標題: 請您幫我分析這個充電器防反接電路。 [打印本頁]
作者: 海闊天空8    時間: 2021-2-26 18:04
標題: 請您幫我分析這個充電器防反接電路。
本帖最后由 海闊天空8 于 2021-2-27 18:24 編輯

充電器空載輸出電壓可使繼電器常開觸電吸合。對外電路（待充電池）輸出電流。如果按常規(guī)充電方法先接好電池再接220V市電，1，電池極性接反，繼電器不能吸合充電器不能輸出電流（保護了充電器）；2，電池極性正確接入，繼電器吸合，常開觸點接通，接通市電正常充電。
如果在繼電器吸和的狀態(tài)下，斷開電池（充電器輸出電壓仍可使繼電器常開觸點保持吸合狀態(tài)）后，再把極性相反的電池接入充電器（這種情況很難避免）會不會發(fā)生充電器正極和待充電池的負極相接而發(fā)生兩個電壓正向串聯(lián)的近似“短路”情況？
也就是說這個防反接電路只能保證一次防反接保護，第二次電池反接是沒有保護作用的？或者說在非規(guī)范操作時（先接220V再接電池）電池反接是不具備保護作用的？
利用繼電器觸點實現(xiàn)防反接的優(yōu)點是繼電器觸點接觸電阻小基本不發(fā)熱。上圖電路正常充電時還會有繼電器吸合的線圈損耗，如果利用繼電器的常閉觸點對電池提供充電電流，則正常充電時繼電器不消耗功率，電池極性接反時繼電器吸合，是否可行？請高人分析。
關(guān)鍵是如何確保繼電器吸合時間在電池倒灌電流變大以前。

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防反接.jpg (46.61 KB, 下載次數(shù): 111)

防反接.jpg
作者: lincheng15    時間: 2021-2-26 18:50
會近似短路，用一個PMOS管串聯(lián)在高端S朝里D朝外，G接GND，這樣應(yīng)該可以，正接時G電壓比S低，MOS打開，如果反接，G接的就是電池正極電壓點會比S高，這個時候MOS管關(guān)閉
作者: zsw3721    時間: 2021-2-26 19:45
按照這個電路，先接充電器還是先接電路，發(fā)生反接時，繼電器線圈兩端的電壓都變得很低不足以使觸點吸合。但是這個方案不能用在反接電流非常大的情況，切斷的速度以及觸點的承受能力都可能是個問題。
作者: 海闊天空8    時間: 2021-2-26 22:28
zsw3721 發(fā)表于 2021-2-26 19:45
按照這個電路，先接充電器還是先接電路，發(fā)生反接時，繼電器線圈兩端的電壓都變得很低不足以使觸點吸合。但 ...

觸點的接觸電阻可以小于任何開關(guān)器件的正向?qū)娮�，這是繼電器的優(yōu)點。反接時的待充電池不會有電流呀？充電器輸出是開路的（常開觸點斷開）呀？
作者: 海闊天空8    時間: 2021-2-26 22:35
zsw3721 發(fā)表于 2021-2-26 19:45
按照這個電路，先接充電器還是先接電路，發(fā)生反接時，繼電器線圈兩端的電壓都變得很低不足以使觸點吸合。但 ...

這個電路，當待充電池電壓太低的時候繼電器吸合不了就有問題了，通常繼電器在低于額定電壓70％的時候就會發(fā)生這個問題，一般充電電池電壓下降不到標稱電壓的70％就應(yīng)該充電了，所以一般不會發(fā)生這個問題。
作者: hefq    時間: 2021-2-27 00:14
拔掉電池，繼電器還是吸合狀態(tài)，斷不開
作者: 海闊天空8    時間: 2021-2-27 08:28
hefq 發(fā)表于 2021-2-27 00:14
拔掉電池，繼電器還是吸合狀態(tài)，斷不開

對呀！這時再接入反極性的電池會怎樣？（這種情況很自然的會發(fā)生  ，充完一塊電池再充另一塊）。
作者: 海闊天空8    時間: 2021-2-27 12:15
zsw3721 發(fā)表于 2021-2-26 19:45
按照這個電路，先接充電器還是先接電路，發(fā)生反接時，繼電器線圈兩端的電壓都變得很低不足以使觸點吸合。但 ...

