CN213151651U - 一种防反接保护装置及车载电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种防反接保护装置及车载电源。其中，该防反接保护装置包括：至少两个级联的防反接保护电路，其中，第一级防反接保护电路的第一输入端和第二输入端分别与防反接保护装置的正极输入端和负极输入端电连接；前一级防反接保护电路的第一输出端和第二输出端分别与后一级防反接保护电路的第一输入端和第二输入端电连接；最后一级防反接保护电路的第一输出端第二输出端分别与防反接保护装置的正极输出端和负极输出端电连接。本实用新型实施例提供的技术方案可避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生。

Description

一种防反接保护装置及车载电源

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种防反接保护装置及车载电源。

背景技术

电子系统中有许多独立的电源模块，电源模块的输入端主要靠机械或者图案标识的方式来区分极性，提供了指导性的方案。但是，这并不能杜绝输入端反接现象，而一旦反接，将会损坏输入电压端口，造成电源模块烧毁，甚至会造成供电电源或者电池失效等情况，进而造成经济损失。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种防反接保护装置及车载电源，可以防止输入电压极性反接时损毁系统，通过设置两级以上的防反接保护电路，可进一步提高系统的可靠性和安全性，即使前级防反接电路失效，后级防反接电路可以起效。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种防反接保护装置，包括：

至少两个级联的防反接保护电路，其中，第一级防反接保护电路的第一输入端与防反接保护装置的正极输入端电连接；第一级防反接保护电路的第二输入端与防反接保护装置的负极输入端电连接；前一级防反接保护电路的第一输出端与后一级防反接保护电路的第一输入端电连接；前一级防反接保护电路的第二输出端与后一级防反接保护电路的第二输入端电连接；最后一级防反接保护电路的第一输出端与防反接保护装置的正极输出端电连接；最后一级防反接保护电路的第二输出端与防反接保护装置的负极输出端电连接。

进一步地，至少两个级联的防反接保护电路包括：至少一个第一防反接保护电路，

第一防反接保护电路包括PMOS管、第一二极管、第一稳压二极管、第一电阻和第二电阻，其中，PMOS管的漏极，以及第一二极管的阳极，均与第一防反接保护电路的第一输入端电连接；PMOS管的源极，第一二极管的阴极，第一稳压二极管的阴极，以及第一电阻的第一端，均与第一防反接保护电路的第一输出端电连接；PMOS管的栅极，第一稳压二极管的阳极，以及第一电阻的第二端，均与第二电阻的第一端电连接；第二电阻的第二端，以及第一防反接保护电路的第二输入端，均与第一防反接保护电路的第二输出端电连接。

进一步地，至少两个级联的防反接保护电路包括：至少一个第二防反接保护电路，

第二防反接保护电路包括NMOS管、第二二极管、第二稳压二极管、第三电阻和第四电阻，其中，NMOS管的漏极，以及第二二极管的阴极，均与第二防反接保护电路的第二输入端电连接；NMOS管的源极，第二二极管的阳极，第二稳压二极管的阳极，以及第三电阻的第一端，均与第二防反接保护电路的第二输出端电连接；NMOS管的栅极，第二稳压二极管的阴极，以及第三电阻的第二端，均与第四电阻的第一端电连接；第四电阻的第二端，以及第二防反接保护电路的第一输入端，均与第二防反接保护电路的第一输出端电连接。

进一步地，至少两个级联的防反接保护电路包括：至少一个第三防反接保护电路，

第三防反接保护电路包括第三二极管、第四二极管、直流转直流降压电路、第一继电器和第五二极管，其中，第三二极管的阴极，以及第一继电器的常闭触点开关的第一端与第三防反接保护电路的第一输入端电连接；第一继电器的常闭触点开关的第二端与第三防反接保护电路的第一输出端电连接；第三二极管的阳极与直流转直流降压电路的负极输入端电连接；第四二极管的阳极，以及第三防反接保护电路的第二输入端，均与第三防反接保护电路的第二输出端电连接；第四二极管的阴极与直流转直流降压电路的正极输入端电连接；第一继电器的线圈的第一端，以及第五二极管的阴极，均与直流转直流降压电路的正极输出端电连接；第一继电器的线圈的第二端，以及第五二极管的阳极，均与直流转直流降压电路的负极输出端电连接。

进一步地，防反接保护装置还包括第一反接报警电路，第一反接报警电路的第一端和第二端分别与防反接保护装置的正极输入端和负极输入端电连接，第一反接报警电路用于在反接时，进行报警。

