專利名稱：一種充電器保護(hù)電路、含有該電路的充電器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)車及混合動(dòng)力車充電領(lǐng)域，尤其涉及一種充電器保護(hù)電路及含有 該電路的充電器及其控制方法。
背景技術(shù)：
目前，包括鋰離子電池在內(nèi)的動(dòng)力電池已經(jīng)開始逐漸應(yīng)用于各種車輛，像自行車、 轎車及各種運(yùn)輸類車輛，動(dòng)力電池作為一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行的重要?jiǎng)恿υ?，其充放電的性?將直接影響車輛的動(dòng)力性及續(xù)航里程。為了方便車輛行駛過程中能夠在動(dòng)力電池饋電的時(shí) 候及時(shí)給動(dòng)力電池充電，除了靠路邊設(shè)置的充電系統(tǒng)給動(dòng)力電池充電外，部分車輛自身內(nèi) 部設(shè)置了車載充電器，只要有電源就能實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛動(dòng)力電池的充電。而動(dòng)力電池組具有高達(dá)幾十伏甚至上百伏、上千伏的電壓值和高達(dá)幾十安時(shí)甚至 上百安時(shí)的高容量。給這種動(dòng)力電池組充電時(shí)，其充電器的輸出電壓是很高的，如果在充電 的過程中出現(xiàn)短路等情況時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊電流燒壞充電器甚至動(dòng)力電池組，嚴(yán)重 時(shí)可能導(dǎo)致充電器產(chǎn)生爆炸。

圖1示出了一種車輛動(dòng)力電池用的傳統(tǒng)充電器，該充電器包括AC/DC轉(zhuǎn)換器，與 AC/DC轉(zhuǎn)換器電連接的AC/DC轉(zhuǎn)換控制器，及與AC/DC轉(zhuǎn)換控制器電連接的電壓采樣電路， 電壓采樣電路的另一端與充電器的輸出端電連接。AC/DC轉(zhuǎn)換器用于將充電器接收到的交流電轉(zhuǎn)換為直流電并為動(dòng)力電池進(jìn)行充 H1^ οAC/DC轉(zhuǎn)換控制器用于控制AC/DC轉(zhuǎn)換器開啟或者停止工作。電壓采樣電路用于采集電壓Vfb，并將Vfb反饋給AC/DC轉(zhuǎn)換控制器，通過AC/DC 轉(zhuǎn)換控制器控制AC/DC轉(zhuǎn)換器開啟或者停止工作；Vfb為AC/DC轉(zhuǎn)換控制器控制AC/DC轉(zhuǎn) 換器正常工作時(shí)的電壓，即當(dāng)電壓采樣電路采集到的電壓為Vfb時(shí)，AC/DC轉(zhuǎn)換控制器才會(huì) 控制AC/DC轉(zhuǎn)換器正常工作，換句話說，當(dāng)AC/DC轉(zhuǎn)換器正常工作，電壓采樣電路采集到的 電壓始終都為Vfb，只有電壓采樣電路采集到的電壓發(fā)生變化而不是Vfb時(shí)，AC/DC轉(zhuǎn)換控 制器接收到此電壓信號(hào)后控制AC/DC轉(zhuǎn)換器停止工作，但是在充電器發(fā)生短路時(shí)，電壓采 樣電路采集到的電壓始終都為Vfb，這就不能及時(shí)停止AC/DC轉(zhuǎn)換器的工作，從而對(duì)充電器 造成不可避免的損壞，甚至?xí)p壞正在進(jìn)行充電的動(dòng)力電池。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中在充電器給動(dòng)力電池充電時(shí)發(fā)生短路而產(chǎn)生損壞充 電器或者動(dòng)力電池的問題，提供一種充電器保護(hù)電路，當(dāng)所述電路接入充電器并在動(dòng)力電 池充電發(fā)生短路時(shí)，不僅可避免充電器被燒壞的情況發(fā)生，而且也不會(huì)對(duì)動(dòng)力電池帶來損 壞，增強(qiáng)了充電器的使用安全性。