CN217010338U - 一种制冷车辆用保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制冷车辆用保护系统，包括电机振动监控装置、电流监控装置、电机温度监控装置、熔断器状态检测装置、逻辑或门电路和报警器，电机振动监控装置用于检测电机振动情况，电流监控装置用于检测电机供电回路的电流情况，电机温度监控装置用于检测电机温度情况，熔断器状态检测装置用于检测电机供电回路中的熔断器状态，在逻辑或门电路的逻辑下，只要有至少一个出现异常，就控制报警器报警，实现多种不同的异常监控，在电机出现相关异常时可以主动报警，使得相关人员可以立即获知，提高制冷车辆运行安全性，实现全面、安全保护。

Description

一种制冷车辆用保护系统

技术领域

本实用新型涉及一种制冷车辆用保护系统。

背景技术

制冷车辆，即冷藏车，是指用来维持冷冻或保鲜的货物温度的封闭式厢式运输车，应用十分广泛。制冷车辆中通常设置有多种电机，比如空调压缩机的电机、蒸发风扇对应的电机、冷凝风扇对应的电机、除霜电机等等，每种电机均有对应的供电回路，为了保证供电安全，供电回路中通常串设有熔断器。现有的保护机制仅仅为：当电机出现异常时，熔断器熔断，电机因断电停止运行，起到电机保护的目的。然而，这种保护机制虽然可以起到一定的电机保护作用，但是，电机出现的异常情况不止一种，现有的保护方式无法在电机出现相关异常时进行报警。

实用新型内容

本实用新型提供一种制冷车辆用保护系统，用于解决现有的制冷车辆用保护方式的保护机制比较单一，无法在电机出现相关异常时进行报警的技术问题。

一种制冷车辆用保护系统，包括：电机振动监控装置、电流监控装置、电机温度监控装置、熔断器状态检测装置、逻辑或门电路和报警器；

所述电机振动监控装置用于检测电机振动信号，并当振动幅值大于预设的振动幅值阈值时输出高电平信号；

所述电流监控装置用于检测电机供电回路的电流信号，并当电流大于预设的电流阈值时输出高电平信号；

所述电机温度监控装置用于检测电机温度信号，并当温度大于预设的温度阈值时输出高电平信号；

所述熔断器状态检测装置用于检测电机供电回路中的熔断器状态，并当熔断器处于熔断状态时输出高电平信号；

所述电机振动监控装置、电流监控装置、电机温度监控装置和熔断器状态检测装置的信号输出端连接所述逻辑或门电路的信号输入端，所述逻辑或门电路的信号输出端连接所述报警器。

进一步地，所述电机振动监控装置包括电机振动传感器、振动信号比较器和第一异常指示灯，所述电机振动传感器的信号输出端连接所述振动信号比较器的信号输入端，所述振动信号比较器用于当检测到的振动信号的振动幅值大于所述预设的振动幅值阈值时输出高电平信号，所述振动信号比较器的信号输出端为所述电机振动监控装置的信号输出端，所述振动信号比较器的信号输出端通过所述第一异常指示灯接地。

进一步地，所述电流监控装置包括电流传感器、电流信号比较器和第二异常指示灯，所述电流传感器的信号输出端连接所述电流信号比较器的信号输入端，所述电流信号比较器用于当检测到的电流大于所述预设的电流阈值时输出高电平信号，所述电流信号比较器的信号输出端为所述电流监控装置的信号输出端，所述电流信号比较器的信号输出端通过所述第二异常指示灯接地。

进一步地，所述电机温度监控装置包括温度传感器、温度信号比较器和第三异常指示灯，所述温度传感器的信号输出端连接所述温度信号比较器的信号输入端，所述温度信号比较器用于当检测到的电机温度大于所述预设的温度阈值时输出高电平信号，所述温度信号比较器的信号输出端为所述电机温度监控装置的信号输出端，所述温度信号比较器的信号输出端通过所述第三异常指示灯接地。

