CN112260392B - 一种特种车辆蓄电池组应急电源控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于车辆控制技术领域，具体涉及一种特种车辆蓄电池组应急电源控制电路。该控制电路包括底盘电源总开关(3)、点火开关(4)、应急电源开关(5)、预热控制器(8)、温度传感器(9)、电源解锁继电器(10)、电源闭锁继电器(11)、二极管(12)、应急电源指示灯(13)和应急电源接触器(14)本发明解决目前特种车辆在低温环境下使用应急电源开关接通底盘、上装蓄电池组时，人为误操作导致应急电源开关接通后未及时关闭，底盘与上装的电源系统长期并联，造成的蓄电池亏电，起动电机损坏隐患的问题。
Description
技术领域
本发明属于车辆控制技术领域，具体涉及一种特种车辆蓄电池组应急电源控制电路。
背景技术
目前特种车辆在实际使用过程中，整车电源装置除底盘蓄电池组外，还需额外加装上装蓄电池组为上装设备独立供电。日常使用时，上装蓄电池组与底盘蓄电池组为独立系统，不作为底盘电器系统电源使用。在某些低温环境下，车辆存在启动困难的问题。
现有特种车辆安装的底盘、上装蓄电池组电源控制电路是由发电机、起动电机、底盘电源总开关、点火开关、应急电源开关、底盘蓄电池组、上装蓄电池组和相关电缆组成。底盘与上装的电源系统为两个独立的系统。在低温环境下车辆起动困难时，可通过应急电源开关，将两个电源系统联通，形成并联电路，增大系统蓄电池的总容量，有效提高车辆的起动性能，其原理图见图1。结合图1的电路原理图可知，车辆在低温起动时所使用的应急电源开关为手动限位开关，这种方式需要操作者必须在使用后进行复位操作，否则，会存在底盘与上装蓄电池组一直处于并联，且不被人所察觉的情况发生。长期使用，会造成蓄电池亏电例如：车辆停放时，上装设备用电会同时从底盘和上装蓄电池组进行取电。同时，两个蓄电池组在非低温环境下并联用于发动机起动，会存在缩短起动电机寿命的隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种特种车辆蓄电池组应急电源控制电路，解决目前特种车辆在低温环境下使用应急电源开关接通底盘、上装蓄电池组时，人为误操作导致应急电源开关接通后未及时关闭，底盘与上装的电源系统长期并联，造成的蓄电池亏电，起动电机损坏隐患的问题。
本发明的技术方案是，一种特种车辆蓄电池组应急电源控制电路包括底盘电源总开关3、点火开关4、应急电源开关5、预热控制器8、温度传感器9、电源解锁继电器10、电源闭锁继电器11、二极管12、应急电源指示灯13和应急电源接触器14；
发电机1的正极B+与底盘电源总开关3的输出端连接，发电机1的负极B-接地，发电机1的第三端D+与电源解锁继电器10的控制线圈输入端86连接；
起动电机2的一端30与底盘电源总开关3的输出端连接，起动电机2的另一端31接地，起动电机2第三端50与点火开关4的START档输出端连接；
底盘电源总开关3的输入端与底盘蓄电池组4的正极、应急电源接触器14的输入端连接，底盘电源总开关3的输出端与发电机1的正极B+、起动电机2的一端30、点火开关4的输入端连接；
底盘蓄电池组6正极与底盘电源总开关3的输入端连接，底盘蓄电池组6的负极接地；
点火开关4的OFF档输出端悬空，点火开关4的输入端接底盘电源总开关3的输出端，点火开关4的START档输出端接起动电机2的第三端50，点火开关4的ON档输出端与预热控制器15的电源输入端5、电源解锁继电器10的输入端一相连；
预热控制器8的输出端J与应急电源开关5输入端连接，预热控制器8的温控信号端T接温度传感器9的一端，温度传感器9另一端接地；
应急电源开关5的输出端与电源闭锁继电器11线圈控制输入端86、二极管12输出端2连接；电源闭锁继电器11的线圈控制输出端85搭铁；电源闭锁继电器11常开触点87端与二极管12的输入端、应急电源指示灯13正极、应急电源接触器14控制线圈输入端B连接；应急电源指示灯13负极搭铁；
电源解锁继电器10线圈控制输入端86接发电机1第三端D+，电源解锁继电器10线圈控制输出端85搭铁，电源解锁继电器10常闭触点87a接电源闭锁继电器11的输入端二，电源解锁继电器10的输入端一接点火开关4ON档输出端；
应急电源接触器14输入端接底盘蓄电池组6正极，应急电源接触器14输出端与上装蓄电池组7正极连接，上装蓄电池组7负极搭铁。
