充电保护电路模块及相关产品

摘要

本申请提供了一种充电保护电路模块及相关产品，应用于充电系统，所述充电系统包括充电管理单元、多个充电单元、开关电路单元、供电单元、正极输出端口和负极输出端口，所述多个充电单元中每个充电单元包括所述充电保护电路模块，所述充电保护电路模块包括二极管子模块；所述充电保护电路模块用于根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系，以避免所述每个充电单元受到其他充电单元的输出反灌，所述调整指令为所述充电管理单元根据所述工作模式生成。这样既能满足多个充电单元输出并联应用需求，又能解决多个充电单元输出串联的负压反灌的可靠性风险问题。

权利要求

1.一种充电保护电路模块，其特征在于，应用于充电系统，所述充电系统包括充电管理单元、多个充电单元、开关电路单元、供电单元、正极输出端口和负极输出端口，所述多个充电单元中每个充电单元包括所述充电保护电路模块，所述充电保护电路模块包括二极管子模块；

所述充电管理单元分别连接所述多个充电单元和所述开关电路单元，所述多个充电单元分别连接所述供电单元，以及分别通过所述开关电路单元连接所述正极输出端口和所述负极输出端口，所述开关电路单元的工作模式包括串联模式和并联模式；

所述充电保护电路模块用于根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系，以避免所述每个充电单元受到其他充电单元的输出反灌，所述调整指令为所述充电管理单元根据所述工作模式生成；

每个所述充电单元还包括处理模块；

所述处理模块与所述充电保护电路模块连接；

所述充电保护电路模块用于根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系，以避免每个所述处理模块受到其他充电单元的输出反灌；

所述充电保护电路模块还包括开关电路子模块，所述处理模块包括电容子模块；

所述电容子模块的正极连接所述开关电路子模块的第一端口，所述开关电路子模块的第二端口连接所述二极管子模块的阳极，所述开关电路子模块的第三端口与所述二极管子模块的阴极合路后连接所述正极输出端口，所述电容子模块的负极与所述开关电路子模块的第四端口合路后连接所述负极输出端口；

在所述工作模式为所述串联模式的情况下，所述充电保护电路模块用于根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系为：所述第一端口与所述第三端口连接，且所述第二端口与所述第四端口连接，以避免所述电容子模块受到其他充电单元的输出反灌；

在所述工作模式为所述并联模式的情况下，所述充电保护电路模块用于根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系为：所述第一端口与所述第二端口连接，以避免所述电容子模块受到其他充电单元的输出反灌。

2.根据权利要求1所述的模块，其特征在于，所述根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系的方法包括：确定第一时刻，所述第一时刻为所述充电管理单元生成所述调整指令的时刻；

在第二时刻时确定所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系调整完成，所述第二时刻与所述第一时刻间隔预设时段。

3.根据权利要求1所述的模块，其特征在于，所述开关电路子模块包括第一开关和第二开关，所述第一端口为所述第一开关的第一端和所述第二开关的第一端，所述第二端口为所述第一开关的第二端，所述第三端口为所述第二开关的第二端，所述第四端口为所述第一开关的第三端。

4.根据权利要求1所述的模块，其特征在于，所述开关电路子模块包括第三开关和第四开关，所述第一端口为所述第三开关的第一端，所述第三端口为所述第三开关的第二端，所述第二端口为所述第三开关的第三端和所述第四开关的第二端，所述第四端口为所述第四开关的第一端。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的模块，其特征在于，所述二极管子模块包括二极管。

6.根据权利要求3所述的模块，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关包括继电器开关。

7.一种充电单元，其特征在于，应用于充电系统，所述充电系统包括充电管理单元、所述充电单元、开关电路单元、供电单元、正极输出端口和负极输出端口，所述充电单元包括：处理模块，连接所述供电单元，用于从所述供电单元接收并处理充电电流；

充电保护电路模块，连接所述处理模块，以及通过所述开关电路单元连接所述正极输出端口和所述负极输出端口，用于实现如权利要求1‑6任一项中充电保护电路模块中所描述的功能。

