多能源模式的电池充电路由器的制作方法

1.本发明涉及涉及电源处理电路技术领域，尤其涉及一种使用方便的多能源模式的电池充电路由器。


背景技术：

2.现有充电器一般仅提供一个 usb充电口，只能对一台设备进行充电。在车站、宾馆等公共场合需要对批量便携设备充电时，要使用许多个单独的充电器进行充电，这样需要大量的单独的充电器，也需要许多电源插座，硬件成本高，安全隐患大。同时由于大批量的电器进行充电，其充电数据不一至，会影响充电效果甚至损坏被充设备。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是如何提供一种充电方式多样，能够自适应的进行快速充电的多能源模式的电池充电路由器。
4.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多能源模式的电池充电路由器，其特征在于：包括锂电池充电装置，所述锂电池充电装置包括电气接口，所述电气接口与所述电能智能管控模块的信号输入端连接，所述电气接口用于实现各种电能源的即插即用并控制电能源接入的优先级；所述电能智能管控模块的信号输出端与直流总线的输入端连接，所述电能只能管控模块用于实现电能变换，把各种能源通过ac/dc、dc/dc变换成直流总线上所需的直流电压并控制是采用单一能源供电还是采用多种能源并网供电，若采用多种能量并网供电，分配各能量的出力策略；所述直流总线的输出端经若干个电压控制模块分别与一个充电控制模块的输入端连接，所述直流总线用于能量的汇集，通过dc/dc变换产生一个覆盖各种电池需要的电压，所述电压控制模块用于根据所充电电池的电压参数，采用buck电路形式，通过pwm技术，输出合适的充电电压；每个所述充电控制模块的输出端分为两路，其中的一路与电池接口的输入端连接，另一路与检测与信号处理模块的信号输入端连接，所述充电控制模块用于控制充电电路的接入时机，即确保在电压控制模块调整充电电压满足充电电池要求后，再将充电电路接通充电电池并实现充电过程控制，通过恒流充电、恒压充电、涓流充电的控制，实现电池的快速充电，并在充满电后自动断开充电电路；所述检测与信息处理模块的信号输出端与mpu模块的信号输入端连接，所述检测与信息处理模块用于自动检测充电电池的电压和荷电状态，为电压控制和充电控制提供控制依据并用于转换和处理所测信号，成为mpu可接收的数据；所述mpu模块的控制信号输出端分别与所述电气接口、电能智能管控模块、直流总线模块、电压控制模块以及充电控制模块的控制信号输入端连接，用于在所述mpu模块的控制下进行动作。
5.进一步的技术方案在于：所述路由器还包括铅酸蓄电池智能充电装置，所述铅酸蓄电池智能充电装置包括emi模块，交流380v电源分别与所述emi模块、输入电压检测模块的输入端连接，所述emi模块的输出端依次经整流滤波模块、全桥逆变模块以及二次整流模块后与平滑滤波模块的信号输入端连接，所述平滑滤波模块的输出端经信号采样模块与接
反检测模块的信号输入端，所述接反检测模块的一个信号输出端为所述铅酸蓄电池智能充电装置的充电输出端，所述信号采样模块的一个输出端以及接反检测模块分别与单片机模块的信号输入端连接，温度传感器的信号输出端与所述单片机模块的信号输入端连接，所述单片机模块的一个信号输出端与d/a变换模块的信号输入端连接，所述d/a变换模块的电流和电压信号输出端与pwm控制模块的信号输入端连接，所述输入端电压检测模块以及温度检测电路的信号输出段与所述pwm控制模块的信号输入端连接，所述pwm控制模块的信号输出端经隔离放大电路与所述全桥逆变电路的控制端连接。
6.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术包括锂电池充电装置和铅酸蓄电池智能充电装置，其中所述锂电池充电装置具有以下优点：1）供电侧能源多样性。输入可以为交流能源，如国家电网、柴油机发电、风力发电等，也可以为直流能源，如光伏、蓄电池、超级电容等，在电能输入侧设计即插即用的电气接口，可用单一能源（如市电、柴油发电机）作为充电电源，也可用多种能源（如光伏、蓄电池、超级电容）并网作为充电电源。