本发明的有益效果是，本发明通过预热控制器采集环境温度作为应急电源开关可使用的前提条件，确保应急电源功能只能在低温环境下才可以使用。应急电源开关采用自复位结构，在电源闭锁继电器控制电路中并接二极管，实现应急电源控制电路的自锁功能，闭锁控制电路带有工作指示灯进行指示。通过发电机D+信号实现应急电源控制电路的解锁功能；采用本发明的控制电路后，将应急电源开关的使用工况确定为低温环境下使用，有效降低车辆在日常使用过程中由误操作应急电源开关所造成的底盘与上装蓄电池组长期并联，在非低温环境下两个蓄电池组并联用于发动机起动，会存在缩短起动电机寿命的隐患。急电源开关采用自复位式，并利用继电器、二极管形成闭锁和解锁回路，同时加装工作指示灯具有提示作用，有效避免误操作后无法察觉的情况发生，导致底盘与上装蓄电池同时供电，蓄电池组馈电，车辆无法启动故障的发生，延长蓄电池和起动电机的使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种特种车辆蓄电池组应急电源控制电路的构成结构图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。
如图1所示，本发明一种特种车辆蓄电池组应急电源控制电路包括底盘电源总开关3、点火开关4和应急电源开关5、预热控制器8、温度传感器9、电源解锁继电器10、电源闭锁继电器11、二极管12、应急电源指示灯13和应急电源接触器14。
发电机1、起动电机2、底盘电源总开关3、点火开关4、应急电源开关5、底盘蓄电池组、上装蓄电池组、预热控制器、温度传感器、电源解锁继电器、电源闭锁继电器、二极管、应急电源指示灯、应急电源接触器为目前已使用的成熟产品。
发电机1的正极B+与底盘电源总开关3的输出端连接，发电机1的负极B-接地，发电机1的第三端D+与电源解锁继电器10的控制线圈输入端86连接；
起动电机2的一端30与底盘电源总开关3的输出端连接，起动电机2的另一端31接地，起动电机2第三端50与点火开关4的START档输出端连接；
底盘电源总开关3的输入端与底盘蓄电池组4的正极、应急电源接触器14的输入端连接，底盘电源总开关3的输出端与发电机1的正极B+、起动电机2的一端30、点火开关4的输入端连接；
底盘蓄电池组6正极与底盘电源总开关3的输入端连接，底盘蓄电池组6的负极接地；
点火开关4的OFF档输出端悬空，点火开关4的输入端接底盘电源总开关3的输出端，点火开关4的START档输出端接起动电机2的第三端50，点火开关4的ON档输出端与预热控制器15的电源输入端5、电源解锁继电器10的输入端一相连；
预热控制器8的输出端J与应急电源开关5输入端连接，预热控制器8的温控信号端T接温度传感器9的一端，温度传感器9另一端接地。
应急电源开关5的输出端与电源闭锁继电器11线圈控制输入端86、二极管12输出端2连接；电源闭锁继电器11的线圈控制输出端85搭铁；电源闭锁继电器11常开触点87端与二极管12的输入端、应急电源指示灯13正极、应急电源接触器14控制线圈输入端B连接；应急电源指示灯13负极搭铁；
电源解锁继电器10线圈控制输入端86接发电机1第三端D+，电源解锁继电器10线圈控制输出端85搭铁，电源解锁继电器10常闭触点87a接电源闭锁继电器11的输入端二，电源解锁继电器10的输入端一接点火开关4ON档输出端；
应急电源接触器14输入端接底盘蓄电池组6正极，应急电源接触器14输出端与上装蓄电池组7正极连接，上装蓄电池组7负极搭铁。
本发明的工作过程是：
1、当车辆在环境温度为0℃以上时使用：将底盘电源总开关3闭合，电源总开关的输入端与输入端2接通，底盘蓄电池组6将电源接通至点火开关4的输入端、起动电机2的一端30、发电机正极B+、应急电源接触器14的输入端；将点火开关4旋至ON档输出端，预热控制器8接通电源，此时预热控制器8通过温控信号端T采集温度传感器9电阻模拟量，判断是否预热及输出高电平控制信号。由于环境温度大于0℃，预热控制器8不进入工作状态，预热控制器8输出端J无电源输出，应急电源开关5的输入端无电源输入。此时点动应急电源开关5，急电源开关5的输入端和输出端2接通，电源闭锁继电器11控制线圈输入端86无高电平输入，线圈不吸合，电源闭锁继电器11线圈与二极管12组成的闭锁电路无法进入闭锁状态，应急电源接触器14的控制线圈无动作，应急电源指示灯13正极无电源输入，应急电源指示灯13不亮，此时底盘系统电源取自底盘蓄电池组。