8.一种充电装置，其特征在于，应用于充电系统，所述充电系统包括所述充电装置、充电管理单元、开关电路单元和供电单元，所述充电装置包括：多个充电单元，分别连接所述供电单元和所述充电管理单元，用于实现如权利要求7所述的充电单元中所描述的功能；

正极输出端口和负极输出端口，通过所述开关电路单元连接所述多个充电单元，以及连接负载，用于为所述负载供电。

9.一种充电设备，其特征在于，包括如权利要求1‑6任一项所述的充电保护电路模块或者如权利要求7所述的充电单元或者如权利要求8所述的充电装置。

说明书

充电保护电路模块及相关产品

技术领域

[0001] 本申请涉及电子领域，具体涉及一种充电保护电路模块及相关产品。

背景技术

[0002] 随着模块化电源的应用范围越来越广泛，需求的输出电流越来越大，需求的输出电压也越来越高。当单个电源模块无法满足需求的大电流输出时，需要将多个输出并联使
用，当单个输出无法满足高压输出时，同样也需要将多个输出串联使用。但在多个输出并联
时若其中一个输出的输出电压过低或者出现内部短路故障时，其他输出会对当前输出造成
输出反灌，影响电路安全。在多个输出串联时，若当前输出与其他输出不能同时启动或关机
时，其他输出也会对当前输出造成输出反灌，最终影响电路安全。

发明内容

[0003] 基于现有技术的不足，本申请提供了一种充电保护电路模块及相关产品，以期在同时满足多个输出能实现串联或并联模式切换的基础上提高电路的安全性。

[0004] 第一方面，本申请实施例提供了一种充电保护电路模块，应用于充电系统，所述充电系统包括充电管理单元、多个充电单元、开关电路单元、供电单元、正极输出端口和负极
输出端口，所述多个充电单元中每个充电单元包括所述充电保护电路模块，所述充电保护
电路模块包括二极管子模块；

[0005] 所述充电管理单元分别连接所述多个充电单元和所述开关电路单元，所述多个充电单元分别连接所述供电单元，以及分别通过所述开关电路单元连接所述正极输出端口和
所述负极输出端口，所述开关电路单元的工作模式包括串联模式和并联模式；

[0006] 所述充电保护电路模块用于根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系，以避免所述每个充电单元受
到其他充电单元的输出反灌，所述调整指令为所述充电管理单元根据所述工作模式生成。

[0007] 第二方面，本申请实施例提供了一种充电单元，应用于充电系统，所述充电系统包括充电管理单元、所述充电单元、开关电路单元、供电单元、正极输出端口和负极输出端口，
所述充电单元包括：

[0008] 处理模块，连接所述供电单元，用于从所述供电单元接收并存储充电电流；

[0009] 充电保护电路模块，连接所述处理模块，以及通过所述开关电路单元连接所述正极输出端口和所述负极输出端口，用于实现如上述第一方面中所描述的功能。

[0010] 第三方面，本申请实施例提供了一种充电装置，应用于充电系统，所述充电系统包括所述充电装置、充电管理单元、开关电路单元和供电单元，所述充电装置包括：

[0011] 多个充电单元，分别连接所述供电单元和所述充电管理单元，用于实现如上述第二方面中所描述的功能；

[0012] 正极输出端口和负极输出端口，通过所述开关电路单元连接所述多个充电单元，以及连接负载，用于为所述负载供电。

[0013] 第四方面，本申请实施例提供了一种充电设备，可以实现如上述第一方面或第二方面或第三方面或第四方面中任一方面所描述的功能。

[0014] 可以看出，本申请提供的充电保护电路模块应用于充电系统，所述充电系统包括充电管理单元、多个充电单元、开关电路单元、供电单元、正极输出端口和负极输出端口，所
述多个充电单元中每个充电单元包括所述充电保护电路模块，所述充电保护电路模块包括
二极管子模块；所述充电管理单元分别连接所述多个充电单元和所述开关电路单元，所述
多个充电单元分别连接所述供电单元，以及分别通过所述开关电路单元连接所述正极输出
端口和所述负极输出端口，所述开关电路单元的工作模式包括串联模式和并联模式；所述
充电保护电路模块用于根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述
充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系，以避免所述每个充电单元受到其他充电单
元的输出反灌，所述调整指令为所述充电管理单元根据所述工作模式生成。这样既能实现
多个充电单元并联输出或串联输出，还能保证即使充电单元在并联输出或串联输出时，当
前充电单元不会受到其他充电单元的输出反灌，可以提高电路安全和可靠性。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本申请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
申请的一些实施例，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。

