池接反防充电路和第一锁定与屏蔽电路，此电池接反防充电路和第一锁定与屏蔽电路依次连接于充电电源与该第一、第二单刀双掷继电器的电源驱动端之间。采用上述方案的防电池反装的电池装置，通过电池接反防充电路检测电池是否接反并输出触发信号给锁定与屏蔽电路，由锁定与屏蔽电路输出控制信号切断第一、第二单刀双掷继电器的驱动电源，从而可达到防止电池反装后对电池进行反向充电的目的，易于实现且实用性强。

Description

一种防电池反装的电池装置

技术领域

本实用新型涉及一种防电池反装的电池装置。 

背景技术

采用可充电电池可以提高资源利用率，避免废弃电池对环境的污染。采用可充电电池就离不开电池充电器。用户使用电池充电器时，若出现反装的情形，接入电源后该电池充电器继续对反装电池进行充电就会导致电池***，十分危险。当今市面上众多的电池充电器，普遍采用防反装的结构避免电池反装，就是当电池反装时，电池的负极接触不到电池充电器的正极片，由此使得电池充电器无法对电池充电。然而这种做法无法在本质上消除电池反装带来的危险，一旦该防反装结构受热变形、老化断裂时，将失去防止电池反装的功能。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种更为可靠的防电池反装的电池装置，通过增加简单的电池接反防充电路即可达到防止电池反装后对电池进行反向充电的目的，易于实现且实用性强。 

一种防电池反装的电池装置，包括两个可充电电池，该可充电电池分别串接有作为充放电切换开关的第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器，还包括电池接反防充电路和第一锁定与屏蔽电路，此电池接反防充电路和第一锁定与屏蔽电路依次连接于充电电源与该第一、第二单刀双掷继电器的电源驱动端之间。 

所述电池接反防充电路包括两个光耦元件和一个充电电源控制三极管，此两个光耦元件的控制输入端分别并接于所述电池的正负两极，此两个光耦元件的输出端相互串接同时连接于充电电源与此充电电源控制三极管的基极之间，此两个光耦元件的输出端分别并接用于阻止回路短接的电阻，此充电电源控制三极管的集电极串连限流电阻后直接连接至充电电源、发射极连接至所述第一、第二单刀双掷继电器的电源驱动端。 

还包括异常保护电路，此异常保护电路包括异常信号输入电路、第二锁定与屏蔽电路和第三继电器，异常信号输入电路的输出端连接第二锁定与屏蔽电路的输入端，第二锁定与屏蔽电路的输出端连接至第三继电器的线圈一端，第三继电器的线圈另一端连接于电源端，第三继电器具有连接于充电回路中用以控制充电回路通断的常开触点。 

上述可充电电池的两端分别并接有反接指示与蜂鸣器电路。 

一种防电池反装的电池装置，包括两个可充电电池，该可充电电池分别串接有作为充放电切换开关的第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器，还包括电池反接与过压保护电路，此电池反接与过压保护电路包括电池反接与充电电压判断电路、第四继电器和第五继电器，此电池反接与充电电压判断电路的输出端连接于第四继电器、第五继电器的线圈一端，第四继电器、第五继电器的线圈另一端连接充电电源；第四继电器的常开触点串接于充电回路中，第五继电器的常开触点串接于充电电源与第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器控制线圈的电源驱动端之间。 

采用上述方案后，本实用新型的防电池反装的电池装置，在可充电电池分别串接有作为充放电切换开关的第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器，并增加了电池接反防充电路和锁定与屏蔽电路，通过电池接反防充电路检测电池是否接反并输出触发信号给锁定与屏蔽电路，由锁定与屏蔽电路输出控制信号切断第一、第二单刀双掷继电器的驱动电源，从而可达到防止电池反装后对电池进行反向充电的目的，易于实现且实用性强。 

附图说明

图1为本实用新型中实施例一的工作原理图； 

图2为实施例一中电池接反防充电路的工作原理图；

图3为本实用新型中实施例二的工作原理图；

图4为实施例二中电池反接与充电电压判断电路的工作原理图；

图5为本实用新型中的第一、第二锁定与屏蔽电路的工作原理图；

图6为本实用新型中的第二锁定与屏蔽电路的另一种工作原理图。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。 

具体实施方式

如图1-2和图5-6所示，为本实用新型一种防电池反装的电池装置的实施例一，包括两个可充电电池BT1、BT2，可充电电池BT1、BT2的两端分别并接有反接指示与蜂鸣器电路。当电池正接时，反接指示与蜂鸣器电路不工作，当电池反接时，此反接指示与蜂鸣器电路发出声光信号指示（提醒）使用者。 

