CN203278193U

CN203278193U - 车用漏电及温度检测控制装置

Info

Publication number: CN203278193U
Application number: CN 201320281871
Authority: CN
Inventors: 章亚明
Original assignee: Hangcha Group Co Ltd
Current assignee: Hangcha Group Co Ltd
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2013-05-21
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2023-05-21

Abstract

本实用新型涉及一种车用漏电及温度检测控制装置。本实用新型的目的是提供一种车用漏电及温度检测控制装置，以实时监测车辆温度，同时检测车辆电气电路与整车之间的绝缘情况，避免爆炸危险的产生。本实用新型的技术方案是：一种车用漏电及温度检测控制装置，其特征在于：包括温控开关，用于监控车辆各发热源的实时温度；漏电检测电路，用于检查车辆外壳与车载电瓶正极、负极间的绝缘电阻；CPU控制电路，根据温控开关和漏电检测电路发出的信号来控制车辆燃油供给电路和供电电路的通断；开关电源电路，为各功能电路供电。本实用新型适用于各种爆炸性环境下的防爆内燃叉车以及其他防爆内燃工程机械车辆。

Description

车用漏电及温度检测控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种车用漏电及温度检测控制装置。适用于各种爆炸性环境下的防爆内燃叉车以及其他防爆内燃工程机械车辆。

背景技术

许多生产场所都会存在爆炸性物质，例如煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质，化学工业中约有80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。在这样的爆炸性环境中如果出现明火、电气火花、机械火花、高温表面则极易发生爆炸，造成重大人员伤亡事故和巨大经济损失。因此，在爆炸性环境中使用的工程机械车辆必须是经过防爆处理的。这类车辆的表面温度须限制在可能引燃周围爆炸性气体、粉尘坏境的最高温度以下；并且整车表面与车内的电气控制系统隔离或者限制电路上的能量，使其在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃爆炸性混合物，从而在根源上杜绝爆炸隐患。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种车用漏电及温度检测控制装置，以实时监测车辆温度，同时检测车辆电气电路与整车之间的绝缘情况，避免爆炸危险的产生。

本实用新型所采用的技术方案是：一种车用漏电及温度检测控制装置，其特征在于：包括

温控开关，用于监控车辆各发热源的实时温度；

漏电检测电路，用于检查车辆外壳与车载电瓶正极、负极间的绝缘电阻；

CPU控制电路，根据温控开关和漏电检测电路发出的信号来控制车辆燃油供给电路和供电电路的通断；

开关电源电路，为各功能电路供电。

所述漏电检测电路配有检测该电路是否正常工作的漏电自检电路。

所述温控开关通过输入隔离电路连接CPU控制电路；所述CPU控制电路经输出隔离电路输出控制信号。

所述漏电检测电路由比较器U11A、U11B、U11C和U11D及电阻阵列组成：

车辆外壳经电阻R101接地，车载电瓶正极经电阻R102、R104接地，外壳和电阻R101的连接点以及电阻R102和R104的连接点分别接比较器U11D的同向和反向输入端，比较器U11D输出信号经比较器U11C发送至CPU控制电路；

车载电瓶负极经电阻R103、R105接地，电阻R103和R105的连接点以及外壳和电阻R101的连接点分别接比较器U11A的同向和反向输入端，比较器U11A输出信号经比较器U11B发送至CPU控制电路。

所述漏电自检电路接于车辆外壳与电阻R101之间，包括开关三极管和继电器K1、K2，CPU控制电路经开关三极管控制继电器K1、K2通断电，其中继电器K1动触点接电阻R101，常开触点经电阻R120接漏电检测电路的车载电瓶信号输入端；继电器K2动触点接电阻R101，常闭触点接车辆外壳。

所述输入隔离电路包括光耦；所述输出隔离电路由光耦和继电器的串联电路组成。

所述开关电源电路通过高频变压器提供3组独立且与输入电源相互隔离的电源。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用温控开关实时监控车辆运行过程中各种发热源的温度，同时由漏电检测电路检测车辆电气电路与整车之间的绝缘情况，并在发热源的温度超过了预设值或整车外表面与电气电路间的绝缘破坏时，CPU控制电路立刻切断车辆燃油供给电路和主要供电电路，有效的避免爆炸危险的产生。

