CN205488404U - 一种防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电压测量监控报警技术领域，具体涉及一种防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置，包括电动自行车蓄电池和机壳，还包括与所述电动自行车蓄电池依次连接的电压稳定模块、区间电压显示模块和低压报警模块，所述电压稳定模块、区间电压显示模块和低压报警模块封装在所述机壳内。该装置针对电动自行车蓄电池在平时使用中经常发生的过放电对蓄电池电气性能和使用寿命等的严重影响，通过对蓄电池使用过程中的电压监测以及达到放电终止电压后的报警，提醒使用者合理使用蓄电池，养成良好的蓄电池充放电习惯，提高蓄电池使用寿命和循环能力，实现节约环保，物尽其用。

Description

一种防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置

技术领域

本实用新型属于电压测量监控报警技术领域，具体涉及一种防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置。

背景技术

电动自行车是如今在中小城市中最常用的交通工具，因其便捷、环保、轻巧、价廉等特性得到了广泛的推广使用。蓄电池作为电力源，是电动自行车最重要的部件，常用的是额定电压为24V，额定容量为36（40）Ah的6QA-36（40）型铅酸蓄电池，可反复充电300~500次，其使用寿命直接影响电动自行车的使用价值。而对蓄电池充放电的习惯对其寿命影响极大，过充电已能通过充电器的指示灯报警来防止，因此目前在22V以下过放电是造成极板脱落最重要的原因。电动自行车过放电严重会造成正极板活性物质脱落，进而导致容量降低甚至极板损坏，蓄电池失效。

铅酸蓄电池是最典型的二次电池，由于价格低廉，原材料易获得，安全可靠，适用范围广等优势广泛应用于生活和生产中。电极反应是一个可逆的无废物生成的充放电体系：放电时，正极活性物质二氧化铅与电解质硫酸反应生成二硫酸化铅和水，而二硫酸化铅不稳定，分解形成沉淀正四价的铅离子和溶于电解质的硫酸根离子，正四价铅离子沉淀于正极板，带正电性，因而形成了2V的电动势，此时负极活性物质金属铅溶解为硫酸铅而产生电子，负极的电子通过外电路定向移动到正极板形成放电电流，即实现对外放电，而正极和负极的反应产物都是较稳定的硫酸铅沉淀，反应直至形成的硫酸铅完全覆盖正、负极的活性物质；充电时，由于较稳定的硫酸铅属于微溶性物质，微量硫酸铅的存在于电解液中形成正二价的铅离子，在充电电源的外电场力作用下，正极板处的二价铅离子失去两个电子变为正四价的铅离子，进而形成二硫酸化铅，与水反应生成活性物质二氧化铅，正极失去的电子通过外电路到达负极，与负极的正二价铅离子结合形成活性物质金属铅，充电完成后正、负极达到备放电状态。

铅酸蓄电池放电到终止电压后仍继续放电的情况称为过放电，会严重损害蓄电池的电气性能，并缩短循环使用寿命。过放电时，电池内阻较大易导致发热，放电电流大时发热明显，甚至出现发热变形，而且过放电情况下硫酸铅浓度大而电解液硫酸的浓度非常低，很容易结晶析出不可逆的大颗粒硫酸盐，这些晶体导电性差，体积大，会堵塞极板的微孔，妨碍电解液的渗透交换进而影响充放电反应，严重影响其使用性能，大幅缩短使用寿命。因此，阻止蓄电池进入过放电状态是保护蓄电池的重要手段。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种简单有效的针对电动自行车蓄电池放电过程中电压小幅波动情况的稳压监测并报警过放电行为的装置，可以有效测量蓄电池放电过程中的电压情况，在电压到达放电终止电压后，对过放电情况进行报警，以免蓄电池过放电而导致蓄电池不可逆的损坏。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置，包括电动自行车蓄电池和机壳，还包括与所述电动自行车蓄电池依次连接的电压稳定模块、区间电压显示模块和低压报警模块，所述电压稳定模块、区间电压显示模块和低压报警模块封装在所述机壳内。

优选的，所述电压稳定模块包括稳压器和电容；所述稳压器采用SW7815，所述电容使用耐压400V以上的涤纶电容。

优选的，所述区间电压显示模块包括显示驱动器、红光二极管LED1~LED10和电阻，所述显示驱动器采用SF3914，所述LED1~LED10选用Φ5mm的红光二极管，所述电阻使用1/8碳膜电阻。

优选的，所述低压报警模块包括比较器和压电蜂鸣器，所述比较器选用SF741，所述压电蜂鸣器采用FT-27型号。

进一步优选的，所述机壳采用ABS机箱。

上述的防止电动自行车过放电的声光监视报警装置中，电压稳定模块的作用是稳定蓄电池的电压波动，提高电压测量的有效性，保证本装置正常工作；区间电压显示模块对蓄电池电压进测量并显示；低压报警模块对过放电情况即蓄电池电压过低情况进行报警。