进一步地，第一反接报警电路包括第一发光二极管、第六二极管和第五电阻，其中，第一发光二极管、第六二极管和第五电阻串联连接，串联连接后的两端分别与第一反接报警电路的第一端和第二端电连接。

进一步地，防反接保护装置还包括第二反接报警电路，第二反接报警电路的第一端和第二端分别与第一级防反接保护电路的第一输出端和第二输出端电连接，第二反接报警电路用于在第一级防反接保护电路失效，且反接时，进行报警。

进一步地，第二反接报警电路包括第七二极管、第八二极管、低压差线性稳压器和蜂鸣器，其中，第七二极管的阴极与第二反接报警电路的第一端电连接；第七二极管的阳极与低压差线性稳压器的负极输入端电连接；第八二极管的阳极与第二反接报警电路的第二端电连接；第八二极管的阴极与低压差线性稳压器的正极输入端电连接；蜂鸣器的第一端和第二端分别与低压差线性稳压器的正极输出端和负极输出端电连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种车载电源，包括：储能模块、直流转交流变换电路、第二继电器和本实用新型任意实施例提供的防反接保护装置，

其中，储能模块与防反接保护装置的正极输入端和负极输入端电连接，防反接保护装置的正极输出端与直流转交流变换电路的第一输入端电连接；防反接保护装置的负极输出端与直流转交流变换电路的第二输入端电连接；直流转交流变换电路的输出端经第二继电器的常闭触点开关与车载电源的输出端电连接；第二继电器的线圈的第一端和第二端分别与第一交流供电端和第二交流供电端电连接，第一交流供电端和第二交流供电端经第二继电器的常开触点开关与车载电源的输出端电连接。

进一步地，车载电源还包括：无线能量发送装置，其中，无线能量发送装置的输入端与储能模块电连接，无线能量发送装置用于向设置有无线能量接收装置的移动终端发射能量，以对移动终端进行无线充电；

移动终端包括下述至少一种：手机、笔记本电脑、平板电脑和便携式数字化X射线摄影设备。

本实用新型实施例的技术方案中防反接保护装置包括：至少两个级联的防反接保护电路，其中，第一级防反接保护电路的第一输入端与防反接保护装置的正极输入端电连接；第一级防反接保护电路的第二输入端与防反接保护装置的负极输入端电连接；前一级防反接保护电路的第一输出端与后一级防反接保护电路的第一输入端电连接；前一级防反接保护电路的第二输出端与后一级防反接保护电路的第二输入端电连接；最后一级防反接保护电路的第一输出端与防反接保护装置的正极输出端电连接；最后一级防反接保护电路的第二输出端与防反接保护装置的负极输出端电连接。后级防反接保护电路用于在其前级防反接保护电路均失效，且发生反接时，使该防反接保护电路的第一输入端和第二输入端之间呈断开状态，或者，使该防反接保护电路的第一输出端和第二输出端之间呈断开状态，进而使防反接保护装置的正极输入端和正极输出端之间呈断开状态，或，使防反接保护装置的负极输入端和负极输出端之间呈断开状态，从而避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种防反接保护装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的又一种防反接保护装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的又一种防反接保护装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种车载电源的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的又一种车载电源的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种升压电路的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种逆变器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型实施例提供一种防反接保护装置。图1为本实用新型实施例提供的一种防反接保护装置的结构示意图。该防反接保护装置1包括：至少两个级联的防反接保护电路10。

其中，第一级防反接保护电路10-1的第一输入端Vi1与防反接保护装置1的正极输入端BAT+电连接；第一级防反接保护电路10-1的第二输入端Vi2与防反接保护装置1的负极输入端BAT-电连接；前一级防反接保护电路10-k的第一输出端Vo1与后一级防反接保护电路10-(k+1)的第一输入端Vi1电连接；前一级防反接保护电路10-k的第二输出端Vo2与后一级防反接保护电路10-(k+1)的第二输入端Vi2电连接；最后一级防反接保护电路10-N的第一输出端Vo1与防反接保护装置1的正极输出端BOUT+电连接；最后一级防反接保护电路10-N的第二输出端Vo2与防反接保护装置1的负极输出端BOUT-电连接。

其中，k为大于或等于1，且小于N的整数。N为防反接保护电路10的个数，N为大于或等于2的整数。图1示例性的画出防反接保护电路10的个数为4个的情况，分别是防反接保护电路10-1、10-2、10-3和10-4。可根据需要设置防反接保护电路的个数，本实用新型实施例对此不作限定。防反接保护电路10可包括二极管、MOS管、继电器等。

