CN203722215U - 一种轨道车辆用蓄电池欠压保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轨道车辆用蓄电池欠压保护装置，包括分压检测电路、电压比较电路、继电器控制电路、24V供电电路和继电器工作电路；分压检测电路由第一～第五电阻和第一电容组成，电压比较电路由三端稳压器组成，继电器控制电路由第六、第七电阻、发光二极管和PNP三极管组成，24V供电电路由第九、第十电阻、第二电容和稳压管组成，继电器工作电路由第一、第二二极管和继电器组成；其中，第一电阻一端连接蓄电池正极，第四电阻一端连接蓄电池负极，三端稳压器正极与蓄电池地相连，继电器控制电路经PNP三极管的集电极输出，24V供电电路经稳压管负极输出。本实用新型能有效防止蓄电池过放电，保护蓄电池并延长电池使用寿命。

Description

一种轨道车辆用蓄电池欠压保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种轨道车辆用蓄电池的欠压保护装置，属于轨道车辆辅助电源的欠压保护技术领域。

背景技术

轨道车辆蓄电池系统为车辆电器设备提供控制电源，并为车辆照明、门、应急通风等设备供电，是车辆供电系统的重要组成部分。正常情况下车辆的充电机负责给蓄电池充电，蓄电池长时间处于浮充状态；当车辆降弓时车辆无高压电输入，充电机待机无输出，这时由蓄电池为照明、门、应急通风等设备提供电源。但是，蓄电池电压随着时间会逐渐降低，电压不能超出车辆电气设备的控制电源电压允许范围（DC77V～137.5V），如果蓄电池电压低于77V以后，其他电气设备将无法启动，车辆处于瘫痪状态。因此，有必要对蓄电池进行欠压保护，防止蓄电池过放电（DC110V蓄电池系统欠压值一般设定为80V以上，回差在5V以上），在蓄电池电压低于设定欠压值时，发出欠压信号，切断蓄电池负载，保护蓄电池，延长电池使用寿命。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能有效防止蓄电池过放电，保护蓄电池，延长蓄电池使用寿命的轨道车辆用蓄电池欠压保护装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用这样一种轨道车辆用蓄电池欠压保护装置，该保护装置包括分压检测电路、电压比较电路、继电器控制电路、24V供电电路和继电器工作电路；所述分压检测电路由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第一电容组成，所述电压比较电路由三端稳压器组成，所述继电器控制电路由第六电阻、第七电阻、发光二极管和PNP三极管组成，所述24V供电电路由第九电阻、第十电阻、第二电容和稳压管组成，所述继电器工作电路由第一二极管、第二二极管和继电器组成；其中，第一电阻的一端连接蓄电池正极，第四电阻的一端连接蓄电池负极，第一电阻～第四电阻串联，第五电阻为可调电阻且与第四电阻并联，第一电容的一端与第一、第二电阻相连，第一电容的另一端与蓄电池负极相连，所述分压检测电路经第二电阻与第三电阻相连处输出与三端稳压器的参考电压端相连，三端稳压器的正极与蓄电池地相连，电压比较电路经三端稳压器的负极输出与第七电阻的一端相连，第七电阻的另一端与PNP三极管的基极相连，PNP三极管发射极与发光二极管的负极相连，发光二极管的正极与第六电阻一端以及稳压管的负极相连，第六电阻的另一端与三端稳压器的负极相连，继电器控制电路经PNP三极管的集电极输出；第二电容与稳压管并联，稳压管的一端接地，稳压管的另一端与第十电阻相连，第九电阻与第十电阻串联，第九电阻的一端连接蓄电池正极，24V供电电路经稳压管的负极输出；继电器的输出端与第二二极管并联，继电器的一端接至信号输出，继电器的另一端接信号地，第一二极管与继电器的控制端并联，继电器的一端与PNP三极管的集电极相连，继电器的另一端与蓄电池负极相连。

作为本实用新型的一种优选实施方式，该保护装置还包括回差控制电路，该回差控制电路由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第八电阻和第一电容组成；所述第八电阻的一端与第二、第三电阻相连，第八电阻的另一端与PNP三极管的集电极相连。

