CN2566516Y

CN2566516Y - 自动极性转换安全连接装置

Info

Publication number: CN2566516Y
Application number: CN 02266351
Authority: CN
Inventors: 戴树春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-16
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2003-08-13
Anticipated expiration: 2012-08-16

Abstract

一种自动极性转换安全连接装置，包含壳体、断开开关钮、导通指示灯及导通蜂鸣器；以及位于该壳体内的电子检测控制系统。该电子检测控制系统包括一电子检测控制电路和受该控制电路控制配合动作的两个继电器，即：极性切换继电器和接通继电器。电子检测控制电路包括检测电路、极性判别电路、极性切换电路、接通电路、断开接通开关和一个声光指示电路。切换继电器的旋转杆和接通继电器的绝缘体配合转动连接。本实用新型能自动地判断两电路系统“+”“－”端子连接是否正确，并在自动地切换成正确连接后，再导通连接电缆。因此，本实用新型提供一种安全、方便多功能的装置，防止人为失误造成的电路危险。

Description

自动极性转换安全连接装置

(一)技术领域

本实用新型涉及所有蓄电瓶之间的连接，蓄电池的充电及放电连接，以及蓄电池的输出连接，特别涉及汽车内置启动电瓶的维护，应急使用中，汽车内置蓄电池电力不足，无法启动汽车时，需要另外的蓄电池来供电启动，或快速充电恢复内置蓄电池电力时的安全连接。诸如应急启动汽车连接电缆线(JumpCable)(Boost Cable)，应急启动器(Jump Start)及电池充电器(Battery Charger)，备用电源(Power Station)中使用。

(二)背景技术

蓄电池之间的连接及蓄电池的充放电线路，以及蓄电池的输出连接，均需要正确地连接对应的正负极性，否则会造成危险，同时，损坏整个电路及蓄电池本身。

在蓄电池应用领域，需要大电流放电及需要非专业人员连接操作的使用状况，更加容易出错，也更加危险。此使用状况，即是汽车等内燃机动力装置的启动系统。

车辆及其它内燃机动力装置(诸如轮船、游艇、发电机、火车、大型工具等)都依赖内置的蓄电池提供源动力，开动启动机，启动机推动发动机至一定速度，发动机开始工作，蓄电池的工作电流瞬间可高达数百安培。通常发动机启动后，车辆有一个发动机带动的发电机，它提供电源，同时也给内置蓄电池充电，保证车辆不断地正常启动。

很多情况会导致车辆内置蓄电池的电力不足，比如在发动机熄火时，一直开着灯或其它用电负载，或者由于电池内部的短路使蓄电池内蒸溜水挥发掉，或者是长期蓄电池的自放电。当电瓶没有足够的电力时，汽车不能启动，此时内置电瓶需要重新充电或者用另一个能量源来启动汽车，常见的方法是，借用另一辆发动着的汽车的内置电瓶用连接线连接到电力不足的电瓶上，发动汽车；另一种办法是，用一个便携式电瓶给电力不足的电瓶充电，或者用专用的便携式启动电瓶连接到电力不足的电瓶上，直接启动汽车。

但是，不管是用哪种方法应急启动汽车，均需要确认两个电瓶之间极性的正确连接，正极对正极，负极对负极的对应连接非常重要，一旦接错，将会造成很大的危险，会损坏两个电瓶及其他电路系统，也会危害到人的安全。可是，由于汽车内置电瓶上的积尘及缺少照明，或者操作者缺少经验等，造成判断电池极性及正确的连接极性非常容易出错。

虽然极性连接问题已经有了一些防止错误的解决方法，如中国专利号为ZL93202442.4所公开的一种在连接电缆线中间设置一个连接器的结构，内置电路能判断极性连接的正确与否，只有极性连接正确时，电缆线才能导通，否则电缆线不导通。但是，在实际使用中，需要一种更便利，更安全，提供更多功能及保护的解决方案。

(三)发明内容

本实用新型的目的在于提供一种安全的、可靠的自动极性转换安全连接装置，它避免了由于蓄电池连接线之间极性判断失误造成的危险。

本实用新型所提供的一种自动极性转换安全连接装置，其特征在于，包含：一壳体；分别位于壳体外表面上的断开开关钮、导通指示灯及导通蜂鸣器；以及位于该壳体内的电子检测控制系统，其中：该电子检测控制系统包括一电子检测控制电路和受该控制电路控制配合动作的两个继电器，即：极性切换继电器和接通继电器，所述电子检测控制电路包括一个检测电路、一个极性判别电路、一个极性切换电路、一个接通电路、一个断开接通开关和一个声光指示电路，其中：极性判别电路分别与检测电路、极性切换电路和接通电路相连；接通电路分别与极性切换电路、断开接通开关和声光指示电路相连；所述极性切换继电器包括依次连接的旋转杆、复位弹簧、铁心、衔铁、电磁线圈和轭铁；所述接通继电器包括依次连接的绝缘体、复位弹簧、固定绝缘板、衔铁、电磁线圈和轭铁，其中：在所述绝缘体上安装由两接触桥所组成动触桥，在所述固定绝缘板上固定有输入及输出各两个接线端子，且伸出于所述的壳体外；所述的切换继电器的旋转杆和接通继电器的绝缘体配合转动连接；又：所述的位于壳体外表面上的断开开关钮与接通电路进行电连接，导通指示灯及导通蜂鸣器分别与声光指示电路进行电连接。

