CN202455136U - 一种车辆电源保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆电源保护装置，包括：控制装置(5)、实时采集车辆电源(7)的电压数据的电压采集装置(1)和采集车辆发动机(8)的工作状态的发动机状态采集装置(3)，控制装置(5)根据电压数据和车辆发动机(8)的工作状态信息控制车辆电源(7)与负载的连接。本实用新型的车辆电源保护装置，通过检测车辆电源的电压状况对车辆电源进行管理，避免车辆电源过度消耗而导致发动机无法正常启动，以致使车辆无法正常工作的情况发生。

Description

一种车辆电源保护装置

技术领域

本实用新型涉及电源保护技术领域，尤其涉及一种车辆电源保护装置。

背景技术

目前，小汽车、大巴以及工程车辆等的电源系统一般都采用单组蓄电池作为用电系统进行供电，在使用过程中通过发动机发电或其他方式对蓄电池(或电瓶)进行充电，同时供给车辆用电系统的其他电器使用，例如广播，CD、空调、起重装置、吊装装置等使用。在发动机熄火或其他原因导致外部电源终止而用电设备仍需工作的情况下，用电设备将直接使用蓄电池所提供的电能。如果长时间使用蓄电池而又未对其及时充电的情况下，会导致蓄电池欠压，尤其在冬季，发动机点火困难，经常会出现频繁启动打火致蓄电池欠压的情况。蓄电池欠压，轻则将导致蓄电池亏电使发动机下次启动困难或无法启动，重则导致蓄电池过渡损耗而报废，缩短使用寿命。

目前，主要靠人为判断对何时需要对蓄电池进行二次充电。即：当工程车辆仅靠蓄电池进行供电工作时，间隔一段时间由车辆操作者主动启动发动机对蓄电池进行二次充电，从而保证蓄电池不会因过量使用而亏电。但是，人为判断进行二次启动对蓄电池进行充电的方式，对操作者要求较高，操作者在进行其他工作时仍需考虑蓄电池的使用情况并及时启动充电。因外部用电设备不同从而导致每次间隔时间不固定，若操作者遗忘时蓄电池已经亏电，则将造成发动机启动困难或无法启动；若司机频繁启动充电又增加了操作者的工作量及劳动强度。

发明内容

有鉴于此，本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种车辆电源保护装置，根据检测车辆电源的电压状态对车辆电源进行保护。

一种车辆电源保护装置，包括：实时采集车辆电源7的电压数据的电压采集装置1、采集车辆发动机8的工作状态的发动机状态采集装置3和根据所述电压数据和车辆发动机8的工作状态信息控制车辆电源7与负载连接的控制装置5；其中，所述电压采集装置1与所述控制装置5相连接，将所述车辆电源7的电压数据传送到所述控制装置5；所述发动机状态采集装置3与所述控制装置5相连接，将所述车辆发动机8的工作状态信息传送到所述控制装置5。

根据本实用新型的车辆电源保护装置的一个实施例，进一步包括：指示车辆电源7状态的指示装置6，所述指示装置6与所述控制装置5相连接。

根据本实用新型的车辆电源保护装置的一个实施例，进一步包括：所述指示装置6为指示灯或显示屏。

根据本实用新型的车辆电源保护装置的一个实施例，进一步包括：与所述控制装置5连接、并根据所述控制装置5发送的断开或连接指令、断开或接通车辆电源7与负载连接的电源负载接通装置2。

根据本实用新型的车辆电源保护装置的一个实施例，进一步包括：与所述控制装置5连接、并根据所述控制装置5发送的启动或停止指令、控制车辆发动机8启动或停止的发动机控制装置4。

根据本实用新型的车辆电源保护装置的一个实施例，进一步包括：车辆电源7为两组蓄电池，其中一组为启动电池10，另一组为负载电池11；启动电池10和负载电池11之间接有继电器9；在启动电池10和负载电池11间的所述继电器9的触点闭合的状态下，启动电池10和负载电池11并连。

根据本实用新型的车辆电源保护装置的一个实施例，进一步包括：在车辆发动机工作的状态下，所述继电器9的触点闭合。

根据本实用新型的车辆电源保护装置的一个实施例，进一步包括：在车辆发动机不工作、并且处于并联状态的启动电池10和负载电池11的电压低于阈值的状态下，所述继电器9的触点断开，负载电池11单独与负载12连接。

