CN103640483B - 一种车辆智能电源安全保护器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆智能电源安全保护器，含有供电系统、中央处理器、检测输入电路、执行系统；检测输入电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4和温控开关T1；执行系统包括电阻R8、三极管Q2、继电器K2、总开关K3、强制闭合开关K4和保险F1；所述温控开关T1的设置在所述总开关K3的触点旁边；当蓄电池正极电压高于或等于21V时，中央处理器经内部运算处理识别后，发出程序指令信号，由输出端口PB4脚输出高电平，三极管Q2导通，继电器K2工作，继电器K2的常开点端口闭合，总开关K3工作；当电压持续6秒低于21V或电路电流温度高于温控开关T1设定的动作温度值15秒时，PB4脚输出低电平，继电器K2和总开关K3不工作，输出端无电压输出。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种车辆智能电源安全保护器。
背景技术
现有车辆的电气电路系统在工作过程中，由于种种因素的影响，当出现短路或负载过重时，往往会造成电路电压下降、电流过大的现象，从而引起电线电束发热而燃烧，这不仅导致车辆和乘客人身安全事故的发生，而且损伤蓄电池，使其寿命大大缩短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种车辆智能电源安全保护器，该车辆智能电源安全保护器能够保证车辆蓄电池在欠压或电路电流温度高的情况下，及时切断蓄电池供电，从而不仅保证车辆和乘客人身安全，而且保护蓄电池，延长其使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明一种车辆智能电源安全保护器，含有供电系统、中央处理器、检测输入电路、执行系统；供电系统包括电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、三端稳压器U1，电阻R1的一端与+24V蓄电池正极相连，电阻R1的另一端、电容C1的正极和电容C2的一端均与三端稳压器U1的Vin端相连，电容C1负极、电容C2的另一端和三端稳压器U1的GND均接地，电容C3的正极、电容C4的一端和电容C5一端均与三端稳压器U1的Vout端相连，电容C3的负极、电容C4的另一端和电容C5另一端均接地；中央处理器包括微处理器IC1、电阻R6、电阻R7、二极管D2、晶振X1、电容C6、电容C8和电容C9，微处理器IC1的VCC脚与供电系统中的电容C3的正极相连，微处理器IC1的GND脚接地，电阻R6的一端和D2的正极与供电系统中的电容C3的正极相连，电阻R6的另一端、二极管D2的负极、电容C6的一端均与微处理器IC1的PC6脚相连，电容C6的另一端接地，电阻R7一端接地、电阻R7的另一端与微处理器IC1的PB5脚相连，电容C8的一端和晶振X1的一端均连接在微处理器IC1内部振荡电路输入PB6口上，电容C8的另一端接地，电容C9的一端和晶振X1的另一端连接在微处理器IC1内部振荡电路输出PB7口上，电容C9的另一端接地，微处理器IC1的GND端接地；检测输入电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4和温控开关T1，蓄电池正极与电阻R2的一端和温控开关T1的一端相连，电阻R2的另一端和电阻R3的一端与微处理器工C1的PD2相连，温控开关T1的另一端和电阻R4的一端与微处理器IC1的PDO脚相连，电阻R3的另一端和电阻R4的另一端接地；执行系统包括电阻R8、三极管Q2、继电器K2、总开关K3、强制闭合开关K4和保险F1，电阻R8的一端接微处理器IC1的PB4脚，电阻R8另一端与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射接地，三极管Q2的集电极接继电器K2的一端，继电器K2的另一端接蓄电池正极，继电器K2的常闭点外接保护指示灯、继电器K2动触点外接强制切断开关K4，继电器K2的常开点、强制闭合开关K4的一端和总开关K3的一端相连接，总开关K3另一端接地，总开关K3的动触点和强制闭合开关K4的另一端与蓄电池正极相连，总开关K3的常开点与保险F1的一端相连，保险F1另一端接输出端；所述温控开关T1的设置在所述总开关K3的触点旁边；当蓄电池正极电压高于或等于21V时，中央处理器经内部运算处理识别后，发出程序指令信号，由输出端口PB4脚输出高电平，执行系统收到指令后三极管Q2导通，继电器K2工作，继电器K2的常开点端口闭合，总开关K3工作，电压经保险F1通过输出端输出；当电压持续6秒低于21V或总开关K3的触点温度高于温控开关T1设定的动作温度值15秒时，PB4脚输出低电平，继电器K2和总开关K3不工作，输出端无电压输出，继电器K2常闭点输出保护指示信号，提醒驾驶员。