[0016] 图1为多个电源模块并联输出示意图；

[0017] 图2为多个电源模块串联输出示意图；

[0018] 图3为本申请实施例提供的一种充电系统示意图；

[0019] 图4为本申请实施例提供的一种充电单元结构示意图；

[0020] 图5为本申请实施例提供的一种处理模块结构示意图；

[0021] 图6为本申请实施例提供的一种充电保护电路模块结构示意图；

[0022] 图7为本申请实施例提供的一种充电保护电路模块的电路示意图；

[0023] 图8为本申请实施例提供的另一种充电保护电路模块的电路示意图；

[0024] 图9为本申请实施例提供的一种充电装置的结构示意图。

具体实施方式

[0025] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将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，所描述的实施例是本发
明一部分实施例，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。

[0026] 本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“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。

[0027] 在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

[0028] 由于对模块化的电源的应用逐渐广泛，因此为了获得较大的输出电压，就会将这些模块化的电源进行串联，而为了获得较大的输出电流，就会将这些模块化的电源进行并
联。并通过CAN总线连接传递数据。

[0029] 当多个电源模块并联时，若其中某一个模块出现输出电压低或内部出现短路故障的情况，则会导致其他电源模块输出的外部电压对该电源模块中的电容反向充电或该电源
模块会出现反灌故障。而解决这个问题的办法可以是在每个电源模块的输出端设计一个二
级管，请参阅图1，图1为多个电源模块并联输出示意图。如图所示，该二极管Dr的阳极与电
容的正极Cout端连接，该二极管Dr的阴极与正极输出端Vout+连接，正极输出端与负极输出端
Vout‑连接负载RL，此时该二级管Dr为逆止二极管。这样可以防止在模块输出电压低的情况
下，输出外部电压对模块内部电解电容反向充电；同时在单个模块出现输出内部短路故障
时，逆止二极管起到将故障模块与其他并联模块完全脱离的作用，避免其他并联模块输出
反灌故障模块出现的安全风险。

[0030] 但若是将上述电源模块进行串联使用，如图2所述，图2为多个电源模块串联输出示意图。当多个电源模块串联时，由于各模块之间的起机电压建立的时序，不能保证完全同
步。因此在起机过程中会出现反向负电压加在起机时序较慢的电源模块输出侧，会导致输
出内部电容出现负压击穿损坏。同样，在串联系统中单个电源模块出现保护关机时，串联系
统中的其他正常电源模块的保护关机会存在延时，所有其他模块会继续给保护模块输出端
反向充电。这时就会出现反向的负电压加在保护电源模块的输出侧，会导致输出内部电容
出现负压击穿，进一步造成电源模块的故障扩大，当反向负电压很高时甚至会导致电容出
现漏液起火事故。

[0031] 因此，上述提到的电源模块仅能在多个电源模块进行并联使用时保护电路安全，而无法在串联使用时保护电路安全。使得上述电源模块还无法根据用户需求进行输出模式
的切换，使得对电源模块的使用效率低。

[0032] 综合上述描述，为解决上述问题，本申请提供了一种充电保护电路模块和相关产品，下面将根据实施例对所述充电保护电路模块进行详细说明。

[0033] 请参阅图3，图3为本申请实施例提供的一种充电系统示意图。如图所示，所述充电保护电路模块应用于充电系统，所述充电系统3包括充电管理单元31、多个充电单元32、开
关电路单元34、供电单元33、正极输出端口35和负极输出端口36，所述多个充电单元32中每
个充电单元包括所述充电保护电路模块321，所述充电保护电路模块321包括二极管子模块
3210；所述充电管理单元31分别连接所述多个充电单元32和所述开关电路单元34，所述多
个充电单元32分别连接所述供电单元33，以及分别通过所述开关电路单元34连接所述正极
输出端口35和所述负极输出端口36，所述开关电路单元34的工作模式包括串联模式和并联
模式；所述充电保护电路模块321用于根据所述充电管理单元31的调整指令调整所述二极
管子模块3210与所述充电保护电路模块321中的其他子模块的连接关系，以避免所述每个
充电单元32受到其他充电单元的输出反灌，所述调整指令为所述充电管理单元31根据所述
工作模式生成。

