一种蓄电池充电电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种蓄电池充电电路，该充电电路包括：电压转换电路，其与蓄电池充电机的输出端连接，用于将蓄电池充电机输出的电能转换为电压满足蓄电池充电要求的充电电能；开关电路，其电连接于电压转换电路和蓄电池之间，当蓄电池需要充电时，开关电路闭合从而导通电压转换电路与蓄电池之间的连接，实现将充电电能传输到蓄电池进行存储；保护电路，其电连接于电压转换电路和开关电路之间，用于阻止蓄电池输出的电流流向电压转换电路，从而避免蓄电池输出的电流向蓄电池充电机倒灌。本实用新型能够有效阻止蓄电池输出的电流流向蓄电池充电机，避免了电压冲击对蓄电池充电机的损害，延长了蓄电池充电机的使用寿命。
【专利说明】—种蓄电池充电电路
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电力电子【技术领域】，具体地说，涉及一种蓄电池充电电路。
【背景技术】
[0002]电力工程维护车在地铁建设、调车、运送维护设备、事故救援等领域都有着广泛的应用，并起着非常重要的作用。传统的工程维护车大多采用内燃机作为牵引能源，其在运行的过程中会产生大量的噪声。
[0003]电力工程维护车在环保节能、噪声、维护以及使用寿命等方面有着天然的优势。随着蓄电池技术的发展，采用蓄电池作为电力工程维护车的牵引能源已成为发展的必然。
[0004]电力工程维护车所使用的蓄电池为高压蓄电池，高压蓄电池的主要特点是小电流充电、大电流放电。为了向高压蓄电池充电，就需要配备高压蓄电池充电机。在充电机与高压蓄电池充电电路之间连接有高压蓄电池充电电路。
[0005]由于与充电机的输出端所连接的高压蓄电池实际上也是一个高压能源，一旦出现充电机输出侧短路，则会引起高压蓄电池的大电流通过蓄电池充电电路向充电机倒灌，从而给充电机带来大面积的损伤。
[0006]基于上述情况，亟需一种能够防止电流倒灌的蓄电池充电电路。
实用新型内容
[0007]为解决上述问题，本实用新型提供了一种蓄电池充电电路，所述充电电路包括:
[0008]电压转换电路，其与蓄电池充电机的输出端连接，用于将蓄电池充电机输出的电能转换为电压满足蓄电池充电要求的充电电能；
[0009]开关电路，其电连接于所述电压转换电路和蓄电池之间，当蓄电池需要充电时，所述开关电路闭合从而导通所述电压转换电路与蓄电池之间的连接，实现将所述充电电能传输到所述蓄电池进行存储；
[0010]保护电路，其电连接于所述电压转换电路和开关电路之间，用于阻止所述蓄电池输出的电流流向所述电压转换电路，从而避免电流倒灌。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，所述保护电路包括二极管。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，所述充电电路还包括散热器，其与所述保护电路连接，用于对所述保护电路进行散热。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，所述充电电路还包括:
[0014]滤波电路，其电连接于所述电压转换电路和保护电路之间，用于对所述充电电能进行滤波，并将滤波后的充电电能传输到所述保护电路。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述滤波电路包括LC滤波电路。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，所述充电电路还包括熔断器，其电连接于所述开关电路和蓄电池之间，用于在电流过大时断开所述开关电路和蓄电池之间的连接。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述开关电路包括刀闸开关。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，所述充电电路还包括负载电源输出端口，所述负载电源输出端口的一端与所述保护电路的输出端连接，另一端与外部负载连接，用于将蓄电池充电机或蓄电池输出的电能提供给所述外部负载，以驱动所述外部负载的运行。
[0019]本实用新型提供的蓄电池充电电路通过增加保护电路来阻止蓄电池输出的电流流向蓄电池充电机，所以就使得蓄电池输出的电压冲击无法传输到蓄电池充电机，也就避免了电压冲击对蓄电池充电机的损害，延长了蓄电池充电机的使用寿命。
[0020]本实用新型提供的蓄电池充电电路通过增加滤波电路提高了蓄电池充电机向蓄电池或外部负载所输出的电压的稳定性，这不仅有助于提供蓄电池的充电效率，还有助于提高蓄电池的使用寿命，同时还能够防止外部负载因电压不稳地而引起的故障。
[0021]此外，本实用新型提供的充电电路通过增加熔断器，而具有的快速熔断的特性能够在出现电流倒灌时熔断，这样进一步保护了蓄电池充电机和外部负载。
[0022]本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要的附图做简单的介绍:
[0024]图1是根据本实用新型一个实施例的蓄电池充电电路的结构图；
