CN206226045U - 一种电动自行车充电系统多重防护报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电动自行车充电插口防触电技术领域，具体为一种电动自行车充电系统多重防护报警装置，包括充电插口、蓄电池，其特征在于：还包括第一层保护电路、第二层保护电路、第三层保护电路、报警电路，第一层保护电路由一个二极管和一个直流接触器组成，第二层保护电路由两个串接于充电回路的二极管组成，报警电路并联于充电回路,由一组常闭开关、三个电阻、一个蜂鸣器、一个三极管组成。本实用新型设计科学合理、结构简单、安全可靠，有效解决电动自行车电池充电插口安全防范不到位的问题。

Description

一种电动自行车充电系统多重防护报警装置

技术领域

本实用新型涉及电动自行车充电插口防触电技术领域，具体是一种电动自行车充电系统多重防护报警装置。

背景技术

近些年，随着电动自行车的广泛使用，时常有新闻报道小孩把钥匙或者硬币等金属插入电动自行车充电插口导致手指烧伤或者触电。造成此类事故的根本原因是目前市面上的电动自行车充电插口大多没有有效的安全防触电装置，基本上都是只用一块挡板进行隔离保护。小孩子好奇心重，如果把钥匙、硬币等金属插入充电插口，就会把蓄电池的正极和负极连接起来造成短路。虽然电池只有60V或72V左右，但仍就会产生很大的电流瞬间把钥匙等金属物烧毁。同时偶尔有蓄电池因为使用年限太久，平时不注意保养或天气过热、空气湿度大等原因造成蓄电池自身短路进而引发蓄电池烧毁、爆炸等事故。目前市面上电动自行车蓄电池简单的防护装置无法彻底解决上述的问题。

实用新型内容

针对现有电动自行车电池充电插口等安全防范问题，本实用新型的目的在于提供一种电动自行车充电系统多重防护报警装置，解决目前电动自行车电池充电插口安全防范不到位、蓄电池偶尔会自己短路等问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种电动自行车充电系统多重防护报警装置，包括充电插口、蓄电池V1组成的充电回路，其特征在于：还包括第一层保护电路，第二层保护电路，第三层保护电路，所述第一层保护电路由直流接触器的线圈，以及直流接触器的第一常开开关KM1和第二常开开关KM2组成，所述直流接触器的线圈并接于充电插口的两端，第一常开开关KM1串接在蓄电池V1正极与正电源之间，第二常开开关KM2串接在蓄电池V1负极与负电源之间，所述第二层保护电路由两个串接于充电回路中的二极管D1、D2组成，所述第三层保护电路为串接于充电回路中的一个熔断器FU。

通过第一层保护电路、第二层保护电路、第三层保护电路构成三重防护体系，尽可能地减小外部因素造成电动车蓄电池V1短路的可能性，避免了蓄电池V1通过充电插口对外放电。

进一步的，所述直流接触器的线圈两端并联有保护二极管D3。

正常充电结束时，直流接触器线圈KM由得电转为失电的瞬间，会在线圈两端感应出反向电动势，这时二极管D3处于导通状态，通过二极管的续流来消除反向电动势，保护直流接触器的触点开关。

进一步的，所述二极管D1的阳极与直流接触器第一常开开关KM1的一端连接，D1的阴极与蓄电池V1的正极连接，所述二极管D2的阳极与蓄电池V1的负极连接，D2的负极与直流接触器第二常开开关KM2的一端连接。