该可充电电池BT1、BT2各串接一个作为充放电切换开关的单刀双掷继电器RY2、RY3，通过单刀双掷继电器RY2、RY3的常闭、常开触点的组合应用，使电池BT1、BT2分别接入电池放电回路或者电池充电回路中。具体地，若单刀双掷继电器RY2、RY3不通电，单刀双掷继电器RY2、RY3的常开触点断开、常闭触点闭合，两电池BT1、BT2串联接入电池放电回路中，而单刀双掷继电器RY2、RY3通电时，该单刀双掷开关继电器RY2、RY3的常开触点闭合、常闭触点断开，两电池BT1、BT2并联接入电池充电回路中。 

增加连接于充电电源与继电器RY2、RY3的电源驱动端之间的电池接反防充电路和第一锁定与屏蔽电路。 

电池接反防充电路包括光耦元件U1、U3，电阻R40，电阻R45-R50和用于控制充电电源的NPN型三极管Q6。光耦元件U1、U3的控制输入端分别并接在电池BT1、BT2的正负极两端，光耦元件U1、U3的输出端各并接一电阻R49、R50，光耦元件U1的输出集电极端连接电阻R49的一端，并经电阻R47连接至充电电源，光耦元件U1的输出发射极端分别连接电阻R50的一端、电阻R49的另一端和光耦元件U2的输出集电极端，光耦元件U2的输出发射极端分别连接电阻R50的另一端、三极管Q6的基极和电阻R48的一端，电阻R48的另一端接地，该三极管Q6的集电极通过限流电阻R40接至充电电源，该三极管Q6的发射极连接继电器RY2、RY3的驱动电源端。其中电阻R49、R50和电阻R47、R48两两同等级，电阻R49、R50的电阻值是电阻R47、R48的十倍以上。 

第一锁定﹠屏蔽电路的电路原理如图5所示，第二锁定﹠屏蔽电路52的电路原理如图5、6所示。参考图5，当触发信号为高电平时，可控硅Q2导通，三极管Q1的基极电平被拉低而截止，三极管Q1的集电极无输出。参考图3，当触发信号为低电平时，三极管S4、三极管S5导通，三极管Q1的基极电平被拉低而截止，三极管Q1的集电极无输出。 

当电池BT1、BT2正接且接触良好时，光耦元件U1和U3导通，三极管Q6也导通，三极管Q6的发射极输出驱动电源给继电器RY2、RY3，继电器RY2、RY3得电，继电器RY2、RY3的常开触点闭合、常闭触点断开，两电池BT1、BT2并联接入电池充电回路中进行充电。 

当电池BT1、BT2其中一个或两个反接或接触不良，光耦元件U1或/和U3不导通，由于电阻R49和R50阻值较大无法短接，三极管Q6无法接通，无法输出驱动电源给继电器RY2、RY3，该继电器RY2、RY3不通电，继电器RY2、RY3的常开触点断开、常闭触点闭合，两电池BT1、BT2串联接入电池放电回路中，不会发生误充电的情形。 

增加一异常保护电路，此异常保护电路包括异常信号输入电路、第二锁定与屏蔽电路和继电器RY1，异常信号输入电路的输出端连接第二锁定与屏蔽电路的输入端，第二锁定与屏蔽电路的输出端连接至继电器RY1的线圈一端，继电器RY1的线圈另一端连接于电源端，继电器RY1具有连接于充电回路中用以控制充电回路通断的常开触点。 

异常信号输入电路采集各种信号（如马达温度，MOS管温度，危险应急信号等），当有异常状况时，输出异常触发信号。 

工作时，合上手动开关S1。 

当异常信号输入电路无输出时，单向可控硅Q2截止，三极管Q1导通，继电器RY1得电，其常开触点吸合，充电回路导通，电池可正常充电，充电指示电路中的充电指示灯亮。 

如图5所示，当异常信号输入电路输出高电平异常触发信号时，此异常触发信号触发单向可控硅Q2导通，三极管Q1的基极电压被拉低，三极管Q1截止，继电器RY1断电，其常开触点断开，充电回路断开，电池不能充电。如图6所示，当异常信号输入电路输出低电平异常触发信号时，三极管S4、三极管S5导通，三极管Q1的基极电平被拉低而截止，继电器RY1断电，其常开触点断开，充电回路断开，电池不能充电。 

如图3-6所示，为本实用新型一种防电池反装的电池装置的实施例二，其与实施例一的区别在于：用电池反接与过压保护电路替代实施例一中的电池接反防充电路和第一锁定与屏蔽电路。 