进一步地，所述熔断器状态检测装置包括继电器、第一电控开关、第四异常指示灯和分压支路，所述继电器包括控制线圈和常闭触点开关；

所述常闭触点开关的一端和所述第一电控开关的输入端用于连接熔断器的正极端，所述常闭触点开关的另一端通过所述第四异常指示灯接地，所述常闭触点开关的另一端为所述熔断器状态检测装置的信号输出端；所述分压支路的一端用于连接所述熔断器的负极端，所述分压支路的另一端接地，所述分压支路的分压端连接所述第一电控开关的控制端，所述第一电控开关的输出端通过所述控制线圈接地；所述第一电控开关用于当控制端接收到高电平信号时导通。

进一步地，所述制冷车辆用保护系统还包括续流二极管和耗能电阻，所述续流二极管的阳极用于连接电机的负极端，所述续流二极管的阴极连接所述耗能电阻的一端，所述耗能电阻的另一端用于连接电机的正极端。

进一步地，所述制冷车辆用保护系统还包括用于为各用电器件提供工作电源的供电电源，所述供电电源包括主供电电路和供电控制电路，所述主供电电路包括AC/DC转换电路和第二电控开关，所述供电控制电路包括电压传感器、第一电压比较器、第二电压比较器和逻辑异或门电路；

所述AC/DC转换电路的交流侧用于连接车载发电机，所述AC/DC转换电路的直流侧连接所述第二电控开关的电能输入端，所述第二电控开关的电能输出端为所述供电电源的电能输出端；

所述电压传感器设置在所述AC/DC转换电路的直流侧，所述电压传感器的信号输出端连接所述第一电压比较器和第二电压比较器的信号输入端，所述第一电压比较器用于当检测到的直流电压大于预设电压下限值时输出高电平信号，当检测到的直流电压小于所述预设电压下限值时输出低电平信号，所述第二电压比较器用于当检测到的直流电压大于预设电压上限值时输出高电平信号，当检测到的直流电压小于所述预设电压上限值时输出低电平信号；

所述第一电压比较器和第二电压比较器的信号输出端连接所述逻辑异或门电路的信号输入端，所述逻辑异或门电路的信号输出端连接所述第二电控开关的控制端，所述第二电控开关用于当控制端接收到高电平信号时导通。

本实用新型的有益效果为：电机振动监控装置用于检测电机振动情况，电流监控装置用于检测电机供电回路的电流情况，电机温度监控装置用于检测电机温度情况，熔断器状态检测装置用于检测电机供电回路中的熔断器状态，在逻辑或门电路的逻辑下，只要有至少一个出现异常，就控制报警器报警，实现多种不同的异常监控，在电机出现相关异常时可以主动报警，使得相关人员可以立即获知，提高制冷车辆运行安全性，实现全面、安全保护。