防反接保护装置可用于在反接时，使正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈断开状态，和/或，使负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈断开状态；在未反接时，使正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈导通状态，使负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈导通状态。防反接保护电路10用于在第一输入端Vi1的电压低于第二输入端Vi2的电压时，使第一级防反接保护电路的第一输入端Vi1和第二输入端Vi2之间呈断开状态，或者，使第一级防反接保护电路的第一输出端Vo1和第二输出端Vo2之间呈断开状态；在第一输入端Vi1的电压高于第二输入端Vi2的电压时，使第一级防反接保护电路的第一输入端Vi1和第二输入端Vi2之间呈导通状态，使第一级防反接保护电路的第一输出端Vo1和第二输出端Vo2之间呈导通状态。

第一级防反接保护电路可用于在第一级防反接保护电路有效，且发生反接时，此时第一级防反接保护电路10-1的第一输入端Vi1的电压低于第二输入端Vi2的电压，使第一级防反接保护电路的第一输入端Vi1和第二输入端Vi2之间呈断开状态，或者，使第一级防反接保护电路的第一输出端Vo1和第二输出端Vo2之间呈断开状态，从而使防反接保护装置的正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈断开状态，或者，使防反接保护装置的负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈断开状态；在未反接时，此时第一级防反接保护电路10-1的第一输入端Vi1的电压高于第二输入端Vi2的电压，使第一级防反接保护电路的第一输入端Vi1和第二输入端Vi2之间呈导通状态，使第一级防反接保护电路的第一输出端Vo1和第二输出端Vo2之间呈导通状态，从而使正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈导通状态，使负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈导通状态。

任一后级防反接保护电路10可用于在其前级防反接保护电路均失效，且发生反接时，使该防反接保护电路的第一输入端Vi1和第二输入端Vi2之间呈断开状态，或者，使该防反接保护电路的第一输出端Vo1和第二输出端Vo2之间呈断开状态，进而使防反接保护装置的正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈断开状态，或，使防反接保护装置的负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈断开状态。后级防反接保护电路10可包括第一级防反接保护电路之后的防反接保护电路，即可包括第二级防反接保护电路和第二级防反接保护电路之后的防反接保护电路。

需要说明的是，正极输入端BAT+和负极输入端BAT-之间可接入电池等；正极输出端BOUT+和负极输出端BOUT-之间可接入负载等。

若正极输入端BAT+和负极输入端BAT-接线正确，示例性的，电池的正极与防反接保护装置1的正极输入端BAT+连接；电池的负极与防反接保护装置1的负极输入端BAT-连接，且所有防反接保护电路未损坏，则各防反接保护电路10不起作用，正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈导通状态，负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈导通状态，以使正极输入端BAT+的接入的高电位传输至正极输出端BOUT+，负极输入端BAT-的接入的低电位传输负极输出端BOUT-。

若正极输入端BAT+和负极输入端BAT-接线错误而导致反接，示例性的，电池的负极与防反接保护装置1的正极输入端BAT+连接；电池的正极与防反接保护装置1的负极输入端BAT-连接，且所有防反接保护电路未损坏，则至少第一级防反接保护电路10-1起作用，使正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈断开状态，和/或，使得负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈断开状态，从而避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生。若发生反接，且前级防反接保护电路失效，则后级防反接保护电路起作用，示例性的，若第一级防反接保护电路10-1失效，则至少第二级防反接保护电路10-2起作用，使正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈断开状态，或者，使得负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈断开状态，从而避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生。

本实施例的技术方案中防反接保护装置包括：至少两个级联的防反接保护电路，其中，第一级防反接保护电路的第一输入端与防反接保护装置的正极输入端电连接；第一级防反接保护电路的第二输入端与防反接保护装置的负极输入端电连接；前一级防反接保护电路的第一输出端与后一级防反接保护电路的第一输入端电连接；前一级防反接保护电路的第二输出端与后一级防反接保护电路的第二输入端电连接；最后一级防反接保护电路的第一输出端与防反接保护装置的正极输出端电连接；最后一级防反接保护电路的第二输出端与防反接保护装置的负极输出端电连接。后级防反接保护电路用于在其前级防反接保护电路均失效，且发生反接时，使该防反接保护电路的第一输入端和第二输入端之间呈断开状态，或者，使该防反接保护电路的第一输出端和第二输出端之间呈断开状态，进而使防反接保护装置的正极输入端和正极输出端之间呈断开状态，或，使防反接保护装置的负极输入端和负极输出端之间呈断开状态，从而避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生。