采用上述结构后，本实用新型在工作时，由分压检测电路将检测到的蓄电池电压通过分压电阻分压成检测电压，通过电压比较电路，当检测电压大于基准值时，电压比较电路的三端稳压器导通，通过继电器控制电路控制继电器动作，无欠压输出信号，此时蓄电池电压处于正常状态。当检测电压小于基准值时，电压比较电路的三端稳压器截止，通过继电器控制电路控制继电器线圈失电，输出欠压信号，切断蓄电池负载，防止蓄电池过放电，保护蓄电池。另外，为防止欠压值时，电压波动导致三端稳压器频繁动作，本实用新型增加回差控制电路，通过调节回差控制电路中的回差电阻来设定欠压恢复值。本实用新型通过分压检测电路中分压电阻可以方便调节欠压设定值，通过调节回差控制电路中的回差电阻来控制欠压恢复值，控制回差。本实用新型结构简单，成本低廉，性能可靠，方便进行欠压值和回差的调节，同时当电压正常后，欠压信号会自动消失。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

图1为本实用新型轨道车辆用蓄电池欠压保护装置的一种电路原理图。

具体实施方式

参见图1所示的一种轨道车辆用蓄电池欠压保护装置，该保护装置包括分压检测电路、电压比较电路、继电器控制电路、24V供电电路和继电器工作电路；所述分压检测电路由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1组成，所述电压比较电路由三端稳压器L1组成，所述继电器控制电路由第六电阻R6、第七电阻R7、发光二极管D1和PNP三极管L2组成，所述24V供电电路由第九电阻R9、第十电阻R10、第二电容C2和稳压管D4组成，所述继电器工作电路由第一二极管D2、第二二极管D3和继电器J1组成；其中，第一电阻R1的一端连接蓄电池正极，第四电阻R4的一端连接蓄电池负极，第一电阻R1～第四电阻R4串联，第五电阻R5为可调电阻且与第四电阻R4并联，第一电容C1的一端与第一、第二电阻R1，R2相连，第一电容C1的另一端与蓄电池负极相连，分压检测电路经第二电阻R2与第三电阻R3相连处输出；所述分压检测电路经第二电阻R2与第三电阻R3相连处输出与三端稳压器L1的参考电压端相连，三端稳压器L1的正极与蓄电池地相连，电压比较电路经三端稳压器L1的负极输出与第七电阻R7的一端相连，第七电阻R7的另一端与PNP三极管L2的基极相连，PNP三极管L2发射极与发光二极管D1的负极相连，发光二极管D1的正极与第六电阻R6一端以及稳压管D4的负极相连，第六电阻R6的另一端与三端稳压器L1的负极相连，继电器控制电路经PNP三极管L2的集电极输出；第二电容C2与稳压管D4并联，稳压管D4的一端接地，稳压管D4的另一端与第十电阻R10相连，第九电阻R9与第十电阻R10串联，第九电阻R9的一端连接蓄电池正极，24V供电电路经稳压管D4的负极输出；继电器J1的输出端与第二二极管D3并联，继电器J1的一端接至信号输出，继电器J1的另一端接信号地，第一二极管D2与继电器J1的控制端并联，继电器J1的一端与PNP三极管L2的集电极相连，继电器J1的另一端与蓄电池负极相连。

作为本实用新型的一种优选实施例，如图1所示，该保护装置还包括回差控制电路，该回差控制电路由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第八电阻R8和第一电容C1组成；回差电阻即第八电阻R8的一端与第二、第三电阻R2，R3相连，第八电阻R8的另一端与PNP三极管L2的集电极相连。

