本發明涉及的是一種小功率電動車綜合安全保護裝置,主要用于電動自行車電路,屬電子電路技術領域。
背景技術:
小功率電動車具有一個復雜電子電路系統,包括蓄電池、電動機、控制器、顯示面板、調速手柄、電門鎖、充電器、燈光喇叭等等,現有的電路蓄電池是直接與用電器相連,一旦某個用電器工作不正常,或連接線路發生短路,蓄電池就會輸出高達數百安培的大電流,有可能引發自燃、爆炸等安全事故,給車輛、周圍環境或駕駛者帶來安全隱患。在給電動車蓄電池充電過程中,如果出現型號不匹配或者充滿電后不能正常停止充電等故障,也會引發蓄電池產生過熱、爆炸等安全事故。實踐證明這些不安全事故的源頭就是蓄電池,因為蓄電池儲存了大量的能量,如不正常釋放,就會產生危害,在現實中不時發生的車輛自燃、爆炸大多原因在此。如果在事故發生之初,就能及時地切斷蓄電池供電回路,就可避免惡性事故的擴大與沿續。針對上述弊端,也有的廠家在蓄電池輸出端加上機械開關,當發生意外危險時用來切斷蓄電池,但這需要人為操作,意外危險發生時不是人人都能及時操作開關切斷蓄電池輸出回路。另外,小功率電動車型號眾多,電壓等級也從24V到72V或更高,配件規格成千上萬,在維修更換配件時如匹配不當,也會帶來安全隱患。如用60V充電器給48V蓄電池充電,就可造成蓄電池、充電器過熱、爆炸損壞,再如用48V蓄電池給36V電機供電,也會造成蓄電池、電機過熱、損壞等。
技術實現要素:
本發明提出的是一種小功率電動車綜合安全保護裝置,主要用于電動自行車電路,其目的旨在克服現有產品的安全隱患,一方面在使用過程中能及時發現可能會產生安全隱患的跡象,即時自動切斷蓄電池輸出回路,另一方面在維修更換配件時如發現器件匹配不當,也會及時終止繼續工作。
本發明的技術解決方案:小功率電動車綜合安全保護裝置,其特征是包括開關1、信號處理器2;其中,開關1的信號輸入/輸出端口通過雙向信號線12與信號處理器2的第一信號輸出/輸入端口對應相接;
開關1的電源輸入/輸出端口通過電源線7與蓄電池3的電源輸入/輸出端口相接,開關1的電源輸入端口通過電源線8與充電器4的電源輸出端口相接,開關1的第一電源輸出端口通過電源線9與控制器5的電源輸入端口相接;蓄電池3的電源輸出端口通過電源線10與信號處理器2的電源輸入端口相接,
蓄電池3的信號輸出端通過單向信號線16與信號處理器2的信號輸入端口相接。
所述的信號處理器2的第二信號輸入/輸出端口通過雙向信號線13與控制器5的信號輸出/輸入端口對應相接。
所述的信號處理器2的第三信號輸入/輸出端口通過雙向信號線14與充電器4信號輸出/輸入端口對應相接。
所述的信號處理器2的第二信號輸入/輸出端口通過雙向信號線13與控制器5 的信號輸出/輸入端口對應相接。
所述的信號處理器2的第三信號輸入/輸出端口通過雙向信號線14與充電器4信號輸出/輸入端口對應相接。
本發明的有益效果是:
(1)一方面能及時發現可能會產生安全隱患的跡象,自動切斷蓄電池輸出回路,杜絕安全事故的發生;
(2)另一方面在維修更換配件時能及時發現器件的匹配不當,及時終止繼續工作,避免零部件的損壞與可能發生的安全隱患。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
附圖1是小功率電動車綜合安全保護裝置與蓄電池、充電器、控制器的連接示意圖;
附圖2是小功率電動車綜合安全保護裝置與蓄電池、充電器、控制器及用電器6的連接示意圖。
