一種應(yīng)急電源防短路保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)急電源防短路保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的進(jìn)步，越來越多人擁有私人汽車，但是往往使用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致很多問題的出現(xiàn)，例如人離開時(shí)忘記關(guān)車燈，或者忘記關(guān)閉車載電子設(shè)備，長時(shí)間使用使得車載的蓄電池很容易就會(huì)出現(xiàn)電量不足的情況，而且在下次啟動(dòng)車輛時(shí)，所使用的電源也是通過該蓄電池提供，當(dāng)蓄電池電量不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致汽車啟動(dòng)失敗，這時(shí)候，就需要使用汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源臨時(shí)為汽車啟動(dòng)提供電源。但是，因?yàn)槠囯姵丶皯?yīng)急啟動(dòng)電源都具有可產(chǎn)生瞬間大電流的特點(diǎn)，若使用應(yīng)急啟動(dòng)電源作為汽車啟動(dòng)電源時(shí)，稍有不注意產(chǎn)生短接或者反接，瞬間可產(chǎn)生上千安培的大電流，不但會(huì)造成應(yīng)急啟動(dòng)電源損壞，甚至造成起火或者導(dǎo)致使用者受傷。
[0003]為此，很多廠家在汽車應(yīng)急啟動(dòng)電源上開始研宄防反接和短路電路，申請(qǐng)?zhí)?00520054634.1的專利公開文件公開了一種多功能汽車啟動(dòng)電源，包括蓄電池、閃燈電路、電量檢測(cè)/顯示電路、射燈、氣泵和正、負(fù)極電池夾，還包括防反接短路保護(hù)電路，所述防反接短路保護(hù)電路由兩個(gè)繼電器以及外圍警報(bào)電路所組成，因?yàn)閼?yīng)急啟動(dòng)電源及汽車電池都具有可產(chǎn)生瞬間大電流的特點(diǎn)，所使用的大型繼電器構(gòu)成的防反接短路保護(hù)電路較為笨重，而且使用過程中必須要配合按鍵開關(guān)，不熟練的人使用容易出現(xiàn)誤操作。
[0004]如今鋰電池的進(jìn)步促使了其大范圍使用，使用鋰電池作為應(yīng)急啟動(dòng)電源已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)普遍的做法，但上述專利公開文件所述應(yīng)急啟動(dòng)電源的保護(hù)電路體積過于龐大和笨重，其往往使用在12V18AH鉛酸免維護(hù)蓄電池，整個(gè)系統(tǒng)大約10公斤重，所以無法考慮便攜的問題，但當(dāng)電源換成鋰電池以后，整個(gè)系統(tǒng)重量僅僅400克，這種保護(hù)設(shè)備的體積與重量就顯然不適合了。而現(xiàn)有的適用于鋰電池的保護(hù)電路雖然結(jié)構(gòu)簡單體積小，但是安全可靠性與傳統(tǒng)保護(hù)相比又有不足。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種體積小、結(jié)構(gòu)簡單，安全性高的的汽車應(yīng)急電源防短路保護(hù)系統(tǒng)，包括備用電池、保護(hù)單元、光耦繼電器U1、電池夾、輸出端口 ；所述保護(hù)單元包括開關(guān)器件單元，防反充單元；所述電池夾包括V+端、V-端、VP端、VN端，所述輸出端口包括OUT+端和OUT-端；電池夾V+端與OUT+端連接，V-端依次通過保護(hù)單元中的防反充單元和開關(guān)器件單元連接至OUT-端，光親繼電器Ul的輸出端負(fù)極連接并控制開關(guān)器件單元，當(dāng)光耦繼電器Ul的輸出端負(fù)極為高電平時(shí)，保護(hù)單元中的開關(guān)器件單元導(dǎo)通。
[0006]當(dāng)電池夾正確連接備用電池時(shí)，V+端、VP端同時(shí)與電池正極B+端連接，V-端、VN端同時(shí)與電池負(fù)極B-端連接，VP端接光耦繼電器Ul輸入端正極，VN端接光耦繼電器Ul輸入端負(fù)極，此時(shí)光耦繼電器Ul輸出端導(dǎo)通，光耦繼電器Ul的輸出端負(fù)極為高電平，開關(guān)器件單元導(dǎo)通，備用電池向輸出端口正常供電；當(dāng)電池夾與備用電池反接時(shí)，光耦繼電器Ul輸入端的發(fā)光部不能發(fā)光，輸出端斷開，輸出端負(fù)極為低電平，開關(guān)器件單元不能導(dǎo)通，備用電池不能向輸出端口供電。