上述的自动极性转换安全连接装置，还包括与接通电路进行电连接的强制接通钮，该强制接通钮设置在壳体外表面上。

由于采用了上述的技术解决方案，在蓄电池及连接电路的连接线中间，设置本实用新型，从而能自动地判断两电路系统“+”“-”端子连接是否正确，并在自动地切换成正确连接后，再导通连接电缆。本实用新型提供一种安全、方便多功能的装置，防止人为失误造成的电路危险。

(四)附图说明

图1是本实用新型的外形结构示意图；

图2是本实用新型的电子检测控制电路框图；

图3是本实用新型的电子检测控制电路的原理图；

图4是本实用新型的极性切换继电器和接通继电器的立体分解示意图；

图5是本实用新型的极性切换继电器的旋转杆的结构示意图。

(五)具体实施方式

如图1、图2、图4所示，本实用新型，一种自动极性转换安全连接装置，设置在蓄电池及连接电路的连接线中间，包含：

一壳体30；

分别位于壳体30外表面上的断开开关钮33、强制接通钮32、导通指示灯34及导通蜂鸣器35；以及

位于该壳体30内的电子检测控制系统，

其中：该电子检测控制系统包括一电子检测控制电路和受该控制电路控制配合动作的两个继电器，即：极性切换继电器200和接通继电器100，

所述电子检测控制电路包括一个检测电路1、一个极性判别电路2、一个极性切换电路3、一个接通电路4、一个断开接通开关6、一个强制接通电路5和一个声光指示电路7，其中：极性判别电路2分别与检测电路1、极性切换电路3和接通电路4相连；接通电路4还分别与极性切换电路3、断开接通开关6、声光指示电路7和强制接通电路5相连；

所述极性切换继电器200包括依次连接的旋转杆26、复位弹簧27、铁心28、衔铁29、电磁线圈20和轭铁21；

所述接通继电器100包括依次连接的绝缘体12、复位弹簧13、固定绝缘板18、衔铁19、电磁线圈10和轭铁11，如图5所示，在所述绝缘体12上安装由接触桥22、23所组成动触桥，在所述固定绝缘板18上固定有输入及输出各两个接线端子14、15、16、17，且伸出于所述的壳体30外；

极性切换继电器200的旋转杆26和接通继电器100的绝缘体12配合转动连接；又：

位于壳体30外表面上的断开开关钮33与接通电路4进行电连接，旨在电路工作完毕后，让连接装置回复到断开状态，可进行下一次的电路安全连接。导通指示灯34及导通蜂鸣器35分别与声光指示电路7进行电连接，旨在警示极性转换已完成，电路正导通，断开开关接下后，自动极性转换装置将处于断开状态，导通指示灯及蜂鸣器同时关闭。强制接通钮32与接通电路4进行电连接，旨在没有极性判断情况下，特别地要求导通使用，此时连接装置被接通，同时，指示灯及蜂鸣器工作，如果按下断开开关钮，此时连接装置将断开及指示灯及蜂鸣器停止工作。

如图3所示，电子检测控制电路中的检测电路1是由电阻R14、R15、二级管D7、D8、发光二极管LED1、LED2、所组成；极性判别电路2是由电阻R1、R2、R3、R4和三极管T1、T2、T3、T4所组成；极性切换电路3是由电阻R12、二极管D1、D2、D6、三极管T5和继电器J1所组成；接通电路4是由电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、二极管D3、D4、D5、三极管T6、T7、T8、继电器J2所组成；断开接通开关6为开关AN2；强制接通电路5由电阻R13和开关AN1所组成；声光指示电路7由电阻R10、发光二极管LED和导通蜂鸣器所组成。

本实用新型是在两个电池，或一个电池与一个外接电路之间的正负极的四个连接端中连接线当中的连接器。连接器在没有连接正负两极的四个连接端时，它是断开的；在单独连接一侧的正负两个连接端时，它仍是断开的，未连接的两个连接端同时提供短路保护；当正负四个连接端均接合时，连接器内置的电子检测控制电路，将自动地检测极性连接的正确与否，检测信号将启动一个工作电路，此时工作电路将根据检测电路的结果，自动调整到正确的极性对应位置，并导通连接器。连接器导通后，同时导通工作警示灯和蜂鸣器，工作结束后，按下断开钮，连接器立即断开，恢复安全状态。同时工作警示灯及蜂鸣器关闭。