利用二极管D1、D2的反向特性阻断短路电流，防止蓄电池V1通过电动车充电插口对外放电。

进一步的，所述熔断器FU的一端与正电源连接，熔断器FU的另一端与直流接触器第一常开开关KM1的一端连接。

当电流过大时，熔断器FU熔断，保护蓄电池。

进一步的，所述报警电路由直流接触器的常闭开关KM3、蜂鸣器B、三极管T1和电阻R1、电阻R2、电阻R3组成，所述常闭开关KM3的一端接在常开开关KM1与二极管D1阳极之间的连接电路，常闭开关KM3的另一端与电阻R2的一端连接，R2与R3串联，R3的另一端接在常开开关KM2与二极管D2阴极之间的连接电路，R2与R3的公共端与三极管T1的基极连接，所述三极管T1的发射极接在常开开关KM2与二极管D2阴极之间的连接电路，三极管T1的集电极与蜂鸣器B的一端连接，蜂鸣器B的另一端与电阻R1的一端连接，R1的另一端接在常开开关KM1与二极管D1阳极之间的连接电路。

由直流接触器第一组常闭开关KM3、电阻R2、R3组成的分压电路为三极管T1基级与发射极之间的导通提供电压信号，使得报警电路接通蜂鸣器发出警报声，同时报警电路也起着限制短路电流的作用，保护蓄电池。

进一步的，所述电阻R1的阻值为5kΩ，电阻R2的阻值为100kΩ，电阻R3的阻值为10kΩ。

本实用新型创造的有益效果在于：

1、本实用新型克服了现有电动自行车电池充电插口安全防范不到位的缺点,通过三重保护电路尽量减小人为因素造成蓄电池短路，经充电插口对外放电的可能性。

2、当蓄电池自身短路时，通过报警电路对外发出蜂鸣警报声，同时限制短路电流，保护蓄电池，避免更大事故的发生。

3、本实用新型设计科学合理、结构简单、安全可靠，所使用电子元器件均为现有产品，只需简单焊接即可完成，无需复杂工艺制作。

4、本实用新型应用范围广，不受电动自行车蓄电池类型、电压等级等客观因素的限制，广泛应用于各种电动自行车蓄电池领域。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 一种电动自行车充电系统多重防护报警装置。

附图1中，V1为蓄电池、D1、D2、D3均为二极管、KM为直流接触器线圈、KM1为直流接触器第一组常开开关、KM2为直流接触器第二组常开开关、KM3为直流接触器第一组常闭开关、FU为熔断器、B为蜂鸣器、T1为三极管、R1为限流电阻、R2和R3均为分压电阻。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实例中的附图，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的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。

实施例1：

如图1所示，一种电动自行车充电系统多重防护报警装置，包括充电插口、蓄电池V1组成的充电回路，其特征在于：还包括第一层保护电路，第二层保护电路，第三层保护电路，所述第一层保护电路由直流接触器的线圈，以及直流接触器的第一常开开关KM1和第二常开开关KM2组成，所述直流接触器的线圈并接于充电插口的两端，第一常开开关KM1串接在蓄电池V1正极与正电源之间，第二常开开关KM2串接在蓄电池V1负极与负电源之间，所述第二层保护电路由两个串接于充电回路中的二极管D1、D2组成，所述第三层保护电路为串接于充电回路中的一个熔断器FU。所述直流接触器的线圈两端并联有保护二极管D3。所述二极管D1的阳极与直流接触器第一常开开关KM1的一端连接，D1的阴极与蓄电池V1的正极连接，所述二极管D2的阳极与蓄电池V1的负极连接，D2的负极与直流接触器第二常开开关KM2的一端连接。所述熔断器FU的一端与正电源连接，熔断器FU的另一端与直流接触器第一常开开关KM1的一端连接。还包括报警电路，所述报警电路由直流接触器的常闭开关KM3、蜂鸣器B、三极管T1和电阻R1、电阻R2、电阻R3组成，所述常闭开关KM3的一端接在常开开关KM1与二极管D1阳极之间的连接电路，常闭开关KM3的另一端与电阻R2的一端连接，R2与R3串联，R3的另一端接在常开开关KM2与二极管D2阴极之间的连接电路，R2与R3的公共端与三极管T1的基极连接，所述三极管T1的发射极接在常开开关KM2与二极管D2阴极之间的连接电路，三极管T1的集电极与蜂鸣器B的一端连接，蜂鸣器B的另一端与电阻R1的一端连接，R1的另一端接在常开开关KM1与二极管D1阳极之间的连接电路。所述电阻R1的阻值为5kΩ，电阻R2的阻值为100kΩ，电阻R3的阻值为10kΩ。

