CN105356565A - 一种电瓶车充电保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电瓶车充电保护装置，包括：取样模块、控制模块和定时模块；取样模块内置主电路，串联在主电路的取样电阻Rq取出充电电流信号，控制模块内置主控电路，主控电路包括鉴别充电电流信号是否为浮充充电信号的信号鉴别器，取样电阻Rq取出的充电电流信号传输至信号鉴别器，定时模块内置定时电路，信号鉴别器的输出端连接至定时电路中的主控芯片的输入引脚。对充电电流进行取样分析和处理，在浮充充电一个小时左右时自动的切断电源，既可延长电池寿命，又可防止浮充时间长造成电池发热爆炸起火，引起火灾；整个装置全部构成只有香烟盒大小，结构简单易操作，大量生产成本很低，具有较大的社会效益。
Description
技术领域
本发明属于电瓶车充电安全保护器领域，更具体地，涉及一种电瓶车充电保护装置。
背景技术
目前市场上使用的各种电瓶车充电器，因为不恰当充电造成多起重大火灾，其中乱拉乱接电线和电池充足电后没有及时断电是两大重要因素。
电池的充电过程主要是恒流充电、恒压充电、浮充充电三个阶段。恒流和恒压充电的时间取决于电瓶亏电的多少，剩余电量多则充电时间短，剩余电量少则充电时间长。进入浮充充电后一般不能超过一个小时，时间过长极易造成两个后果：
其一，长时间浮充充电会造成电瓶严重发热，严重的会产生爆炸致发生火灾。
其二，长时间浮充充电会损坏电瓶，缩短电池使用寿命。
因此，如何在浮充充电一个小时左右切断电源就成为了一个急待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种电瓶车充电保护装置，其目的在于解决电动车充电完成后如何自动电源的技术问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本发明采用的技术方案如下：
提供一种电瓶车充电保护装置，包括：取样模块、控制模块和定时模块，所述取样模块与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端连接所述定时模块；所述取样模块内置主电路，串联在所述主电路的取样电阻Rq取出充电电流信号,所述控制模块内置主控电路，所述主控电路包括鉴别所述充电电流信号是否为浮充充电信号的信号鉴别器，所述取样电阻Rq取出的充电电流信号传输至所述信号鉴别器，所述定时模块内置定时电路，所述信号鉴别器的输出端连接至所述定时电路中的主控芯片的输入引脚。
进一步的，所述主控电路还包括：将所述充电电流信号放大的运算放大器U1，所述信号鉴别器连接在所述运算放大器U1的输出端。
进一步的，所述主控电路还包括：将浮充充电信号隔离整形并反向的运算放大器U4，所述信号鉴别器连接在所述运算放大器U4的输入端。
进一步的，所述定时电路包括切断所述主电路的继电器J，所述继电器J连接在所述定时电路中的主控芯片的输出引脚。
进一步的，所述电瓶车充电保护装置串接在电瓶车的充电器与电瓶之间。
再进一步的，所述取样模块的输入端由所述充电器输出端接入48至72伏充电电压。
优选的，所述取样电阻Rq的阻值为0.2Ω。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，对充电电流进行取样分析和处理，在浮充充电一个小时左右时自动的切断电源，既可延长电池寿命，又可防止浮充时间长造成电池发热爆炸起火，引起火灾；整个装置全部构成只有香烟盒大小，结构简单易操作，大量生产成本很低，具有较大的社会效益。
附图说明
图1是本发明一种电瓶车充电保护装置的结构示意图；
图2是本发明主电路的电路图；
图3是本发明主控电路的电路图；
图4是本发明定时电路的电路图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。
如图1至4所示，提供一种电瓶车充电保护装置，电瓶车充电保护装置1串接在电瓶车的充电器2与电瓶3之间。正常充电结束，进入浮充充电阶段，该电瓶车充电保护装置1自动开始工作计时，一个小时后切断充电电路，完成充电过程，保护了电瓶3。