附图说明

图1是制冷车辆用保护系统的结构图；

图2是电机振动监控装置的结构图；

图3是电流监控装置的结构图；

图4是电机温度监控装置的结构图；

图5是熔断器状态检测装置的结构图；

图6是供电电源的电路图。

具体实施方式

本实施例提供一种制冷车辆用保护系统，如图1所示，包括：电机振动监控装置、电流监控装置、电机温度监控装置、熔断器状态检测装置、逻辑或门电路和报警器。

电机振动监控装置用于检测电机振动信号，其中，电机可以为制冷车辆，即冷藏车中的某一种电机，比如空调压缩机的电机。本实施例中，检测到的电机振动信号具体是电机振动幅值，以电机振动幅值表示电机振动程度，幅值越大，振动程度越大。而且，预设有一个振动幅值阈值，当振动幅值大于预设的振动幅值阈值时，表示电机振动幅值较大，表示电机异常，电机振动监控装置输出高电平信号。相应地，电机振动正常情况下，即振动幅值小于或者等于预设的振动幅值阈值时，电机振动监控装置输出低电平信号。电机振动监控装置可以为常规的监控一体式设备，集成有振动检测器件和振动信号处理器件，作为一个具体实施方式，电机振动监控装置包括电机振动传感器、振动信号比较器和第一异常指示灯L1，如图2所示。其中，电机振动传感器可以为常规的振动传感器，固定在电机外壳上，用于检测电机的振动幅值。电机振动传感器的信号输出端连接振动信号比较器的信号输入端，振动信号比较器用于当振动幅值大于预设的振动幅值阈值时输出高电平信号。振动信号比较器可以为处理器芯片，通过内部的振动幅值比较程序实现振动幅值比较策略，也可以为硬件比较器电路，比如：比较器的一个信号输入端连接电机振动传感器的信号输出端，另一个信号输入端输入预设振动幅值阈值对应的电信号，通过硬件电路实现比较功能，进而输出对应的电平信号。第一异常指示灯L1，以及下述中的第二异常指示灯L2、第三异常指示灯L3和第四异常指示灯L4可以为LED灯泡，进一步可以采用功耗较小的LED灯泡。振动信号比较器的信号输出端为电机振动监控装置的信号输出端。如图2所示，振动信号比较器的信号输出端通过第一异常指示灯L1接地，进一步地，第一异常指示灯L1与地之间还可以串设有相关的电阻，保证信号稳定，下述中的第二异常指示灯L2和第三异常指示灯L3与此同理。那么，当振动信号比较器的信号输出端输出高电平信号时，第一异常指示灯L1点亮，指示电机振动异常。本实施例中，第一异常指示灯L1、第二异常指示灯L2、第三异常指示灯L3和第四异常指示灯L4可以设置在驾驶室的中控处，便于司机获取到相关的异常信息。

电流监控装置用于检测电机供电回路的电流信号，并当电流大于预设的电流阈值时输出高电平信号。预设的电流阈值由实际需要进行设置，当电流大于预设的电流阈值时，表示电机供电回路过流异常。相应地，电流小于或者等于预设的电流阈值时，电流监控装置输出低电平信号。电流监控装置可以为常规的电流监控设备，作为一个具体实施方式，电流监控装置包括电流传感器、电流信号比较器和第二异常指示灯L2，如图3所示。电流传感器为常规的电流检测器件，本实施例中，电机为直流电机，则电流传感器为常规的直流电流传感器。电流传感器设置在电机供电回路中，电流传感器的信号输出端连接电流信号比较器的信号输入端。电流信号比较器用于当电流大于预设的电流阈值时输出高电平信号，与上述振动信号比较器同理，电流信号比较器可以为处理器芯片，通过内部的电流比较程序实现电流比较策略，也可以为硬件比较器电路，比如：比较器的一个信号输入端连接电流传感器的信号输出端，另一个信号输入端输入预设电流阈值对应的电信号，通过硬件电路实现比较功能，进而输出对应的电平信号。电流信号比较器的信号输出端为电流监控装置的信号输出端。电流信号比较器的信号输出端通过第二异常指示灯L2接地。那么，当电流信号比较器的信号输出端输出高电平信号时，第二异常指示灯L2点亮，指示电流过流异常。

电机温度监控装置用于检测电机温度信号，并当温度大于预设的温度阈值时输出高电平信号。预设的温度阈值由实际需要进行设置，当电机温度高于预设的温度阈值时，表示电机温度过高，出现异常。相应地，电机温度小于或者等于预设的温度阈值时，电机温度监控装置输出低电平信号。

电机温度监控装置可以为常规的电机温度监控设备，作为一个具体实施方式，电机温度监控装置包括温度传感器、温度信号比较器和第三异常指示灯L3，如图4所示。温度传感器可以为常规的温度检测器件，固定在电机外壳上。温度传感器的信号输出端连接温度信号比较器的信号输入端，温度信号比较器用于当检测到的电机温度大于预设的温度阈值时输出高电平信号。与上述振动信号比较器同理，温度信号比较器可以为处理器芯片，通过内部的温度比较程序实现温度比较策略，也可以为硬件比较器电路，比如：比较器的一个信号输入端连接温度传感器的信号输出端，另一个信号输入端输入预设温度阈值对应的电信号，通过硬件电路实现比较功能，进而输出对应的电平信号。温度信号比较器的信号输出端为温度监控装置的信号输出端。温度信号比较器的信号输出端通过第三异常指示灯L3接地。那么，当温度信号比较器的信号输出端输出高电平信号时，第三异常指示灯L3点亮，指示电机过温异常。