所述总开关K3的动触点和强制闭合开关K4的另一端通过手动开关与蓄电池正极相连。
所述三端稳压器U1的型号为LM7805。
所述微处理器IC1的型号为ATMEGA48PA。
由于上述车辆智能电源安全保护器能够在对客车蓄电池的电压和输出电流进行实时监控，当蓄电池电压高于或等于21V时，车辆智能电源安全保护器输出电压供车辆进行正常启动和向其他用电设备供电；当监控到蓄电池电压持续6秒低于21V或电路电流温度高于温控开关T1设定的动作温度值15秒时，PB4脚输出低电平，继电器K2和总开关K3不工作，切断蓄电池向车辆供电，从而不仅保证了车辆和乘客人身安全，而且也保护了蓄电池，延长其使用寿命。
附图说明
图1是本发明一种车辆智能电源安全保护器的电气原理图。
图2是本发明一种车辆智能电源安全保护器另一种实施方式的电气原理图。
具体实施方式
图1中，一种车辆智能电源安全保护器，含有供电系统1、中央处理器4、检测输入电路3和执行系统2。供电系统1包括电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、三端稳压器U1，电阻R1的一端与+24V蓄电池正极相连，电阻R1的另一端、电容C1的正极和电容C2的一端均与三端稳压器U1的Vin端相连，电容C1负极、电容C2的另一端和三端稳压器U1的6ND均接地，电容C3的正极、电容C4的一端和电容C5一端均与三端稳压器U1的Vout端相连，电容C3的负极、电容C4的另一端和电容C5另一端均接地。中央处理器4包括微处理器IC1、电阻R6、电阻R7、二极管D2、晶振X1、电容C6、电容C8和电容C9，微处理器IC1的VCC脚与供电系统中的电容C3的正极相连，微处理器IC1的GND脚接地，电阻R6的一端和D2的正极与供电系统中的电容C3的正极相连，电阻R6的另一端、二极管D2的负极、电容C6的一端均与微处理器IC1的PC6脚相连，电容C6的另一端接地，电阻R7一端接地、电阻R7的另一端与微处理器IC1的PB5脚相连，电容C8的一端和晶振X1的一端均连接在微处理器IC1内部振荡电路输入PB6口上，电容C8的另一端接地，电容C9的一端和晶振X1的另一端连接在微处理器IC1内部振荡电路输出PB7口上，电容C9的另一端接地，微处理器IC1的GND端接地。检测输入电路3包括电阻R2、电阻R3、电阻R4和温控开关T1，蓄电池正极与电阻R2的一端和温控开关T1的一端相连，电阻R2的另一端和电阻R3的一端与微处理器IC1的PD2相连，温控开关T1的另一端和电阻R4的一端与微处理器IC1的PDO脚相连，电阻R3的另一端和电阻R4的另一端接地。执行系统2包括电阻R8、三极管Q2、继电器K2、总开关K3、强制闭合开关K4和保险F1，电阻R8的一端接微处理器IC1的PB4脚，电阻R8另一端与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射接地，三极管Q2的集电极接继电器K2的一端，继电器K2的另一端接蓄电池正极，继电器K2的常闭点外接保护指示灯、继电器K2动触点外接强制切断开关K4，继电器K2的常开点、强制闭合开关K4的一端和总开关K3的一端相连接，总开关K3另一端接地，总开关K3的动触点和强制闭合开关K4的另一端与蓄电池正极相连，总开关K3的常开点与保险F1的一端相连，保险F1另一端接输出端；所述温控开关T1的设置在所述总开关K3的触点旁边，在实际应用时，也可用过流传感器代替温控开关T1。当蓄电池正极电压高于或等于21V时，中央处理器经内部运算处理识别后，发出程序指令信号，由输出端口PB4脚输出高电平，执行系统收到指令后三极管Q2导通，继电器K2工作，继电器K2的常开点端口闭合，总开关K3工作，电压经保险F1通过输出端输出。当电压持续6秒低于21V或电路电流温度高于温控开关T1设定的动作温度值15秒时，PB4脚输出低电平，继电器K2和总开关K3不工作，输出端无电压输出，继电器K2常闭点输出保护指示信号，提醒驾驶员。