[0034] 其中，所述正极输出端口和所述负极输出端口用于连接负载，所述供电单元用于向所述多个充电单元提供充电电流。本方案中的充电单元与上述提到的电源模块作用相
同，都可以对供电单元提供的电能进行处理并输出给负载。本方案中，充电管理单元可以先
获取开关电路单元的工作模式，也就是确定这多个充电单元是并联输出还是串联输出。然
后充电管理单元就可以根据工作状态向充电单元发送调整指令，然后充电保护电路模块就
会根据该调整指令调整内部的电路状态，使得整个充电系统既可以在串联模式下得到保护
并正常工作，也可以在并联模式下得到保护并正常工作。也就是说，本方案可以实现串联模
式或并联模式的切换，且切换后的充电单元不会受到系统中的其他充电单元的输出反灌，
以致充电单元被损坏。所述输出反灌即若多个充电单元在串联时，当前充电单元起机时间
较慢或在关机时其他充电单元出现延时等情况下，或在多个充电单元并联时，当前充电单
元出现故障的情况下，其他充电单元会给当前充电单元反向充电，使得当前充电单元收到
其他充电单元的输出反灌。特别地，在多个充电单元串联时，该输出反灌包括负压反灌，即
会出现反向的负电压加在该充电单元上的情况。

[0035] 具体实现中，所述开关电路单元的工作模式可以是当前配置的，也可以是获取存储模块中保存的，该存储模块可以位于所述开关电路单元中。其中，该存储模块可以是带电
可擦可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable read only memory，
EEPROM）。在充电单元已经启动完成开始正常工作后，还可以通过开关电路单元向充电管理
单元发送工作模式切换指令，此时可以将该调整后的工作模式存储在存储模块中，使得下
次充电单元上电后可以直接读取该存储模块中的工作模式。当然，也可以每次充电单元启
动后都将开关电路单元对应的工作模式进行存储。且本方案中，充电管理单元获取工作模
式生成调整指令是在充电单元开始上电后进行的，此时，也可以同时对充电单元进行数据
初始化配置。当数据初始化完成且二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块
的连接关系也调整完成后，所述充电单元才开始工作。本方案中的供电单元可包括三相交
流转直流（AC/DC）电源或单相AC/DC电源、直流转直流（DC/DC）电源等。

[0036] 可见，本实例中，所述充电管理单元分别连接所述多个充电单元和所述开关电路单元，所述多个充电单元分别连接所述供电单元，以及分别通过所述开关电路单元连接所
述正极输出端口和所述负极输出端口，所述开关电路单元的工作模式包括串联模式和并联
模式；所述充电保护电路模块用于根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模
块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系，以避免所述每个充电单元受到其
他充电单元的输出反灌，所述调整指令为所述充电管理单元根据所述工作模式生成。这样
既能满足多个充电单元输出并联应用需求，又能解决多个充电单元输出串联的负压反灌的
可靠性风险问题。

[0037] 在一个可能的示例中，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种充电单元结构示意图。如图所示，所述每个充电单元4还包括处理模块41；所述处理模块41与所述充电保
护电路模块42连接；所述充电保护电路模块42用于根据所述充电管理单元的调整指令调整
所述二极管子模块与所述充电保护电路模块42中的其他子模块的连接关系，以避免所述每
个处理模块41受到其他充电单元的输出反灌。