[0025]图2是根据本实用新型又一个实施例的蓄电池充电电路的结构图。
【具体实施方式】
[0026]以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。
[0027]同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本实用新型实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。
[0028]实施例一:
[0029]现有的蓄电池充电电路存在无法避免蓄电池输出的电流倒灌至蓄电池充电机的缺陷，本实施例提出了一种能够解决上述缺陷的蓄电池充电电路，图1示出了该电路的结构图。
[0030]如图1所示，本实施例中所提供的蓄电池充电电路连接在蓄电池充电机100和蓄电池104之间。其中，蓄电池104为高压蓄电池。该蓄电池充电电路包括电压转换电路101、保护电路102和开关电路103。因为蓄电池104的充电电压与蓄电池充电机100所提供的电压通常说是不同的，所以为了能够利用蓄电池充电机100对蓄电池104进行充电，就需要电压转换电路101来对蓄电池充电机100输出的电能的电压进行转换。如图1所示，电压转换电路101与蓄电池充电机101的输出端连接，其能够将蓄电池充电机100输出的电能转换为电压满足蓄电池104充电要求的充电电能。
[0031]本实施例中，电压转换度电路101采用DC/DC变换器。当然，在根据本实用新型的其他实施例中，该电压变换电路还可以采用其他合理的电路形式，本实用新型不限于此。
[0032]开关电路103电连接于电压转换电路101和蓄电池104之间。开关电路103通过自身的闭合或断开来实现电压转换电路101与蓄电池104之间连接的导通或断开。当蓄电池104需要充电时，开关电路103闭合，此时蓄电池充电机100与蓄电池104之间的连接导通，所以蓄电池充电机100能够对蓄电池104进行充电。本实施例中，开关电路103采用道闸开关，但本实用新型不限于此，在根据本使用新型的其他实施例中，开关电路还可以采用其他合理的电路形式，例如继电器等。。
[0033]为了避免因充电机侧短路而引发蓄电池的电流倒灌现象，本实施例在电压转换单元101和开关电路103之间连接有保护电路102。保护电路102具有单相导通的特性。当蓄电池充电机100向蓄电池104充电时，保护电路102导通，从而保证蓄电池充电机100输出的电能能够传输到蓄电池104，并由蓄电池104进行存储。当蓄电池充电机100侧发生短路或蓄电池100向外输出电能时，保护电路102断开，使得蓄电池100输出的电能无法传输到蓄电池充电机100，从而避免了电流倒灌现象的发生。
[0034]此外，由于开关电路103由断开状态切换为闭合状态时，蓄电池100都会向蓄电池充电机100输出一个很大的电压冲击。这种电压冲击会对蓄电池充电机100中的输出电容造成损害，从而影响输出电容以及蓄电池充电机的使用寿命。
[0035]因为保护电路102能够阻止蓄电池104输出的电流流向蓄电池充电机100，所以就使得蓄电池100输出的电压冲击无法传输到蓄电池充电机100，也就避免了电压冲击对蓄电池充电机100的损害，延长了蓄电池充电机100的使用寿命。
[0036]本实施例中，开关电路103采用二极管。其中，二极管的反向截止电压和电流根据蓄电池充电机的功率以及输出电压来确定。需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，保护电路103还可以采用其他合理的具有单向导通特性的电路形式，本实用新型不限于此。
[0037]因为保护电路102在某些工况下会产生大量的热量，所以为了保证保护电路102能够正常工作，本实施例所提供的充电电路还包括有散热器(图1中未示出)。该散热器与保护电路102连接，用于将保护电路102工作时产生的热量导出，从而有效降低保护电路102的温度，保障了保护电路102的正常运行。
[0038]实施例二:
[0039]本实施例基于实施例一所提供的蓄电池充电电路，又提供了一种新的充电电路，图2示出了该电路的原理图。
[0040]如图2所示，本实施例在实施例一所提供的充电电路的基础上，增加了滤波电路201、熔断器202和负载电源输出端口 203。其中，滤波电路201电连接于电压转换电路101和保护电路102之间。本实施例中，滤波电路201采用LC滤波电路，其中，电感LI串联在电压转换电路101的输出端正极与作为保护电路102的二极管Dl的正极之间，电容Cl的一端与二极管Dl的正极连接，另一端与电压转换电路101的输出端负极连接。滤波电路201能够将电压转换电路101输出的充电电能进行滤波，以使得该充电电能更加符合蓄电池的充电要求，有助于提高蓄电池的充电效率和使用寿命。
[0041]负载电源输出端口 203的一端与二极管Dl的负极连接，另一端与外部负载204连接。当外部负载204需要供电时，可以通过闭合刀闸开关K1，从而使得蓄电池104能够向外部负载204提供电能，以驱动外部负载运行。此外，还可以由蓄电池充电机100向外部负载204提供电能。