圖中1是開關,2是信號處理器,3是蓄電池,4是充電器,5是控制器,6是用電器,7、8、9、10、11是電源線,12、13、14、15是雙向信號線,16是單向信號線。
具體實施方式
對照附圖,小功率電動車綜合安全保護裝置,其結構包括開關1、信號處理器2;其中,開關1上包括一個信號輸入/輸出端口、一個電源輸入/輸出端口、一個電源輸入端口、一個電源輸出端口;信號處理器2上包括三個信號輸入/輸出端口、一個信號輸入端口、一個電源輸入端口;
所述開關1的信號輸入/輸出端口通過雙向信號線12與信號處理器2的第一信號輸出/輸入端口對應相接;
開關1的電源輸入/輸出端口通過電源線7與蓄電池3的電源輸入/輸出端口相接,開關1的電源輸入端口通過電源線8與充電器4的電源輸出端口相接,開關1的第一電源輸出端口通過電源線9與控制器5的電源輸入端口相接;蓄電池3的電源輸出端口通過電源線10與信號處理器2的電源輸入端口相接,
蓄電池3的信號輸出端通過單向信號線16與信號處理器2的信號輸入端口相接。
所述的信號處理器2的第二信號輸入/輸出端口通過雙向信號線13與控制器5的信號輸出/輸入端口對應相接。
所述的信號處理器2的第三信號輸入/輸出端口通過雙向信號線14與充電器4信號輸出/輸入端口對應相接。
所述的開關1的第二電源輸出端口通過電源線11與用電器 6的電源輸入端口相接;
所述的信號處理器2的第四信號輸入/輸出端口通過雙向信號線15與用電器6的信號輸出/輸入端口對應相接。
信號處理器2有A、B兩種工作模式:
A行駛工作模式:用車鑰啟動信號處理器2,使之處于行駛過程工作模式,信號處理器2通過電源線從蓄電池3獲得電源,并通過雙向信號線觸發開關1導通,蓄電池3通過電源線對控制器5供電,繼而通過控制器5向電動機等供電;同時控制器5通過雙向信號線向信號處理器2傳遞電動機等的工況,與信號處理器2內設數據比較,超出限值,信號處理器2通過雙向信號線向控制器5發出信號要求改變工況,如仍無改善,信號處理器2將通過雙向信號線觸發開關1斷開;另外,開關1隨時通過雙向信號線向信號處理器2傳遞蓄電池3的輸出電流,超出限值,將立即通過雙向信號線觸發開關1斷開;
B充電工作模式:啟動信號處理器2,使之處于充電工作模式,插入充電器4插頭,通過雙向信號線傳遞充電器4信息給信號處理器2,信號處理器2比較充電電壓與蓄電池3的電壓,如果匹配,信號處理器2通過雙向信號線觸發開關1導通,充電器4通過電源線向蓄電池3充電,同時信號處理器2通過單向信號線獲得蓄電池3的溫度、電壓信息傳遞并通過雙向信號線傳遞給充電器4,使充電器4以安全的方式向蓄電池3充電,在充電過程中如果蓄電池3出現過充電或過熱,信號處理器2將通過雙向信號線觸發開關1斷開。
控制器(現有技術)是電動車的標配,型號規格較多,功能大致相同
附圖2是小功率電動車綜合安全保護裝置與蓄電池、充電器、控制器及用電器6的連接示意圖,現有電動車的用電大多是從控制器5處獲取,要從控制器5處得到各用電器的相關信息,比較復雜,因此其它用電器6可以通過供電電源線11直接從開關1獲得供電,并通過通過雙向信號線15傳遞信息到信號處理器2,與內設數據比較,一旦超出限值,信號處理器2向其它用電器6發出信號要求改變工況,如仍無改善,信號處理器2將通過雙向信號線12觸發開關1斷開,從而避免可能發生的安全事故。
由于蓄電池工作時輸出的電流較大,開關1要承受較大的沖擊電流,并且本身的導通功率損耗也不能大,否則影響電動車的效率,用大功率場效應管作開關1是比較適合的;另外繼電器也基本滿足上述要求,也可以用作開關1。