CN110552304A - 一种道路清扫车辆线路安全保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种道路清扫车辆线路安全保护装置，包括反接保护装置和电流检测装置、控制装置和安全警示装置，反接保护装置和电流检测装置的输出端连接控制装置，控制装置控制安全警示装置启闭，控制装置根据接收到的电流检测装置传递的信号启闭安全警示装置。该保护装置通过对电路进行正反接保护和电流检测实现安全保护。
Description
技术领域
本发明涉及一种线路保护装置，尤其涉及一种道路清扫车辆线路安全保护装置。
背景技术
道路清扫车辆的清扫工作需要电驱动，电路复杂，且由于清扫工作多为户外，长期使用易磨损老化，线路安全存在隐患，主要体现在以下方面：1、生产及检修过程中，线路连接正负极反接，导致线束烧坏；2、线路磨损，漏电无法判断，引起电瓶漏电或自燃；3、作业过程中瞬间电压冲击导致上装控制系统损坏。
发明内容
本发明为了解决道路清扫车存在的安全隐患，提供了一种道路清扫车辆线路安全保护装置，该保护装置通过对电路进行正反接保护和电流检测实现安全保护。
本发明所采取的技术方案为：一种道路清扫车辆线路安全保护装置，包括反接保护装置和电流检测装置、控制装置和安全警示装置，所述反接保护装置和电流检测装置的输出端连接所述控制装置，所述控制装置控制所述安全警示装置启闭，所述控制装置根据接收到的电流检测装置传递的信号启闭所述安全警示装置；
所述反接保护装置包括控制继电器和第一二极管，所述控制继电器一端连接第一电源输入正极端，另一端连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述第一电源输入负极端；
所述电流检测装置包括放大电路芯片和电源模块，所述电源模块向所述放大电路芯片供电，在第二电源输入端和第二电源输出端串联有电阻R1，所述放大电路芯片的正极输入端和负极输入端分别连接所述电阻两端。
进一步的，所述第一二极管的负极连接第一电源输出负极端，所述第一电源输出正极端同时连接控制继电器和第一电源输入正极端。
进一步的，所述反接保护装置还包括主继电器和第二二极管，所述主继电器和第二二极管并联在所述控制继电器和第一二极管两端，所述主继电器一端连接第一电源输入正极端，另一端连接第二二极管正极，所述第二二极管负极通过控制继电器常开触点KA1连接所述第一电源输入负极端。
进一步的，在所述控制继电器与第一二极管上并联有警示灯，所述警示灯一端连接第一电源输入正极端，另一端通过控制继电器常闭触点KA1连接所述第一电源输入负极端。
进一步的，所述警示灯、主继电器和控制继电器并联后通过第一主继电器常开触点KA2串联连接至所述第一电源输出正极端。
进一步的，所述警示灯、主继电器和控制继电器并联后通过第二主继电器常开触点KA2串联连接至所述第一电源输出负极端。
进一步的，所述电源模块的输入端连接第二电源输入正极端，电源模块的输出端连接所述放大电路芯片的供电引脚，所述电源模块的输出端连接电容C1的第一极板，所述电容C1的第二极板连接所述放大电路芯片的分压器输入引脚，同时接地。
进一步的，所述放大电路芯片的输出引脚连接电阻R2后分支，一支通过电容C3接地，另一支向所述控制装置输出所测电压值。
进一步的，所述放大电路芯片的接地引脚通过电容C2连接所述放大电路芯片的同相输入端，同时接地。
本发明所产生的有益效果包括：本发明由于采用了上述方案，道路清扫车车辆线路安全保护装置，能自动识别线路联接顺序并自动报警提醒、依据线路电流检测实时监控线路负载的变化，自动作出相应判断。本发明的具体优点如下：
1、本发明所涉及的道路清扫车辆线路安全保护装置，是通过反接保护装置来确保供电系统的准确性；
2、本发明所涉及的道路清扫车辆线路安全保护装置，是通过电流检测装置实施检测电路负载，从而判断整车线路是否存在断路、短路等现象；
3、本发明所涉及的道路清扫车辆线路安全保护装置，是通过控制装置采集线路负载信号；
4、本发明所涉及的道路清扫车辆线路安全保护装置，是通过所设置的安全警示装置即可匹配常规警示灯又可用AI领域相关硬件配置；
5、本发明所涉及的道路清扫车辆线路安全保护装置，使通过所设置的反接保护装置和电流检测装置集成化及安全提醒装置集成化的系统电路，其适用范围超多不同车型电压等级范围。
附图说明
图1 本发明中安全保护装置结构示意图；
图2 本发明中反接保护装置电路图；