可选的，在上述实施例的基础上，图2为本实用新型实施例提供的又一种防反接保护装置的结构示意图，至少两个级联的防反接保护电路包括：至少一个第一防反接保护电路11。

其中，第一防反接保护电路包括PMOS管Q1、第一二极管D1、第一稳压二极管Z1、第一电阻R1和第二电阻R2，其中，PMOS管Q1的漏极，以及第一二极管D1的阳极，均与第一防反接保护电路11的第一输入端Vi1电连接；PMOS管Q1的源极，第一二极管D1的阴极，第一稳压二极管Z1的阴极，以及第一电阻R1的第一端，均与第一防反接保护电路11的第一输出端Vo1电连接；PMOS管Q1的栅极，第一稳压二极管Z1的阳极，以及第一电阻R1的第二端，均与第二电阻R2的第一端电连接；第二电阻R2的第二端，以及第一防反接保护电路11的第二输入端Vi2，均与第一防反接保护电路11的第二输出端Vo2电连接。

其中，任一级防反接保护电路可为第一防反接保护电路11，可根据需要设置第一防反接保护电路11的个数和位置。第一级防反接保护电路10-1可为第一防反接保护电路11。第一二极管D1可为PMOS管Q1的体二极管。

示例性的，第一级防反接保护电路10-1可为第一防反接保护电路11，且未失效(即未损坏)。若未发生反接，则第一二极管D1导通，PMOS管Q1的栅极和源极之间的电压为低电平，故PMOS管Q1导通，由于PMOS管Q1的通态阻抗小于第一二极管D1导通的通态阻抗，故可以降低功耗。若发生反接，则第一二极管D1关断，PMOS管Q1的栅极和源极之间的电压的绝对值小于导通阈值电压的绝对值，故PMOS管Q1关断，使正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈断开状态，从而避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图2，至少两个级联的防反接保护电路包括：至少一个第二防反接保护电路12。

其中，第二防反接保护电路12包括NMOS管Q2、第二二极管D2、第二稳压二极管Z2、第三电阻R3和第四电阻R4，其中，NMOS管Q2的漏极，以及第二二极管D2的阴极，均与第二防反接保护电路12的第二输入端Vi2电连接；NMOS管Q2的源极，第二二极管D2的阳极，第二稳压二极管Z2的阳极，以及第三电阻R3的第一端，均与第二防反接保护电路12的第二输出端Vo2电连接；NMOS管Q2的栅极，第二稳压二极管Z2的阴极，以及第三电阻R3的第二端，均与第四电阻R4的第一端电连接；第四电阻R4的第二端，以及第二防反接保护电路12的第一输入端Vi1，均与第二防反接保护电路12的第一输出端Vo1电连接。

其中，任一级防反接保护电路可为第二防反接保护电路12，可根据需要设置第二防反接保护电路12的个数和位置。第二级防反接保护电路10-2可为第二防反接保护电路12。第二二极管D2可为NMOS管Q2的体二极管。

示例性的，第一级防反接保护电路10-1可为第一防反接保护电路11，且未失效。第二级防反接保护电路10-2可为第二防反接保护电路12，且未失效。若未发生反接，则第一二极管D1导通，PMOS管Q1导通，进而第二二极管D2导通，NMOS管Q2的栅极和源极之间的电压为高电平，故NMOS管Q2导通，由于NMOS管Q2的通态阻抗小于第二二极管D2导通的通态阻抗，故可以降低功耗。若发生反接，则第一二极管D1关断，PMOS管Q1关断，使正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈断开状态，第二二极管D2关断，NMOS管Q2关断，使负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈断开状态，从而避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生。

示例性的，第一级防反接保护电路10-1可为第一防反接保护电路11，且失效，示例性的，第一二极管D1或PMOS管Q1击穿失效。需要说明的是，防反接保护电路失效，则无论反接与否，该级防反接保护电路10的第一输入端Vi1和第一输出端Vo1之间呈导通状态，该级防反接保护电路10的第二输入端Vi2和第二输出端Vo2之间呈导通状态。第二级防反接保护电路10-2可为第二防反接保护电路12，且未失效。若发生反接，则第一级防反接保护电路10-1不起作用，第二二极管D2关断，NMOS管Q2关断，使负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈断开状态，从而避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图2，至少两个级联的防反接保护电路包括：至少一个第三防反接保护电路13。