在本实施例中，如图1所示，正常充电时充电插口连接外部电源，直流接触器线圈KM得电，第一组常开开关KM1和第二组常开开关KM2闭合，外部电源开始对蓄电池V1进行正常充电。当不充电时，若有外部因素将充电电路短接，由于直流接触器线圈KM处于失电状态，因此常开开关KM1和KM2断开，蓄电池V1无法通过充电插口对外放电。假如直流接触器损坏或开关动作不灵敏导致电路不能及时断开，由于二极管D1、D2在蓄电池V1放电电路上处于反接状态，因此阻断蓄电池V1通过充电插口对外放电。即使上述保护措施同时失效，短路电流过大时熔断器FU熔断，蓄电池V1仍旧无法通过充电插口对外放电。实际生活中，蓄电池V1可能存在年久失修老化后发生自身短路的情况，这时如果老化后的二极管D1、D2不能有效阻断短路电流，分压电路就会给报警电路提供一个驱动信号促使三极管T1导通，接着蜂鸣器B发出警报提醒周边人群，同时分压电阻R2和R3、限流电阻R1都会使短路电流减小，有效避免了蓄电池V1烧毁或爆炸。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本使用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动自行车充电系统多重防护报警装置，包括充电插口、蓄电池V1组成的充电回路，其特征在于：还包括第一层保护电路，第二层保护电路，第三层保护电路，报警电路；

所述第一层保护电路由直流接触器的线圈，以及直流接触器的第一常开开关KM1和第二常开开关KM2组成，所述直流接触器的线圈并接于充电插口的两端，第一常开开关KM1串接在蓄电池V1正极与正电源之间，第二常开开关KM2串接在蓄电池V1负极与负电源之间；

所述第二层保护电路由两个串接于充电回路中的二极管D1、二极管D2组成；

所述第三层保护电路为串接于充电回路中的一个熔断器FU；

所述报警电路由直流接触器的常闭开关KM3、蜂鸣器B、三极管T1和电阻R1、电阻R2、电阻R3组成，所述常闭开关KM3的一端接在常开开关KM1与二极管D1阳极之间的连接电路，常闭开关KM3的另一端与电阻R2的一端连接，R2与R3串联，R3的另一端接在常开开关KM2与二极管D2阴极之间的连接电路，R2与R3的公共端与三极管T1的基极连接，所述三极管T1的发射极接在常开开关KM2与二极管D2阴极之间的连接电路，三极管T1的集电极与蜂鸣器B的一端连接，蜂鸣器B的另一端与电阻R1的一端连接，R1的另一端接在常开开关KM1与二极管D1阳极之间的连接电路。

2.根据权利要求1所述的一种电动自行车充电系统多重防护报警装置，其特征在于：所述直流接触器的线圈两端并联有保护二极管D3。

3.根据权利要求1所述的一种电动自行车充电系统多重防护报警装置，其特征在于：所述二极管D1的阳极与直流接触器第一常开开关KM1的一端连接，D1的阴极与蓄电池V1的正极连接，所述二极管D2的阳极与蓄电池V1的负极连接，D2的负极与直流接触器第二常开开关KM2的一端连接。

4.根据权利要求1所述的一种电动自行车充电系统多重防护报警装置，其特征在于：所述熔断器FU的一端与正电源连接，熔断器FU的另一端与直流接触器第一常开开关KM1的一端连接。

5.根据权利要求1所述的一种电动自行车充电系统多重防护报警装置，其特征在于：所述电阻R1的阻值为5kΩ，电阻R2的阻值为100kΩ，电阻R3的阻值为10kΩ。