7.2）充电方式多样性。可以通过一种能源为多块电池充电，也可以通过多种能源为一块电池充电，还可以通过多种能源为多块电池充电，更有特色的是：可以把多块电池的剩余电量集中到一块电池中，实现应急使用。
8.3）充电对象自适应性。被充电电池的种类很多，有1.5v、3.6v、4.3v、9v、12v等等。充电时无需设置充电电池参数，只需把充电电池插接到任意一个充电接口，可自动识别该电池的关键参数，并自动设置充电电路满足参数要求，实现智能充电、快速充电。
9.所述铅酸蓄电池智能充电装置能够实现铅酸蓄电池的快充、常规充和全浮充三种充电模式，以满足不同环境下的充电需求，使用方便。
附图说明
10.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
11.图1是本发明实施例所述路由器中锂电池充电装置的原理框图；图2是本发明实施例所述电气接口模块的原理框图；图3是本发明实施例所述路由器中铅酸蓄电池智能充电装置的原理框图；图4是本发明实施例所述铅酸蓄电池智能充电装置中单片机控制电路的原理图；图5是本发明实施例所述铅酸蓄电池智能充电装置中pwm控制模块的原理图；图6是本发明实施例所述铅酸蓄电池智能充电装置中隔离放大模块的原理图；图7是本发明实施例所述铅酸蓄电池智能充电装置中输入电压检测电路的原理图；图8是本发明实施例所述铅酸蓄电池智能充电装置中接反检测模块的原理图。
具体实施方式
12.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
13.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以
采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
14.如图1所示，本发明实施例公开了一种多能源模式的电池充电路由器，包括电气接口，所述电气接口与所述电能智能管控模块的信号输入端连接，所述电气接口用于实现各种电能源的即插即用并控制电能源接入的优先级；所述电能智能管控模块的信号输出端与直流总线的输入端连接，所述电能只能管控模块用于实现电能变换，把各种能源通过ac/dc、dc/dc变换成直流总线上所需的直流电压并控制是采用单一能源供电还是采用多种能源并网供电，若采用多种能量并网供电，分配各能量的出力策略；所述直流总线的输出端经若干个电压控制模块分别与一个充电控制模块的输入端连接，所述直流总线用于能量的汇集，通过dc/dc变换产生一个覆盖各种电池需要的电压，所述电压控制模块用于根据所充电电池的电压参数，采用buck电路形式，通过pwm技术，输出合适的充电电压；每个所述充电控制模块的输出端分为两路，其中的一路与电池接口的输入端连接，另一路与检测与信号处理模块的信号输入端连接，所述充电控制模块用于控制充电电路的接入时机，即确保在电压控制模块调整充电电压满足充电电池要求后，再将充电电路接通充电电池并实现充电过程控制，通过恒流充电、恒压充电、涓流充电的控制，实现电池的快速充电，并在充满电后自动断开充电电路；所述检测与信息处理模块的信号输出端与mpu模块的信号输入端连接，所述检测与信息处理模块用于自动检测充电电池的电压和荷电状态，为电压控制和充电控制提供控制依据并用于转换和处理所测信号，成为mpu可接收的数据；所述mpu模块的控制信号输出端分别与所述电气接口、电能智能管控模块、直流总线模块、电压控制模块以及充电控制模块的控制信号输入端连接，用于在所述mpu模块的控制下进行动作。
15.电气接口可以接入交流供电和直流供电：交流供电可以是市电、电站发电、风力发电等，直流供电可以是光伏发电、电池、超级电容等。当不同电源接入电气接口后，先进行识别，然后再接入不同的变换电路。
16.电池剩余电量提取：直流供电侧接入的电池，不一定是储满能量的蓄电池，也可以是荷电状态已不能再支持电气装备工作的电池。在野战条件下，如果得不到能量的补充，将造成无法与外界联系，因此把多块仅剩残电电池的能量集中到一块电池中，是一种应急的办法。