[0038] 其中，处理模块中包括有电容子模块，该电容子模块可以用于实现电路中的滤波，该电容子模块可以包括电解电容。当充电单元与其他充电单元并联时或串联时，通过调整
所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系，使得在多个充电
单元并联时若其中一个充电单元的输出电压过低或者出现内部短路故障时，或在多个充电
单元串联时，若当前充电单元与其他充电单元不能同时启动或关机时等情况下，避免其他
充电单元也对当前充电单元中的处理模块造成输出反灌，最终影响电路安全。

[0039] 具体实现中，所述处理模块包括功率校正子模块和/或隔离变压子模块；所述供电单元与所述处理模块连接，所述功率校正子模块与所述隔离变压子模块通过电解电容连
接；所述功率校正子模块用于对获取的供电单元的电能进行功率校正，所述隔离变压子模
块用于对电压值进行转换，以输出转换后的电压值，所述电解电容用于滤波。如图5所示，图
5为本申请实施例提供的一种处理模块结构示意图，所述功率校正子模块为流转直流（AC/
DC）功率校正子模块，所述隔离变压子模块为直流转直流（DC/DC）隔离变压子模块。供电单
元接入三相交流（A相、B相和C相）和PE地，经过AC/DC功率校正子模块输出内部直流母线电
压Vbus+和Vbus‑，然后在经过DC/DC隔离变压子模块输出。

[0040] 可见，本实例中，在处理模块的输出端连接一个充电保护电路模块，既能满足多个充电单元输出并联应用需求，又能解决处理模块受到串联模式时的负压反灌的可靠性风险
问题。

[0041] 在一个可能的示例中，请参阅图6，图6为本申请实施例提供的一种充电保护电路模块结构示意图。如图所示，所述充电保护电路模块还包括开关电路子模块，所述处理模块
包括电容子模块；所述电容子模块的正极连接所述开关电路子模块的第一端口，所述开关
电路子模块的第二端口连接所述二极管子模块的阳极，所述开关电路子模块的第三端口与
所述二极管子模块的阴极合路后连接所述正极输出端口，所述电容子模块的负极与所述开
关电路子模块的第四端口合路后连接所述负极输出端口；在所述工作模式为所述串联模式
的情况下，所述充电保护电路模块用于根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管
子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系为：所述第一端口与所述第三
端口连接，且所述第二端口与所述第四端口连接，以避免所述电容子模块受到其他充电单
元的输出反灌；在所述工作模式为所述并联模式的情况下，所述充电保护电路模块用于根
据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其
他子模块的连接关系为：所述第一端口与所述第二端口连接，以避免所述电容子模块受到
其他充电单元的输出反灌。

[0042] 其中，在多个充电单元并联时，可以通过连接开关电路子模块的第一端口和第二端口，实现电容子模块的正极输出端与二极管子模块的阳极也就是正极连接，由二极管子
模块的阴极也就是负极连接充电系统的正极输出端口，而电容子模块的负极输出端直接连
接充电系统的负极输出端口。这样二极管子模块可以实现逆止二极管的功能，即使单元充
电单元的电压较低时，其他充电单元也不会对处理模块中的电容子模块反向充电。或者该
充电单元的内部出现短路故障时，二极管子模块可以起到将故障的充电单元与其他并联的
充电单元完全脱离的作用，避免其他并联的充电单元造成反灌故障，出现电路安全问题。

[0043] 在多个充电单元串联时，可以通过连接开关电路子模块的第一端口与第三端口，所述开关电路子模块的第四端口和第二端口，以实现电容子模块的正极输出端与充电系统
的正极输出端口直接连接，所述开关电路子模块的负极输出端与二极管子模块的阳极连
接，然后由二极管子模块的阴极连接充电系统的正极输出端口。这样在多个充电单元串联
工作时，即使出现各个充电单元起机时序不同步，在超前的充电单元输出电压建立的过程
中，二极管子模块可以将该充电单元的输出端电压钳位到该二极管子模块的导通电压，避
免充电单元的输出端出现负电压，给处理模块中的电容子模块反向充电。而且该二极管子
模块与开关电路子模块通过上述方式连接，可以避免串联使用时任何工况下出现在充电单
元输出端的反向负压的问题，大幅提升了多个充电单元串联工作时的可靠性，以及降低多
个充电单元串联时的通态损耗。