其中，第三防反接保护电路13包括第三二极管D3、第四二极管D4、直流转直流降压电路131、第一继电器132和第五二极管D5，其中，第三二极管D3的阴极，以及第一继电器132的常闭触点开关的第一端与第三防反接保护电路13的第一输入端Vi1电连接；第一继电器132的常闭触点开关的第二端与第三防反接保护电路13的第一输出端Vo1电连接；第三二极管D3的阳极与直流转直流降压电路131的负极输入端Vi-电连接；第四二极管D4的阳极，以及第三防反接保护电路13的第二输入端Vi2，均与第三防反接保护电路13的第二输出端Vo2电连接；第四二极管D4的阴极与直流转直流降压电路131的正极输入端Vi+电连接；第一继电器132的线圈的第一端，以及第五二极管D5的阴极，均与直流转直流降压电路131的正极输出端Vo+电连接；第一继电器132的线圈的第二端，以及第五二极管D5的阳极，均与直流转直流降压电路131的负极输出端Vo-电连接。

其中，任一级防反接保护电路可为第三防反接保护电路13，可根据需要设置第三防反接保护电路13的个数和位置。第三级防反接保护电路10-3可为第三防反接保护电路13。直流转直流降压电路131可包括buck电路等。

示例性的，第一级防反接保护电路10-1可为第一防反接保护电路11，且未失效。第二级防反接保护电路10-2可为第二防反接保护电路12，且未失效。第三级防反接保护电路10-3可为第三防反接保护电路13，且未失效。若未发生反接，则第一二极管D1导通，PMOS管Q1导通，进而第二二极管D2导通，NMOS管Q2导通，第三二极管D3关断，第四二极管D4关断，第二继电器132的线圈不得电，故第二继电器132的常闭触点开关闭合，以使正极输入端BAT+的接入的高电位传输至正极输出端BOUT+，负极输入端BAT-的接入的低电位传输负极输出端BOUT-。若发生反接，则第一二极管D1关断，PMOS管Q1关断，使正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈断开状态，第二二极管D2关断，NMOS管Q2关断，使负极输入端BAT-和负极输出端BOUT-之间呈断开状态，从而避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生，此时第三二极管D3关断，第四二极管D4关断，第二继电器132的线圈不得电，故第二继电器132的常闭触点开关闭合。

示例性的，第一级防反接保护电路10-1可为第一防反接保护电路11，且失效。第二级防反接保护电路10-2可为第二防反接保护电路12，且失效。第三级防反接保护电路10-3可为第三防反接保护电路13，且未失效。若发生反接，则第一级防反接保护电路10-1不起作用，第二级防反接保护电路10-2不起作用，第三二极管D3导通，第四二极管D4导通，第二继电器132的线圈得电，故第二继电器132的常闭触点开关断开，使正极输入端BAT+和正极输出端BOUT+之间呈断开状态，从而避免输入电压极性反接时损毁系统的情况发生。

可选的，在上述实施例的基础上，图3为本实用新型实施例提供的又一种防反接保护装置的结构示意图，防反接保护装置1还包括第一反接报警电路20，第一反接报警电路20的第一端N1和第二端N2分别与防反接保护装置1的正极输入端BAT+和负极输入端BAT-电连接；第一反接报警电路20用于在反接时，进行报警。

其中，第一反接报警电路20可包括下述至少一种：发光二极管和蜂鸣器，以实现声光报警。若未发生反接，第一反接报警电路20不报警。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，第一反接报警电路20包括第一发光二极管LED1、第六二极管D6和第五电阻R5，其中，第一发光二极管LED1、第六二极管D6和第五电阻R5串联连接，串联连接后的两端分别与第一反接报警电路20的第一端N1和第二端N2电连接。

其中，第五电阻R5具有限流作用。若发生反接，则第六二极管D6导通，第一发光二极管LED1发光，以实现报警。若未发生反接，则第六二极管D6关断，第一发光二极管LED1不发光。第一发光二极管LED1、第六二极管D6的导通方向为由第一反接报警电路20的第二端N2指向第一端N1。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，防反接保护装置1还包括第二反接报警电路30，第二反接报警电路30的第一端N3和第二端N4分别与第一级防反接保护电路11-1的第一输出端Vo1和第二输出端Vo2电连接，第二反接报警电路30用于在第一级防反接保护电路10-1失效，且反接时，进行报警，提示第一级防反接保护电路10-1失效且发生反接。

其中，第二反接报警电路30可包括下述至少一种：发光二极管和蜂鸣器，以实现声光报警。第一反接报警电路20和第二反接报警电路30的结构相同或类似。若发生反接，且第一级防反接保护电路10-1未失效，则第二反接报警电路30不报警。若不发生反接，则第二反接报警电路30不报警。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，第二反接报警电路30包括第七二极管D7、第八二极管D8、低压差线性稳压器31和蜂鸣器32，其中，第七二极管D7的阴极与第二反接报警电路30的第一端N3电连接；第七二极管D7的阳极与低压差线性稳压器31的负极输入端Vi-电连接；第八二极管D8的阳极与第二反接报警电路30的第二端N4电连接；第八二极管D8的阴极与低压差线性稳压器31的正极输入端Vi+电连接；蜂鸣器32的第一端和第二端分别与低压差线性稳压器31的正极输出端Vo+和负极输出端Vo-电连接。

