CN205104952U - 机车蓄电池欠压控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机车蓄电池欠压控制器，包括微控器、过压防护保护单元、主电源调整单元、电压取样单元、A/D变换单元、门限设定单元、PWM驱动输出控制单元和外部设备驳接端口，其中过压防护保护单元的输出端一边与主电源调整单元的输入端耦接，另一边与PWM驱动输出控制单元的一个输入端耦接；主电源调整单元的输出端与门限设定单元的输入端耦接，门限设定单元的输出端与微控器的端口耦接；PWM驱动输出控制单元的一个输入端与微控器的一个输出端口耦接，PWM驱动输出控制单元的输出端与外部设备驳接端口耦接；通过门限设定单元来设定蓄电池电压的使用上限下限值。这样的设置，能让所有厂家的蓄电池都可以适应在机车中使用。

Description

机车蓄电池欠压控制器

技术领域

本实用新型涉及一种机车蓄电池欠压控制器。

背景技术

在动车及地铁机车中，会使用到蓄电池，欠压控制器的工作对象就是蓄电池，由于蓄电池供应厂家不同，而不同蓄电池厂家生产的蓄电池，存在最低电压及最高电压值不一致的情况，高低电压值波动大约在7V之间，所以使得机车不一定都能适应所有厂家的蓄电池。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种机车蓄电池欠压控制器，通过该控制器让所有厂家的蓄电池都可以适应在机车中使用。

为实现上述目的，本实用新型采用这样机车蓄电池欠压控制器，包括微控器、过压防护保护单元、主电源调整单元、电压取样单元、A/D变换单元、门限设定单元、PWM驱动输出控制单元和外部设备驳接端口，其中过压防护保护单元的输出端一边与主电源调整单元的输入端耦接，另一边与PWM驱动输出控制单元的一个输入端耦接；主电源调整单元的输出端与门限设定单元的输入端耦接，门限设定单元的输出端与微控器的端口耦接；PWM驱动输出控制单元的一个输入端与微控器的一个输出端口耦接，PWM驱动输出控制单元的输出端与外部设备驳接端口耦接；通过门限设定单元来设定蓄电池电压的使用上限下限值。

通过门限设定单元来设定蓄电池电压的使用上限下限值，让所有厂家的蓄电池都可以适应在机车中使用。

门限设定单元由可调电位器(VR1)和可调电位器(VR2)串联构成，可调电位器(VR1)的上端与微控器的VDD端耦接，可调电位器(VR1)的中间端与微控器的IS1端口相连，可调电位器(VR1)的下端与可调电位器(VR2)的上端耦接形成公共端，该公共端同时接地；可调电位器(VR2)的中间端与与微控器的IS2端口耦接，可调电位器(VR2)的下端与主电源调整单元的输出端耦接。

上述方案的门限设定单元采用2个可调电位器来实现，简单实用，成本较低。

欠压控制器还包括延时基准设定单元，延时基准设定单元是一个可调电位器(VR3)，可调电位器(VR3)的下端接地，中间端则与微控器的IS3端口耦接，下端则与主电源调整单元的输出端耦接。

上述方案增设延时基准设定单元，通过延时设定对蓄电池的电压进行精准判定，避免错误判断，保护蓄电池。

本欠压控制器可根据用户要求，根据不同电压范围的蓄电池电压进行上下电压使用值限定，以此来适应所有厂家蓄电池在机车中使用。并可通过延时设定对蓄电池的电压进行精准判定，避免错误判断。控制器的继电器转换触点与使用的电力设备相连接，电路正常工作时常开触点闭合，而当电压低于或高至蓄电池的电压范围设定值时，常开触点被释放，常闭触点闭合。从而保证使蓄电池能在正常的电压范围内发挥其电能供应并可延长蓄电池的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型机车蓄电池欠压控制器的电路原理图；

图2是本实用新型机车蓄电池欠压控制器的蓄电池高低电压侦。

具体实施方式

如图1所示，机车蓄电池欠压控制器，包括以集成芯片STM8S003F为核心的微控器1、延时基准设定单元2、过压防护保护单元3、主电源调整单元4、电压取样单元、A/D变换单元、门限设定单元5、PWM驱动输出控制单元6和外部设备驳接端口7，其中过压防护保护单元3的输出端一边与主电源调整单元4的输入端耦接，另一边与PWM驱动输出控制单元6的一个输入端耦接；主电源调整单元4的输出端与门限设定单元5的输入端耦接，门限设定单元5的输出端与微控器1的端口耦接；PWM驱动输出控制单元6的一个输入端与微控器1的一个输出端口耦接，PWM驱动输出控制单元6的输出端与外部设备驳接端口7耦接；