[0044] 可见，本实例中，改变开关电路子单元的的内部端口的连接关系，既能满足多个充电单元输出并联应用需求，又能解决处理模块受到串联模式时的负压反灌的可靠性风险问
题。

[0045] 在一个可能的实例中，所述根据所述充电管理单元的调整指令调整所述二极管子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系的方法包括：确定第一时刻，所
述第一时刻为所述充电管理单元生成所述调整指令的时刻；在第二时刻时确定所述二极管
子模块与所述充电保护电路模块中的其他子模块的连接关系调整完成，所述第二时刻与所
述第一时间间隔预设时段。

[0046] 其中，在充电管理单元生成调整指令后，开关电路子模块就会根据指令进行相应端口的连接，为了保证每个连接动作在充电单元启动之前已经做完，可以在生成调整指令
后间隔一个预设时段，此时再启动充电单元。当然，由于在进行开关电路子模块的内部端口
的连接关系调整时，该充电单元也可以同时在进行数据初始化，因此，也需要确定该数据初
始化已经完成且开关电路子模块中的内部端口的连接关系也调整完成后再进行启动。

[0047] 可见，本实例中，在预设时段后默认开关电路子模块的内部端口的连接关系调整完成，这样既能保证处理模块能正常工作，又不用消耗其他资源去确定开关电路子模块的
内部端口的连接关系是否调整完成。

[0048] 在一个可能的实例中，请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种充电保护电路模块的电路示意图。如图所示，所述开关电路子模块包括第一开关K1和第二开关K2，所述第
一端口为所述第一开关K1的第一端C和所述第二开关K2的第一端A，所述第二端口为所述第
一开关K1的第二端D，所述第三端口为所述第二开关K2的第二端B，所述第四端口为所述第
一开关K1的第三端E。

[0049] 其中，在多个充电单元并联时，第一开关的第一端和第二端断开，第二开关第一端与第二端连接。即此时的连接关系为电容子模块的正极与二极管子模块的阳极连接，并通
过二极管子模块连接正极输出端口。电容子模块的阴极直接与负极输出端口连接。这样就
可以使得即使当前充电单元的输出电压低于其他充电单元时，由于二极管子模块对应的单
向导通的特性，当前充电单元不会受到其他充电单元的输出反灌，造成对二极管子模块反
向充电。或者若当前充电单元出现内部短路故障时，该二极管子模块可以使得当前充电单
元与其并联的其他充电单元脱离，以避免当前充电单元受到其他充电单元的输出反灌。

[0050] 在多个充电单元串联时，第一开关的第一端和第二端闭合，第二开关的第三端与第二端闭合。即此时的连接关系为电容子模块的正极直接连接正极输出端口，电容子模块
的负极连接负极输出端口的同时还通过二极管子模块与正极输出端口连接，使得二极管子
模块与电容子模块的正极输出侧并联。这样就可以通过二极管子模块为电容子模块的正极
输出侧提供一个钳位电压，使得当多个充电单元串联时，若当前充电单元的起机时间较慢，
或者其他充电单元出现关机延时的情况时，因为电容子模块的输出侧有一个并联的钳位电
压，这样其他充电单元就不会向电容子模块反向充电，造成电容子模块被反向击穿，甚至出
现电容子模块漏液起火事故。

[0051] 可见，本实例中，通过调整第一开关和第二开关的闭合情况，既能满足多个充电单元输出并联应用需求，又能解决处理模块受到串联模式时的负压反灌的可靠性风险问题。

[0052] 在一个可能的实例中，请参阅图8，图8为本申请实施例提供的另一种充电保护电路模块的电路示意图，所述开关电路子模块包括第三开关K3和第四开关K4，所述第一端口
为所述第三开关K3的第一端A，所述第三端口为所述第三开关K3的第二端B，所述第二端口
为所述第三开关K3的第三端C和所述第四开关K4的第二端E，所述第四端口为所述第四开关
K4的第一端D。