“不能用在反接電流非常大的情況，”----這是什么意思？
作者: munuc_w    時間: 2021-2-27 12:44
正如上面說的，這個電路對電源沒有先接通的第一個電瓶是能起到保護作用的，如果連續(xù)工作，對后續(xù)充電的電瓶在接入電路之前，電源不斷一次電，電路就失去了保護作用。
作者: 海闊天空8    時間: 2021-2-27 17:43
munuc_w 發(fā)表于 2021-2-27 12:44
正如上面說的，這個電路對電源沒有先接通的第一個電瓶是能起到保護作用的，如果連續(xù)工作，對后續(xù)充電的電瓶 ...

就像繼電器觸點“自保持”作用吧？
作者: 海闊天空8    時間: 2021-2-27 17:44
munuc_w 發(fā)表于 2021-2-27 12:44
正如上面說的，這個電路對電源沒有先接通的第一個電瓶是能起到保護作用的，如果連續(xù)工作，對后續(xù)充電的電瓶 ...

還有沒有更好的防反接電路？
作者: wc86110    時間: 2021-2-28 15:14
用多觸點開關(guān)的繼電器應(yīng)該可以，防反接用到二極管連接的位置很關(guān)鍵
作者: 海闊天空8    時間: 2021-2-28 18:04
本帖最后由 海闊天空8 于 2021-2-28 19:15 編輯
wc86110 發(fā)表于 2021-2-28 15:14
用多觸點開關(guān)的繼電器應(yīng)該可以，防反接用到二極管連接的位置很關(guān)鍵

我也想到用另外的繼電器觸點，似乎不行？是繼電器觸點吸合得快還是電流倒灌到充電器快，沒有實驗數(shù)據(jù)，不過繼電器線圈的電感要明顯大于充電器開關(guān)變壓器的次級電感量吧？倒灌電流對整流管，隔離二級管及低壓控制電路影響是很大的。歡迎討論。
作者: 海闊天空8    時間: 2021-2-28 19:22
zsw3721 發(fā)表于 2021-2-26 19:45
按照這個電路，先接充電器還是先接電路，發(fā)生反接時，繼電器線圈兩端的電壓都變得很低不足以使觸點吸合。但 ...

對！“反接電流非常大”！雖然繼電器吸合電流很小，在幾乎對電池短路的情況下電壓被拉低不足以吸合繼電器確是個問題！，有沒有辦法叫繼電器迅速吸合，對充電器倒灌電流盡可能慢點增大？
作者: hefq    時間: 2021-2-28 20:31
感覺要采樣電流才行
作者: TTQ001    時間: 2021-2-28 23:49
許多設(shè)計人員使用MOSFET或二極管來防止極性反轉(zhuǎn)
作者: 海闊天空8    時間: 2021-3-2 17:54
TTQ001 發(fā)表于 2021-2-28 23:49
許多設(shè)計人員使用MOSFET或二極管來防止極性反轉(zhuǎn)

充電器防反接有用MOS管的，可控硅的，二極管的但都有正向?qū)〒p耗，2W甚至更高。繼電器觸點損耗很小，這是其它元件不能比的。
作者: 海闊天空8    時間: 2021-3-2 17:55
hefq 發(fā)表于 2021-2-28 20:31
感覺要采樣電流才行

說說您的思路？
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-2 19:09
小型繼電器的話用常開觸點控制工作時功耗也不至于太大，可以用觸點控制進一步減小功耗應(yīng)該是可取的，配合電流檢測0電流時繼電器斷開。
作者: hefq    時間: 2021-3-2 20:40
海闊天空8 發(fā)表于 2021-3-2 17:55
說說您的思路？


搞一個，能達到要求，但繼電器不知道耐不耐用，比如三秒斷開一瞬間
作者: hefq    時間: 2021-3-2 20:40
如果不耐用，可以用MOS搞
作者: hefq    時間: 2021-3-2 20:43