一種充電器保護(hù)電路，所述充電器保護(hù)電路連接在充電器的正極輸出端與AC/DC 轉(zhuǎn)換控制器之間，所述充電器保護(hù)電路包括開關(guān)管Ql，電壓源VCC，二極管D4、負(fù)載R及負(fù)載R4，所述電壓源VCC及二極管D4的正極分別與所述開關(guān)管Ql的集電極電連接，所述負(fù)載R 的一端和負(fù)載R4的一端分別與所述開關(guān)管Ql的基極電連接，所述負(fù)載R4的另一端及開關(guān) 管Ql的發(fā)射極接地；所述負(fù)載R的另一端用于連接所述充電器的正極輸出端，所述二極管 D4的負(fù)極用于連接充電器的AC/DC轉(zhuǎn)換控制器； 所述VCC > Vfb，Vfb為AC/DC轉(zhuǎn)換控制器控制AC/DC轉(zhuǎn)換器正常工作時(shí)的電壓； 所述負(fù)載R、負(fù)載R4滿足關(guān)系式
權(quán)利要求
1.一種充電器保護(hù)電路，其特征在于，所述充電器保護(hù)電路連接在充電器的輸出端與 AC/DC轉(zhuǎn)換控制器之間；所述充電器保護(hù)電路包括開關(guān)管Ql，電壓源VCC，二極管D4、負(fù)載R及負(fù)載R4，所述電 壓源VCC及二極管D4的正極分別與所述開關(guān)管Ql的集電極電連接，所述負(fù)載R的一端和 負(fù)載R4的一端分別與所述開關(guān)管Ql的基極電連接，所述負(fù)載R4的另一端及開關(guān)管Ql的 發(fā)射極接地；所述負(fù)載R的另一端用于連接所述充電器的輸出端，所述二極管D4的負(fù)極用 于連接充電器的AC/DC轉(zhuǎn)換控制器；所述VCC > Vfb，Vfb為AC/DC轉(zhuǎn)換控制器控制AC/DC轉(zhuǎn)換器正常工作時(shí)的電壓；所述負(fù)載R、負(fù)載R4滿足關(guān)系式^一 = %,VQ1為開關(guān)管Ql的管壓降，V為充電器R4 +R V內(nèi)設(shè)的保護(hù)電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器保護(hù)電路，其特征在于，所述負(fù)載R包括一個(gè)阻值可 進(jìn)行粗調(diào)的負(fù)載Rl，一個(gè)阻值可進(jìn)行微調(diào)的負(fù)載R2和一個(gè)阻值為定值的負(fù)載R3，所述負(fù)載 R1、負(fù)載R2、負(fù)載R3串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器保護(hù)電路，其特征在于，所述開關(guān)管Ql為NPN管或者PNP 管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓源VCC為直流電壓源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電器保護(hù)電路，其特征在于，所述電壓源VCC的電壓值小于 等于36V。
6.一種充電器，包括AC/DC轉(zhuǎn)換器及與其相連的AC/DC轉(zhuǎn)換控制器，所述充電器具有一 個(gè)正極輸出端，和一個(gè)接地的負(fù)極輸出端，其特征在于，所述充電器還包括權(quán)利要求1-5任 意一項(xiàng)所述的保護(hù)電路，所述保護(hù)電路連接在充電器的正極輸出端與AC/DC轉(zhuǎn)換控制器之 間；所述保護(hù)電路包括開關(guān)管Ql，電壓源VCC，二極管D4、負(fù)載R及負(fù)載R4，所述電壓源VCC 及二極管D4的正極分別與所述開關(guān)管Ql的集電極電連接，所述負(fù)載R的一端和負(fù)載R4的 一端分別與所述開關(guān)管Ql的基極電連接，所述負(fù)載R4的另一端及開關(guān)管Ql的發(fā)射極接 地；所述負(fù)載R的另一端連接所述充電器的正極輸出端，所述二極管D4的負(fù)極連接充電器 的AC/DC轉(zhuǎn)換控制器；所述VCC > Vfb，Vfb為AC/DC轉(zhuǎn)換控制器控制AC/DC轉(zhuǎn)換器正常工作時(shí)的電壓；所述負(fù)載R、負(fù)載R4滿足關(guān)系式~^一 = %,VQ1為開關(guān)管Ql的管壓降，V為充電器R4 + R V內(nèi)設(shè)的保護(hù)電壓；所述開關(guān)管Ql可以根據(jù)所述充電器的輸出電壓Vout控制電壓Vfb的大小從而關(guān)斷所 