本實(shí)用新型涉及一種充電保護(hù)電路，具體是指一種BMS用充電切換保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
BMS的全稱為BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，即電池管理系統(tǒng)。電池管理系統(tǒng)(BMS)主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過(guò)度充電和過(guò)度放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。均衡技術(shù)是目前世界正在致力研究與開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，其具體作用即是為單體電池均衡充電，使電池組中各個(gè)電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。
如今的BMS設(shè)計(jì)時(shí)由于其自身的計(jì)算與控制能力以及現(xiàn)有的電池充放電設(shè)計(jì)電路的缺陷，BMS將會(huì)允許蓄電池在自身進(jìn)行充電的過(guò)程中繼續(xù)對(duì)負(fù)載提供相應(yīng)的電能。而在蓄電池持續(xù)的充放電過(guò)程中，很容易對(duì)蓄電池的功能造成損害，導(dǎo)致蓄電池使用壽命縮短，還可能導(dǎo)致蓄電池溫度持續(xù)升高，甚至致使蓄電池發(fā)生爆炸。如此便會(huì)大大影響產(chǎn)品的正常使用，甚至對(duì)產(chǎn)品的使用安全造成極大的隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于克服上述問(wèn)題，提供一種BMS用充電切換保護(hù)電路，使得蓄電池在自身充電時(shí)不會(huì)再對(duì)相應(yīng)的負(fù)載進(jìn)行供電，降低了BMS的計(jì)算與控制量，避免了蓄電池持續(xù)充放電對(duì)其自身的損害，提高了蓄電池的使用壽命，并更好的提高了蓄電池充電的安全性。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種BMS用充電切換保護(hù)電路，包括蓄電池G，分別與蓄電池G相連接的輸出供電電路和輸入保護(hù)電路，串接在輸出供電電路和輸入保護(hù)電路之間且用于控制蓄電池G對(duì)外供電的充放電控制電路；所述充放電控制電路由時(shí)間繼電器K，以及P極與時(shí)間繼電器K相連接、N極經(jīng)時(shí)間繼電器K的常閉觸點(diǎn)K-1后與蓄電池G的正極相連接的二極管D5組成。
進(jìn)一步的，所述輸出供電電路由三極管VT1，三極管VT2，三極管VT3，三極管VT4，N極與三極管VT1的基極相連接、P極與三極管VT4的集電極相連接的二極管D1，一端經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的發(fā)射極相連接、另一端與二極管D1的P極相連接的滑動(dòng)變阻器RP1，一端與二極管D1的N極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電阻R1，一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端與三極管VT3的基極相連接的電阻R3，正極與三極管VT1的集電極相連接、負(fù)極與三極管VT2的發(fā)射極相連接的電容C1，正極與三極管VT4的集電極相連接、負(fù)極與三極管VT3的基極相連接的電容C2，一端與電容C2的正極相連接、另一端與三極管VT3的集電極相連接的電阻R4，N極與三極管VT2的基極相連接、P極經(jīng)電阻R5后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的二極管D2，正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負(fù)極與二極管D2的P極相連接的電容C3，以及一端與三極管VT4的基極相連接、另一端與電容C3的正極相連接的電阻R6組成；其中，三極管VT2的集電極與三極管VT3的基極相連接，二極管D1的P極與二極管D5的N極相連接，電容C1的負(fù)極與蓄電池G的負(fù)極相連接，三極管VT4的發(fā)射極與電容C3的負(fù)極組成該輸出供電電路的輸出端。
