一种直流电源防反接装置的制作方法

1.本实用新型属于电源领域，尤其是涉及一种直流电源防反接装置。


背景技术：

2.在很多应用场景使用的电源都属于供电电源，比如使用各种高压动力电池、低压蓄电池以及直流电压源等时，为了确保供电电源能够输出稳定的直流电压，或者确保在对供电电源进行充电过程中的安全，供电电源大都与直流电源电路配套使用，通过直流电源电路对供电电源进行充电或通过直流电源电路接收供电电源输出的电能。但在实际应用中，无论是供电电源通过直流电源电路放电，还是通过直流电源电路充电，都要求供电电源与直流电源电路正向连接，一旦供电电源与直流电源电路反向连接，就会导致直流电源电路中流过极大的故障电流，有可能导致供电电源以及直流电源电路的损坏。因此需要设置防反接装置进行防范，现有申请号为cn202110698796.2的发明专利公式里一种防反接控制电路及其应用装置，这种装置结构较为复杂，需要额外的驱动电源对装置内各电路进行供电，使用起来十分不便。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种直流电源防反接装置，以解决现有防反接装置需要额外驱动电源供电导致的使用不便的问题。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种直流电源防反接装置，包括依次连接的输入模块、处理模块及输出模块；
6.所述输入模块包括正极输入接线端in1和负极输入接线端in2，所述输出模块包括与正极输入接线端in1连接的正极输出接线端out1、以及与负极输入接线端in2连接的负极输出接线端out2；所述正极输入接线端in1与正极输出接线端out1之间设有用于控制二者连接通断的开关器，和/或，负极输入接线端in2与负极输出接线端out2之间设有用于控制二者连接通断的开关器；
7.所述处理模块包括整流单元、检测单元、控制单元、以及与控制单元连接的显示单元，所述控制单元包括控制器，开关器与控制器连接以实现开关器通断的控制；所述整流单元包括整流桥，整流桥的正输入端与正极输入接线端in1连接、负输入端与负极输入接线端in2连接、正输出端通过dc-dc转换器与控制器正供电端连接、负输出端与控制器负供电端连接后接地；所述检测单元包括二极管d1、二极管d2、降压电阻r1、以及降压电阻r2，所述二极管d1的正极与正极输入接线端in1连接、负极通过降压电阻r1与控制器连接，所述二极管d2的正极与负极输入接线端in2连接、负极通过降压电阻r2与控制器连接。
8.进一步的，所述显示单元包括与控制器连接的声光提示器和/或操控面板。
9.进一步的，所述声光提示器包括蜂鸣器和led指示灯，蜂鸣器和led指示灯均与控制器连接。
10.进一步的，所述开关器包括：继电器、接触器、可控硅、igbt中的至少一种。
11.相对于现有技术，本实用新型所述的一种直流电源防反接装置具有以下优势：
12.本实用新型提供了一种直流电源防反接装置，这种装置结构简单，易于操作和使用，无论输入模块的正负接线端是否反接，输入模块的输入通过整流桥整流后也可以为控制器供电，进而实现对这种防反接装置输入模块和输出模块的通断控制，降低了这种防反接装置的使用难度，有利于这种防反接装置的大规模推广使用。
附图说明
13.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
14.图1为本实用新型实施例所述的一种直流电源防反接装置的结构示意图；
15.图2为本实用新型实施例所述的一种直流电源防反接装置中显示单元的结构示意图。
16.附图标记说明：
17.1、输入模块；2、处理模块；3、输出模块；4、整流桥；5、开关器；6、dc-dc转换器；7、控制器；8、显示单元；9、操控面板；10、led指示灯；11、蜂鸣器。
具体实施方式
18.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.一种直流电源防反接装置，如图1和图2所示，包括依次连接的输入模块1、处理模块2及输出模块3；
23.所述输入模块1包括正极输入接线端in1和负极输入接线端in2，所述输出模块3包括与正极输入接线端in1连接的正极输出接线端out1、以及与负极输入接线端in2连接的负极输出接线端out2；所述正极输入接线端in1与正极输出接线端out1之间设有用于控制二
者连接通断的开关器5，和/或，负极输入接线端in2与负极输出接线端out2之间设有用于控制二者连接通断的开关器5；
24.所述处理模块2包括整流单元、检测单元、控制单元、以及与控制单元连接的显示单元8，所述控制单元包括控制器7，开关器5与控制器7连接以实现开关器5通断的控制；所述整流单元包括整流桥4，整流桥4的正输入端与正极输入接线端in1连接、负输入端与负极输入接线端in2连接、正输出端通过dc-dc转换器6与控制器7正供电端连接、负输出端与控制器7负供电端连接后接地；所述检测单元包括二极管d1、二极管d2、降压电阻r1、以及降压电阻r2，所述二极管d1的正极与正极输入接线端in1连接、负极通过降压电阻r1与控制器7连接，所述二极管d2的正极与负极输入接线端in2连接、负极通过降压电阻r2与控制器7连接。
25.可选的，上述整流桥4可采用现有的桥式整流电路，桥式整流即桥式整流器，也叫做整流桥堆，是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电。输入模块1通电后，无论正极输入接线端in1和负极输入接线端in2是否接反，通过整流桥4都会在vp处产生正电压，再经过dc-dc转换器6转换后获得控制器7所需直流低压电源，实现对控制器7的供电，无需在为控制器7外接供电电源。
