充电电路的制作方法

1.本技术涉及电路技术领域，尤其涉及一种充电电路。


背景技术：

2.在新能源逆变器行业，光伏及电池是必不可少的供电电源，但在实际应用过程中，经常发生光伏及电池的正极(bat+/pv+)负极(bat-/pv-)出现反接情况，从而导致产品失效，更严重会导致安全事故。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种充电电路，可以避免充电过程中经常出现的正负极反接问题，提升充电稳定性，保护了充电安全。所述技术方案如下：
4.第一方面，本技术实施例提供了一种充电电路，其特征在于，包括电子开关组件、升压组件、全桥逆变组件、滤波组件、输入正极、输入负极、输出正极、输出负极，其中：
5.所述升压组件的第一端与所述输入正极相连接，所述升压组件的第二端与所述电子开关组件的一端、所述全桥逆变组件的第二端相连接，所述升压组件的第三端与所述全桥逆变组件的第一端相连接，所述电子开关组件的另一端与所述输入负极相连接；
6.所述全桥逆变组件的第三端与所述滤波组件的第一端相连接，所述全桥逆变组件的第四端与所述滤波组件的第二端、所述输出负极相连接，所述滤波组件的第三端与所述输出正极相连接。
7.本技术一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
8.在本技术实施例中，充电电路包括电子开关组件、升压组件、全桥逆变组件、滤波组件、输入正极、输入负极、输出正极、输出负极，其中：升压组件的第一端与输入正极相连接，升压组件的第二端与电子开关组件的一端、全桥逆变组件的第二端相连接，升压组件的第三端与全桥逆变组件的第一端相连接，电子开关组件的另一端与输入负极相连接，全桥逆变组件的第三端与滤波组件的第一端相连接，全桥逆变组件的第四端与滤波组件的第二端、输出负极相连接，滤波组件的第三端与输出正极相连接。采用本技术提供的充电电路，利用电子开关组件的正向导通性，可以避免充电过程中经常出现的正负极反接问题，提升充电稳定性，保护了充电安全。
附图说明
9.为了更清楚地说明本技术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使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
10.图1为本技术实施例提供的一种充电电路的结构示意图；
11.图2为本技术实施例提供的一种充电电路的结构示意图；
12.图3为本技术实施例提供的一种可行的充电电路的拓扑电路图；
13.图4为本技术实施例提供的一种可行的充电电路的拓扑电路图；
14.图5为本技术实施例提供的一种可行的充电电路的拓扑电路图；
15.图6为本技术实施例提供的一种可行的充电电路的拓扑电路图。
具体实施方式
16.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
17.在本技术的描述中，需要理解的是，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。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
18.现有技术中，为防止光伏电源和电池的正负极反接，一种方案是在回路中串联一只二极管，利用其单向导通性防止正负极反接，另一种方案是在回路中增设保险丝，利用保险丝的大电流熔断机制，当正负极反接时，保险丝熔断，从而避免正负极反接带来的危害。
19.上述第一种方案二极管在电路中存在较大导通压降，导致电路的整体损耗较高，影响充电效率，第二种方案保险丝在熔断后无法自动恢复，维修较复杂。
20.基于此，本技术提出了一种充电电路，包括电子开关组件、升压组件、全桥逆变组件、滤波组件、输入正极、输入负极、输出正极、输出负极，其中：升压组件的第一端与输入正极相连接，升压组件的第二端与电子开关组件的一端、全桥逆变组件的第二端相连接，升压组件的第三端与全桥逆变组件的第一端相连接，电子开关组件的另一端与输入负极相连接，全桥逆变组件的第三端与滤波组件的第一端相连接，全桥逆变组件的第四端与滤波组件的第二端、输出负极相连接，滤波组件的第三端与输出正极相连接。采用本技术提供的充电电路，利用电子开关组件的正向导通性，在正负极反接时，电路不导通，可以避免充电过程中经常出现的正负极反接问题，提升充电稳定性，保护了充电安全。