再進(jìn)一步的，所述輸入保護(hù)電路由三極管VT5，單向晶閘管VS1，單向晶閘管VS1，正極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、負(fù)極與三極管VT5的集電極相連接的電容C4，一端與電容C4的負(fù)極相連接、另一端與單向晶閘管VS1的P極相連接的電阻R7，正極與電容C4的負(fù)極相連接、負(fù)極與單向晶閘管VS2的控制極相連接的電容C5，P極與三極管VT5的基極相連接、N極與單向晶閘管VS1的控制極相連接的二極管D3，N極經(jīng)電阻R8后與電容C4的正極相連接、P極經(jīng)電阻R9后與二極管D3的P極相連接的穩(wěn)壓二極管D4，一端與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連接、另一端與單向晶閘管VS2的P極相連接的電阻R10，以及P極與穩(wěn)壓二極管D4的N極相連接的二極管D6組成；其中，單向晶閘管VS1的N極與單向晶閘管VS2的N極相連接，電容C4的正極與三極管VT4的發(fā)射極相連接，單向晶閘管VS1的N極與電容C3的負(fù)極相連接，二極管D6的N極與蓄電池G的正極相連接，單向晶閘管VS2的P極與蓄電池G的負(fù)極相連接，電容C4的正極與單向晶閘管VS2的N極組成該輸入保護(hù)電路的輸入端。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
本實(shí)用新型使得蓄電池在自身充電時(shí)不會(huì)再對(duì)相應(yīng)的負(fù)載進(jìn)行供電，降低了BMS的計(jì)算與控制量，避免了蓄電池持續(xù)充放電對(duì)其自身的損害，提高了蓄電池的使用壽命，并更好的提高了蓄電池充電的安全性；
本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置時(shí)間繼電器的方式來(lái)達(dá)到延遲切斷蓄電池對(duì)負(fù)載供電的目的，避免了負(fù)載因供電終端而導(dǎo)致運(yùn)行發(fā)生停止，更好的維持了負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)，提高了負(fù)載的運(yùn)行穩(wěn)定性；
本實(shí)用新型設(shè)置有二極管D5和二極管D6，能夠很好的限制電流的流向，避免電流逆向流動(dòng)導(dǎo)致電路運(yùn)行出現(xiàn)紊亂，提高了電路運(yùn)行的穩(wěn)定性。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的充電切換保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例
如圖1所示，一種BMS用充電切換保護(hù)電路，包括蓄電池G，分別與蓄電池G相連接的輸出供電電路和輸入保護(hù)電路，串接在輸出供電電路和輸入保護(hù)電路之間且用于控制蓄電池G對(duì)外供電的充放電控制電路；所述充放電控制電路由時(shí)間繼電器K，以及P極與時(shí)間繼電器K相連接、N極經(jīng)時(shí)間繼電器K的常閉觸點(diǎn)K-1后與蓄電池G的正極相連接的二極管D5組成。
輸出供電電路由三極管VT1，三極管VT2，三極管VT3，三極管VT4，滑動(dòng)變阻器RP1，二極管D1，二極管D2，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電容C1，電容C2，以及電容C3組成。
連接時(shí)，二極管D1的N極與三極管VT1的基極相連接、P極與三極管VT4的集電極相連接，滑動(dòng)變阻器RP1的一端經(jīng)電阻R2后與三極管VT1的發(fā)射極相連接、另一端與二極管D1的P極相連接，電阻R1的一端與二極管D1的N極相連接、另一端與三極管VT2的發(fā)射極相連接，電阻R3的一端與三極管VT1的集電極相連接、另一端與三極管VT3的基極相連接，電容C1的正極與三極管VT1的集電極相連接、負(fù)極與三極管VT2的發(fā)射極相連接，電容C2的正極與三極管VT4的集電極相連接、負(fù)極與三極管VT3的基極相連接，電阻R4的一端與電容C2的正極相連接、另一端與三極管VT3的集電極相連接，二極管D2的N極與三極管VT2的基極相連接、P極經(jīng)電阻R5后與三極管VT2的發(fā)射極相連接，電容C3的正極與三極管VT3的發(fā)射極相連接、負(fù)極與二極管D2的P極相連接，電阻R6的一端與三極管VT4的基極相連接、另一端與電容C3的正極相連接。