[0007]所述應(yīng)急電源防短路保護(hù)系統(tǒng)還包括電阻R1、R2、R5、R6、R7、R8、R9，比較運(yùn)放U2，穩(wěn)壓管VI，晶體管Q1、Q2 ;所述電阻R1、R2串聯(lián)與OUT-端與OUT+端之間，電阻R1、R2之間的連接處與比較運(yùn)放U2的負(fù)極輸入端連接；穩(wěn)壓管Vl的輸出端連接比較運(yùn)放U2的正極輸入端，輸入端連接OUT-端；比較運(yùn)放U2的電源端接OUT+端，接地端接OUT-端，輸出端通過電阻R5同時(shí)連接晶體管Ql的基極和晶體管Q2的集電極，并通過電阻R6連接至OUT+端；晶體管Ql的發(fā)射極接OUT+端，集電極連接光耦繼電器Ul輸出端正極，同時(shí)通過電阻R8連接至晶體管Q2的基極，晶體管Q2的發(fā)射極接OUT-端；電阻R7連接于晶體管Q2的基極和發(fā)射極之間，電阻R9連接于晶體管Ql的發(fā)射極和集電極之間；電池夾正確連接備用電池時(shí)，晶體管Ql導(dǎo)通，隨之晶體管Q2持續(xù)導(dǎo)通，光耦繼電器Ul輸出回路導(dǎo)通，且此時(shí)輸出端正極為高電平，則輸出端負(fù)極也為高電平，那么開關(guān)器件單元導(dǎo)通，備用電池向輸出端口正常供電；當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，即使備用電池電壓降低很多，由于晶體管Q2持續(xù)導(dǎo)通，所以晶體管Ql也能持續(xù)導(dǎo)通，備用電池仍能向輸出端口正常供電；若電池夾反接備用電池，則光耦繼電器Ul端正極為低電平，即使光藕繼電器產(chǎn)生故障使得輸出回路導(dǎo)通，光耦繼電器Ul端負(fù)極仍為低電平，開關(guān)器件單元不能導(dǎo)通，備用電池不能向輸出端口供電。
[0008]優(yōu)選的，還包括開關(guān)SI，電阻R3、R4 ;電阻R3連接于V+端、V-端之間，V-端依次通過開關(guān)SI和電阻R4連接至OUT-端；當(dāng)電池不接備用電池時(shí)，分別短接VP端、V+端以及VN、V-端，同時(shí)按下開關(guān)SI，此時(shí)電阻R3分壓得到電壓給光耦繼電器Ul供電。
[0009]優(yōu)選的，還包括電阻R10，穩(wěn)壓管Vl采用可調(diào)穩(wěn)壓管，其調(diào)節(jié)端通過電阻RlO連接至OUT-端。
[0010]優(yōu)選的，VP端和VN端之間設(shè)有限流電阻R10，正極端口和負(fù)極端口的第一接觸端之間設(shè)有防反接鉗位二極管Dl及濾波電容Cl。
[0011]優(yōu)選的，防反充單元是由一組多個(gè)二極管并聯(lián)而成的防反充電路，所述防反充電路的輸入端接V-端，輸出端通過開關(guān)器件單元連接至OUT-端。
[0012]優(yōu)選的，所述開關(guān)器件單元包括多個(gè)并聯(lián)的場效應(yīng)管，所述場效應(yīng)管的源極與B-端連接，柵極與光耦繼電器Ul輸出端負(fù)極連接，漏極與防反充單元輸出端連接。
[0013]優(yōu)選的，光耦繼電器Ul輸出端負(fù)極與B-端之間設(shè)有用于指示系統(tǒng)工作狀態(tài)的信號(hào)指示燈。
[0014]本實(shí)用新型提供的應(yīng)急電源防短路保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，體積小，在現(xiàn)有的應(yīng)急電源保護(hù)單元基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，將光耦繼電器Ul的輸出信號(hào)作為保護(hù)單元中開關(guān)器件單元的控制信號(hào)，進(jìn)一步增強(qiáng)了電路的保護(hù)功能，提高了安全可靠性。
【附圖說明】
[0015]圖1是一種應(yīng)急電源防短路保護(hù)系統(tǒng)原理圖。
[0016]圖2是應(yīng)急電源防短路保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)單元實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本【實(shí)用新型內(nèi)容】作進(jìn)一步詳細(xì)的介紹。如圖1所示，應(yīng)急電源防短路保護(hù)系統(tǒng)，包括備用電池、保護(hù)單元1、光耦繼電器Ul、電池夾2、輸出端口3 ;保護(hù)單元I包括防反充單元11、開關(guān)器件單元12 ;電池夾2包括V+端、V-端、VP端、VN端，輸出端口 3包括OUT+端和OUT-端；電池夾V+端與OUT+端連接，V-端依次通過保護(hù)單元I中的防反充單元11和開關(guān)器件單元12連接至OUT-端，光親繼電器Ul的輸出端負(fù)極連接并控制開關(guān)器件單元12，當(dāng)光耦繼電器Ul的輸出端負(fù)極為高電平時(shí)，保護(hù)單元I中的開關(guān)器件單元12導(dǎo)通。當(dāng)電池夾2正確連接備用電池時(shí)，V+端、VP端同時(shí)與電池正極B+端連接，V-端、VN端同時(shí)與電池負(fù)極B-端連接，VP端接光耦繼電器Ul輸入端正極，VN端接光親繼電器Ul輸入端負(fù)極，此時(shí)光親繼電器Ul輸出端導(dǎo)通，光親繼電器Ul的輸出端負(fù)極為高電平，開關(guān)器件單元導(dǎo)通，備用電池向輸出端口 3正常供電；當(dāng)電池夾2與備用電池反接時(shí)，光耦繼電器Ul輸入端的發(fā)光部不能發(fā)光，輸出端斷開，輸出端負(fù)極為低電平，開關(guān)器件單元不能導(dǎo)通，備用電池不能向輸出端口供電。
[0018]應(yīng)急電源防短路保護(hù)系統(tǒng)中還包括電阻Rl、R2、R5、R6、R7、R8、R9，比較運(yùn)放U2，穩(wěn)壓管VI，晶體管QUQ2 ；電阻R1、R2串聯(lián)與OUT-端與OUT+端之間，電阻R1、R2