图3 本发明中电流检测装置电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。
如图1-3所示，本发明中的道路清扫车辆线路安全保护装置包括反接保护装置、电流检测装置、控制装置、安全警示装置组成的系统装置。反接保护装置能自动识别线路正负极接线顺序，如线路反接，则发出安全警示至安全警示装置，安全警示装置可以设置为警示灯或音频装置；电流检测装置实时检测车辆线路负载，并将检测数据传输至控制装置，控制装置通过逻辑判断，自动识别当前负载是否在允许范围内，如出现异常将安全警示信息发送至安全警示装置。通过上述功能的实现，提升道路清扫车线路安全。安全警示装置可设置为一个也可设置有两个，分别为第一安全警示装置和第二安全警示装置，第一安全警示装置用于电路反接时给予报警，第二安全警示装置用于线路负载超范围时给予报警。
反接保护装置向控制器输送线路是否反接，控制器根据接收到的信号控制第一安全警示装置是否启动，电流检测装置向控制器输送电流检测信号，控制器根据接收到的信号控制第二安全警示装置是否启动。
反接保护装置包括连接电源正极的第一电源输入正极端VBBIN1、连接电源负极的第一电源输入负极端GNDIN1、控制继电器KA1、第一二极管D1、主继电器KA2、第二二极管D2、第一电源输出正极端VBBOUT1、第一电源输出负极端GNDOUT1，还包括由控制继电器KA1控制的第三常开触点开关KA11和常闭触点开关KA12，由主继电器控制的第一常开触点KA21和第二常开触点KA22。
控制继电器KA1和第一二极管D1串联在电源输入正极端VBBIN1和电源输入负极端GNDIN1之间，第一二极管D1正极连接控制继电器KA1，负极连接电源输入负极端GNDIN1，主继电器KA2、第二二极管D2和第三常开触点开关KA11串联后在电源输入正极端VBBIN1和电源输入负极端GNDIN1之间，且与控制继电器KA1和第一二极管D1并联，第二二极管D2正极端通过主继电器KA2连接电源输入正极端VBBIN1、负极端通过第三常开触点开关KA11连接电源输入负极端GNDIN1，警示灯与常闭触点KA12串联在电源输入正极端VBBIN1和电源输入负极端GNDIN1之间，警示灯与电源输入正极端VBBIN1连接，常闭触点KA12与电源输入负极端GNDIN1连接，第一常开触点KA21和第二常开触点KA22分别连接第一电源输出正极端VBBOUT1和第一电源输出负极端GNDOUT1，第一常开触点KA21和第二常开触点KA22与控制继电器KA1、主继电器KA2、警示灯串联。
线路正确连接时，电源输入正极端VBBIN1连接外部电源正极，电源输入负极端GNDIN1连接外部电路负极，利用继电器和二极管电气特性，此时控制继电器KA1线圈吸合，对应控制继电器的第三常开触点KA11闭合，控制继电器常闭触点KA12断开，主继电器KA2线圈吸合，主继电器第一常开触点KA21和主继电器第二常开触点KA22闭合，第一电源输出负极端GNDOUT1与电源输入负极端GNDIN1导通，第一电源输出正极端VBBOUT1与电源输入正极端VBBIN1导通，实现电源接入导通；
线路连接反向时，电源输入负极端GNDIN1连接外部电路电源正极，电源输入正极端VBBIN1连接外部电路电源输入负极，利用继电器和二极管电气特性，控制继电器KA1线圈无法得电，相应的主继电器KA2线圈无法得电，控制继电器常闭触点闭合，第一电源输出正极端VBBOUT1与电源输入正极端VBBIN1断路，第一电源输出负极端GNDOUT1和第一电源输入负极端GNDIN1断路，同时警示灯得电，报警提醒线路反接。
在第一常开触点KA21与第一电源输出正极端VBBOUT1之间的线路上设置一引点连接控制器，控制器采集该线路信号，当该线路连通时，控制器不启动安全警示装置，当线路断开不导通时，控制器启动安全警示装置。
电流检测装置包括放大电路芯片U2和电源模块U1，电源模块U1向放大电路芯片U2供电，在第二电源输入端VBBIN2和第二电源输出端VBBOUT2串联有电阻R1，第二电源输入端VBBIN2连接电源正极，第二电源输出端用于连接用电设备VBBOUT2，放大电路芯片的正极输入端和负极输入端分别连接电阻R1两端，放大电路芯片的正极输入端IN+连接第二电源输入端VBBIN2，负极输入端IN-连接第二电源输出端VBBOUT2。