其中，三極管VT2的集電極與三極管VT3的基極相連接，二極管D1的P極與二極管D5的N極相連接，電容C1的負(fù)極與蓄電池G的負(fù)極相連接，三極管VT4的發(fā)射極與電容C3的負(fù)極組成該輸出供電電路的輸出端。
該輸出供電電路的輸出端與負(fù)載相連接，并將處理后的電能提供給負(fù)載使用。
電阻R1選用阻值為1KΩ的電阻，該電阻R1作為二極管D1的限流電阻，以避免二極管D1因通過(guò)的電流過(guò)大而損壞，保證了其使用的穩(wěn)定性；同時(shí)，通過(guò)二極管D1的管壓將三極管VT1的發(fā)射極正向偏置電壓鉗位在一個(gè)固定值上，根據(jù)三極管的內(nèi)部電流分配原則可知，該三極管VT1在正常工作時(shí)，只要滑動(dòng)變阻器RP1的阻值不改變，其集電極的電流將為一個(gè)穩(wěn)定值，即可以得知，當(dāng)需要調(diào)節(jié)其輸出電流時(shí)可以通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器RP1的阻值的方式來(lái)完成。二極管D1可以選用發(fā)光二極管也可以選用普通的1N5401二極管，滑動(dòng)變阻器RP1則選用最高阻值為500Ω的滑動(dòng)變阻器，電阻R2為固定值的電阻，主要作用是為了避免三極管VT1的基極與發(fā)射極短路，其阻值為30-50Ω即可。電容C1和電容C2均為緩沖電容，其容值均為110μF。
三極管VT3和三極管VT4與電阻R3、電阻R4以及電阻R6組成一個(gè)放大電路，可以對(duì)三極管VT1輸出的電流進(jìn)行放大處理，其中的電阻R3的阻值為10KΩ，電阻R4和電阻R6的阻值均為300Ω。三極管VT2、二極管D2以及電阻R5則是共同組成了一個(gè)限流電路?？紤]到電流強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)或者變化過(guò)于頻繁容易造成蓄電池的損壞，特意在此增加一個(gè)限流電路，以在電流過(guò)高時(shí)能夠即時(shí)的完成對(duì)電池的限流作用。當(dāng)電流強(qiáng)度在限定的范圍之下時(shí)，電阻R5兩端的電壓不足以使得三極管VT2和二極管D2導(dǎo)通，此時(shí)電路正常向后供電；而在電流強(qiáng)度超過(guò)限定電流時(shí)，電阻R5兩端的電壓升高，使得三極管VT2和二極管D2導(dǎo)通，進(jìn)而使得三極管VT2能夠進(jìn)行分流，避免了主電路電流的進(jìn)一步升高，從而保護(hù)了后續(xù)電路的正常運(yùn)行。此處的電阻R5的阻值為10Ω，二極管D2選用型號(hào)為1N4001的二極管。電容C3是保護(hù)電容，其容值為220μF。
上述的三極管VT1的型號(hào)為2N2369，三極管VT2的型號(hào)為DX210C，三極管VT3的型號(hào)為3DK4B，三極管VT4的型號(hào)為3DD263C。
輸入保護(hù)電路由三極管VT5，單向晶閘管VS1，單向晶閘管VS1，二極管D3，穩(wěn)壓二極管D4，二極管D6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻R10，電容C4，以及電容C5組成。
連接時(shí)，正極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、負(fù)極與三極管VT5的集電極相連接的電容C4，一端與電容C4的負(fù)極相連接、另一端與單向晶閘管VS1的P極相連接的電阻R7，正極與電容C4的負(fù)極相連接、負(fù)極與單向晶閘管VS2的控制極相連接的電容C5，P極與三極管VT5的基極相連接、N極與單向晶閘管VS1的控制極相連接的二極管D3，N極經(jīng)電阻R8后與電容C4的正極相連接、P極經(jīng)電阻R9后與二極管D3的P極相連接的穩(wěn)壓二極管D4，一端與穩(wěn)壓二極管D4的P極相連接、另一端與單向晶閘管VS2的P極相連接的電阻R10，P極與穩(wěn)壓二極管D4的N極相連接的二極管D6。