更正一下，解決你上面說的電池電壓低充不了電的問題
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-3 07:59
本帖最后由 xianfajushi 于 2021-3-3 09:08 編輯

不用費心思弄那么麻煩，設(shè)計思路類似與檢測正反方向控制2個繼電器即可，無需電流檢測。
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-3 08:05
本帖最后由 xianfajushi 于 2021-3-3 09:07 編輯

2個光耦控制電路2個繼電器在思路上是可行的,設(shè)計起來也可能比較容易
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-3 08:06
另一種方案就是用2個光耦控制2個繼電器即可
作者: hefq    時間: 2021-3-3 09:27
xianfajushi 發(fā)表于 2021-3-3 08:06
另一種方案就是用2個光耦控制2個繼電器即可

用橋堆是不行的
用光耦的時候，反接的瞬間還是有大電流，但時間很短，也許能撐住
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-3 10:36
初步構(gòu)思難免疏漏,其實使用一個光耦檢測反接可控制一個繼電器通或斷,或采取過流斷路器.

作者: xianfajushi    時間: 2021-3-3 12:48
本來按規(guī)范操作電路足以起保護作用,懶人偏要帶電操作,帶電操作的話要考慮的因素就增多了,當然包含導線與觸點問題.
作者: 海闊天空8    時間: 2021-3-3 12:57
hefq 發(fā)表于 2021-3-2 20:43
更正一下，解決你上面說的電池電壓低充不了電的問題

這個電路，充電器接電后輸出正極懸空對待充電池不充電。這幾組觸點都是一個繼電器的呀？吸合和釋放是同步的呀？
作者: hefq    時間: 2021-3-3 13:01
海闊天空8 發(fā)表于 2021-3-3 12:57
這個電路，充電器接電后輸出正極懸空對待充電池不充電。這幾組觸點都是一個繼電器的呀？吸合和釋放是同步 ...

后面那兩組開關(guān)，是模擬電池反接，實際上是不存在的，只有一個繼電器，一常開一常閉
作者: 海闊天空8    時間: 2021-3-3 13:11
hefq 發(fā)表于 2021-3-2 20:43
更正一下，解決你上面說的電池電壓低充不了電的問題

如圖綠圈里是繼電器的常開觸點吧？充電器接電后繼電器不能吸合，無法對外電路輸出呀？無論電池怎么接繼電器也吸合不了的呀？最大問題是繼電器動作之后電池反接瞬間的“短路”電流就不會發(fā)生了。

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裁剪_3.jpg
作者: toyboy    時間: 2021-3-3 15:41


作者: 海闊天空8    時間: 2021-3-3 18:55
toyboy 發(fā)表于 2021-3-3 15:41

兩個繼電器！謝謝
作者: hefq    時間: 2021-3-3 19:03
海闊天空8 發(fā)表于 2021-3-3 13:11
如圖綠圈里是繼電器的常開觸點吧？充電器接電后繼電器不能吸合，無法對外電路輸出呀？無論電池怎么接繼電 ...


那不是觸點，是不需要的，那我只是為了方便測試電池反接與正接加的
作者: hefq    時間: 2021-3-3 19:08
toyboy 發(fā)表于 2021-3-3 15:41

第一次接對，第二次接反，還是有短時間的大電流
第二個繼電器斷開需要時間
作者: 海闊天空8    時間: 2021-3-3 21:34
toyboy 發(fā)表于 2021-3-3 15:41

這個電路是否也存在這個問題：
在充電中拔下電池插頭，充電器輸出仍然使左邊繼電器吸合常開觸點接通，右邊繼電器是斷開的其常閉觸點接通的也就是說充電器輸出端是有電壓的，能夠向外輸出電流，這時如果反極性接入電池，還會有倒灌電流的！不一定能保證右邊的繼電器立即吸合斷開常閉觸點。
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-3 21:46
hefq 發(fā)表于 2021-3-2 20:43
更正一下，解決你上面說的電池電壓低充不了電的問題

