專利名稱：一種機動車防失火裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于過電流保護裝置，具體的說是一種機動車防火裝置。
背景技術：
目前，大部分機動車輛的自燃其原因主要由電器和線路故障引起，因為常溫下沒 有超導體，電流通過的時候就會產生熱量，當熱量過多且散熱不夠的時候，溫度升高到超過 附近可燃物的燃點，從而引發(fā)車輛自燃。消防部門曾對車輛自燃事故進行過分析，機動車行 駛狀態(tài)下發(fā)生火災居多，占70%左右；其火災原因以車輛線路短路居多，在60%以上。機動 車輛自燃是油路、電路及機動車改裝部件損壞造成，和車的新舊沒有直接關系。機動車電氣 故障的發(fā)生，主要由以下三方面引起1、車主會給車輛配備防盜器、換裝高檔音響、改進造 型、添加其它電器裝置等，沒有分析車輛的線路布置和具體結構，也不考慮將不同線路的功 率進行計算而隨便引電線，負荷大的地方不加保險，易摩擦處也未有效固定等，自燃事故不 可避免。2、高溫天氣，機動車長途行駛，超負荷裝載、運輸?shù)龋拱l(fā)動機各部件、線路在長時 間內不停地運轉，造成溫度升高，加上發(fā)動機通風條件不好，相互碰撞、產生火花，也會造成 電源線短路，引起自燃起火。3、未經改裝的合格車，從蓄電池出來的每一條支路都是有保險 絲(熔斷器)的，超過設計電流會自動熔斷，切斷電流。但是，所有車輛的啟動系統(tǒng)線路中是 沒有自動熔斷器的，這是因為此線路啟動電機瞬間堵轉電流較大(小轎車瞬間最大堵轉電 流在55(Γ600Α，輕型助力車或摩托車瞬間最大堵轉電流在20(Γ400Α)，現(xiàn)有熔斷器無法承 受如此大的電流沖擊，如果啟動電機、啟動系統(tǒng)線路、開關等部件的損壞，也必然會引起車 輛的自燃。

發(fā)明內容
發(fā)明目的為了保護機動車和車主的安全，防止線路故障引起火災，本發(fā)明提供一 種簡單、性能穩(wěn)定的機動車防失火裝置，當機動車出現(xiàn)電器及線路故障時，過電流信號經檢 測、比較、延時，通過控制電路控制主控開關作用，當故障排除后，可使電路復位。技術方案為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的機動車防失火裝置包括檢測電路、比較電 路、延時電路、控制電路、主控開關和復位開關，檢測電路將線路中的電流信號放大并傳遞 到比較電路，比較電路通過與設定值進行比較，經延時電路將信號傳遞到控制電路，檢測電 路、比較電路和延時電路由一個四運算放大器Ul集合而成，四運算放大器Ul的每個運算放 大器的正電源端與三相穩(wěn)壓電源的電源輸出端連接，負電源端接地。檢測電路包括運算放大器UlA和檢測電阻Rs，運算放大器UlA設置為線性放大器， 運算放大器UlA的正相輸入端分別與常閉繼電器K的觸點和檢測電阻Rs連接，檢測電阻Rs 的另一端與電瓶負接地，檢測電路設置有偏置電阻Rl和R2。比較電路包括設置為比較器的運算放大器UlB和運算放大器U1C，運算放大器UlB 和運算放大器UlC的正相輸入端連接UlA的輸出端，運算放大器UlB通過設置分壓電阻R3 和R4得到比較電壓U1，運算放大器UlC的反相輸入端通過設置分壓電阻R5、R6得到比較