本实用新型的车辆电源保护装置，通过检测车辆电源的电压状况对车辆电源进行管理，避免车辆电源过度消耗而导致发动机无法正常启动，以致使车辆无法正常工作的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型的车辆电源保护装置的一个实施例的示意图；

图2为根据本实用新型的车辆电源保护装置保护两组蓄电池电源的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合图和实施例对本实用新型的技术方案进行多方面的描述。

图1为根据本实用新型的车辆电源保护装置的一个实施例的示意图。如图1所示：车辆电源保护装置包括有控制装置5、实时采集车辆电源7的电压数据的电压采集装置1和采集车辆发动机8的工作状态的发动机状态采集装置3。电压采集装置1与控制装置5相连接，将车辆电源7的电压数据传送到控制装置5。发动机状态采集装置3与控制装置5相连接，将车辆发动机8的工作状态信息传送到控制装置5。控制装置5根据电压数据和车辆发动机8的工作状态信息控制车辆电源7与负载的连接(在图1中没有画出与车辆电源7连接的负载)。指示车辆电源7状态的指示装置6，指示装置6与控制装置5相连接。指示装置6为指示灯或显示屏。车辆电源保护装置还包括与控制装置5连接的电源负载接通装置2，电源负载接通装置2根据控制装置5发送的断开或连接指令、断开或接通车辆电源7与负载连接。车辆电源保护装置还包括与控制装置5连接的发动机控制装置4、发动机控制装置4根据控制装置5发送的启动或停止指令、控制车辆发动机8启动或停止的发动机。

根据本实用新型的一个实施例，发动机控制装置4和电源负载接通装置2可以集成在控制装置5中，也可以单独设计。控制装置5、发动机状态采集装置3和电压采集装置1，以及发动机控制装置4和电源负载接通装置2可以采用集成电路、单片机、继电器、FPGA、PLC或专用元件等等来实现。车辆电源保护装置的各个装置根据实现的方式不同，其各个装置之间的连接可以选择普通电线连接、电路连接以及串口等连接方式。车辆电源7可以为单蓄电池组或多蓄电池组。当车辆电源7为单蓄电池组时，当蓄电池电压(电量)接近设定的电压下限阈值时，通过指示装置6进行声光报警，对用户进行提示，提醒用户应该及时启动发动机对蓄电池进行充电，并且通过电源负载接通装置2自动切断蓄电池组与负载的连接，达到保护蓄电池的功能。根据本实用新型的一个实施例，当车辆电源7为双蓄电池组时，两组电池之间通过可控开关或继电器等并连连接，通过控制器或欠电压保护装置实时检测发动机启动状态和蓄电池电压(电量)，在发动机不工作且蓄电池电压(电量)低于设定下限时，自动切断两组蓄电池之间的连接，第一组蓄电池不再为用电系统供电，仅第二组电池为负载提供能量。

根据本实用新型的一个实施例，当车辆电源7为单组蓄电池时，蓄电池的电压数据经电压采集装置1采集，并经过转换后发送到控制装置5。控制装置5根据电压大小，以及通过发动机状态采集装置3获取的工程车辆发动机所处的状态，控制蓄电池与负载的连接，同时通过指示灯或显示屏指示当前电池保护装置及蓄电池的状况。当控制装置5判断蓄电池电压持续一定时间低于设定值时，向电源负载接通装置2发送断开指令，电源负载接通装置2断开蓄电池与负载的连接，同时进行声光报警。根据本实用新型的一个实施例，控制装置5判断蓄电池电压低于设定值进行报警后持续一段时间内，蓄电池未有充电，在检测发动机各项参数正常的情况下，向发动机控制装置4发送启动指令，发动机控制装置4控制发动机启动为蓄电池充电，待电池电压超过设定值(已充满)时，控制发动机熄火。根据本实用新型的一个实施例，也可以由控制装置5直接控制发动机的启动或熄火，或者由控制装置5直接控制车辆电源与负载的接通或切断。需要注意的是，自动控制发动机启动、熄火在无操作者的情况下，可能会存在着一定的危险性。控制装置5判断检测到蓄电池电压持续一定时间达到或超过设定值(已充满)时，蓄电池与负载重新连接。