其中的门限设定单5元由可调电位器(VR1)和可调电位器(VR2)串联构成，可调电位器(VR1)的上端与微控器1的VDD端耦接，可调电位器(VR1)的中间端与微控器1的IS1端口相连，可调电位器(VR1)的下端与可调电位器(VR2)的上端耦接形成公共端，该公共端同时接地；可调电位器(VR2)的中间端与与微控器1的IS2端口耦接，可调电位器(VR2)的下端与主电源调整单元4的输出端耦接，通过调整可调电位器(VR1)和可调电位器(VR2)来设定蓄电池电压的使用上限下限值。

其中的延时基准设定单元2，延时基准设定单元2是一个可调电位器(VR3)，可调电位器(VR3)的下端接地，中间端则与微控器1的IS3端口耦接，下端则与主电源调整单元4的输出端耦接。

如图2所示，其中图中t为延时时间。

电压限定值判定：当蓄电池电压低于设定的下限值时，按用户设定的延时时间(0-5秒)内继电器吸合，COM(公共端)与NO(常开)触点闭合，负载设备回路接通；当蓄电池电压达到设定的上限值时，继电器释放，负载设备回路断开。

电压上限与下限调整：本设备设计了两只可调电位器VR1与VR2，用于设定电压上限下限值。当用户将电位器VR1逆时针方向旋转至最低端时，则为最低下限设定值78V，当用户将电位器VR2顺时针方向旋转为最低端时，则为最高下限设定值89V，VR1与VR2分别连接至芯片STM8S003F的IS1与IS2端，由芯片进行A/D转换后进行电压读写运算。

延时控制t：

控制输入端口IS3。蓄电池组接驳于使用设备中时，在设备刚启动设备时，外线侦测端口L_DET电压将会下降，芯片将误判断蓄电池电压降低，而执行继电器释放指令，导致设备启动中断；此时蓄电池组电压立即上升，芯片检测端L_DET电压将会上升，继而再次导致继电器瞬间吸合，再再次启动，再次停止的现象。为了避免此误操作，用户可通过调整VR3可调电位器设定延时时间来避免此问题，延时时间调整宽度为0-5秒。

当DC+/DC-端口有外部干扰源时，有可能会引起L_DET电压瞬间突变而导致芯片误判断而引发误动作，设计延时控制单元，也能更好的避免此现象。

输出继电器控制：PWM_CTR为芯片输出控制端。在用户设定端口IS1下限值或IS2上限值之间时，PWM_CTR端口输出高电平，同时根据蓄电池不同的电压值，输出不同的占空比(断续比)脉冲电压去推动Q2，从而使继电器吸合。

设备状态指示：

PWR_INT为设备工作通电LED指示灯，当蓄电池与本设备(D+/D-)接通的情况下LED发光指示。

WRK_INT为工作LED指示灯，当蓄电池在用户设定的电压上限与下限值之间时，为蓄电池正常工作电压间，此LED发光指示。

Claims (3)

1.机车蓄电池欠压控制器，其特征在于：欠压控制器包括微控器、过压防护保护单元、主电源调整单元、电压取样单元、A/D变换单元、门限设定单元、PWM驱动输出控制单元和外部设备驳接端口，其中过压防护保护单元的输出端一边与主电源调整单元的输入端耦接，另一边与PWM驱动输出控制单元的一个输入端耦接；主电源调整单元的输出端与门限设定单元的输入端耦接，门限设定单元的输出端与微控器的端口耦接；PWM驱动输出控制单元的一个输入端与微控器的一个输出端口耦接，PWM驱动输出控制单元的输出端与外部设备驳接端口耦接；通过门限设定单元来设定蓄电池电压的使用上限下限值。

2.根据权利要求1所述的机车蓄电池欠压控制器，其特征在于：所述的门限设定单元由可调电位器(VR1)和可调电位器(VR2)串联构成，可调电位器(VR1)的上端与微控器的VDD端耦接，可调电位器(VR1)的中间端与微控器的IS1端口相连，可调电位器(VR1)的下端与可调电位器(VR2)的上端耦接形成公共端，该公共端同时接地；可调电位器(VR2)的中间端与微控器的IS2端口耦接，可调电位器(VR2)的下端与主电源调整单元的输出端耦接，通过调整可调电位器(VR1)和可调电位器(VR2)来设定蓄电池电压的使用上限下限值。

3.根据权利要求1所述的机车蓄电池欠压控制器，其特征在于：所述的欠压控制器还包括延时基准设定单元，延时基准设定单元是一个可调电位器(VR3)，可调电位器(VR3)的下端接地，中间端则与微控器的IS3端口耦接，下端则与主电源调整单元的输出端耦接。