电机供电回路中串设有熔断器FU。熔断器状态检测装置用于检测电机供电回路中的熔断器FU的状态，熔断器FU有两个状态，分别是导通和熔断，当熔断器FU处于熔断状态时熔断器状态检测装置输出高电平信号。作为一个具体实施方式，熔断器状态检测装置包括继电器、第一电控开关Q1、第四异常指示灯L4和分压支路，继电器包括控制线圈K1和常闭触点开关S1。第一电控开关Q1用于当控制端接收到高电平信号时导通。作为一个具体实施方式，第一电控开关Q1可以为NPN型三极管或者N型MOS管。

如图5所示，常闭触点开关S1的一端和第一电控开关Q1的输入端用于连接熔断器FU的正极端(熔断器FU的正极端表示熔断器FU的用于连接电源正极的一端)，常闭触点开关S1的另一端通过第四异常指示灯L4接地，该常闭触点开关S1的另一端为熔断器状态检测装置的信号输出端。分压支路由分压电阻R1和分压电阻R2串联构成。分压支路的一端用于连接熔断器FU的负极端(熔断器FU的负极端表示熔断器FU的用于连接电源负极的一端)，分压支路的另一端接地，分压支路的分压端(即分压电阻R1和分压电阻R2的连接点)连接第一电控开关Q1的控制端，第一电控开关Q1的输出端通过控制线圈K1接地。

当熔断器FU正常导通时，分压支路的分压端有电压，第一电控开关Q1导通，控制线圈K1得电，常闭触点开关S1断开，第四异常指示灯L4没电熄灭。当熔断器FU熔断时，熔断器FU的负极端没有电压，分压支路的分压端没有电压，第一电控开关Q1断开，控制线圈K1失电，常闭触点开关S1导通，第四异常指示灯L4点亮。

应当理解，电机振动监控装置、电流监控装置、电机温度监控装置和熔断器状态检测装置需要在电机正常运行过程中(即电机供电回路中有电)给电开启，在电机停机状态下(即电机供电回路中没有电)不启动，防止误报警。

本实施例中，制冷车辆用保护系统包括供电电源，供电电源用于为上述中的各用电器件提供工作电源，比如各监控装置、报警器等等。供电电源包括主供电电路和供电控制电路，如图6所示，主供电电路包括AC/DC转换电路和第二电控开关Q2，供电控制电路包括电压传感器、第一电压比较器、第二电压比较器和逻辑异或门电路。

AC/DC转换电路的交流侧用于连接车载发电机，车载发电机发出的电能为交流电，车载发电机属于车辆中常见的设备，不再赘述。AC/DC转换电路用于将车载发电机发出的交流电转换成直流电，AC/DC转换电路的直流侧连接第二电控开关Q2的电能输入端，第二电控开关Q2的电能输出端为供电电源的电能输出端。

电压传感器设置在AC/DC转换电路的直流侧，为常规的直流电压检测器件。电压传感器的信号输出端连接第一电压比较器和第二电压比较器的信号输入端。第一电压比较器设置有预设电压下限值，预设电压下限值为稳定电压范围的下限值。相应地，若AC/DC转换电路的直流侧的直流电压小于预设电压下限值，表示电压过低异常。第一电压比较器用于当AC/DC转换电路的直流侧的直流电压大于预设电压下限值时输出高电平信号，当AC/DC转换电路的直流侧的直流电压小于预设电压下限值时输出低电平信号。与上文各比较器同理，第一电压比较器可以为处理器芯片，通过内部的比较程序实现上述电压比较策略，也可以为硬件比较器电路，比如：比较器的一个信号输入端连接AC/DC转换电路的直流侧，另一个信号输入端输入预设电压下限值对应的电信号，通过硬件电路实现比较功能，进而输出对应的电平信号。

