智能充电器用双向通讯电路的制作方法

1.本发明涉及的是一种电动车智能充电器用双向通讯电路，属于充电设备技术领域。

背景技术：

2.目前市场上电动自行车的蓄电池规格种类繁多，如品种有铅酸蓄电池、锂电池等，电压有36、48、60v等，容量有10、12、14、20安时等。现有的电动自行车充电器给蓄电池充电时，无法判断充电器与蓄电池是否匹配，如果充电器输出电压与电流低于蓄电池的额定输入电压与电流，就会造成无法向蓄电池充电或是充不满电的情况。如果充电器输出电压与电流大于蓄电池的额定输入电压与电流，更会损坏蓄电池或充电器，还有可能引发火灾。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有电动车充电器存在的上述问题，提出一种智能充电器用双向通讯电路，主要用于电动自行车智能充电器的输出端子。
4.本发明的技术解决方案：智能充电器用双向通讯电路，其结构包括充电器端电路和蓄电池端电路，分别安装于充电器输出端与蓄电池输入端；其中充电器端电路包括三极管q11、三极管q12、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、稳压管d11、信号接口1、电子开关1、充电器信号端口、输出正极和输出负极；蓄电池端电路包括三极管q21、三极管q22、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、稳压管d21、信号接口2、电子开关2、蓄电池信号端口、输入正极和输入负极；充电器端电路的输出正极连接蓄电池端电路的输入正极，充电器端电路的输出负极连接蓄电池端电路的输入负极，信号接口1和信号接口2互相连接。
5.进一步的，所述充电器端电路的信号输入部分具体包括：三极管q11基极通过电阻r11连接充电器信号端口，三极管q11发射极连接电子开关1再与输出负极连接，三极管q11集电极通过电阻r13和电阻r12串联连接输出正极；所述充电器端电路的信号输出部分具体包括：三极管q12基极连接电阻r12和电阻r13，三极管q12发射极连接输出正极，三极管q12集电极通过电阻r14连接信号接口1，信号接口1通过电阻r15与稳压管d11连接电子开关1，电子开关1连接输出负极。
6.进一步的，所述蓄电池端电路的信号输入部分具体包括：三极管q21基极通过电阻r21连接蓄电池信号端口，三极管q21发射极连接电子开关2与输入负极，三极管q21集电极通过电阻r23和电阻r22串联连接输入正极；所述蓄电池端电路的信号输出部分具体包括：三极管q22基极连接电阻r22和电阻r23，三极管q22发射极连接输入正极，三极管q22集电极通过电阻r24连接信号接口2，信号接口2通过电阻r25与稳压管d21连接电子开关2，电子开关2连接输入负极。
7.进一步的，所述电子开关1与电子开关2为可控硅开关或场效应管开关；所述可控硅开关的阳极与输出负极和输入负极连接，阴极与地线连接，触发极受触发信号控制；所述
场效应管开关包括2只场效应管，其s极互联，d极分别连接地线与输出负极和输入负极，g极受触发信号控制。所述电阻r15和电阻r25的阻值大于等于33k。
8.该电路的工作方法具体如下：充电时，充电器输出端与蓄电池输入端的3个接口对应连接，由于电子开关1与电子开关2关闭，无法充电；此时充电器信号端口发出识别信号，信号输入三极管q11导通，电阻r12与电阻r13也跟随导通，于是触发信号输出三极管q12也导通，信号接口1发出与充电器信号端口同步的识别信号；当信号接口2收到充电器信号端口发出的识别信号时，如果信号不匹配，电子开关2关闭，无法充电；如果信号匹配，这时蓄电池信号端口发出2组充电信号，1组触发信号打开电子开关2，另1组通过信号接口2发出，使信号接口1收到充电信号，于是打开电子开关1，当电子开关1与电子开关2都打开时，则开始充电过程。
9.与现有技术相比，本发明的优点在于：可以在充电前智能判断充电器与蓄电池是否匹配。
附图说明
10.图1是智能充电器用双向通讯电路图。
11.图2是用可控硅作电子开关的电路图。
12.图3是用场效应管作电子开关的电路图。
具体实施方式
13.下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
14.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
15.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”“某些实施方式”“示意性实施方式”“示例”“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征结构材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征结构材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
16.如图1所示的智能充电器用双向通讯电路，包括充电器端电路和蓄电池端电路，分别安装于充电器输出端与蓄电池输入端；其中充电器端信号输入三极管q11基极通过r11连接充电器信号端口，q11发射极连接电子开关1再与输出-连接，q11集电极通过r13、r12连接输出+，充电器端信号输出三极管q12基极连接r12、r13，q12发射极连接输出+，q12集电极通过r14连接信号接口1，信号接口1通过r15与稳压管d11连接电子开关1，蓄电池端信号输入
三极管q21基极通过r21连接蓄电池信号端口，q21发射极连接电子开关2再与输入-连接， q21集电极通过r23、r22连接输入+，蓄电池端信号输出三极管q22基极连接r22、r23，q22发射极连接输入+，q22集电极通过r24连接信号接口2，信号接口2通过r25与稳压管d21连接电子开关2。
17.现有的电动自行车充电器输出端与蓄电池输入端共有三个接口，目前只用两个接口，输出+与输入+连接，输出-与输入-连接，另一个接口悬空，本发明利用第三个接口，作为信号接口1与信号接口2。
18.充电时，充电器输出端与蓄电池输入端3个接口连接，由于电子开关1与电子开关2关闭，无法充电。这时充电器信号端口发出识别信号，信号输入三极管q11导通， r12与r13也跟随导通，于是触发信号输出三极管q12也导通，信号接口1发出与信号1同步的识别信号，当信号接口2收到信号1发出识别信号，如果信号不匹配，电子开关2关闭，无法充电，如果信号匹配，这时蓄电池信号端口发出2组充电信号，1组触发信号打开电子开关2，另1组通过信号2发出，使信号接口1收到充电信号，于是打开电子开关1，当电子开关1与电子开关2都打开时，则开始充电过程。蓄电池信号端口发出的充电信号，其传递原理同充电器信号端口，实现了双向通讯功能。