17.多种能源并网能量分配：一种是当存在如光伏、风能、蓄电池等多种电源时，且一种能源不能支持为电池充电的电能需要，需要采用两种以上电源供电，这些能源如何并网，能量如何分配。另一种是多块剩残电电池为一块电池充电时，能量如何提取，如何汇集。
18.电池充电电压智能调控：充电电池的电压可能是1.5v、3.6v、12v等等，为了能达到充电侧自适应的要求，需首先判断充电电池的充电要求，再智能调整充电条件。
19.电池充电控制与管理：电池充电过程应尽能快速，需合理选择充电技术，设计恒流充电、恒压充电的过程。
20.电池主要参数测量：通过测量充电电池的主要参数，作为智能设置充电条件的依据，也为充电过程管理提供依据。
21.进一步的，为了方便的输入控制命令并显示处理后的数据，所述路由器还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述mpu模块双向连接，用于输入控制命令并显示输出的数据。所述人机交互模块的具体模式至少有以下两种，第一种：所述人机交互模块包括与所
述mpu模块的信号输入端连接的按键模块以及与所述mpu模块的信号输出端连接的显示模块。第二种：所述人机交互模块包括与所述mpu模块双向连接的触摸屏模块，需要说明的是，所述人机交互模块具体使用那种本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。
22.所述电气接口包括市电供电模块和直流供电模块，进一步的，如图2所示，所述市电供电模块包括市电输入模块，所述市电输入模块的输出端分为两路，第一路与采样模块的输入端连接，第二路经可控开关与ac
‑
dc模块的输入端连接，所述ac
‑
dc模块的输出端与所述直流总线模块的输入端连接，所述采样模块的输出端与比较器的信号输入端连接，所述比较器的信号输出端与微处理器的信号输入端连接，所述微处理器的信号输出端经控制模块与所述可控开关的控制端连接，用于控制所述可控开关的通断。
23.采样模块用于采集接入电源的电压，经过分压和有效值变换，变为一个电平值，其耦合方式可以采用光电耦合，起隔离作用。
24.比较器：起抗干扰作用，可设计一个阈值，其输出电平满足微处理器电平要求。
25.控制模块：是一个继电器，控制电源的接入和断开，当多个电源接入时，由微处理器决定接入哪个电源。
26.所述路由器具有供电侧能源多样性、充电方式多样性以及充电对象自适应性等优点。
27.进一步的，所述路由器还包括铅酸蓄电池智能充电装置，如图3所示，所述铅酸蓄电池智能充电装置包括emi模块，交流380v电源分别与所述emi模块、输入电压检测模块的输入端连接，所述emi模块的输出端依次经整流滤波模块、全桥逆变模块以及二次整流模块后与平滑滤波模块的信号输入端连接，所述平滑滤波模块的输出端经信号采样模块与接反检测模块的信号输入端，所述接反检测模块的一个信号输出端为所述铅酸蓄电池智能充电装置的充电输出端，所述信号采样模块的一个输出端以及接反检测模块分别与单片机模块的信号输入端连接，温度传感器的信号输出端与所述单片机模块的信号输入端连接，所述单片机模块的一个信号输出端与d/a变换模块的信号输入端连接，所述d/a变换模块的电流和电压信号输出端与pwm控制模块的信号输入端连接，所述输入端电压检测模块以及温度检测电路的信号输出段与所述pwm控制模块的信号输入端连接，所述pwm控制模块的信号输出端经隔离放大电路与所述全桥逆变电路的控制端连接。
28.主电路采用全桥逆变拓扑结构形式，实现电能的变换；控制电路包括 pwm 控制和单片机系统两部分，实现蓄电池充电状态检测、充电电流判定以及精度控制；保护电路包括输入电压检测电路、输出过流、过压检测电路、整机过温检测电路、电池接反检测电路。
29.进一步的，如图4所示，所述单片机模块包括pic16f877a
‑
i/p型单片机。
30.键盘模块通过单片机的i/o口进行扫描控制。设定了4个按键，分别为“确定”、“电压”、“容量”、“种类”。在实际操作的时候，首先进行蓄电池种类的选择（铅酸或镍碱），然后进行电池参数（电压、容量）的设定，当所有的操作确定无误时按下确定键开始充电。