第二电压比较器设置有预设电压上限值，预设电压上限值为稳定电压范围的上限值。相应地，若AC/DC转换电路的直流侧的直流电压大于预设电压上限值，表示电压过压异常。

第二电压比较器用于当AC/DC转换电路的直流侧的直流电压大于预设电压上限值时输出高电平信号，当AC/DC转换电路的直流侧的直流电压小于预设电压上限值时输出低电平信号。同理，第二电压比较器可以为处理器芯片，也可以为硬件比较器电路，不再赘述。应当理解，预设电压上限值大于预设电压下限值，预设电压上限值和预设电压下限值可以由专门的电压信号生成电路或者电压信号生成设备生成。

逻辑异或门电路为常规的实现异或逻辑的逻辑电路，异或逻辑为：如果两个信号输入端输入的电平信号不相同，则异或结果为1，如果两个信号输入端输入的电平信号相同，异或结果为0。

第一电压比较器和第二电压比较器的信号输出端连接逻辑异或门电路的信号输入端，即逻辑异或门电路具有两个信号输入端，第一电压比较器和第二电压比较器的信号输出端分别连接逻辑异或门电路的两个信号输入端。逻辑异或门电路的信号输出端连接第二电控开关Q2的控制端，第二电控开关Q2用于当控制端接收到高电平信号时导通。作为一个具体实施方式，第二电控开关Q2可以为NPN型三极管或者N型MOS管。

因此，当AC/DC转换电路的直流侧的直流电压过高，即大于预设电压上限值，也就大于预设电压下限值，第一电压比较器和第二电压比较器均输出高电平信号，相应地，逻辑异或门电路输出低电平信号；当AC/DC转换电路的直流侧的直流电压过低，小于预设电压下限值，也就小于预设电压上限值，第一电压比较器和第二电压比较器均输出低电平信号，相应地，逻辑异或门电路输出低电平信号；当AC/DC转换电路的直流侧的直流电压处于预设电压下限值和预设电压上限值之间，第一电压比较器输出高电平信号，第二电压比较器输出低电平信号，相应地，逻辑异或门电路输出高电平信号。只有逻辑异或门电路输出高电平信号时，第二电控开关Q2导通，实现只有电压稳定时才输出电能，保证供电稳定性，防止各用电器件因电压过高或者过低造成损坏。

逻辑或门电路为常规的实现逻辑或的逻辑电路，包括四个信号输入端，电机振动监控装置、电流监控装置、电机温度监控装置和熔断器状态检测装置的信号输出端分别连接逻辑或门电路的一个信号输入端，当至少一个信号输入端输入高电平信号时，逻辑或门电路的信号输出端输出高电平信号。逻辑或门电路的信号输出端连接报警器，具体是连接报警器的控制端。报警器可以为常规的声光报警器，可以设置在驾驶室的中控处，报警器受控于高电平信号，即当报警器接收到高电平信号时进行报警。

因此，电机振动监控装置、电流监控装置、电机温度监控装置和熔断器状态检测装置中有至少一个检测到异常时，逻辑或门电路输出高电平信号，报警器进行报警。而且，对应的异常指示灯点亮，指示对应的异常情况。

本实施例中，制冷车辆用保护系统还包括续流二极管和耗能电阻，续流二极管的阳极用于连接电机的负极端，续流二极管的阴极连接耗能电阻的一端，耗能电阻的另一端用于连接电机的正极端。当电机停机时，会产生反电势，续流二极管和耗能电阻会形成通路，消耗掉电能，有效保护电机。

Claims (7)

1.一种制冷车辆用保护系统，其特征在于，包括：电机振动监控装置、电流监控装置、电机温度监控装置、熔断器状态检测装置、逻辑或门电路和报警器；

所述电机振动监控装置用于检测电机振动信号，并当振动幅值大于预设的振动幅值阈值时输出高电平信号；

所述电流监控装置用于检测电机供电回路的电流信号，并当电流大于预设的电流阈值时输出高电平信号；

所述电机温度监控装置用于检测电机温度信号，并当温度大于预设的温度阈值时输出高电平信号；

所述熔断器状态检测装置用于检测电机供电回路中的熔断器状态，并当熔断器处于熔断状态时输出高电平信号；

所述电机振动监控装置、电流监控装置、电机温度监控装置和熔断器状态检测装置的信号输出端连接所述逻辑或门电路的信号输入端，所述逻辑或门电路的信号输出端连接所述报警器。