附图说明

图1为实施例的电路框图。

图2为实施例中漏电检测电路的电路原理图。

图3为实施例中漏电自检电路的电路原理图。

图4为实施例中输入隔离电路的电路原理图。

图5为实施例中输出隔离电路的电路原理图。

图6为实施例中开关电源电路的电路原理图。

具体实施方式

本实施例为一种用于防爆内燃工程机械车辆的漏电及温度检测控制装置，能够实时监控车辆运行过程中各种发热源的温度，同时检测车辆电气电路与整车之间的绝缘情况，如果发热源的温度超过了预设值或整车外表面与电气电路间的绝缘破坏了，立刻切断车辆燃油供给电路和主要供电电路，并在仪表上显示故障情况，有效避免爆炸危险的产生。

如图1所示，本例中车用漏电及温度检测控制装置包括CPU控制电路1、温控开关2、漏电检测电路3、漏电自检电路6、输入隔离电路4以及输出隔离电路5。其中温控开关2实时监控车辆各发热源的温度；漏电检测电路3检测车辆外壳与车载电瓶正极、负极间的绝缘电阻，漏电检测电路3上配有漏电自检电路6；CPU控制电路1根据温控开关2和漏电检测电路3发出的信号来控制车辆燃油供给电路和主要供电电路的通断，并在仪表上显示故障情况。温控开关2通过输入隔离电路4连接CPU控制电路1，CPU控制电路1经输出隔离电路5输出控制信号。

CPU控制电路1具有一块接受处理信息并发送控制信号的CPU芯片。

本实施例中温控开关2安装于车辆各种发热源位置，为外接的常闭型开关，当温度超过设定值时，开关断开。对应每个温控开关2配有LED指示灯，温控开关断开时，对应的指示灯回路继电器触点闭合，指示灯亮。

图2为漏电检测电路3的电路原理图。漏电检测电路3由比较器U11A、U11B、U11C和U11D（采用LM339）及电阻阵列组成，图中L+接车载电瓶正极，L-接车载电瓶负极，LDJC通过LDDZ接车辆外壳（见图3），L+为正极漏电输出，L-为负极漏电输出：LDJC经电阻R101接地，L+经电阻R102、R104接地，LDJC和电阻R101的连接点以及电阻R102和R104的连接点分别接比较器U11D的同向和反向输入端，比较器U11D输出端经接比较器U11C同向输入端，电源经电阻R108、R110接地，电阻R108与R110连接点接比较器U11C反向输入端，比较器U11C输出端接CPU控制电路1。L-经电阻R103、R105接地，电阻R103和R105的连接点以及LDJC和电阻R101的连接点分别接比较器U11A的同向和反向输入端，比较器U11A输出信号经比较器U11B发送至CPU控制电路1。

在没有漏电流的前提下，该漏电及温度检测控制装置的地电位相当于电瓶电压的1/2（设电瓶负极为0电位）。若电瓶正极（L+）对车辆外壳（LDJC或LDDZ）存在绝缘电阻Rx⁺，则：当比较器U11D的同向输入端电压高于反向输入端电压时，即：

时，比较器U11D输出端及U11C的输出端（+L）会输出高电平，反之送出低电平，由此可得出电路判断漏电的临界值即绝缘电阻Rx⁺的值，当Rx⁺小于该值时，电路板会送出高电平；同理可推导出电瓶负极（L-）对车辆外壳（LDJC或LDDZ）的绝缘电阻Rx^-。

如图3所示，本实施例中在漏电检测电路3配有漏电自检电路6，包括开关三极管和继电器K1、K2，CPU控制电路1经开关三极管Q101、Q102控制继电器K1通断电，通过开关三极管Q103，Q104控制继电器K2通断电，其中继电器K1动触点接LDJC，常开触点经电阻R120（电阻R120小于漏电检测电路3判断漏电的临界绝缘电阻值）接漏电检测电路3输入端L+；继电器K2动触点接LDJC，常闭触点接LDDZ，LDDZ接车辆外壳。漏电自检电路6在开机时检测漏电自检电路6是否正常工作，自检时，CPU控制电路1控制开关三极管Q103、Q104导通，继电器K2吸合，LDJC与LDDZ断开；同时，CPU控制电路1控制开关三极管Q101、Q102导通，继电器K1吸合，电阻R120通过K1常开触点，此时CPU控制电路1判断漏电检测电路3输出端+L电平有无反转，若反转，则电路正常，CPU控制电路1控制开关三极管关断，继电器K1、K2失电；若不反转，则电路异常，CPU控制电路1将不发送车辆燃油供给电路和主要供电电路的导通信号。