电池反接与过压保护电路包括电池反接与充电电压判断电路、继电器RY4和继电器RY5，此电池反接与充电电压判断电路的输出端连接于继电器RY4、继电器RY5的线圈一端，继电器RY4、继电器RY5的线圈另一端连接充电电源。继电器RY4的常开触点串接于充电回路中，继电器RY5的常开触点串接于充电电源与继电器RY2、RY3的控制线圈的电源驱动端之间。 

电池反接与充电电压判断电路如图4所示，当充电电源正常时，三极管Q11截止，三极管Q12的基极为高电平，三极管Q12导通，继电器RY4、继电器RY5的线圈得电吸合，其常开触点吸合，充电回路导通，继电器RY2、继电器RY3得电吸合，电池BT1、BT2维持并联充电状态。当充电电源高于稳压管D23的稳压电压时，三极管Q11导通，拉低三极管Q12的基极电平，三极管Q12截止，继电器RY4、继电器RY5的线圈失电释放，其常开触点断开，充电回路断开。 

电池BT1、BT2串联时接入电池放电回路，电池两端电压为24 V，电池BT1、BT2并联时接入电池充电回路，电池两端电压为12 V。 

如图4所示，充电时，若电池BT1、BT2正接，电池电压应为12V，则三极管Q10导通，三极管Q11截止，三极管Q12导通，继电器RY4、继电器RY5的线圈得电吸合，其常开触点闭合，电池BT1、BT2维持正常的充电状态。若电池电压BT1、BT2反接，电池电压低于12V，则三极管Q10截止，三极管Q11导通，三极管Q12截止，继电器RY4、继电器RY5的线圈失电释放，其常开触点断开，电池BT1、BT2无法充电。 

放电时，若电池BT1、BT2正接，电池电压应为24V，则三极管Q10导通，三极管Q11导通，三极管Q12截止，继电器RY4、继电器RY5的线圈失电释放，其常开触点断开，电池BT1、BT2维持放电状态。若电池电压BT1、BT2反接，电池电压低至2-3V，则三极管Q10截止，三极管Q11导通，三极管Q12截止，继电器RY4、继电器RY5的线圈失电释放，其常开触点断开，电池BT1、BT2维持放电状态，但由于其电压很低，影响不大。 

Claims (5)

1.一种防电池反装的电池装置，包括两个可充电电池，其特征在于：该可充电电池分别串接有作为充放电切换开关的第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器，还包括电池接反防充电路和第一锁定与屏蔽电路，此电池接反防充电路和第一锁定与屏蔽电路依次连接于充电电源与该第一、第二单刀双掷继电器的电源驱动端之间。

2.根据权利要求1所述的一种防电池反装的电池装置，其特征在于：所述电池接反防充电路包括两个光耦元件和一个充电电源控制三极管，此两个光耦元件的初级端分别并接于所述电池的正负两极，此两个光耦元件的控制输入端分别并接于所述电池的正负两极，此两个光耦元件的输出端相互串接同时连接于充电电源与此充电电源控制三极管的基极之间，此两个光耦元件的输出端分别并接用于阻止回路短接的电阻，此充电电源控制三极管的集电极串连限流电阻后直接连接至充电电源、发射极连接至所述第一、第二单刀双掷继电器的电源驱动端。

3.根据权利要求1所述的一种防电池反装的电池装置，其特征在于：还包括异常保护电路，此异常保护电路包括异常信号输入电路、第二锁定与屏蔽电路和第三继电器，异常信号输入电路的输出端连接第二锁定与屏蔽电路的输入端，第二锁定与屏蔽电路的输出端连接至第三继电器的线圈一端，第三继电器的线圈另一端连接于电源端，第三继电器具有连接于充电回路中用以控制充电回路通断的常开触点。

4.根据权利要求1所述的一种防电池反装的电池装置，其特征在于：上述可充电电池的两端分别并接有反接指示与蜂鸣器电路。

5.一种防电池反装的电池装置，包括两个可充电电池，该可充电电池分别串接有作为充放电切换开关的第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器，还包括电池反接与过压保护电路，此电池反接与过压保护电路包括电池反接与充电电压判断电路、第四继电器和第五继电器，此电池反接与充电电压判断电路的输出端连接于第四继电器、第五继电器的线圈一端，第四继电器、第五继电器的线圈另一端连接充电电源；第四继电器的常开触点串接于充电回路中，第五继电器的常开触点串接于充电电源与第一单刀双掷继电器、第二单刀双掷继电器控制线圈的电源驱动端之间。