其中，在第一级防反接保护电路10-1失效，且反接时，第七二极管D7导通，第八二极管D8导通，低压差线性稳压器31工作，蜂鸣器32发出响声，以实现报警。在第一级防反接保护电路10-1未失效，且反接时，第一二极管D1关断，第二二极管D2关断，第二反接报警电路30的第一端N3和第二端N4的电压为零，第七二极管D7关断，第八二极管D8关断，低压差线性稳压器31不工作，蜂鸣器32不发出响声。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，第一防反接保护电路11还包括第六电阻R6，PMOS管Q1的栅极与第六电阻R6的第一端电连接；第六电阻R6的第二端，第一稳压二极管Z1的阳极，以及第一电阻R1的第二端，均与第二电阻R1的第一端电连接。第六电阻R6具有限流作用。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图3，第二防反接保护电路12还包括第七电阻R7，NMOS管Q2的栅极与第七电阻R7的第一端电连接；第七电阻R7的第二端，第二稳压二极管Z2的阴极，以及第三电阻R3的第二端，均与第四电阻R4的第一端电连接。第七电阻R7具有限流作用。

本实用新型实施例提供一种车载电源。图4为本实用新型实施例提供的一种车载电源的结构示意图。该车载电源包括：储能模块2、直流转交流变换电路3、第二继电器4和本实用新型任意实施例提供的防反接保护装置1。

其中，储能模块2与防反接保护装置1的正极输入端BAT+和负极输入端BAT-电连接，防反接保护装置1的正极输出端BOUT+与直流转交流变换电路3的第一输入端电连接；防反接保护装置1的负极输出端BOUT+与直流转交流变换电路3的第二输入端电连接；直流转交流变换电路3的输出端经第二继电器4的常闭触点开关与车载电源的输出端电连接；第二继电器4的线圈的第一端和第二端分别与第一交流供电端L和第二交流供电端N电连接，第一交流供电端L和第二交流供电端N经第二继电器4的常开触点开关与车载电源的输出端(如图4中的Out1和Out2)电连接。

其中，储能模块2可包括下述至少一种：电池和超级电容等。第二继电器4可以是双刀双掷交流继电器。第一交流供电端L可以与市电的火线连接。第二交流供电端N可以与市电的零线连接。直流转交流变换电路3可包括升压电路和逆变器，其中，升压电路的输入端与直流转交流变换电路的输入端电连接；升压电路的输出端与逆变器的输入端电连接；逆变器的输出端与直流转交流变换电路的输出端电连接。

本实用新型实施例提供的车载电源包括上述实施例中的防反接保护装置，因此本实用新型实施例提供的车载电源也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。

可选的，在上述实施例的基础上，图5为本实用新型实施例提供的又一种车载电源的结构示意图，车载电源还包括：无线能量发送装置5，其中，无线能量发送装置5的输入端与储能模块2电连接，无线能量发送装置5用于向设置有无线能量接收装置101的移动终端100发射能量，以对移动终端100进行无线充电。

其中，无线能量发送装置5可以是电磁感应式无线能量发送装置、磁共振式无线能量发送装置或无线电波式无线能量发送装置。无线能量接收装置101可以是电磁感应式无线能量接收装置、磁共振式无线能量接收装置或无线电波式无线能量接收装置。移动终端100可包括下述至少一种：手机、笔记本电脑、平板电脑和便携式数字化X射线摄影设备(Digital Radiography，简称便携式DR)等。便携式数字化X射线摄影设备中还设置有电池，用于储存便携式数字化X射线摄影设备中的无线能量接收装置101从车载电源的无线能量发送装置5接收到的能量。便携式数字化X射线摄影设备中还设置有平板探测器。便携式数字化X射线摄影设备中，无线能量接收装置101经交流转直流变换器与电池电连接，电池可用于为平板探测器供电。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图5，车载电源还包括：第一断路器7，设置于储能模块2和防反接保护装置1的正极输入端BAT+和负极输入端BAT-之间。通过控制第一断路器7的导通和关断，以实现储能模块2与防反接保护装置1的连接与否。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图5，车载电源还包括：第二断路器6，第一交流供电端L和第二交流供电端N经第二断路器6与第二继电器4的常开触点开关电连接；第一交流供电端L和第二交流供电端N经第二断路器6与第二继电器4的线圈的两端电连接。通过控制第二断路器6的导通和关断，以实现市电的接入与否。