本实施例中漏电及温度检测控制装置所有开关量的输入（温控开关）及输出（LED指示灯）均有光耦和继电器实现物理上的隔离；CPU控制电路1对外的电源控制信号输出端由继电器隔离控制，与该装置电路无物理上的关联。如图4所示，温控开关2经光耦U3连接CPU控制电路1，当温控开关闭合时，二极管D303点亮，同时光耦U3的原边发光管中有电流流过，光耦U3副边的集电极和发射极导通，CPU控制电路1对应的输入端为低电平。如图5所示，CPU控制电路1经光耦U6和继电器K3输出控制信号。CPU控制电路1信号输出端为低电平时，光耦U6其中的一组发光管导通，指示用发光管二极管D309点亮，光耦U6副边导通，继电器K3吸合。

图6为实施例中开关电源电路的电路原理图。本例中开关电源电路开关电源电路通过高频变压器提供3组独立且与输入电源相互隔离的电源+5V，+12V，+12VL，其中：+5V供CPU及常规电路使用，+12V供继电器使用，+12VL供漏电检测电路3使用。U201（TOP414）是一种开漏极输出的TOPSwitch芯片，是一种自偏置自保护的电流----占空比线性控制转换器。其控制极电压Uc（4脚）可为控制器和驱动器提供偏置电压或供电，在控制极和源极（3脚）之间并联一个外部旁路电容即可为接到控制极上所用的电容CT设定关断/自动重启的时间。光耦U202，精密稳压管D208，采样电阻R203、R204等组成电压的采样--比较--反馈电路，通过对+5V电压的采集，去控制U201开关芯片的输出脉冲宽度，从而达到+5V电压的稳定。

本实施例中在各继电器线圈两端并联续流二极管，防止继电器断开瞬间，在线圈两端产生的感应电压叠加到电路中的其它原件上，造成原件损坏。

本实施例的工作原理如下：

1、点火开关打到运行挡，该漏电及温度检测控制装置开始工作，首先对各个检测回路进行自检，所有报警灯亮起，时间持续1秒，此时CPU控制电路1不输出有效信号，自检完成后系统正常工作；当漏电检测电路3检测到的绝缘电阻高于设定值，且所有温控开关都闭合时，CPU控制电路1输出车辆燃油供给电路和主要供电电路的导通信号。

2、当漏电检测电路3检测到绝缘电阻低于设定值或者任意一个温控开关断开时，CPU控制电路1立即切断有效信号，故障相对应的LED指示灯点亮。

Claims

1.一种车用漏电及温度检测控制装置，其特征在于：包括

温控开关（2），用于监控车辆各发热源的实时温度；

漏电检测电路（3），用于检查车辆外壳与车载电瓶正极、负极间的绝缘电阻；

CPU控制电路（1），根据温控开关（2）和漏电检测电路（3）发出的信号来控制车辆燃油供给电路和供电电路的通断；

开关电源电路，为各功能电路供电。

2.根据权利要求1所述的车用漏电及温度检测控制装置，其特征在于：所述漏电检测电路（3）配有检测该电路是否正常工作的漏电自检电路（6）。

3.根据权利要求1或2所述的车用漏电及温度检测控制装置，其特征在于：所述温控开关（2）通过输入隔离电路（4）连接CPU控制电路（1）；所述CPU控制电路（1）经输出隔离电路（5）输出控制信号。

4.根据权利要求2所述的车用漏电及温度检测控制装置，其特征在于：所述漏电检测电路（3）由比较器U11A、U11B、U11C和U11D及电阻阵列组成：

车辆外壳经电阻R101接地，车载电瓶正极经电阻R102、R104接地，外壳和电阻R101的连接点以及电阻R102和R104的连接点分别接比较器U11D的同向和反向输入端，比较器U11D输出信号经比较器U11C发送至CPU控制电路（1）；

车载电瓶负极经电阻R103、R105接地，电阻R103和R105的连接点以及外壳和电阻R101的连接点分别接比较器U11A的同向和反向输入端，比较器U11A输出信号经比较器U11B发送至CPU控制电路（1）。

5.根据权利要求4所述的车用漏电及温度检测控制装置，其特征在于：所述漏电自检电路（6）接于车辆外壳与电阻R101之间，包括开关三极管和继电器K1、K2，CPU控制电路（1）经开关三极管控制继电器K1、K2通断电，其中继电器K1动触点接电阻R101，常开触点经电阻R120接漏电检测电路（3）的车载电瓶信号输入端；继电器K2动触点接电阻R101，常闭触点接车辆外壳。

6.根据权利要求3所述的车用漏电及温度检测控制装置，其特征在于：所述输入隔离电路（4）包括光耦；所述输出隔离电路（5）由光耦和继电器的串联电路组成。

7.根据权利要求1所述的车用漏电及温度检测控制装置，其特征在于：所述开关电源电路通过高频变压器提供3组独立且与输入电源相互隔离的电源。