21.下面结合具体的实施例对本技术进行详细说明。
22.如图1所示，图1为本技术实施例提供的一种充电电路的结构示意图，所述充电电路1包括电子开关组件11、升压组件12、全桥逆变组件13、滤波组件14，其中：
23.所述升压组件的第一端与所述输入正极相连接，所述升压组件的第二端与所述电子开关组件的一端、所述全桥逆变组件的第二端相连接，所述升压组件的第三端与所述全桥逆变组件的第一端相连接，所述电子开关组件的另一端与所述输入负极相连接；
24.所述全桥逆变组件的第三端与所述滤波组件的第一端相连接，所述全桥逆变组件的第四端与所述滤波组件的第二端、所述输出负极相连接，所述滤波组件的第三端与所述输出正极相连接。
25.其中，输入正极与输入负极为光伏电源或电池电源连接的正极负极。
26.所述电子开关组件具有单向导通性，当光伏电源或电池电源正负极反接时，电子开关组件关断，电路断路，保护电路安全。
27.所述升压组件用于对输入电压进行升压处理，所述全桥逆变组件用于将输入电源的直流电转变为交流电，所述滤波组件用于滤除电路中的干扰信号，使输出正极和输出负极的输出电压和输出电流稳定。
28.可选的，电子开关组件可以为开关三极管，开关三级管的集电极与输入负极相连接，开关三极管的基极与升压组件的第二端相连接，开关三极管的发射极与全桥逆变组件的第二端相连接。
29.可以理解的是，当输入电源正负极反接时，开关三极管基极和发射极不具有正向导通压降，开关三极管不导通，充电回路断路，从而达到保护电路的效果。
30.可选的，电子开关组件还可以为绝缘栅场效应管。
31.可选的，升压组件包括第一电感、二极管、第一三极管、第一电容，第一电感的一端与输入正极相连接，第一电感的另一端与二极管的阳极、第一三极管的集电极相连接，二极管的阴极与第一电容的一端、全桥逆变组件的第一端相连接，第一电容的另一端与第一三极管的发射极、电子开关组件的一端、全桥逆变组件的第二端相连接。
32.可选的，全桥逆变组件包括第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管，第二三极管的集电极与第三三极管的集电极、升压组件的第三端相连接，第四三极管的发射极与第五三极管的发射极、升压组件的第二端相连接，第二三极管的发射极与第四三极管的集电极、滤波组件第二端相连接，第三三极管的发射极与第五三极管的集电极、滤波组件第一端相连接。
33.可选的，滤波组件包括第二电感、第二电容，第二电感的一端与全桥逆变组件的第三端相连接，第二电感的另一端与第二电容的一端、输出正极相连接，第二电容的另一端与全桥逆变组件的第四端、输出负极相连接。
34.可选的，请参见图2，图2为本技术实施例提供的一种充电电路的结构示意图，所述充电电路还包括接地检测组件15，所述接地检测组件与所述全桥逆变组件的第四端、所述滤波组件的第二端、所述输出负极相连接。
35.接地检测组件用于检测输入电源负极是否接地。
36.可选的，所述接地检测组件包括第一开关、第二开关、第一电阻、第二电阻、ad采样模块以及数字处理器，所述第一开关的一端与所述第二开关的一端、所述全桥逆变组件的第四端，所述输出负极相连接，所述第二开关的另一端接地连接，所述第一开关的另一端与所述第一电阻的一端相连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端、所述ad采样模块的一端相连接，所述第二电阻的另一端接地连接，所述ad采样模块的另一端与所述数字处理器相连接。
37.当所述第一开关闭合时，所述ad采样模块采集所述第二电阻一端的目标电压，所述目标电压经所述ad采样模块传输至所述数字处理器，所述数字处理器生成所述目标电压
对应的接地检测信号，若所述输入负极接地连接，所述数字处理器基于所述接地检测信号控制所述电子开关组件关断，若所述输入负极正确连接，所述数字处理器基于所述接地检测信号控制所述第二开关闭合。
38.可选的，所述充电电路还包括显示组件，所述显示组件与所述数字处理器相连接，当所述输入负极接地连接时，所述数字处理器输出告警信号至所述显示组件，所述显示组件对所述告警信号进行显示。