可选的，在上述实施例的基础上，图6为本实用新型实施例提供的一种升压电路的结构示意图，升压电路可为推挽式升压电路，升压电路可包括：第一电容、第一电感L1、第一开关管M1、第二开关管M2、第一变压器T1、单相桥式不可控整流电路311和第二电容C2。

其中，第一变压器T1可包括第一原边绕组、第二原边绕组和副边绕组，第一原边绕组的第一端，以及第二原边绕组的第一端，均与第一电感L1电连接；第一电感L1的第二端，以及第一电容C1的第一端，均与防反接保护装置1的正极输出端BOUT+；第一电容C1的第二端，第一开关管M1的第一极，以及第二开关管M2的第一极，均与防反接保护装置1的负极输出端BOUT-电连接；第一原边绕组的第二端与第一开关管M1的第二极电连接；第二原边绕组的第二端与第二开关管M2的第二极电连接；副边绕组的第一端和第二端分别与单相桥式不可控整流电路311的第一输入端和第二输入端电连接；单相桥式不可控整流电路311的第一输出端和第二输出端分别与第二电容C2的第一端和第二端电连接。第一原边绕组的第一端与第二原边绕组的第二端为同名端。

可选的，在上述实施例的基础上，图7为本实用新型实施例提供的一种逆变器的结构示意图，逆变器可为单相逆变器，逆变器可包括：四个开关管VT1、VT2、VT3和VT4组成的桥式电路，每两个开关管连接成一个桥臂，两个桥臂的中点经滤波电路与逆变器的输出端电连接。滤波电路包括第二电感L和第三电容C3。开关管VT1和开关管VT4闭合，开关管VT2和开关管VT3断开，桥式电路的输出电压为U，U为正值，U为桥式电路的输入电压；开关管VT1和开关管VT4断开，开关管VT2和开关管VT3闭合，桥式电路的输出电压为-U；当以频率fs交替切换开关管VT1、VT4和VT2、VT3时，则获得交变电压波形(即正负交替的方波)，其周期Ts＝1/fs，这样，就将直流电压变成了交流电压。交流电压含有高次谐波，通过滤波电路滤波后，得到正弦波电压。开关器件存在损耗：导通损耗(conduction losses)和换相损耗(commutation losses)和门极损耗(gate losses)。其中门极损耗极小可忽略不计，而导通损耗和换相损耗随着开关频率的增加而增加。为了减少损耗，故将上管VT1和VT3设置在工频周期。下管VT2和VT4设置在高频周期，这样就大大降低了开关损耗提高整机工作效率。

可选的，逆变器还可包括：控制电路，与四个开关管VT1、VT2、VT3和VT4的栅极电连接，用于输出驱动信号，以控制四个开关管VT1、VT2、VT3和VT4的导通与关断。逆变器还可包括过流保护电路、过载保护电路、过温保护电路、直流过欠压保护电路、输出过欠压保护电路以及输出短路保护电路等。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种防反接保护装置，其特征在于，包括：

至少两个级联的防反接保护电路，其中，第一级防反接保护电路的第一输入端与所述防反接保护装置的正极输入端电连接；所述第一级防反接保护电路的第二输入端与所述防反接保护装置的负极输入端电连接；前一级防反接保护电路的第一输出端与后一级防反接保护电路的第一输入端电连接；前一级防反接保护电路的第二输出端与后一级防反接保护电路的第二输入端电连接；最后一级防反接保护电路的第一输出端与所述防反接保护装置的正极输出端电连接；最后一级防反接保护电路的第二输出端与所述防反接保护装置的负极输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的防反接保护装置，其特征在于，所述至少两个级联的防反接保护电路包括：至少一个第一防反接保护电路，

所述第一防反接保护电路包括PMOS管、第一二极管、第一稳压二极管、第一电阻和第二电阻，其中，所述PMOS管的漏极，以及所述第一二极管的阳极，均与所述第一防反接保护电路的第一输入端电连接；所述PMOS管的源极，所述第一二极管的阴极，所述第一稳压二极管的阴极，以及所述第一电阻的第一端，均与所述第一防反接保护电路的第一输出端电连接；所述PMOS管的栅极，所述第一稳压二极管的阳极，以及所述第一电阻的第二端，均与所述第二电阻的第一端电连接；所述第二电阻的第二端，以及所述第一防反接保护电路的第二输入端，均与所述第一防反接保护电路的第二输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的防反接保护装置，其特征在于，所述至少两个级联的防反接保护电路包括：至少一个第二防反接保护电路，