31.lcd 驱动模块选用的显示器为 mcg12864，可以显示 4
×
8 个汉字。通过单片机的 i/o 口（d 口）直接驱动，主要进行蓄电池参数设定显示、充电状态显示等。温度采集模块利用高性能数字化温控芯片 ds18b20 作为传感器，进行蓄电池温升的测量，其温度测量范围为
‑
55～ 125℃，在
‑
10～ 85℃温度范围内测量精度为
±
0.5℃。
32.由于该芯片采用了“一线总线”方式进行数字传输，减小了体积，提高了系统的抗
干扰性。时钟电路采用实时时钟芯片 ds1302 进行充电时间的计时。其它控制信号包括蓄电池接反检测信号、输出继电器控制信号、去极化控制信号（qjh），这三个信号都采用 i/o 口直接控制。如果接到充电器的蓄电池接反，检测信号就会变为高电平，单片机进行判断后给出报警信号；反之，单片机使输出继电器控制信号变为高电平，输出继电器闭合，开始充电。当需要进行去极化时，单片机使去极化控制信号输出一系列脉冲波，完成去极化。
33.进一步的，如图5所示，所述pwm控制模块包括sg3525an型控制芯片u14，所述u14的1脚分为三路，第一路依次经电阻r92、电容c82以及电容c85后接地，第二路与电位器r94的滑动端连接，第三路经电容c83接地，所述电位器r94的一端接地，所述电位器r94的另一端经电阻r93与vo信号输出端连接，所述u14的2脚分为两路，第一路经电容c
2p
接地，第二与d/a变换模块的da
‑
v输出端连接，所述u14的3脚接地，所述u14的4脚悬空，所述u14的5脚经电容c78接地，所述u14的6脚经电阻r86后接地，所述u14的7脚经电阻r88后与所述u14的5脚连接，所述u14的8脚分为两路，第一路经电容c88接地，第二路与三极管q17的集电极连接，所述三极管q17的发射极接地，所述三极管q17的基极经电阻r99与lm324n型差分放大器u2c的输出端连接，所述u2c的的4脚经电容c90与所述u2c的11脚连接，所述u2c的反相输入端与电阻r104的一端连接，所述电阻r104的另一端与d/a变换模块的da
‑
c输出端连接，所述u2c的正相输入端与电阻r107的一端连接，所述电阻r107的另一端分为三路，第一路与lm324n型差分放大器u2d的输出端连接，第二路经电容c93接地，第三路经电阻r100与所述u2d的反相输入端连接，所述u2c的反相输入端经电容c89与所述u2c的正相输入端连接，电阻r105的一端接地，电阻r105的另一端与所述u2d的反相输入端连接，所述u2d的同相输入端与采样电流输出端连接；所述u14的9脚分为两路，第一路经电容c85接地，第二路依次经电容c82以及电阻r92后与所述u14的1脚连接；所述u14的10脚分为两路，第一路经电阻r90接地，第二路为故障信号输入端；所述u14的11脚和14脚为信号输出端；所述u14的12脚接地；所述u14的13脚分为三路，第一路接12v电源，第二路经电容c75接地，第三路经电阻r84后与所述u14的15脚连接；所述u14的15脚经电容c76接地；所述u14的16脚分为两路第一路为vref输入端，第二路经电容c73接地。
34.采用单片机与 pwm 控制芯片 sg3525an 相配合的方式产生驱动信号，蓄电池电压信号经过电阻 r93、r94 输入到 sg3525an 误差放大器的反相端（引脚 1），与单片机给定的基准信号（da
‑
v）相比较，进行输出电压的控制。电流采样信号（samplec）经 60 倍放大后，与电流给定信号（da
‑
c）进行比较，如果采样信号大于给定信号，运放 u2c 的输出端变为高电平，使三极管 q17 导通，电容 c88迅速放电变为地电位，sg3525an 的输出截止，达到稳定输出电流的效果。本电路采用电流、电压双环控制，电流环为内环，进行电流调节时，电压环不起作用。在充电结束阶段进行均衡恒压充电时，电压环起调节作用。