述AC/DC控制器的工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電器，其特征在于，所述充電器的正極輸出端還連接有電 壓采樣電路，所述電壓采樣電路包括負(fù)載R5、R6、R7及電容C3，負(fù)載R6、R7與電容C3相互 并聯(lián)后一端接地，另一端與負(fù)載R5連接，負(fù)載R5的另一端接入充電器的正極輸出端，所述 AC/DC轉(zhuǎn)換控制器電連接接入負(fù)載R5與電容C3的連接點(diǎn)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電器，其特征在于，當(dāng)Vout彡V時(shí)，VQ1，開關(guān)管Ql導(dǎo) 通，其中Va^j開關(guān)管Ql基極的電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電器，其特征在于，當(dāng)Vout< V時(shí)，Vs< Vqi，開關(guān)管Ql截 止，其中Va^j開關(guān)管Ql基極的電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的充電器，其特征在于，所述&= ^^。R + R4
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的充電器，其特征在于，當(dāng)所述開關(guān)管Ql截止時(shí)，二極管D4導(dǎo) 通，電壓源VCC通過二極管D4抬高Vfb。
12.—種權(quán)利要求6所述的充電器的控制方法，其中，包括以下步驟充電器開始工作，電壓采樣電路采集到的電壓為Vfb，AC/DC轉(zhuǎn)換控制器控制AC/DC轉(zhuǎn) 換器正常工作；保護(hù)電路時(shí)刻檢測充電器的輸出電壓Vout，并在開關(guān)管基極得到基極電壓T, Vout χ MFx--；s R + R4保護(hù)電路根據(jù)Vout的大小控制Vfb值的大小從而可以停止AC/DC控制器的工作。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)Vout> V，則V基> Vqi，開關(guān)管 Ql導(dǎo)通，電壓源VCC導(dǎo)通接地，整個(gè)充電器處于正常工作狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)Vout< V時(shí)，則Vs< Vqi，開關(guān) 管Ql截止，二極管D4導(dǎo)通，電壓源VCC通過二極管D4抬高Vfb的值，AC/DC轉(zhuǎn)換控制器控 制AC/DC轉(zhuǎn)換器停止工作，充電器處于短路保護(hù)狀態(tài)。
全文摘要
一種充電器保護(hù)電路，所述充電器保護(hù)電路連接在充電器的正極輸出端與AC/DC轉(zhuǎn)換控制器之間，所述充電器保護(hù)電路包括開關(guān)管Q1，電壓源VCC，二極管D4、負(fù)載R及負(fù)載R4，所述電壓源VCC及二極管D4的正極分別與所述開關(guān)管Q1的集電極電連接，所述負(fù)載R的一端和負(fù)載R4的一端分別與所述開關(guān)管Q1的基極電連接，所述負(fù)載R4的另一端及開關(guān)管Q1的發(fā)射極接地；所述負(fù)載R的另一端用于連接所述充電器的正極輸出端，所述二極管D4的負(fù)極用于連接充電器的AC/DC轉(zhuǎn)換控制器；通過以上技術(shù)方案，不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)充電器的短路保護(hù)，而且也有效避免了對(duì)動(dòng)力電池帶來的損壞。
文檔編號(hào)H02H7/00GK102118016SQ20091023884
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者張建華, 楊翠梅, 石雷, 郭彬 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司