39.本技术实施例提供了一种充电电路，包括电子开关组件、升压组件、全桥逆变组件、滤波组件、输入正极、输入负极、输出正极、输出负极，其中：升压组件的第一端与输入正极相连接，升压组件的第二端与电子开关组件的一端、全桥逆变组件的第二端相连接，升压组件的第三端与全桥逆变组件的第一端相连接，电子开关组件的另一端与输入负极相连接，全桥逆变组件的第三端与滤波组件的第一端相连接，全桥逆变组件的第四端与滤波组件的第二端、输出负极相连接，滤波组件的第三端与输出正极相连接。采用本技术提供的充电电路，利用电子开关组件的正向导通性，可以避免充电过程中经常出现的正负极反接问题，提升充电稳定性，保护了充电安全。
40.在一个实施例中，如图3所示，图3为本技术实施例提供的一种可行的充电电路的拓扑电路图。所述充电电路包括电子开关组件11、升压组件12、全桥逆变组件13、滤波组件14，所述启动电路组件包括开关三极管，所述升压组件包括第一电感l1、二极管d1、第一三极管q1、第一电容c1，所述全桥逆变组件包括第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4、第五三极管q5，所述滤波组件包括第二电感l2、第二电容c2，其中：
41.第一电感的一端与输入正极相连接，第一电感的另一端与二极管的阳极、第一三极管的集电极相连接，二极管的阴极与第一电容的一端、第二三极管的集电极、第三三极管的集电极相连接，第一电容的另一端与开关三极管的发射极、第四三极管的发射极、第五三极管的发射机相连接，第一三极管的发射极与开关三级管的基极相连接，第二三极管的发射极与第四三极管的集电极、第二电容的一端、输出负极相连接，第三三极管的发射极与第五三极管的集电极、第二电感的一端相连接，第二电感的另一端与第二电容的另一端、输出正极相连接。
42.需要说明的是，在本技术实施例中，第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管的基极与脉冲控制信号连接，脉冲控制信号用于控制各三极管的开断，以使电路正常运行。
43.具体的，在输入电源正确连接输入正极和输入负极之后，开关三极管的基极和发射极获得正向压降，开关三极管导通，首先由升压组件对输入电压进行升压，然后由全桥逆变组件将输入电源的直流电转变为交流电，最后由滤波组件对输出电压和输出电流进行滤波处理，滤除干扰信号，以输出安全稳定的电压电流。在输入电源错误连接输入正极和输入负极之后，开关三极管的基极和发射极不能获得正向压降，开关三极管无法导通，处于关断状态，充电电路不能正常运行，以保护充电安全。
44.可选的，图4为本技术实施例提供的一种可行的充电电路的拓扑电路图。如图4所示，第一三极管q1、第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4、第五三极管q5均并联有反馈二极管ds，反馈二极管用于在三极管截至时，释放三极管内部电压，从而避免三极管损坏。
45.在本技术实施例中，利用开关三极管的正向导通性，在输入电源正负极反接时，开关三极管无法导通，处于关断状态，使充电电路不能正常运行，从而实现了在电源正负极反接时保护充电安全的效果。
46.在一个实施例中，如图5所示，图5为本技术实施例提供的一种可行的充电电路的拓扑电路图。所述充电电路包括电子开关组件11、升压组件12、全桥逆变组件13、滤波组件14、接地检测组件15，所述启动电路组件包括开关三极管，所述升压组件包括第一电感l1、二极管d1、第一三极管q1、第一电容c1，所述全桥逆变组件包括第二三极管q2、第三三极管q3、第四三极管q4、第五三极管q5，所述滤波组件包括第二电感l2、第二电容c2，所述接地检测组件包括第一开关s1、第二开关s2、第一电阻r1、第二电阻r2、ad采样模块以及数字处理器，其中：
47.第一电感的一端与输入正极相连接，第一电感的另一端与二极管的阳极、第一三极管的集电极相连接，二极管的阴极与第一电容的一端、第二三极管的集电极、第三三极管的集电极相连接，第一电容的另一端与开关三极管的发射极、第四三极管的发射极、第五三极管的发射机相连接，第一三极管的发射极与开关三级管的基极相连接，第二三极管的发射极与第四三极管的集电极、第二电容的一端、输出负极相连接，第三三极管的发射极与第五三极管的集电极、第二电感的一端相连接，第二电感的另一端与第二电容的另一端、输出正极相连接，第一开关的一端与所述第二开关的一端、第二三极管的发射极、第四三极管的集电极、输出负极相连接，第二开关的另一端接地连接，第一开关的另一端与第一电阻的一端相连接，第一电阻的另一端与第二电阻的一端、ad采样模块的一端相连接，第二电阻的另一端接地连接，ad采样模块的另一端与数字处理器相连接。