這個電路應(yīng)該接自鎖，否則的話三極管基極沒電路支持的話會釋放繼電器，出現(xiàn)來回切換不停，一旦繼電器自鎖的話就不能實現(xiàn)防止反接了。
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-3 21:50
toyboy 發(fā)表于 2021-3-3 15:41

電池反接的話注意壓降能否驅(qū)動繼電器工作，同時也需要注意電流。
作者: hefq    時間: 2021-3-4 00:56
xianfajushi 發(fā)表于 2021-3-3 21:46
這個電路應(yīng)該接自鎖，否則的話三極管基極沒電路支持的話會釋放繼電器，出現(xiàn)來回切換不停，一旦繼電器自鎖 ...

這個設(shè)計就是這樣子的，就是讓它來回開關(guān)，比如連通3秒，斷開0.1秒，一直重復
作者: 海闊天空8    時間: 2021-3-4 08:16
xianfajushi 發(fā)表于 2021-3-3 21:46
這個電路應(yīng)該接自鎖，否則的話三極管基極沒電路支持的話會釋放繼電器，出現(xiàn)來回切換不停，一旦繼電器自鎖 ...

一旦充電器接通對外的輸出，是不能避免外電路電池對充電器的反接倒灌的？看來這個矛盾不好解決？
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-4 09:00
之上諸位提供的電路都是有條件的,況且要看是什么樣的電池,若是鋰電池還要看是分口還是并口的,通常鋰電池分口的話沒電力了是關(guān)斷輸出的,因此,檢測不到極性,且鉛酸電池將來逐步退出家用市場,因此討論沒多大實際意義,不過作為控制技術(shù)來討論的話也不妨,
以鉛酸電池為例不斷充電器輸出去接電池且不分極性的話,短路電流再所難免,但是要看電流強度了,在一定電流范圍內(nèi),采取一定的參數(shù)(導線電流觸點電流配置富裕情況下)是可以設(shè)計出一款防止反接的控制電路的,控制電路參數(shù)就有講究了,大致思路如我之上說的采用2路光耦,從仿真來看道理是成立的,當然這里面的參數(shù)保護繼電器動作設(shè)計電路延時等等作為設(shè)計是必須考慮到的.
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-4 09:03
當然除了以上思路外還有別的思路,如檢測充電電流控制充電器的交流,接電池時設(shè)置一個電流控制充電器交流即可
作者: toyboy    時間: 2021-3-4 13:17
海闊天空8 發(fā)表于 2021-3-3 18:55
兩個繼電器！謝謝

一個繼電器！常開、常閉是同步的。

討論問題時要一個一個來！不能把多個問題混為一起，你不能要求膠紙既要粘得牢靠又擔心粘后撕不掉！
你要實現(xiàn)’防反接‘，那么先解決這個問題后再考慮其他問題！你這個圖只是基礎(chǔ)原理，要兼顧其他電流、電壓、時間等問題的，那么你這個電路就不一定符合要求，而且繼電器的觸點也是有限次數(shù)的，在實際應(yīng)用中還要考慮材料、加工成本、加工難度，所以，很多時候選型比設(shè)計還重要。

按你的要求，最好的方式是采用物理方式，即采用’方圓‘接線柱～什么電流、電壓、時間都不用考慮！
作者: 海闊天空8    時間: 2021-3-4 17:45
toyboy 發(fā)表于 2021-3-4 13:17
一個繼電器！常開、常閉是同步的。

討論問題時要一個一個來！不能把多個問題混為一起，你不能要求膠紙 ...