2.根据权利要求1所述的制冷车辆用保护系统，其特征在于，所述电机振动监控装置包括电机振动传感器、振动信号比较器和第一异常指示灯，所述电机振动传感器的信号输出端连接所述振动信号比较器的信号输入端，所述振动信号比较器用于当检测到的振动信号的振动幅值大于所述预设的振动幅值阈值时输出高电平信号，所述振动信号比较器的信号输出端为所述电机振动监控装置的信号输出端，所述振动信号比较器的信号输出端通过所述第一异常指示灯接地。

3.根据权利要求1所述的制冷车辆用保护系统，其特征在于，所述电流监控装置包括电流传感器、电流信号比较器和第二异常指示灯，所述电流传感器的信号输出端连接所述电流信号比较器的信号输入端，所述电流信号比较器用于当检测到的电流大于所述预设的电流阈值时输出高电平信号，所述电流信号比较器的信号输出端为所述电流监控装置的信号输出端，所述电流信号比较器的信号输出端通过所述第二异常指示灯接地。

4.根据权利要求1所述的制冷车辆用保护系统，其特征在于，所述电机温度监控装置包括温度传感器、温度信号比较器和第三异常指示灯，所述温度传感器的信号输出端连接所述温度信号比较器的信号输入端，所述温度信号比较器用于当检测到的电机温度大于所述预设的温度阈值时输出高电平信号，所述温度信号比较器的信号输出端为所述电机温度监控装置的信号输出端，所述温度信号比较器的信号输出端通过所述第三异常指示灯接地。

5.根据权利要求1所述的制冷车辆用保护系统，其特征在于，所述熔断器状态检测装置包括继电器、第一电控开关、第四异常指示灯和分压支路，所述继电器包括控制线圈和常闭触点开关；

所述常闭触点开关的一端和所述第一电控开关的输入端用于连接熔断器的正极端，所述常闭触点开关的另一端通过所述第四异常指示灯接地，所述常闭触点开关的另一端为所述熔断器状态检测装置的信号输出端；所述分压支路的一端用于连接所述熔断器的负极端，所述分压支路的另一端接地，所述分压支路的分压端连接所述第一电控开关的控制端，所述第一电控开关的输出端通过所述控制线圈接地；所述第一电控开关用于当控制端接收到高电平信号时导通。

6.根据权利要求1所述的制冷车辆用保护系统，其特征在于，所述制冷车辆用保护系统还包括续流二极管和耗能电阻，所述续流二极管的阳极用于连接电机的负极端，所述续流二极管的阴极连接所述耗能电阻的一端，所述耗能电阻的另一端用于连接电机的正极端。

7.根据权利要求1所述的制冷车辆用保护系统，其特征在于，所述制冷车辆用保护系统还包括用于为各用电器件提供工作电源的供电电源，所述供电电源包括主供电电路和供电控制电路，所述主供电电路包括AC/DC转换电路和第二电控开关，所述供电控制电路包括电压传感器、第一电压比较器、第二电压比较器和逻辑异或门电路；

所述AC/DC转换电路的交流侧用于连接车载发电机，所述AC/DC转换电路的直流侧连接所述第二电控开关的电能输入端，所述第二电控开关的电能输出端为所述供电电源的电能输出端；

所述电压传感器设置在所述AC/DC转换电路的直流侧，所述电压传感器的信号输出端连接所述第一电压比较器和第二电压比较器的信号输入端，所述第一电压比较器用于当检测到的直流电压大于预设电压下限值时输出高电平信号，当检测到的直流电压小于所述预设电压下限值时输出低电平信号，所述第二电压比较器用于当检测到的直流电压大于预设电压上限值时输出高电平信号，当检测到的直流电压小于所述预设电压上限值时输出低电平信号；

所述第一电压比较器和第二电压比较器的信号输出端连接所述逻辑异或门电路的信号输入端，所述逻辑异或门电路的信号输出端连接所述第二电控开关的控制端，所述第二电控开关用于当控制端接收到高电平信号时导通。

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