其中，單向晶閘管VS1的N極與單向晶閘管VS2的N極相連接，電容C4的正極與三極管VT4的發(fā)射極相連接，單向晶閘管VS1的N極與電容C3的負(fù)極相連接，二極管D6的N極與蓄電池G的正極相連接，單向晶閘管VS2的P極與蓄電池G的負(fù)極相連接，電容C4的正極與單向晶閘管VS2的N極組成該輸入保護(hù)電路的輸入端。
在該輸入保護(hù)電路的輸入端上僅能接13-14V的直流電源。
在蓄電池充電且其自身電壓不到其額定電壓時(shí)，穩(wěn)壓二極管D4截止，三極管VT3正向偏置導(dǎo)通，電流經(jīng)過(guò)容值為1μF的電容C5后觸發(fā)單向晶閘管VS2導(dǎo)通，電路正常供電，對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。其中電容C4的容值為73μF，作為緩沖電容以保護(hù)內(nèi)部的元器件，避免前置電路損壞產(chǎn)生電流波動(dòng)損壞各項(xiàng)元器件。在蓄電池充電完成，其額定電壓達(dá)到13V的額定值時(shí)，穩(wěn)壓二極管D4被擊穿，電流經(jīng)電阻R9流向三極管VT5，使得三極管VT5反向偏置截止，且二極管D3導(dǎo)通觸發(fā)單向晶閘管VS1，電容C5正極的電荷經(jīng)單向晶閘管VS1加載在單向晶閘管VS2的N極上，使得單向晶閘管VS2得到瞬時(shí)的反向電壓而截止，進(jìn)而斷開(kāi)了電路對(duì)蓄電池的供電。其中，電阻R10設(shè)置的目的是保護(hù)穩(wěn)壓二極管D4，避免該穩(wěn)壓二極管D4因電流過(guò)高而損壞，其阻值為720Ω。電阻R8設(shè)置在主電路中，可以很好的對(duì)輸出的電流進(jìn)行緩沖，其阻值為130Ω。二極管D6的設(shè)置目的是限制電流的流向，避免蓄電池的電流回流，更好的保護(hù)蓄電池的使用，同時(shí)降低了電路的耗能。
上述的二極管D3和二極管D6的型號(hào)均為1N4148，穩(wěn)壓二極管D4的選用額定電壓為13V的穩(wěn)壓二極管，單向晶閘管VS1和單向晶閘管VS2的型號(hào)均為BCR1AM，三極管VT5的型號(hào)為C9012。
充放電控制電路在有直流電源接入時(shí)運(yùn)行，且在電流流經(jīng)時(shí)間繼電器K后0.5-2秒后控制該時(shí)間繼電器的常閉觸點(diǎn)K-1斷開(kāi)，以切斷蓄電池對(duì)后續(xù)電路與負(fù)載的供電。時(shí)間繼電器K的常閉觸點(diǎn)K-1的具體斷開(kāi)時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行調(diào)整，其具體的調(diào)整方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員的技術(shù)常識(shí)，在此不進(jìn)行贅述。二極管D5選用型號(hào)為1N4148的二極管，其主要的設(shè)置目的是為了限制電流的流向，避免電流逆流而觸發(fā)時(shí)間繼電器K，提高了產(chǎn)品的準(zhǔn)確性。
工作時(shí)，在不對(duì)蓄電池充電時(shí)，蓄電池內(nèi)的電能經(jīng)輸出供電電路后供給負(fù)載使用。而在對(duì)蓄電池充電時(shí)，直流電源輸入的電流同時(shí)經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器K和輸入保護(hù)電路，經(jīng)過(guò)出入保護(hù)電路處理后的電流將直接導(dǎo)入蓄電池并對(duì)其進(jìn)行充電，而經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器K的電流則直接進(jìn)入輸出供電電路，并最終對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電，而時(shí)間繼電器K在通電0.5-2秒后則切斷其常閉觸點(diǎn)K-1，以斷開(kāi)蓄電池G對(duì)后續(xù)電路和負(fù)載的供電。設(shè)置時(shí)間繼電器K的目的是為了避免對(duì)負(fù)載的供電中斷，以更好的維持負(fù)載的正常運(yùn)行，以保護(hù)負(fù)載的使用安全與運(yùn)行穩(wěn)定性，大大提高了產(chǎn)品的使用效果。
如上所述，便可很好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。