[0042]熔断器202具有快速熔断的特性，其电连接于作为开关电路103的刀闸开关Kl的输出端正极与蓄电池104正极之间。当蓄电池充电机100侧或外部负载204发生短路时，如果刀闸开关Kl处于闭合状态，那么将会引起蓄电池104将会向蓄电池充电机100侧或外部负载204输出大电流。此时，熔断器202将会断开，这样就保证蓄电池104输出的电流无法流向蓄电池充电机100或外部负载204，从而起到了对蓄电池充电机100和外部负载204的进一步地保护作用。
[0043]本实施例提供的蓄电池充电电路在实施例所提供的充电电路的基础上，通过增加滤波电路提高了蓄电池充电机向蓄电池或外部负载所输出的电压的稳定性，这不仅有助于提供蓄电池的充电效率，还有助于提高蓄电池的使用寿命，同时还能够防止外部负载因电压不稳地而引起的故障。
[0044]此外，本实施例所提供的充电电路还增加了熔断器，其具有快速熔断的特性，能够在出现电流倒灌时熔断，从而进一步保护蓄电池充电机和外部负载。
[0045]应该理解的是，本实用新型所公开的实施例不限于这里所公开的特定结构，而应当延伸到相关领域的普通技术人员所理解的这些特征的等同替代。还应当理解的是，在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并不意味着限制。
[0046]说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，说明书通篇各个地方出现的短语“一个实施例”或“实施例”并不一定均指同一个实施例。
[0047]为了方便，在此使用的多个项目、结构单元、组成单元和/或材料可出现在共同列表中。然而，这些列表应解释为该列表中的每个元素分别识别为单独唯一的成员。因此，在没有反面说明的情况下，该列表中没有一个成员可仅基于它们出现在共同列表中便被解释为相同列表的任何其它成员的实际等同物。另外，在此还可以连同针对各元件的替代一起来参照本实用新型的各种实施例和示例。应当理解的是，这些实施例、示例和替代并不解释为彼此的等同物，而被认为是本实用新型的单独自主的代表。
[0048]此外，所描述的特征、结构或特性可以任何其他合适的方式结合到一个或多个实施例中。然而，相关领域的技术人员将明白，本实用新型无需上述一个或多个具体的细节便可实现，或者也可采用其它方法、组件、材料等实现。在其它示例中，周知的结构、材料或操作并未详细示出或描述以免模糊本实用新型的各个方面。
[0049]虽然上述示例用于说明本实用新型在一个或多个应用中的原理，但对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的原理和思想的情况下，明显可以在形式上、用法及实施的细节上作各种修改而不用付出创造性劳动。因此，本实用新型由所附的权利要求书来限定。
【权利要求】
1.一种蓄电池充电电路，其特征在于，所述充电电路包括: 电压转换电路，其与蓄电池充电机的输出端连接，用于将蓄电池充电机输出的电能转换为电压满足蓄电池充电要求的充电电能； 开关电路，其电连接于所述电压转换电路和蓄电池之间，当蓄电池需要充电时，所述开关电路闭合从而导通所述电压转换电路与蓄电池之间的连接，实现将所述充电电能传输到所述蓄电池进行存储； 保护电路，其电连接于所述电压转换电路和开关电路之间，用于阻止所述蓄电池输出的电流流向所述电压转换电路，从而避免电流倒灌。
2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述保护电路包括二极管。
3.如权利要求1或2所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括散热器，其与所述保护电路连接，用于对所述保护电路进行散热。
4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括: 滤波电路，其电连接于所述电压转换电路和保护电路之间，用于对所述充电电能进行滤波，并将滤波后的充电电能传输到所述保护电路。
5.如权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述滤波电路包括LC滤波电路。
6.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括熔断器，其电连接于所述开关电路和蓄电池之间，用于在电流过大时断开所述开关电路和蓄电池之间的连接。
7.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路包括刀闸开关。
8.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括负载电源输出端口，所述负载电源输出端口的一端与所述保护电路的输出端连接，另一端与外部负载连接，用于将蓄电池充电机或蓄电池输出的电能提供给所述外部负载，以驱动所述外部负载运行。
【文档编号】H02J7/00GK204068325SQ201420387403
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】谢伟, 张小勇, 刘长清, 周帅, 张庆 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司