48.具体的，在输入电源正确连接输入正极和输入负极之后，开关三极管的基极和发射极获得正向压降，开关三极管导通，首先由升压组件对输入电压进行升压，然后由全桥逆变组件将输入电源的直流电转变为交流电，最后由滤波组件对输出电压和输出电流进行滤波处理，滤除干扰信号，以输出安全稳定的电压电流。在输入电源错误连接输入正极和输入负极之后，开关三极管的基极和发射极不能获得正向压降，开关三极管无法导通，处于关断状态，充电电路不能正常运行，以保护充电安全。
49.可选的，在充电开始阶段，第一开关s1闭合，在连接输入电源之后，ad采样模块采集电阻r1和r2之间的电压，基于电阻r1和r2之间的电压判断输入负极是否接地。可以理解的是，在输入电源上电后，首先由升压组件对输入电压进行升压处理，得到升压后的电压v1，若输入负极未接地，此时第二电阻r2的末端接地电位为0，而输入负极电位不为0，此时电压v1不能被第一电阻r1和第二电阻r2完全分压，ad采样模块采集到的第一电阻r1和第二电阻r2之间的电压，根据采集到的电压与电压v1进行比较，即可判断输入负极不接地；若输入负极接地，此时第二电阻r2的末端接地电位为0，而输入负极电位为0，此时电压v1被第一电阻r1和第二电阻r2完全分压，ad采样模块采集到的第一电阻r1和第二电阻r2之间的电压，根据采集到的电压与电压v1进行比较，即可判断输入负极为接地。
50.可选的，当数字处理器根据ad采样模块采集到的第一电阻r1和第二电阻r2之间的电压，确定输入负极接地时，数字处理生成接地检测信号，接地检测信号用于控制开关三极管断开，使充电电路断路，以保护充电安全。当数字处理器根据ad采样模块采集到的第一电阻r1和第二电阻r2之间的电压，确定输入负极未接地时，数字处理生成接地检测信号，接地
检测信号用于控制第一开关断开，并控制第二开关闭合，使充电电路正常运行。
51.可选的，第一开关和第二开关为电子开关器件，包括但不限于三极管、mos管、继电器等。
52.可选的，如图6所示，图6为本技术实施例提供的一种可行的充电电路的拓扑电路图。充电电路还包括显示组件，所述显示组件与所述数字处理器相连接，当所述输入负极接地连接时，所述数字处理器输出告警信号至所述显示组件，所述显示组件对所述告警信号进行显示。
53.在本技术实施例中，利用开关三极管的正向导通性，在输入电源正负极反接时，开关三极管无法导通，处于关断状态，使充电电路不能正常运行，从而实现了在电源正负极反接时保护充电安全的效果，以及通过接地检测组件中采集电压的方式，可在充电初始阶段实现对输入负极的接地检测，进一步保护电路安全。
54.以上所揭露的仅为本技术较佳实施例而已，当然不能以此来限定本技术之权利范围，因此依本技术权利要求所作的等同变化，仍属本技术所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种充电电路，其特征在于，包括电子开关组件、升压组件、全桥逆变组件、滤波组件、输入正极、输入负极、输出正极、输出负极，其中：所述升压组件的第一端与所述输入正极相连接，所述升压组件的第二端与所述电子开关组件的一端、所述全桥逆变组件的第二端相连接，所述升压组件的第三端与所述全桥逆变组件的第一端相连接，所述电子开关组件的另一端与所述输入负极相连接；所述全桥逆变组件的第三端与所述滤波组件的第一端相连接，所述全桥逆变组件的第四端与所述滤波组件的第二端、所述输出负极相连接，所述滤波组件的第三端与所述输出正极相连接。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电子开关组件为开关三极管；所述开关三级管的集电极与所述输入负极相连接，所述开关三极管的基极与所述升压组件的第二端相连接，所述开关三极管的发射极与所述全桥逆变组件的第二端相连接。