[0053] 其中，在多个充电单元并联时，第三开关的第一端与第三端连接，第四开关的第一端与第二端断开。即此时的连接关系为电容子模块的正极与二极管子模块的阳极连接，并
通过二极管子模块连接正极输出端口。电容子模块的阴极直接与负极输出端口连接。这样
就可以使得即使当前充电单元的输出电压低于其他充电单元时，由于二极管子模块对应的
单向导通的特性，当前充电单元不会受到其他充电单元的输出反灌，造成对二极管子模块
反向充电。或者若当前充电单元出现内部短路故障时，该二极管子模块可以使得当前充电
单元与其并联的其他充电单元脱离，以避免当前充电单元受到其他充电单元的输出反灌。

[0054] 在多个充电单元串联时。第三开关的第一端与第二端连接，第四开关的第一端与第二端连接。即此时的连接关系为电容子模块的正极直接连接正极输出端口，电容子模块
的负极连接负极输出端口的同时还通过二极管子模块与正极输出端口连接，使得二极管子
模块与电容子模块的正极输出侧并联。这样就可以通过二极管子模块为电容子模块的正极
输出侧提供一个钳位电压，使得当多个充电单元串联时，若当前充电单元的起机时间较慢，
或者其他充电单元出现关机延时的情况时，因为电容子模块的输出侧有一个并联的钳位电
压，这样其他充电单元就不会向电容子模块反向充电，造成电容子模块被反向击穿，甚至出
现电容子模块漏液起火事故。

[0055] 可见，本实例中，通过调整第三开关和第四开关的闭合情况，既能满足多个充电单元输出并联应用需求，又能解决处理模块受到串联模式时的负压反灌的可靠性风险问题。

[0056] 在一个可能的实例中，所述二极管子模块包括二极管。

[0057] 其中，所述二极管子模块不局限于二极管，还可以是其他能实现单向导通功能的器件或电路等。

[0058] 可见，本实例中，可以根据二极管的单向导通的性质，实现在电路系统中对电路的安全保护，且在二极管前增加一个开关电路子模块，既能满足多个充电单元输出并联应用
需求，又能解决处理模块受到串联模式时的负压反灌的可靠性风险问题。

[0059] 在一个可能的实例中，所述第一开关和所述第二开关包括继电器开关。

[0060] 其中，第一开关和第二开关并不仅限于继电器开关器件，也可以通过半导体开关器件进行演变替代。具体实施方式中，第三开关和第四开关也可以是继电器开关或通过半
导体开关器件仅限演变替代形成的器件。且第一开关、第二开关、第三开关和第四开关在使
用时，可以是相同类型的开关器件，也可以分别是不同类型的开关器件。

[0061] 可见，本实例中，通过继电器开关进行开关电路子模块的内部端口的连接关系调整，可以快速实现工作模式切换，使得充电单元既能满足输出并联应用需求，又能解决处理
模块受到串联模式时的负压反灌的可靠性风险问题。

[0062] 本申请实施例还提供一种充电单元，应用于充电系统，所述充电系统包括充电管理单元、所述充电单元、开关电路单元、供电单元、正极输出端口和负极输出端口，所述充电
单元包括：处理模块，连接所述供电单元，用于从所述供电单元接收并存储充电电流；充电
保护电路模块，连接所述处理模块，以及通过所述开关电路单元连接所述正极输出端口和
所述负极输出端口，用于实现上述实施例中任一充电保护电路模块中所描述的功能。

[0063] 请参阅图9，图9为本申请实施例提供的一种充电装置的结构示意图。如图9所示，本申请实施例提供了一种充电装置，应用于充电系统，所述充电系统包括所述充电装置9、
充电管理单元、开关电路单元和供电单元，所述充电装置9包括：多个充电单元91，分别连接
所述供电单元和所述充电管理单元，用于实现如上述实施例中所述充电单元所描述的功
能；正极输出端口92和负极输出端口93，通过所述开关电路单元连接所述多个充电单元，以
及连接负载，用于为所述负载供电。

[0064] 本申请实施例提供了一种充电设备，所述充电设备包括如上述实施例所述的充电保护电路模块或充电单元或充电装置。

[0065] 以上所属实施例仅表达了本发明的集中实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员
来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保
护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。