19.国家标准规定在不充电时，输出端口的电压应低于安全值，或者短路电流小于20ma。由于充电电压与蓄电池电压往往高于安全值，这样就要求输出+或输入+与信号接口1或信号接口2间的短路电流应小于20ma，当充电电压为48v时，r15或r25的电阻值应大于等于33k, 当充电电压大于48v时，r15或r25的电阻值还应适当增加。
20.如图2所示的用可控硅作电子开关的电路，图中d是可控硅，其阳极与输出-（输入-）连接，阴极与地线连接，触发极受触发信号控制。
21.如图3所示的用场效应管作电子开关的电路，图中q1、q2是场效应管，由于场效应管内置续流二极管，需用2只，其s极互联，d极分别连接地线与输出-（输入-），g极受触发信号控制。
22.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：其结构包括充电器端电路和蓄电池端电路，分别安装于充电器输出端与蓄电池输入端；其中充电器端电路包括三极管q11、三极管q12、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、稳压管d11、信号接口1、电子开关1、充电器信号端口、输出正极和输出负极；蓄电池端电路包括三极管q21、三极管q22、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、稳压管d21、信号接口2、电子开关2、蓄电池信号端口、输入正极和输入负极；充电器端电路的输出正极连接蓄电池端电路的输入正极，充电器端电路的输出负极连接蓄电池端电路的输入负极，信号接口1和信号接口2互相连接。2.根据权利要求1所述的智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：所述充电器端电路的信号输入部分具体包括：三极管q11基极通过电阻r11连接充电器信号端口端口，三极管q11发射极连接电子开关1再与输出负极连接，三极管q11集电极通过电阻r13和电阻r12串联连接输出正极。3.根据权利要求1所述的智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：所述充电器端电路的信号输出部分具体包括：三极管q12基极连接电阻r12和电阻r13，三极管q12发射极连接输出正极，三极管q12集电极通过电阻r14连接信号接口1，信号接口1通过电阻r15与稳压管d11连接电子开关1，电子开关1连接输出负极。4.根据权利要求1所述的智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：所述蓄电池端电路的信号输入部分具体包括：三极管q21基极通过电阻r21连接蓄电池信号端口，三极管q21发射极连接电子开关2与输入负极，三极管q21集电极通过电阻r23和电阻r22串联连接输入正极。5.根据权利要求1所述的智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：所述蓄电池端电路的信号输出部分具体包括：三极管q22基极连接电阻r22和电阻r23，三极管q22发射极连接输入正极，三极管q22集电极通过电阻r24连接信号接口2，信号接口2通过电阻r25与稳压管d21连接电子开关2，电子开关2连接输入负极。6.根据权利要求1所述的智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：所述电子开关1与电子开关2为可控硅开关或场效应管开关。7.根据权利要求6所述的智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：所述可控硅开关的阳极与输出负极和输入负极连接，阴极与地线连接，触发极受触发信号控制。8.根据权利要求6所述的智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：所述场效应管开关包括2只场效应管，其s极互联，d极分别连接地线与输出负极和输入负极，g极受触发信号控制。9.根据权利要求1所述的智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：所述电阻r15和电阻r25的阻值大于等于33k。10.根据权利要求1-9中任意一项所述的智能充电器用双向通讯电路，其特征在于：该电路的工作方法具体包括如下内容：充电时，充电器输出端与蓄电池输入端的3个接口对应连接，由于电子开关1与电子开关2关闭，无法充电；此时充电器信号端口发出识别信号，信号输入三极管q11导通，电阻r12与电阻r13也跟随导通，于是三极管q12也导通，信号接口1发出与充电器信号端口同步的信号；当信号接口2收到信号接口1发出的识别信号时，如果信号不匹配，电子开关2关闭，无法充电；如果信号匹配，这时蓄电池信号端口发出2组充电信号，1组触发信号打开电子开关2，另1组通过信号接口2发出，使信号接口1收到充电信号，
于是打开电子开关1，当电子开关1与电子开关2都打开时，则开始充电过程。

技术总结

本发明提出的是一种智能充电器用双向通讯电路，其结构包括充电器端电路和蓄电池端电路，分别安装于充电器输出端与蓄电池输入端；其中充电器端电路包括三极管Q11、三极管Q12、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、稳压管D11、信号接口1、电子开关1、充电器信号端口、输出正极和输出负极；蓄电池端电路包括三极管Q21、三极管Q22、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、稳压管D21、信号接口2、电子开关2、蓄电池信号端口、输入正极和输入负极；充电器端电路的输出正极连接蓄电池端电路的输入正极，充电器端电路的输出负极连接蓄电池端电路的输入负极，信号接口1和信号接口2互相连接。本发明可以在充电前智能判断充电器与蓄电池是否匹配。蓄电池是否匹配。蓄电池是否匹配。

技术研发人员：

向可为 葛其聪

受保护的技术使用者：

南京西普尔科技实业有限公司

技术研发日：

2022.09.26

技术公布日：

2022/11/22