所述第二防反接保护电路包括NMOS管、第二二极管、第二稳压二极管、第三电阻和第四电阻，其中，所述NMOS管的漏极，以及所述第二二极管的阴极，均与所述第二防反接保护电路的第二输入端电连接；所述NMOS管的源极，所述第二二极管的阳极，所述第二稳压二极管的阳极，以及所述第三电阻的第一端，均与所述第二防反接保护电路的第二输出端电连接；所述NMOS管的栅极，所述第二稳压二极管的阴极，以及所述第三电阻的第二端，均与所述第四电阻的第一端电连接；所述第四电阻的第二端，以及所述第二防反接保护电路的第一输入端，均与所述第二防反接保护电路的第一输出端电连接。

4.根据权利要求1所述的防反接保护装置，其特征在于，所述至少两个级联的防反接保护电路包括：至少一个第三防反接保护电路，

所述第三防反接保护电路包括第三二极管、第四二极管、直流转直流降压电路、第一继电器和第五二极管，其中，所述第三二极管的阴极，以及所述第一继电器的常闭触点开关的第一端与所述第三防反接保护电路的第一输入端电连接；所述第一继电器的常闭触点开关的第二端与所述第三防反接保护电路的第一输出端电连接；所述第三二极管的阳极与所述直流转直流降压电路的负极输入端电连接；所述第四二极管的阳极，以及所述第三防反接保护电路的第二输入端，均与所述第三防反接保护电路的第二输出端电连接；所述第四二极管的阴极与所述直流转直流降压电路的正极输入端电连接；所述第一继电器的线圈的第一端，以及第五二极管的阴极，均与所述直流转直流降压电路的正极输出端电连接；所述第一继电器的线圈的第二端，以及第五二极管的阳极，均与所述直流转直流降压电路的负极输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的防反接保护装置，其特征在于，还包括第一反接报警电路，所述第一反接报警电路的第一端和第二端分别与所述防反接保护装置的正极输入端和负极输入端电连接，所述第一反接报警电路用于在反接时，进行报警。

6.根据权利要求5所述的防反接保护装置，其特征在于，所述第一反接报警电路包括第一发光二极管、第六二极管和第五电阻，其中，所述第一发光二极管、所述第六二极管和所述第五电阻串联连接，串联连接后的两端分别与所述第一反接报警电路的第一端和第二端电连接。

7.根据权利要求1所述的防反接保护装置，其特征在于，还包括第二反接报警电路，所述第二反接报警电路的第一端和第二端分别与所述第一级防反接保护电路的第一输出端和第二输出端电连接，所述第二反接报警电路用于在所述第一级防反接保护电路失效，且反接时，进行报警。

8.根据权利要求7所述的防反接保护装置，其特征在于，所述第二反接报警电路包括第七二极管、第八二极管、低压差线性稳压器和蜂鸣器，其中，所述第七二极管的阴极与所述第二反接报警电路的第一端电连接；所述第七二极管的阳极与所述低压差线性稳压器的负极输入端电连接；所述第八二极管的阳极与所述第二反接报警电路的第二端电连接；所述第八二极管的阴极与所述低压差线性稳压器的正极输入端电连接；所述蜂鸣器的第一端和第二端分别与所述低压差线性稳压器的正极输出端和负极输出端电连接。

9.一种车载电源，其特征在于，包括：储能模块、直流转交流变换电路、第二继电器和如权利要求1-8任一所述的防反接保护装置，

其中，所述储能模块与所述防反接保护装置的正极输入端和负极输入端电连接，所述防反接保护装置的正极输出端与所述直流转交流变换电路的第一输入端电连接；所述防反接保护装置的负极输出端与所述直流转交流变换电路的第二输入端电连接；所述直流转交流变换电路的输出端经所述第二继电器的常闭触点开关与所述车载电源的输出端电连接；所述第二继电器的线圈的第一端和第二端分别与第一交流供电端和第二交流供电端电连接，所述第一交流供电端和所述第二交流供电端经所述第二继电器的常开触点开关与所述车载电源的输出端电连接。

10.根据权利要求9所述的车载电源，其特征在于，还包括：无线能量发送装置，其中，所述无线能量发送装置的输入端与所述储能模块电连接，所述无线能量发送装置用于向设置有无线能量接收装置的移动终端发射能量，以对所述移动终端进行无线充电；

所述移动终端包括下述至少一种：手机、笔记本电脑、平板电脑和便携式数字化X射线摄影设备。

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