对于汽车应急启动的特例，在本实用新型连接器中设置了一个强制导通钮。一般情况下，汽车无法启动，大多是由于内置蓄电池电力不足引起，例外的是汽车蓄电池内部断路或短路。此时蓄电池已经坏了，这时自动极性转换安全连接装置仍然是安全的，但是外接的应急启动电池显然不能对坏电瓶进行充电，这时需要拆下坏电瓶，用外接的应急启动(Jump start)电池直接启动汽车。当坏电瓶拆掉后，没有极性可判断。内置自动极性转换安全连接装置的应急启动器，需要直接强制导通启动汽车，在确认正确连接后，可按强制导通钮，此时，连接器导通。同时，工作指示灯及蜂鸣器工作，汽车启动结束，同样按断开钮，连接器断开，恢复安全状态。

参照图2、图3，将本实用新型的标有“+”“-”记号的接线端子，分别接到有正常工作容量的电源如蓄电瓶直流电源等，如图1所示，标有“OUT”的2个接线端子接到受电电瓶的两端，装置的内置电子检测控制系统即启动工作，检测电路自动地对受电电瓶的极性进行检测，并将检测结果传输到极性判别电路，极性判别电路中已设置一固有极性甄别器，当检测信号与固有甄别器相一致时，则极性判别电路输出。

信号直达接通电路，接通电路启动，使接通继电器吸合，带动动触桥作轴向运动，使标有“+”的接线端子与受电电瓶的正端相通，标有“-”的接线端子与受电电瓶的负端相通，同时，接通电路将输出声光指示信号，使声光指示器发出指示。当检测信号与固有极性甄别器不一致时，则极性判别电路将信号传输到极性切换电路。极性切换电路即起动，使切换继电器吸合，带动动触桥旋转90度，在动触桥旋转到位后，电路输出一信号给接通电路，接通电路起动，使接通继电器吸合，带动动触桥作轴向运动。也使标有“+”的接线端子与受电电瓶的正端相连通，标有“-”的接线端子与受电电的负端相连通。同时接通电路将输出声光指示信号，使声光指示器发出指示及使极性切换继电器释放。当工作完成后，标有“OUT”的两个接线端子离开受电电瓶的两端后，按断开接通按钮，接通电继电器便释放，声光指示信号也将停止。强制接通按钮将不自动考虑受电负载的极性而负责完成接通连接。

综上所述，本实用新型安装在蓄电池与蓄电池，蓄电池充放电连接及输出连接线之间。此装置有四个输入、输出电缆接口，两个一组，分别对应两个蓄电池或输入、输出装置。它有一个导通指示灯及蜂鸣器，一个断开连接开关及一个强制导通开关。此装置内含一个自动极性转换继电器和一个接通继电器，它内置的电子线路，能判别出两个蓄电池之间或者蓄电池的充放电连接及输出连接的极性。不管连接正确与否，它能在装置内自动地转换成正确的连接方式，然后导通连接线路，确保安全可靠。它提供一种安全的、可靠的、自动的极性连接方式，解决了蓄电池连接线之间极性判断失误，导致错误连接造成的危险。

Claims

1、一种自动极性转换安全连接装置，其特征在于，包含：

一壳体(30)；

分别位于壳体(30)外表面上的断开开关钮(33)、导通指示灯(34)及导通蜂鸣器(35)；以及

位于该壳体(30)内的电子检测控制系统，

其中：该电子检测控制系统包括一电子检测控制电路和受该控制电路控制配合动作的两个继电器，即：极性切换继电器(200)和接通继电器(100)，

所述电子检测控制电路包括一个检测电路(1)、一个极性判别电路(2)、一个极性切换电路(3)、一个接通电路(4)、一个断开接通开关(6)和一个声光指示电路(7)，其中：极性判别电路(2)分别与检测电路(1)、极性切换电路(3)和接通电路(4)相连；接通电路(4)分别与极性切换电路(3)、断开接通开关(6)和声光指示电路(7)相连；

所述极性切换继电器(200)包括依次连接的旋转杆(26)、复位弹簧(27)、铁心(28)、衔铁(29)、电磁线圈(20)和轭铁(21)；

所述接通继电器(100)包括依次连接的绝缘体(12)、复位弹簧(13)、固定绝缘板(18)、衔铁(19)、电磁线圈(10)和轭铁(11)，其中：在所述绝缘体(12)上安装由两接触桥(22)、(23)所组成动触桥，在所述固定绝缘板(18)上固定有输入及输出各两个接线端子(14)、(15)、(16)、(17)，且伸出于所述的壳体(30)外；

所述的切换继电器的旋转杆(26)和接通继电器的绝缘体(12)配合转动连接；又：

所述的位于壳体(30)外表面上的断开开关钮(33)与接通电路(4)进行电连接，导通指示灯(34)及导通蜂鸣器(35)分别与声光指示电路(7)进行电连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动极性转换安全连接装置，其特征在于：它还包括与接通电路(4)进行电连接的强制接通钮(32)，该强制接通钮(32)设置在壳体(30)外表面上。