35.进一步的，由于 sg3525 的驱动功率比较小，不足以驱动大功率的 igbt，并且为了系统工作的可靠性，要求 pwm 的输出级与 igbt 的驱动级隔离，本技术设计的隔离放大驱动电路如图 6 所示。
36.所述隔离放大模块包括tc4422型mosfet驱动器u11和u12，所述u11的1脚分为两路，第一路经电容c50接地，第二路与12v电源连接，所述u11的2脚与所述pwm控制模块的信号输出端连接，所述u11的3脚悬空，所述u11的4脚接地；所述u11的5脚分为三路，第一路经电容c51接地，第二路经电容c49接地，第三路与12v电源连接；所述u11的6脚分为六路，第一
路与所述u11的7脚连接，第二路经电容c57接地，第三路经二极管d43与12v电源连接，第四路经二极管d44与12v电源连接，第五路与变压器t7初级的一端连接，第六路与变压器初级t6初级的一端连接；所述u12的1脚分为两路，第一路经电容c62接地，第二路与12v电源连接，所述u12的2脚与所述pwm控制模块的信号输出端连接，所述u12的3脚悬空，所述u12的4脚接地；所述u12的5脚分为三路，第一路经电容c61接地，第二路经电容c63接地，第三路与12v电源连接；所述u12的6脚分为六路，第一路与所述u12的7脚连接，第二路经电容c64接地，第三路经二极管d46与12v电源连接，第四路经二极管d47与12v电源连接，第五路与变压器t7初级的另一端连接，第六路与变压器初级t6初级的另一端连接。
37.在图6 中，采用高速 mosfet 驱动器 tc4422 作为功率放大元件。tc4422 具有工作电压宽（4.5～18v）、输出电流大（imax=9a）、传输延迟短（30ns）等特点，可以由 ttl 或 cmos 直接驱动。为了满足全桥变换器 4 个 igbt 驱动信号相互隔离的要求，本项目采用多绕组脉冲变压器作为隔离环节。由于两路 pwm 信号互补，根据图 8中脉冲变压器同名端的设置可知，当 outa 为高电平时，q1、q4 的基极承受正向电压导通，q2、q3 的基极承受反向电压截止；当 outa变为低电平时，情况正好相反。
38.输入电压检测电路如图 7 所示，包括电源、电压采样、过压检测、欠压检测、输出控制 5 部分。所述输入电压检测电路包括变压器t8，所述变压器t8的初级的一端与输入端380v电源的一相电源连接，所述t8次级的一端与整流桥d49的一个输入端连接，所述t8次级的另一端与整流桥d49的另一个输入端连接，所述整流桥d49的一个输出端接地，所述整流桥d49的另一个输出端分为三路，第一路经电容c66接地，第二路依次经电阻r73以及电阻r76后接地，第三路与mc7815ck型电源芯片u13的1脚连接，所述电阻r76与所述电阻r73的结点分为两路，第一路经电容c69接地，第二路经电容c4接地，所述u13的3脚接地，所述u13的2脚为15v电源输出端；电阻r80的一端接15v电源，电阻r80的另一端与电位器r83的3脚连接，电位器r83的1脚接地，电位器r83的2脚分为四路，第一路经电容c77接地，第二路经电容c5接地，第三路与电容c74的一端连接，第四路与lm324型运算放大器u1a的反相信号输入端连接，所述u1a的输出端分为两路，第一路经电阻r89与15v电源连接，第二路与与门u5a的一个输入端连接，电容c74的另一端分为两路，第一路与lm324型运算放大器u1a的同相信号输入端连接，第二路与lm324型运算放大器u1d的反相信号输入端连接；电阻r91的一端接15v电源，电阻r91的另一端与电位器r95的3脚连接，电位器r95的1脚接地，电位器r95的2脚分为四路，第一路经电容c84接地，第二路经电容c6接地，第三路经电容c81与lm324型运算放大器u1d的反相信号输入端连接，第四路与lm324型运算放大器u1d的反相信号输入端连接，所述u1d的输出端分为两路，第一路经电阻r96与15v电源连接，第二路与与门u5a的另一个输入端连接；所述u5a的信号输出端分为两路，第一路与lm324型运算放大器u1b的同相信号输入端连接，第二路lm324型运算放大器u1c的同相信号输入端连接，所述u1b的反相信号输入端与所述u1c的反相信号输入端连接，所述u1c的4脚经电容c80与所述u1c的3脚连接，所述u1c的输出端以及所述u1b的输出端连接后经发光二极管led1与继电器k2中开关的一端连接，所述继电器k2中开关的另一端与电阻r71的一端连接，所述电阻r71的另一端分为两路，
