CN105958142A - 基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置及方法，其装置设置在蓄电池和用电设备之间，且分别与蓄电池和用电设备电连接，所述装置包括：电压检测电路，检测蓄电池的输出电压；控制器，接收电压检测电路发送过来的所述输出电压，并与设定的第一阈值进行比较，当输出电压低于所述第一阈值时，控制器输出断开蓄电池的控制信号；机械开关装置，接收控制器发出的断开蓄电池的控制信号，并根据断开蓄电池的控制信号断开蓄电池与用电设备之间的电连接。本发明在蓄电池的输出电压低于设定的第一阈值时能够自动断开蓄电池与用电设备的电连接，使得蓄电池停止向用电设备供电，从而达到保存必要的电能和保护蓄电池不因为亏电而损坏。
Description
技术领域
本发明涉及电池保护技术领域，特别是涉及一种基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置及方法。
背景技术
随着技术的进步以及人们需求的增加，车辆上满足用户需要的附加功能装置越来越多，例如车载定位终端、车载电子狗、倒车雷达、行车记录仪、车载导航系统和车载音响等，这些装置基本都需要通过蓄电池来进行供电。有时候在车辆熄火后，驾驶员忘记关闭车辆上的上述耗电设备，以至于车辆的蓄电池亏电，进而导致汽车无法正常启动。目前为了解决车辆蓄电池亏电导致车辆无法启动通常采用应急启动电源对车辆进行应急充电，虽然这种方法也能解决车辆因蓄电池亏电导致无法启动的问题，但是目前很多车辆的蓄电池采用的是铅酸蓄电池，这种电池存在记忆效应，如果这种电池经历了两三次亏电的情况，其存储电能的能力将永久下降，最终无法正常与汽车配合工作。现在虽然也出现了一些主动式电池保护装置方法，但是现有的这些装置通常采用电子开关，由于在汽车启动电机工作时存在一个很大的瞬时电流，现有的常规电子开关难以满足要求，因而使得现有的电池保护装置方法的实用性较差，难以制成实用产品。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置及方法，在蓄电池的输出电压低于设定的第一阈值时能够自动断开蓄电池与用电设备的电连接，使得蓄电池停止向用电设备供电，从而防止蓄电池出现亏电。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置，设置在蓄电池和用电设备之间，且分别与所述蓄电池和所述用电设备电连接，所述伺服式蓄电池自动化保护装置包括：
电压检测电路，检测蓄电池的输出电压；
控制器，接收所述电压检测电路发送过来的所述输出电压，并与设定的第一阈值进行比较，当所述输出电压低于所述第一阈值时，所述控制器输出断开蓄电池的控制信号；
机械开关装置，接收所述控制器发出的所述断开蓄电池的控制信号，并根据所述断开蓄电池的控制信号断开所述蓄电池与所述用电设备之间的电连接。
所述机械开关装置由减速电机和开关机构构成，或由推拉式电磁机构和开关机构构成。
所述机械开关装置的开关触点的形状为V形、W形、Z形、O行或波浪形。
所述电压检测电路通过蓄电池转接头固定在所述蓄电池的桩头上。
所述蓄电池转接头由抱夹机构和活动机构构成。
所述伺服式蓄电池自动化保护装置还包括：
应急按钮，用于输出应急闭合信号至所述控制器，所述控制器根据所述应急闭合信号发出接通蓄电池预设时间的控制信号，所述机械开关装置根据所述接通蓄电池预设时间的控制信号闭合预设时间。
基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护方法，包括：
电压检测电路检测蓄电池的输出电压；
控制器判断所述输出电压是否低于设定的第一阈值，若该输出电压低于所述第一阈值，则控制器输出断开蓄电池的控制信号；
机械开关装置根据所述断开蓄电池的控制信号断开蓄电池和用电设备之间的电连接。
所述伺服式蓄电池自动化保护方法还包括：
当蓄电池与用电设备之间的电连接断开时，若按下应急按钮，则控制器发出接通蓄电池预设时间的控制信号，机械开关装置根据所述接通蓄电池预设时间的控制信号接通蓄电池和用电设备预设时间。
所述伺服式蓄电池自动化保护方法还包括：
当蓄电池与用电设备之间的电连接断开时，若电压检测电路检测到蓄电池的输入电压大于第二阈值时，控制器发出接通蓄电池的控制信号，机械开关装置根据所述接通蓄电池的控制信号接通蓄电池和用电设备。