2、当车辆在环境温度为0℃以下时使用：将底盘电源总开关3闭合，电源总开关的输入端与输入端2接通，底盘蓄电池组6将电源接通至点火开关4输入端、起动电机2的一端30、发电机正极B+、应急电源接触器14的输入端；将点火开关4旋至ON档输出端，预热控制器8接通电源，此时预热控制器8通过温控信号端T采集温度传感器9电阻模拟量，判断是否预热及输出高电平控制信号。由于环境温度小于0℃，预热控制器8进入工作状态，预热控制器8输出端J有电源输出，应急电源开关5的输入端接通电源。此时点动应急电源开关5，急电源开关5的输入端和输出端2接通，电源闭锁继电器11控制线圈输入端86有高电平输入，线圈吸合，同时线圈与二极管13形成闭锁回路，电源闭锁继电器11控制线圈进入闭锁状态，持续吸合，此时电源闭锁继电器11的输入端二和输出端87保持接通状态，应急电源接触器14的控制线圈吸合，应急电源接触器14输入端与输出端接通，应急电源指示灯13正极有电源输入，应急电源指示灯13点亮，此时底盘蓄电池组和上装蓄电池组成形成并联电路。低温下可使用两蓄电池组起动车辆。当车辆启动后，发电机1开始工作并产生高电平D+信号，此高电平信号控制电源解锁继电器10的控制线圈输入端86，将电源解锁继电器10的输入端与输出端87触点吸合，同时电源解锁继电器10的输入端一和输出端87a点断开。电源解锁继电器10输出端87a无电源输出，闭锁继电器11的输入端无电源输入，闭锁继电器11的87端无电源输出，二极管13的输入端无电源输入，二极管13与闭锁继电器11控制线圈形成的闭锁回路解锁，闭锁继电器11控制线圈释放，闭锁继电器11的输入端与输出端87断开，应急电源指示灯13熄灭，应急电源接触器14控制线圈释放，应急电源接触器14输入端与输出端断开，底盘与上装蓄电池组组成的应急电源并联回路断开。可满足车辆在低温环境下应急启动时所需的电源供应，同时通过D+信号的变化实现应急电源控制电路的闭锁与解锁，降低驾驶员误操作导致应急电源未及时切断的风险。
Claims (1)
1.一种特种车辆蓄电池组应急电源控制电路，其特征是：该控制电路包括底盘电源总开关（3）、点火开关（4）、应急电源开关（5）、预热控制器（8）、温度传感器（9）、电源解锁继电器（10）、电源闭锁继电器（11）、二极管（12）、应急电源指示灯（13）和应急电源接触器（14）；
发电机（1）的正极B+与底盘电源总开关（3）的输出端连接，发电机（1）的负极B-接地，发电机（1）的第三端D+与电源解锁继电器(10)的控制线圈输入端连接；
起动电机（2）的一端与底盘电源总开关（3）的输出端连接，起动电机（2）的另一端接地，起动电机（2）第三端与点火开关（4）的START档输出端连接；
底盘电源总开关（3）的输入端与底盘蓄电池组的正极、应急电源接触器(14)的输入端连接，底盘电源总开关（3）的输出端与发电机（1）的正极B+、起动电机（2）的一端、点火开关（4）的输入端连接；
底盘蓄电池组（6）正极与底盘电源总开关（3）的输入端连接，底盘蓄电池组（6）的负极接地；
点火开关（4）的OFF档输出端悬空，点火开关（4）的输入端接底盘电源总开关（3）的输出端，点火开关（4）的START档输出端接起动电机（2）的第三端，点火开关（4）的ON档输出端与预热控制器（15）的电源输入端、电源解锁继电器(10)的输入端一相连；
预热控制器（8）的输出端J与应急电源开关（5）输入端连接，预热控制器（8）的温控信号端T接温度传感器（9）的一端，温度传感器（9）另一端接地；
应急电源开关（5）的输出端与电源闭锁继电器（11）线圈控制输入端、二极管（12）输出端连接；电源闭锁继电器（11）的线圈控制输出端搭铁；电源闭锁继电器（11）常开触点端与二极管（12）的输入端、应急电源指示灯（13）正极、应急电源接触器（14）控制线圈输入端B连接；应急电源指示灯（13）负极搭铁；
电源解锁继电器(10)线圈控制输入端接发电机（1）第三端D+，电源解锁继电器(10)线圈控制输出端搭铁，电源解锁继电器(10)常闭触点接电源闭锁继电器（11）的输入端二，电源解锁继电器(10)的输入端一接点火开关（4）ON档输出端；
应急电源接触器(14)输入端接底盘蓄电池组（6）正极，应急电源接触器(14)输出端与上装蓄电池组（7）正极连接，上装蓄电池组（7）负极搭铁；
当车辆环境温度为0℃以上时，底盘系统电源取自底盘蓄电池组；当车辆环境温度为0℃以下时，底盘蓄电池组和上装蓄电池组成形成并联电路。
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