26.可选的，上述开关器5包括：继电器、接触器、可控硅、igbt中的至少一种。示例性的，开关器5采用继电器k，并在正极输入接线端in1与正极输出接线端out1之间设置受继电器k控制启闭的继电器触点k1、在负极输入接线端in2与负极输出接线端out2之间设置受继电器k控制启闭的继电器触点k2。
27.在实际应用过程中，控制器7上c点在控制器7通电前和通电后先不输出信号，继电器k处于断电状态；因继电器k断电，常开触点k1和k2处于断开状态，从而使正极输入接线端in1和正极输出接线端out1连接线的a1、a4之间断开，负极输入接线端in2与负极输出接线端out2之间连接线的b1、b4之间断开，即正极输入接线端in1与相应的正极输出接线端out1断开，负极输入接线端in2与相应的负极输出接线端out2断开。
28.可选的，控制器7可以采用现有的单片机，例如at89c51、at89s52、at80c51、ts83c25等，本领域技术人员也可以根据需要选择其他合适的控制器7，并在控制器7内设置相应判断程序，以实现对高低电平的检测和判断，通过控制器7判断输入电平的高低实现正极或负极检测为现有技术。本实用新型主要创新在于这种防反接装置整体结构的重新设计，不涉及对控制器7的改进，因此在这里不再赘述。
29.在实际应用过程中，当正极输入接线端in1电压经a1点通过二极管d1和降压电阻r1连接到a点控制器7内的正极检测模拟电路；负极输入接线端in2电压经b1点通过二极管d2和降压电阻r2连接到控制器7内的负极检测模拟电路；此时若正极输入接线端in1有正电压(例如》2v)则正电压通过二极管d1和降压电阻r1降压后在a点产生控制器7能判别的高电平，控制器7检测到此高电平判断为in1端有正电压，则说明正极输入接线端in1接入正确。反之若正极输入接线端in1处错接直流电负极(0v)，因二极管的单向导电性，0v电压无法令二极管d1导通，无电流从二极管d1和降压电阻r1流过，a点只有低电平0v，控制器7判断为正极输入接线端in1错接了负极或无电，则说明正极输入接线端in1接入不正确或未接通。
30.同理，若负极输入接线端in2处接直流电负极(0v)，因二极管的单向导电性，0v电压无法令二极管d2导通，无电流从二极管d2和降压电阻r2流过，b点只有低电平0v，控制器7
判断为负极输入接线端in2接入正确的负极或无电，则说明负极输入接线端in2接入正确或未接通。反之，若输入负极输入接线端in2错接了正电压(》2v)则正电压通过二极管d2和降压电阻r2降压后在b点产生控制器7能判别的高电平，控制器7检测到此高电平判断为负极输入接线端in2错接入了正电压，则说明负极输入接线端in2接入错误。
31.可选的，上述显示单元8包括与控制器7连接的声光提示器和/或操控面板9，声光提示器包括蜂鸣器11和led指示灯10，蜂鸣器11和led指示灯10均与控制器7连接，操控面板9、蜂鸣器11、以及led指示灯10均可以采用现有常规方式与控制器7连接，实现供电及控制，在这里不再赘述。其中，声光提示器和操控面板9不是必选，例如可以只装led指示灯10，正确亮绿灯，错误亮黄灯，本领域技术人员也可以根据实际需要选择其他组合方式。
32.在实际应用过程中，若控制器7检测到正极输入接线端in1有电(》2v)，同时负极输入接线端in2无电(0v)，则为输入模块的输入电源接入正确，控制器7的c点输出控制信号令继电器线圈k通电，继电器触点k1和k2吸合，输出模块有电输出，完成正常供电工作，并通过显示单元8提醒用户电源正确已经可以工作了。
33.若控制器7检测到正极输入接线端in1无电(0v)，同时负极输入接线端in2有电(》2v)，则为输入模块的输入电源正负极接反，控制器7的c点关闭输出信号，断开继电器线圈k电源，继电器触点k1和k2断开，输出模块无电输出，并通过显示单元8提醒用户电源接反了。
34.若检测到正极输入接线端in1和负极输入接线端in2都有电(》2v)则为输入模块的输入电源接的是交流电，控制器7的c点关闭输出信号，断开继电器线圈k电源，继电器触点k1和k2断开，输出模块3无电输出，并通过显示单元8提醒用户电源类型不正确，接成了交流电。
35.在实际使用时，本领域技术人员也可以根据需要选择合适的开关器5；示例性的，继电器k可以替换成接触器、可控硅、igbt等其它能切断电路的控制部件；且此切断电路控制部件也可以外置，控制器7只在c点出输出控制信号。继电器触点k1和k2也可以只用一个，另一个触点处的电路直接连通，例如去掉k2只保留k1，b1和b4直接连通。本领域技术人员可以实际需要，选择在正极输入接线端in1与正极输出接线端out1之间、以及负极输入接线端in2与负极输出接线端out2之间分别设置一个开关器5，或者在正极输入接线端in1与正极输出接线端out1之间、以及负极输入接线端in2与负极输出接线端out2之间中选择一处设置一个开关器5，同样可以实现对这种防反接装置的输出模块3通断控制。
36.本实用新型提供了一种直流电源防反接装置，这种装置结构简单，易于操作和使用，无论输入模块的正负接线端是否反接，输入模块的输入通过整流桥整流后也可以为控制器供电，进而实现对这种防反接装置输入模块和输出模块的通断控制，降低了这种防反接装置的使用难度，有利于这种防反接装置的大规模推广使用。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。