所述机械开关装置由减速电机和开关机构构成，或由推拉式电磁机构和开关机构构成。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中的保护装置能够检测蓄电池的输出电压，在蓄电池的输出电压低于设定的第一阈值时，该保护装置能够自动断开蓄电池与用电设备之间的电连接，使得蓄电池停止向用电设备供电，防止蓄电池因过度放电导致亏电，进而导致汽车发动机不能启动；
（2）本发明中的保护装置通过蓄电池转接头固定在蓄电池的桩头上，安装方便快捷；
（3）本发明中的保护装置采用机械开关装置来断开/接通蓄电和用电设备之间的电连接，克服了现有电池保护装置中采用电子开关的缺陷，实现了成本低、可靠、实用的开关控制；
（4）本发明中的保护装置设有应急按钮，在因蓄电池的输出电压过低而导致蓄电池与用电设备断开的情况下，按下应急按钮，能够强制使蓄电池与用电设备接通预设时间，以便启动汽车发动机；
（5）本发明中机械开关装置的开关触点的形状为V形、W形、Z形、O行或波浪形，可以在有限的空间内增大触点面积，能够有效降低电流损害，提高可靠性。
附图说明
图1为本发明中伺服式蓄电池自动化保护装置的原理框图；
图2为本发明中伺服式蓄电池自动化保护方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置，设置在蓄电池和用电设备之间，且分别与所述蓄电池和所述用电设备电连接，所述伺服式蓄电池自动化保护装置包括：
电压检测电路，检测蓄电池的输出电压和输入电压；
控制器，接收所述电压检测电路发送过来的所述输出电压，并与设定的第一阈值进行比较，当所述输出电压低于所述第一阈值时，所述控制器输出断开蓄电池的控制信号；接收所述电压检测电路发送过来的输入电压，当蓄电池与用电设备断开时，若所述输入电压大于设定的第二阈值，则控制器发出接通蓄电池的控制信号；
机械开关装置，接收所述控制器发出的所述断开蓄电池的控制信号，并根据所述断开蓄电池的控制信号断开所述蓄电池与所述用电设备之间的电连接；接收控制器发出的接通蓄电池的控制信号，并根据所述接通蓄电池的控制信号接通蓄电池和用电设备。
所述机械开关装置由减速电机和开关机构构成，控制器通过控制减速电机的正转和反转来实现开关机构的断开和闭合；所述机械开关装置由推拉式电磁机构和开关机构构成，控制通过控制推拉式电磁机构的推拉来实现开关机构的断开和闭合。
在本实施例中，控制器可以采用STC15W404AS型单片机，减速电机可以采用L9110驱动电机，通过L9110驱动电机的正转和反转控制开关机构的断开和闭合。
所述机械开关装置的开关触点的形状为V形、W形、Z形、O行或波浪形等，所述机械开关装置的开关触点形状还可以为V形、W形、Z形、O行或波浪形的衍生形状。
所述电压检测电路通过蓄电池转接头固定在所述蓄电池的桩头上。
所述蓄电池转接头由抱夹机构和活动机构构成，所述抱夹机构用夹住蓄电池的桩头，所述活动机构用于将将蓄电池转接头固定在伺服式蓄电池自动化保护装置上，所述抱夹机构能够在横向调整角度，所述活动机构能够实现蓄电池转接头在伺服式蓄电池自动化保护装置上竖直移动。
所述伺服式蓄电池自动化保护装置还包括：
应急按钮，用于输出应急闭合信号至所述控制器，所述控制器根据所述应急闭合信号发出接通蓄电池预设时间的控制信号，所述机械开关装置根据所述接通蓄电池预设时间的控制信号闭合预设时间。
如图2所示，基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护方法，包括：
电压检测电路检测蓄电池的输出电压；
控制器判断所述输出电压是否低于设定的第一阈值，若该输出电压低于所述第一阈值，则控制器输出断开蓄电池的控制信号；
机械开关装置根据所述断开蓄电池的控制信号断开蓄电池和用电设备之间的电连接。
所述伺服式蓄电池自动化保护方法还包括：
当蓄电池与用电设备之间的电连接断开时，若按下应急按钮，则控制器发出接通蓄电池预设时间的控制信号，机械开关装置根据所述接通蓄电池预设时间的控制信号接通蓄电池和用电设备预设时间。
所述伺服式蓄电池自动化保护方法还包括：
当蓄电池与用电设备之间的电连接断开时，若电压检测电路检测到蓄电池的输入电压大于第二阈值时，控制器发出接通蓄电池的控制信号，机械开关装置根据所述接通蓄电池的控制信号接通蓄电池和用电设备。