本实用新型在工作时，首先由分压检测电路将检测到的蓄电池电压通过分压电阻即第一～第五电阻R1、R2、R3、R4、R5分压成检测电压，第五电阻R5为可调电阻，方便将蓄电池电压分压调整到需要的检测电压即用于调节蓄电池的欠压值；然后通过电压比较电路中的三端稳压器L1将检测电压和三端稳压器L1的基准值（定义欠压设定值经分压检测电路计算后的值为基准值）进行比较。当检测电压大于基准值时，电压比较电路中三端稳压器L1导通，继电器控制电路中的PNP三极管L2导通，发光二极管D1亮，并通过24V供电电路为继电器J1供电，通过继电器控制电路控制继电器J1动作（使用常闭触点），无欠压输出信号，此时蓄电池电压处于正常状态。当检测电压小于基准值时，电压比较电路中三端稳压器L1截止，发光二极管D1熄灭，并通过继电器控制电路控制继电器J1线圈失电，输出欠压信号，切断蓄电池负载，防止蓄电池过放电。为防止欠压时，电压波动导致三端稳压器L1频繁动作，本实用新型增加回差控制电路，通过调节回差控制电路中的回差电阻即第八电阻R8来设定欠压恢复值，通过回差控制电路，可以灵活设定母线进入欠压状态时的值，从而可以避免母线电压波动所导致的三端稳压器L1频繁动作。同时，可以通过观察发光二极管D1的状态来确定母线电压是否工作在正常状态。

经过试用，本实用新型有效防止了蓄电池过放电，保护了蓄电池，延长了蓄电池的使用寿命，而且本实用新型还可扩展应用于多种欠压保护场合，使用范围较广。

Claims (2)

1.一种轨道车辆用蓄电池欠压保护装置，其特征在于：该保护装置包括分压检测电路、电压比较电路、继电器控制电路、24V供电电路和继电器工作电路；所述分压检测电路由第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）和第一电容（C1）组成，所述电压比较电路由三端稳压器（L1）组成，所述继电器控制电路由第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、发光二极管（D1）和PNP三极管（L2）组成，所述24V供电电路由第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第二电容（C2）和稳压管（D4）组成，所述继电器工作电路由第一二极管（D2）、第二二极管（D3）和继电器（J1）组成；其中，第一电阻（R1）的一端连接蓄电池正极，第四电阻（R4）的一端连接蓄电池负极，第一电阻（R1）～第四电阻（R4）串联，第五电阻（R5）为可调电阻且与第四电阻（R4）并联，第一电容（C1）的一端与第一、第二电阻（R1，R2）相连，第一电容（C1）的另一端与蓄电池负极相连，所述分压检测电路经第二电阻（R2）与第三电阻（R3）相连处输出与三端稳压器（L1）的参考电压端相连，三端稳压器（L1）的正极与蓄电池地相连，电压比较电路经三端稳压器（L1）的负极输出与第七电阻（R7）的一端相连，第七电阻（R7）的另一端与PNP三极管（L2）的基极相连，PNP三极管（L2）发射极与发光二极管（D1）的负极相连，发光二极管（D1）的正极与第六电阻（R6）一端以及稳压管（D4）的负极相连，第六电阻（R6）的另一端与三端稳压器（L1）的负极相连，继电器控制电路经PNP三极管（L2）的集电极输出；第二电容（C2）与稳压管（D4）并联，稳压管（D4）的一端接地，稳压管（D4）的另一端与第十电阻（R10）相连，第九电阻（R9）与第十电阻（R10）串联，第九电阻（R9）的一端连接蓄电池正极，24V供电电路经稳压管（D4）的负极输出；继电器（J1）的输出端与第二二极管（D3）并联，继电器（J1）的一端接至信号输出，继电器（J1）的另一端接信号地，第一二极管（D2）与继电器（J1）的控制端并联，继电器（J1）的一端与PNP三极管（L2）的集电极相连，继电器（J1）的另一端与蓄电池负极相连。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆用蓄电池欠压保护装置，其特征在于：该保护装置还包括回差控制电路，该回差控制电路由第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第八电阻（R8）和第一电容（C1）组成；所述第八电阻（R8）的一端与第二、第三电阻（R2，R3）相连，第八电阻（R8）的另一端与PNP三极管（L2）的集电极相连。