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述升压组件包括第一电感、二极管、第一三极管、第一电容；所述第一电感的一端与所述输入正极相连接，所述第一电感的另一端与所述二极管的阳极、所述第一三极管的集电极相连接；所述二极管的阴极与所述第一电容的一端、所述全桥逆变组件的第一端相连接；所述第一电容的另一端与所述第一三极管的发射极、所述电子开关组件的一端、所述全桥逆变组件的第二端相连接。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述全桥逆变组件包括第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管；所述第二三极管的集电极与所述第三三极管的集电极、所述升压组件的第三端相连接，所述第四三极管的发射极与所述第五三极管的发射极、所述升压组件的第二端相连接；所述第二三极管的发射极与所述第四三极管的集电极、所述滤波组件第二端相连接；所述第三三极管的发射极与所述第五三极管的集电极、所述滤波组件第一端相连接。5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述滤波组件包括第二电感、第二电容；所述第二电感的一端与所述全桥逆变组件的第三端相连接，所述第二电感的另一端与所述第二电容的一端、所述输出正极相连接；所述第二电容的另一端与所述全桥逆变组件的第四端、所述输出负极相连接。6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括接地检测组件；所述接地检测组件与所述全桥逆变组件的第四端、所述滤波组件的第二端、所述输出负极相连接。7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述接地检测组件包括第一开关、第二开关、第一电阻、第二电阻、ad采样模块以及数字处理器；所述第一开关的一端与所述第二开关的一端、所述全桥逆变组件的第四端，所述输出负极相连接，所述第二开关的另一端接地连接；所述第一开关的另一端与所述第一电阻的一端相连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端、所述ad采样模块的一端相连接，所述第二电阻的另一端接地连接；所述ad采样模块的另一端与所述数字处理器相连接。8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，当所述第一开关闭合时，所述ad采样模块
采集所述第二电阻一端的目标电压，所述目标电压经所述ad采样模块传输至所述数字处理器，所述数字处理器生成所述目标电压对应的接地检测信号，若所述输入负极接地连接，所述数字处理器基于所述接地检测信号控制所述电子开关组件关断，若所述输入负极正确连接，所述数字处理器基于所述接地检测信号控制所述第二开关闭合。9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，所述电路还包括显示组件；所述显示组件与所述数字处理器相连接。10.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，当所述输入负极接地连接时，所述数字处理器输出告警信号至所述显示组件，所述显示组件对所述告警信号进行显示。

技术总结
本申请公开了一种充电电路，充电电路包括电子开关组件、升压组件、全桥逆变组件、滤波组件、输入正极、输入负极、输出正极、输出负极，其中：升压组件的第一端与输入正极相连接，升压组件的第二端与电子开关组件的一端、全桥逆变组件的第二端相连接，升压组件的第三端与全桥逆变组件的第一端相连接，电子开关组件的另一端与输入负极相连接，全桥逆变组件的第三端与滤波组件的第一端相连接，全桥逆变组件的第四端与滤波组件的第二端、输出负极相连接，滤波组件的第三端与输出正极相连接。采用本申请提供的充电电路，可以避免充电过程中经常出现的正负极反接问题，提升充电稳定性，保护了充电安全。安全。安全。


技术研发人员：许俊
受保护的技术使用者：广州视骁科技有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/7/14