所述机械开关装置由减速电机和开关机构构成，控制器通过控制减速电机的正转和反转来实现开关机构的断开和闭合；所述机械开关装置由推拉式电磁机构和开关机构构成，控制通过控制推拉式电磁机构的推拉来实现开关机构的断开和闭合。
所述机械开关装置的开关触点的形状为V形、W形、Z形、O行或波浪形等，所述机械开关装置的开关触点形状还可以为V形、W形、Z形、O行或波浪形的衍生形状。
所述电压检测电路通过蓄电池转接头固定在所述蓄电池的桩头上。
所述蓄电池转接头由抱夹机构和活动机构构成，所述抱夹机构用夹住蓄电池的桩头，所述活动机构用于将将蓄电池转接头固定在伺服式蓄电池自动化保护装置上，所述抱夹机构能够在横向调整角度，所述活动机构能够实现蓄电池转接头在伺服式蓄电池自动化保护装置上竖直移动。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置，设置在蓄电池和用电设备之间，且分别与所述蓄电池和所述用电设备电连接，其特征在于：所述伺服式蓄电池自动化保护装置包括：
电压检测电路，检测蓄电池的输出电压；
控制器，接收所述电压检测电路发送过来的所述输出电压，并与设定的第一阈值进行比较，当所述输出电压低于所述第一阈值时，所述控制器输出断开蓄电池的控制信号；
机械开关装置，接收所述控制器发出的所述断开蓄电池的控制信号，并根据所述断开蓄电池的控制信号断开所述蓄电池与所述用电设备之间的电连接。
2.根据权利要求1所述的基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置，其特征在于：所述机械开关装置由减速电机和开关机构构成，或由推拉式电磁机构和开关机构构成。
3.根据权利要求1所述的基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置，其特征在于：所述机械开关装置的开关触点的形状为V形、W形、Z形、O行或波浪形。
4.根据权利要求1所述的基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置，其特征在于：所述电压检测电路通过蓄电池转接头固定在所述蓄电池的桩头上。
5.根据权利要求4所述的基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置，其特征在于：所述蓄电池转接头由抱夹机构和活动机构构成。
6.根据权利要求1所述的基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护装置，其特征在于：所述伺服式蓄电池自动化保护装置还包括：
应急按钮，用于输出应急闭合信号至所述控制器，所述控制器根据所述应急闭合信号发出接通蓄电池预设时间的控制信号，所述机械开关装置根据所述接通蓄电池预设时间的控制信号闭合预设时间。
7.基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护方法，其特征在于：包括：
电压检测电路检测蓄电池的输出电压；
控制器判断所述输出电压是否低于设定的第一阈值，若该输出电压低于所述第一阈值，则控制器输出断开蓄电池的控制信号；
机械开关装置根据所述断开蓄电池的控制信号断开蓄电池和用电设备之间的电连接。
8.根据权利要求7述的基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护方法，其特征在于：所述伺服式蓄电池自动化保护方法还包括：
当蓄电池与用电设备之间的电连接断开时，若按下应急按钮，则控制器发出接通蓄电池预设时间的控制信号，机械开关装置根据所述接通蓄电池预设时间的控制信号接通蓄电池和用电设备预设时间。
9.根据权利要求7述的基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护方法，其特征在于：所述伺服式蓄电池自动化保护方法还包括：
当蓄电池与用电设备之间的电连接断开时，若电压检测电路检测到蓄电池的输入电压大于第二阈值时，控制器发出接通蓄电池的控制信号，机械开关装置根据所述接通蓄电池的控制信号接通蓄电池和用电设备。
10.根据权利要求7述的基于机电混合的伺服式蓄电池自动化保护方法，其特征在于：所述机械开关装置由减速电机和开关机构构成，或由推拉式电磁机构和开关机构构成。
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