图2为根据本实用新型的车辆电源保护装置保护两组蓄电池电源的一个实施例的示意图。如图2所示，图2中车辆电源7为两组蓄电池组，其中一组为启动电池或启动电池组10，另一组为负载电池或负载电池组11。启动电池10和负载电池11间接有继电器9。在启动电池10和负载电池11间的继电器9的触点闭合的状态下，启动电池10和负载电池11并连。在车辆发动机工作的状态下，控制装置5控制继电器9的触点闭合。在车辆发动机不工作、并且处于并联状态的启动电池10和负载电池11的电压低于阈值的状态下，控制装置5控制继电器9的触点断开，负载电池11单独与负载12连接。启动电池10不再为用负载提供电能，只有负载电池11提供电源。电压采集装置1实时采集车辆电源的电压数据，当启动电池10和负载电池11并连时，启动电池10和负载电池11的电压相等，当继电器9的触点断开，电压采集装置1分别采集启动电池10和负载电池11的电压，并将电压数据发送给控制装置5。

根据本实用新型的一个实施例，两个蓄电池组的电压经转换后输入控制装置5，控制装置5根据电压大小及车辆发动机所处的状况，来控制两组蓄电池之间的连接状态，同时通过指示灯或显示屏指示当前电池保护装置及蓄电池的状况。当控制装置5判定负载电池11的电压低于设定值时，指示灯进行声光报警。在持续一段时间后，控制装置5判断到负载电池11未有充电，在检测发动各项参数正常后(通过发动机状态采集装置3获取，图2中未画出发动机状态采集装置3和发动机)，自动控制发动机启动为蓄电池充电。待负载电池11电压超过设定值(已充满)时，控制发动机熄火(通过发动机控制装置4开启或关闭发动机，图2中未画出发动机控制装置4)。在发动机需要重新启动时，启动电池10有足够的电压使发动机重新启动。这时，控制装置5控制继电器9触点闭合，两组电池重新并连在一起，发动机为两组电池充电。若负载电池11的电能已耗尽，发电机也可以直接为负载电池11提供电能。

本实用新型的车辆电源保护装置，通过检测车辆电源的电压状况对车辆电源进行管理，避免车辆电源过度消耗而导致发动机无法正常启动，以致使车辆无法正常工作的情况产生，并且使得操作者可以不用再间隔启动发动机，减轻操作者需的工作量及劳动强度，还可延长电池使用寿命。本实用新型的车辆电源保护装置也能够有选择的根据蓄电池的状况，自动控制发动机启动为蓄电池充电，可保证工程车辆用电系统始终有电。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.一种车辆电源保护装置，其特征在于，包括：

实时采集车辆电源(7)的电压数据的电压采集装置(1)、采集车辆发动机(8)的工作状态的发动机状态采集装置(3)和根据所述电压数据和车辆发动机(8)的工作状态、控制车辆电源(7)与负载连接的控制装置(5)；所述电压采集装置(1)与所述控制装置(5)相连接，将所述车辆电源(7)的电压数据传送到所述控制装置(5)；所述发动机状态采集装置(3)与所述控制装置(5)相连接，将所述车辆发动机(8)的工作状态信息传送到所述控制装置(5)。

2.如权利要求1所述的车辆电源保护装置，其特征在于：

所述车辆电源保护装置还包括：指示车辆电源(7)状态的指示装置(6)；所述指示装置(6)与所述控制装置(5)相连接。

3.如权利要求2所述的车辆电源保护装置，其特征在于：

所述指示装置(6)为指示灯或显示屏。

4.如权利要求1所述的车辆电源保护装置，其特征在于：

所述车辆电源保护装置还包括：与所述控制装置(5)连接、并根据所述控制装置(5)发送的断开或连接指令、断开或接通车辆电源(7)与负载连接的电源负载接通装置(2)。

5.如权利要求4所述的车辆电源保护装置，其特征在于：

所述车辆电源保护装置还包括：与所述控制装置(5)连接、并根据所述控制装置(5)发送的启动或停止指令、控制车辆发动机(8)启动或停止的发动机控制装置(4)。

6.如权利要求1所述的车辆电源保护装置，其特征在于：

车辆电源(7)为两组蓄电池，其中一组为启动电池(10)，另一组为负载电池(11)；启动电池(10)和负载电池(11)之间接有继电器(9)；在启动电池(10)和负载电池(11)间的所述继电器(9)的触点闭合的状态下，启动电池(10)和负载电池(11)并连。

7.如权利要求6所述的车辆电源保护装置，其特征在于：

在车辆发动机工作的状态下，所述继电器(9)的触点闭合。

8.如权利要求7所述的车辆电源保护装置，其特征在于：

在车辆发动机不工作、并且处于并联状态的启动电池(10)和负载电池(11)的电压低于阈值的状态下，所述继电器(9)的触点断开，负载电池(11)单独与负载(12)连接。

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