本实用新型的有益效果是：对蓄电池过放电情况进行声光监控报警，通过简单直观的方式对过放电情况进行监控报警，以避免蓄电池使用过程中过放电情况的发生，协助用户合理使用电动自行车的蓄电池，保护和提高蓄电池性能及其循环使用能力。

附图说明

图1是本实用新型一个实施方式工作时的结构示意图；

图2是本实用新型一个实施方式的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。如图1所示，

一种防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置，包括电动自行车蓄电池和机壳，还包括与所述电动自行车蓄电池依次连接的电压稳定模块、区间电压显示模块和低压报警模块，所述电压稳定模块、区间电压显示模块和低压报警模块封装在所述机壳内。

上述装置中电压稳定模块包括稳压器和电容；稳压器采用SW7815，电容使用耐压400V以上的涤纶电容。区间电压显示模块包括显示驱动器、红光二极管LED1~LED10和电阻，显示驱动器采用SF3914， LED1~LED10选用Φ5mm的红光二极管，电阻使用1/8碳膜电阻。低压报警模块包括比较器和压电蜂鸣器，比较器选用SF741，压电蜂鸣器采用FT-27型号。机壳采用ABS机箱。

如图2所示，本实施方式的模块电路由15V电压稳定器、10位LED区间电压显示器以及低压报警器组成。图中A、B是本装置的输入端口，分别连接待监测的放电状态下的电动自行车蓄电池的正、负极；A端口边上的开关SA是本装置的开关；与开关连接的是电压稳定模块，采用的是SW7815型号的稳压器IC3，设置此稳压器是为了稳定蓄电池的电压波动，提高电压测量的有效性，保证本装置正常工作。电压稳定模块后连接的是区间电压显示模块，本装置采用10位LED显示驱动器SF3914以及LED1~LED10等元件来实现电压监测，并通过10个LED灯显示电压水平，一旦输入信号电压通过IC2内部的缓冲器达到某级比较器的比较电平时，则该级比较器翻转，输出低电平，使该级的LED启辉，可通过调节RP3、R1与RP4、R2，使SF3914处于区间电压指示状态。最后是低压报警模块，由SF741型号比较器IC1和FT-27型号压电蜂鸣器组成，首先由比较器IC1对LED3的负端电压进行检测，因LED3的负端电压在LED启辉与熄灭状态时的电压变化较小，故采用比较形式检测以提高检测灵敏度，LED3的电压驱动压电蜂鸣器报警。

本装置中，电压稳定模块的稳压器IC3采用的是集成电路SW7815；区间电压显示模块采用的是SF3914型号的10位显示驱动器IC2，LED1~LED10选用Φ5mm发红光二极管；低压报警模块采用的比较器IC1选用集成电路SF741，压电蜂鸣器采用的是FT-27型号；其他器件无特殊要求，通常电阻使用的是1/8碳膜电阻，电容器使用耐压在400V以上的涤纶电容，封装机壳使用标准ABS机箱。以上装置均可在市面上购买到。

本实施方式针对电动自行车蓄电池在平时使用中经常发生的过放电对蓄电池电气性能和使用寿命等的严重影响，通过对蓄电池使用过程中的电压监测以及达到放电终止电压后的报警，提醒使用者合理使用蓄电池，养成良好的蓄电池充放电习惯，提高蓄电池使用寿命和循环能力，实现节约环保，物尽其用。

应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。

虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域普通技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变形或修改，而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (5)

1.一种防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置，包括电动自行车蓄电池和机壳，其特征在于：还包括与所述电动自行车蓄电池依次连接的电压稳定模块、区间电压显示模块和低压报警模块，所述电压稳定模块、区间电压显示模块和低压报警模块封装在所述机壳内。

2.如权利要求1所述的防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置，其特征在于：所述电压稳定模块包括稳压器和电容；所述稳压器采用SW7815，所述电容使用耐压400V以上的涤纶电容。

3.如权利要求1所述的防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置，其特征在于：所述区间电压显示模块包括显示驱动器、红光二极管LED1～LED10和电阻，所述显示驱动器采用SF3914，所述LED1～LED10选用Φ5mm的红光二极管，所述电阻使用1/8碳膜电阻。

4.如权利要求1所述的防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置，其特征在于：所述低压报警模块包括比较器和压电蜂鸣器，所述比较器选用SF741，所述压电蜂鸣器采用FT-27型号。

5.如权利要求1所述的防止电动自行车蓄电池过放电的声光监视报警装置，其特征在于：所述机壳采用ABS机箱。