3電壓U2，運算放大器UlB的輸出端通過電阻R7連接到控制電路。延時電路包括運算放大器U1D、電容Cl、電阻R8、電阻R9和二極管Dl，運算放大器 UlD設置為比較器，運算放大器UlD的正相輸入端通過電阻R8連接運算放大器UlC的輸出 端，二極管Dl的陽極連接運算放大器UlD的正相輸入端，二極管Dl的陰極連接運算放大器 UlC的輸出端，電容Cl的一端連接運算放大器UlD的正相輸入端，電容Cl的另一端接地， 運算放大器UlD的輸出端通過電阻R9連接到控制電路，運算放大器UlD的反相輸入端通過 設置分壓電阻RlO和Rll得到翻轉比較電壓U3，由于車輛啟動時電機會瞬間產生非常大的 堵轉電流，為防止檢測電路誤認為是線路故障做出錯誤操作，延時電路通過電容Cl充電和 UlD翻轉延時0. 2 0. 5s?？刂齐娐钒ㄈ龢O管Ql、三極管Q2、電阻R12、電阻Rl3、可控硅SCR、二極管D2、二 極管D3和電容C2，三極管Ql的基極與控制電路和延時電路連接，三極管Ql的集電極連接 三極管Q2的基極，三極管Q2的集電極與可控硅SCR的門極和電容C2連接，電容C2的另一 端接地，三極管Ql和三極管Q2的發(fā)射極接地，可控硅SCR的陰極接地，三極管Ql的集電極 串接電阻R12、三極管Q2的集電極串接電阻R13共同連接到二極管D2的陰極，二極管D2的 陽極連接復位開關，可控硅SCR的陽極經控制電路中常閉繼電器K的線圈連接至復位開關， 可控硅SCR的陰極接地，在常閉繼電器K的線圈上并聯(lián)二極管D3，二極管D3的陰極與復位 開關相連。當電流超過比較電路的設定值，且超過延遲時間，控制電路控制常閉繼電器K斷 開線路。所述主控開關采用常閉繼電器K，控制電路與常閉繼電器K的線圈連接，負載L經 常閉繼電器K的常閉觸點與檢測電路連接，功率大小可參照機動車輛電器的功率。所述復位開關為常閉開關，一端接電瓶正和負載L，另一端通過二極管D2連接三 相穩(wěn)壓電源U2的輸入端。三相穩(wěn)壓電源Ul的輸入端連接電解電容C3，三相穩(wěn)壓電源Ul的 輸出端連接電容C4。有益效果本發(fā)明提供的機動車防失火裝置與現(xiàn)有車輛電器及線路系統(tǒng)完全兼 容，選用了帶有真差動輸入的四運算放大器集成了檢測電路、比較電路和延時電路，不僅減 小體積，安裝方便，還提高了電路的可靠性，采用常閉繼電器可承受當機動車輛出現(xiàn)故障時 產生的高達上萬伏的電火花，減少繼電器動作引起的燒蝕，進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明的電路連接框圖； 圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。如圖1所示，本發(fā)明的機動車防失火裝置包括檢測電路、比較電路、延時電路、控 制電路、主控開關和復位開關，檢測電路將線路中的電流信號放大并傳遞到比較電路，比較 電路通過與設定值進行比較，經延時電路將信號傳遞到控制電路，主控開關采用常閉繼電 器，型號為JQX-60。結合圖1和圖2，檢測電路、比較電路和延時電路由一個四運算放大器Ul集合而成，型號為LM324，四運算放大器Ul的每個運算放大器的正電源端與三相穩(wěn)壓電源的電源 輸出端連接，負電源端接地，三相穩(wěn)壓電源采用CW7805提供穩(wěn)定電壓。檢測電路包括運算放大器UlA和檢測電阻Rs(0. 5mΩ )，運算放大器UlA設置為線 性放大器，運算放大器UlA的正相輸入端分別與常閉繼電器K的觸點和檢測電阻Rs連接， 檢測電阻Rs的另一端與電瓶負接地，所述檢測電路設置有偏置電阻Rl(9. 1K)和R2( 100K)。 當線路出現(xiàn)故障時，檢測電阻Rs在運算放大器UlA的正相輸入端產生檢測電壓，經放大運 算器UlA的輸出端將信號放大、傳送到比較電路，其輸出電壓和負載L電流成正比。比較電路包括設置為比較器的運算放大器UlB和運算放大器U1C，運算放大器UlB 和運算放大器UlC的正相輸入端連接UlA的輸出端，運算放大器UlB通過設置分壓電阻R3 (100K)和R4 (12K)得到比較電壓U1，U1與檢測電路傳遞的信號進行比較后，輸出高電平， 運算放大器UlC的反相輸入端通過設置分壓電阻R5 (100K)、R6 (6. 2K)得到比較電壓U2， 運算放大器UlC將U2與檢測電路傳遞的信號進行比較后，輸出高電平，運算放大器UlB的 輸出端通過電阻R7連接到控制電路三極管Ql (型號N5551)的基極。