如图2所示，上述车辆智能电源安全保护器的另一实施方式，区别在于，所述总开关K3的动触点和强制闭合开关K4的另一端通过手动开关与蓄电池正极相连。所述三端稳压器U1的型号可为LM7805。所述微处理器工C1的型号可为ATMEGA48PA。使用上述车辆智能电源安全保护器时，当蓄电池电压高于或等于21V时，车辆智能电源安全保护器从输出端输出的电压供车辆进行正常启动和向其他用电设备供电。当监控到蓄电池电压持续6秒低于21V或电路电流温度高于温控开关T1设定的动作温度值15秒时，PB4脚输出低电平，继电器K2和总开关K3不工作，切断蓄电池向车辆供电，从而不仅保证了车辆和乘客人身安全，而且也保护了蓄电池，延长其使用寿命。当蓄电池欠压时，但需要启动车辆，这时可以打开强制闭合开关K4，使车辆能够启动。当驾驶员发现车辆用电设备出现意外情况时，驾驶员可以及时关闭强制切断开关，使蓄电池停止向车辆供电，避免安全事故发生。
Claims (4)
1.一种车辆智能电源安全保护器，含有供电系统、中央处理器、检测输入电路、执行系统；供电系统包括电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、三端稳压器U1，电阻R1的一端与+24V蓄电池正极相连，电阻R1的另一端、电容C1的正极和电容C2的一端均与三端稳压器U1的Vin端相连，电容C1负极、电容C2的另一端和三端稳压器U1的GND均接地，电容C3的正极、电容C4的一端和电容C5一端均与三端稳压器U1的Vout端相连，电容C3的负极、电容C4的另一端和电容C5另一端均接地；中央处理器包括微处理器IC1、电阻R6、电阻R7、二极管D2、晶振X1、电容C6、电容C8和电容C9，微处理器IC1的VCC脚与供电系统中的电容C3的正极相连，微处理器IC1的GND脚接地，电阻R6的一端和D2的正极与供电系统中的电容C3的正极相连，电阻R6的另一端、二极管D2的负极、电容C6的一端均与微处理器IC1的PC6脚相连，电容C6的另一端接地，电阻R7一端接地、电阻R7的另一端与微处理器IC1的PB5脚相连，电容C8的一端和晶振X1的一端均连接在微处理器IC1内部振荡电路输入PB6口上，电容C8的另一端接地，电容C9的一端和晶振X1的另一端连接在微处理器IC1内部振荡电路输出PB7口上，电容C9的另一端接地；其特征在于：检测输入电路包括电阻R2、电阻R3、电阻R4和温控开关T1，蓄电池正极与电阻R2的一端和温控开关T1的一端相连，电阻R2的另一端和电阻R3的一端与微处理器IC1的PD2相连，温控开关T1的另一端和电阻R4的一端与微处理器IC1的PD0脚相连，电阻R3的另一端和电阻R4的另一端接地；执行系统包括电阻R8、三极管Q2、继电器K2、总开关K3、强制闭合开关K4和保险F1，电阻R8的一端接微处理器IC1的PB4脚，电阻R8另一端与三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射接地，三极管Q2的集电极接继电器K2的一端，继电器K2的另一端接蓄电池正极，继电器K2的常闭点外接保护指示灯、继电器K2动触点外接强制切断开关，继电器K2的常开点、强制闭合开关K4的一端和总开关K3的一端相连接，总开关K3另一端接地，总开关K3的动触点和强制闭合开关K4的另一端与蓄电池正极相连，总开关K3的常开点与保险F1的一端相连，保险F1另一端接输出端；所述温控开关T1的设置在所述总开关K3的触点旁边；当蓄电池正极电压高于或等于21V时，中央处理器经内部运算处理识别后，发出程序指令信号，由输出端口PB4脚输出高电平，执行系统收到指令后三极管Q2导通，继电器K2工作，继电器K2的常开点端口闭合，总开关K3工作，电压经保险F1通过输出端输出；当电压持续6秒低于21V或电路电流温度高于温控开关T1设定的动作温度值15秒时，PB4脚输出低电平，继电器K2和总开关K3不工作，输出端无电压输出，继电器K2常闭点输出保护指示信号，提醒驾驶员。
2.根据权利要求1所述的一种车辆智能电源安全保护器，其特征在于：所述总开关K3的动触点和强制闭合开关K4的另一端通过手动开关与蓄电池正极相连。
3.根据权利要求1所述的一种车辆智能电源安全保护器，其特征在于：所述三端稳压器U1的型号为LM7805。
4.根据权利要求1所述的一种车辆智能电源安全保护器，其特征在于：所述微处理器IC1的型号为ATMEGA48PA。
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