电源模块U1的输入端连接第二电源输入端VBBIN2，电源模块U2的输出端连接放大电路芯片的供电引脚+VS，电源模块的输出端连接电容C1的第一极板，电容C1的第二极板连接放大电路芯片的分压器输入引脚OFS，同时接地。放大电路芯片的输出引脚OUT连接电阻R2后分支，一支通过电容C3后接地，放大电路芯片的输出引脚OUT连接电阻R2后通过电容C3连接第二电源输入- GNDIN2，另一支向控制装置输出所测电压值。放大电路芯片的接地引脚通过电容C2连接放大电路芯片的同相输入端(A1引脚和A2引脚)，同时接地。
首先，5V电源模块U2通过第二电源输入端+ VBBIN2和电源输入-GNDIN2接入的系统电压，转换为5V恒压给放大电路芯片供电，放大电路芯片通过采集电源输入端+电流（大电流）通过U=IR，将系统电流转化为0-5V电压，通过电压输出端口输出； 输出信号进控制器，控制器通过采集到的信号控制总电源继电器的通断电或启动安全警示装置。
其次、电容C2、电容C1、电容C3、电阻R1、电阻R2、在电流检测装置中分别按各回路需求进行滤波和分压处理，从而保证0-5V电压精确。
再次、电流检测装置2采集实时系统电流，通过计算将系统负载电流转化为检测数据，并将检测数据传输至中心控制装置3，中心控制装置3通过逻辑判断，自动识别当前负载是否在允许范围内，从而执行响应的控制，如接近额定负载，向安全警示装置发送报警提醒；或超过负载自动断开主继电器线圈等。
上述仅为本发明的优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种道路清扫车辆线路安全保护装置，其特征在于：包括反接保护装置和电流检测装置、控制装置和安全警示装置，所述反接保护装置和电流检测装置的输出端连接所述控制装置，所述控制装置控制所述安全警示装置启闭，所述控制装置根据接收到的电流检测装置传递的信号启闭所述安全警示装置；
所述反接保护装置包括控制继电器和第一二极管，所述控制继电器一端连接第一电源输入正极端，另一端连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接所述第一电源输入负极端；
所述电流检测装置包括放大电路芯片和电源模块，所述电源模块向所述放大电路芯片供电，在第二电源输入端和第二电源输出端串联有电阻R1，所述放大电路芯片的正极输入端和负极输入端分别连接所述电阻两端。
2.根据权利要求1所述的道路清扫车辆线路安全保护装置，其特征在于：所述第一二极管的负极连接第一电源输出负极端，所述第一电源输出正极端同时连接控制继电器和第一电源输入正极端。
3.根据权利要求1所述的道路清扫车辆线路安全保护装置，其特征在于：所述反接保护装置还包括主继电器和第二二极管，所述主继电器和第二二极管并联在所述控制继电器和第一二极管两端，所述主继电器一端连接第一电源输入正极端，另一端连接第二二极管正极，所述第二二极管负极通过控制继电器常开触点KA1连接所述第一电源输入负极端。
4.根据权利要求1所述的道路清扫车辆线路安全保护装置，其特征在于：在所述控制继电器与第一二极管上并联有警示灯，所述警示灯一端连接第一电源输入正极端，另一端通过控制继电器常闭触点KA1连接所述第一电源输入负极端。
5.根据权利要求1所述的道路清扫车辆线路安全保护装置，其特征在于：所述警示灯、主继电器和控制继电器并联后通过第一主继电器常开触点KA2串联连接至所述第一电源输出正极端。
6.根据权利要求1所述的道路清扫车辆线路安全保护装置，其特征在于：所述警示灯、主继电器和控制继电器并联后通过第二主继电器常开触点KA2串联连接至所述第一电源输出负极端。
7.根据权利要求1所述的道路清扫车辆线路安全保护装置，其特征在于：所述电源模块的输入端连接第二电源输入正极端，电源模块的输出端连接所述放大电路芯片的供电引脚，所述电源模块的输出端连接电容C1的第一极板，所述电容C1的第二极板连接所述放大电路芯片的分压器输入引脚，同时接地。
8.根据权利要求1所述的道路清扫车辆线路安全保护装置，其特征在于：所述放大电路芯片的输出引脚连接电阻R2后分支，一支通过电容C3接地，另一支向所述控制装置输出所测电压值。
9.根据权利要求1所述的道路清扫车辆线路安全保护装置，其特征在于：所述放大电路芯片的接地引脚通过电容C2连接所述放大电路芯片的同相输入端，同时接地。
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