問題是一個充電器給多個電池充電（雖然不規(guī)范但很難避免）不同接插件難免有反極性的。如果充電器有輸出電壓，就有和電池發(fā)生串聯(lián)“短路”的可能。這種情況下的防反接看來不好辦？
作者: xianfajushi    時間: 2021-3-5 16:56
思路是越想越有,如果只在輸出端思考問題的話,短路電流也就難免的了,短路電流不超100A的情況下是有可能實現(xiàn)懶人功能,不過要考慮的情況就比較多了,仿真中是理想的電源即電流可以實現(xiàn)無限制,然而實際情況是充電器輸出電流是有限的電壓也是有限的,電池電壓隨電池情況而變化,放電后的電池輸出電流也有限等等,最后提出的檢測充電電流方案應(yīng)該比較適用且考慮的因素大為減少,設(shè)計起來也不難,采用霍爾電流傳感器檢測開關(guān)式電路工作方式,控制充電器交流電,那么,設(shè)計電池端檢測極性繼電器轉(zhuǎn)換正確線路后接通交流電就很可靠了.
作者: 海闊天空8    時間: 2021-3-5 18:04
xianfajushi 發(fā)表于 2021-3-5 16:56
思路是越想越有,如果只在輸出端思考問題的話,短路電流也就難免的了,短路電流不超100A的情況下是有可能實現(xiàn) ...

現(xiàn)在問題重點成了“充電器輸出端有電壓的時候”（無輸出自當別論）。這時如果被充電池反極性接入會有什么后果？如何消除？充電器輸出電壓和電池電壓串聯(lián)通過D7,D4，T1次級，和R27形成近似短路的回路。電流是非常大的！哪怕時間很短，反接電流是不希望的。

防反接.jpg (105.1 KB, 下載次數(shù): 125)

防反接.jpg
作者: sh1900    時間: 2021-10-26 18:08
用電動車充電器的可控硅防反接就行了
作者: jizhongbiao    時間: 2021-10-26 18:29
hefq 發(fā)表于 2021-3-4 00:56
這個設(shè)計就是這樣子的，就是讓它來回開關(guān)，比如連通3秒，斷開0.1秒，一直重復

這樣繼電器扛不住的吧
作者: 老愚童63    時間: 2021-10-26 19:40
可以考慮增加一只MOS管控制繼電器，這樣，繼電器就不會從電池取電工作，電池只負責驅(qū)動MOS管就可以了，繼電器線圈由充電器供電。這樣，當電池極性正常時，MOS管導通，繼電器吸合充電，電池接反時，MOS管截止，繼電器不吸合，電池不能充電。當然，你也可以直接使用MOS管控制電池充電
作者: hhdsdy    時間: 2021-10-26 21:02
連著看了兩次的帖子才明白樓主的想法，說一點個見，保護用的常開合適，接上電池后基本上就會再接上充電器電源，所以不用考慮繼電器的耗電，第一圖最為合適；至于擔心拆除電池后繼電器繼續(xù)吸合，可以做個檢測電路，取充飽指示信號（有的充電器不好取，可以自己用比較器做一個）進行處理，切斷防反接的繼電器線圈（用小繼電器的常閉觸點比較合適），這樣只要電池充飽，繼電器就無法吸合，再次接入繼電器也是一樣，只有短時間斷開充電器的電源后才能繼續(xù)輸出，這也滿足了必須先正確接入電池的要求。
作者: 老愚童63    時間: 2021-10-27 08:14
hhdsdy 發(fā)表于 2021-10-26 21:02
連著看了兩次的帖子才明白樓主的想法，說一點個見，保護用的常開合適，接上電池后基本上就會再接上充電器電 ...

分析的好！
作者: xianfajushi    時間: 2022-1-11 10:34
其實是能實現(xiàn)自動選擇極性,只要一個非門即可實現(xiàn),非門檢測接入電池的正負極性,控制繼電器轉(zhuǎn)換觸點,這樣可以不用考慮電池是否還有電吸合繼電器問題,非門是高阻抗輸入,因此只檢測極性,非門輸出控制繼電器是否切換,短路電流再所難免,因此要做好一定限流措施,限流可采用扼流圈+大功率小電阻.
作者: xianfajushi    時間: 2022-1-11 16:03

作者: xianfajushi    時間: 2022-1-12 21:08
閑來無事，構(gòu)思了電路輪廓，可以實現(xiàn)無極限限制，無沖擊電流的全自動控制器2種方案，加之上應(yīng)該算是3種無極性全自動方案。
作者: xjx51    時間: 2022-1-14 14:52
有這么難嗎？直接三個腳，左右兩邊是正極，中間是地



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