第一路经电阻r6接地，第二路与三极管q15的基极连接，所述q15的发射极接地，所述q15的集电极分为两路，第一路依次经二极管d6以及电阻r7后与15v电源连接，第二路经继电器k1的线圈后接电阻r7与二极管d6的结点，所述继电器k1的开关串联到380v电源输入端。
39.电源部分采用线性稳压器 mc7815ck 输出稳定的直流 15v 电压，变压器 t8 的变比设定为 380/17，这样，在最不利的输入电压（<320v）条件下也能正常工作。
40.电压采样电路由电阻 r73、r76 以及滤波电容 c69、c4 组成，输入电压变化时，电阻 r76 两端的电压同比变化。
41.欠压检测电路由电阻 r80、r83、运放 u1a 以及滤波电容组成，电阻 r83 的输出电压作为欠压检测电路的基准电压。
42.过压检测电路由电阻 r91、r95、运放 u1d 以及滤波电容组成，电阻 r95 的输出电压作为过压检测电路的基准电压。
43.输出控制部分由两输入与门 u5a、运放 u1b、u1c、三极管 q15 等组成。 当输入电压在正常范围（320～440v）内时，运放 u1a、u1d 的输出都为高电平，经与运算后加到运放 u1b（u1c）的同相端，由于高于反相端（ll）电压，使三极管q15 导通，继电器 k1 闭合，使充电器与输入电源接通。如果输入电压低于 320v，运放u1a 同相端电压低于反相端电压，输出端为低电平，运放 u1b（u1c）同相端电压低于反相端，三极管 q15 截止，继电器 k1 断开。同理，如果输入电压高于 440v，继电器k1 同样不会闭合。
44.进一步的，如图8所示，所述接反检测模块包括lm324n型运算放大器u2a
‑
u2d，所述u2a
‑
u2d的同相信号输入端分别与闭合控制信号连接，所述u2a
‑
u2d的反相信号输入端连接到一起后分为两路，第一路经电阻r8接地，第二路经电阻r3与12v电源连接，所述u2a的输出端经电阻r4与三极管q1的基极连接，所述u2b的输出端经电阻r5与三极管q2的基极连接，所述u2c的输出端经电阻r6与三极管q3的基极连接，所述u2d的输出端经电阻r7与三极管q4的基极连接，所述q1
‑
q4的发射极接地，所述q1的集电极经继电器k1的线圈接12v电源，所述q2的集电极经继电器k2的线圈接12v电源，所述q3的集电极经继电器k3的线圈接12v电源，所述q4的集电极经继电器k4的线圈接12v电源；所述继电器k1的常开触点的一端与vo＇连接，所述继电器k1的常开触点的另一端与电池的正极连接，所述继电器k2的常开触点的一端与vo＇连接，所述继电器k2的常开触点的另一端与电池的正极连接，所述继电器k3的常开触点的一端与vo＇连接，所述继电器k3的常开触点的另一端与电池的正极连接，所述继电器k4的常开触点的一端与vo＇连接，所述继电器k4的常开触点的另一端与电池的正极连接；电池的负极接地，所述电池的正极经二极管d1后与tlp521型光耦u1中发光二极管的负极连接，所述u1中发光二极管的正极经电阻r2接地，所述u1中光敏三极管的发射极接地，所述u1中光敏三极管的集电极分为两路，第一路与接反检测信号输出端连接，第二路经电阻r1与12v电源连接。
45.该电路利用光电耦合器 tlp521 作为检测元件。根据 tlp521 的输出特性，当电池极性接反、且电压大于 5v 时，光电耦合器就会导通，使“接反检测”端变为低电平。单片机在初始化完成后进行该信号的检测，如果为高电平，则认为电池极性没有接反，而后使“闭合控制”端变为高电平（5v），促使运放的输出由低电平变为高电平，三极管 q1～q4 饱和导通，继电器 k1～k4 工作，把蓄电池接到充电机的输出端；反之，则认为电池极性接反，输出继电器 k1～k4 不会闭合，同时给出报警信号。