所述的电瓶车充电保护装置1包括：取样模块4、控制模块5和定时模块6，控制模块5的输入端与取样模块4的输出端连接，控制模块5的输出端与定时模块6的输入端连接。
取样模块4内置主电路，如图2所示，串联在所述主电路的取样电阻Rq取出充电电流信号，正常充电电流大于0.5A，浮充充电电流为0.3A至0.5A，取出的充电电流信号送到下级放大电路，即送至控制模块5。
控制模块5内置主控电路，如图3所示，主控电路包括：运算放大器U1、信号鉴别器和运算放大器U4，由主电路取出的充电电流信号送到运算放大器U1放大，产生正常充电信号和浮充充电信号。由运算放大器U2和运算放大器U3组成信号鉴别器，信号鉴别器连接在运算放大器U1的输出端，用于鉴别所述充电电流信号是否为浮充充电信号，大于等于0.3A确认为正常充电，小于等于0.1A，即认为没有给电池充电，即电池没有插上，介于0.5A和0.1A之间的信号即为浮充充电信号。所述信号鉴别器连接在所述运算放大器U4的输入端，由运算放大器U4对此浮充充电信号隔离整形并反向，提供给下级计时电路。
定时模块6内置定时电路，如图4所示，定时电路包括主控芯片和用于切断所述主电路的继电器J，继电器J连接在定时电路中的主控芯片的输出引脚。主控芯片选取可编程计时芯片CD4541，当R15取8KΩ，C0取10000PF时，主控芯片的11引脚和12引脚端为正，延时时间为3894秒，试验值3852秒，大约一小时7分钟。信号鉴别器的输出端经运算放大器U4连接至定时电路中的主控芯片的输入引脚，即6引脚，定时电路工作原理为K端接收到主控电路的浮充充电信号，开始计时，经大约一小时7分钟后，发出切断信号，由主控芯片的9引脚端送至晶体管9013放大，驱动继电器J动作，切断充电主电路，完成一次充电过程。
如图2所示，主电路的IN端由充电器2输出端接入48-72伏充电电压，由并联和串联稳压电路产生24V和12V电压供主控电路使用。
所述取样电阻Rq的阻值为0.2Ω，本着节能原则，取样电阻Rq的阻值很小，基本不消耗电能。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
Claims (7)
1.一种电瓶车充电保护装置，其特征在于，包括：取样模块、控制模块和定时模块，所述取样模块与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端连接所述定时模块；
所述取样模块内置主电路，串联在所述主电路的取样电阻Rq取出充电电流信号,所述控制模块内置主控电路，所述主控电路包括鉴别所述充电电流信号是否为浮充充电信号的信号鉴别器，所述取样电阻Rq取出的充电电流信号传输至所述信号鉴别器，所述定时模块内置定时电路，所述信号鉴别器的输出端连接至所述定时电路中的主控芯片的输入引脚。
2.根据权利要求1所述的一种电瓶车充电保护装置，其特征在于，所述主控电路还包括：将所述充电电流信号放大的运算放大器U1，所述信号鉴别器连接在所述运算放大器U1的输出端。
3.根据权利要求2所述的一种电瓶车充电保护装置，其特征在于，所述主控电路还包括：将浮充充电信号隔离整形并反向的运算放大器U4，所述信号鉴别器连接在所述运算放大器U4的输入端。
4.根据权利要求1所述的一种电瓶车充电保护装置，其特征在于，所述定时电路包括切断所述主电路的继电器J，所述继电器J连接在所述定时电路中的主控芯片的输出引脚。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种电瓶车充电保护装置，其特征在于，所述电瓶车充电保护装置串接在电瓶车的充电器与电瓶之间。
6.根据权利要求5所述的一种电瓶车充电保护装置，其特征在于，所述取样模块的输入端由所述充电器输出端接入48至72伏充电电压。
7.根据权利要求1所述的一种电瓶车充电保护装置，其特征在于，所述取样电阻Rq的阻值为0.2Ω。
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