延時電路包括運算放大器U1D、電容Cl、電阻R8 (1M)、R9和二極管Dl (型號 1N4004)，運算放大器UlD設置為比較器，運算放大器UlD的正相輸入端通過電阻R8連接運 算放大器UlC的輸出端，二極管Dl的陽極連接運算放大器UlD的正相輸入端，陰極連接運 算放大器UlC的輸出端，電容Cl的一端連接運算放大器UlD的正相輸入端，電容Cl的另一 端接地，運算放大器UlD的輸出端通過電阻R9連接到控制電路三極管Ql的基極，運算放大 器UlD的反相輸入端通過設置分壓電阻RlO (100K)和Rll (51K)得到翻轉比較電壓U3，運 算放大器UlD將U3與運算放大器UlC輸出的信號比較，實現(xiàn)翻轉，輸出高電平。由于車輛 啟動時電機會瞬間產生非常大的堵轉電流，為防止檢測電路誤認為是線路故障做出錯誤操 作，延時電路延時0. 2 0. k。控制電路包括三極管Ql (型號N5551)、三極管Q2 (型號N5551 )、可控硅SCR、電阻 R12 (9. 1K)、電阻 R13 (9. 1K)、二極管 D2 (型號 1N4004)、二極管 D3 (型號 1N4004)和電容 C2，三極管Ql的集電極連接三極管Q2的基極，三極管Q2的集電極與可控硅SCR的門極和 電容C2連接，電容C2的另一端接地，三極管Ql和Q2的發(fā)射極接地，可控硅SCR的陰極接 地，三極管Q1、三極管Ql的集電極串接電阻R12、三極管Q2的集電極串接電阻R13共同連 接到二極管D2的陰極，二極管D2的陽極連接復位開關，R12、R13為型號相同的電阻，可控 硅SCR的陽極經控制電路中常閉繼電器K的線圈連接至復位開關，陰極接地，在常閉繼電器 K的線圈上并聯(lián)二極管D3，二極管D3的陰極與復位開關相連。當UlB和UlD都輸出高電平 時，Ql導通，Q2截止，觸發(fā)可控硅SCR導通，常閉繼電器K工作，常閉觸點打開使線路斷開。復位開關為常閉開關，選用SW-PB輕觸按鍵，常閉開關一端接電瓶正和負載L，另 一端通過二極管D2連接三相穩(wěn)壓電源U2的輸入端。當按下復位開關后，三相穩(wěn)壓電源斷 電，常閉繼電器K的線圈中沒有電流通過，觸點閉合，電瓶恢復正常工作。當線路正常工作 時，運算放大器U1B、U1C和UlD的反相輸入端為高電平，輸出低電平，Ql截止，Q2導通，SCR 截止，常閉繼電器K保持閉合。作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化，設置分壓電阻R4、R6、R11，電容Cl為可調，即能實現(xiàn)對 額定電路、最大電流和延遲時間的控制。各元器件型號及說明四運放LM324，其價格便宜，是帶有真差動輸入的四運算放大器。與單電源應用場合的 標準運算放大器相比，它有一些顯著優(yōu)點該四運算放大器可以工作在低至3. OV高達32V 的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一，共模輸入范圍包括負電源，因而消 除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性，輸出電壓范圍也包含負電源電壓。二極管Dl為穩(wěn)壓管，D2起到保護繼電器作用，可防止繼電器斷開后產生的反向電 壓，D3為整流管。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種機動車防失火裝置，其特征在于，所述機動車防失火裝置包括檢測電路、比較電 路、延時電路、控制電路、主控開關和復位開關，檢測電路將線路中的電流信號放大并傳遞 到比較電路，比較電路通過與設定值進行比較，經延時電路將信號傳遞到控制電路，檢測電 路、比較電路和延時電路由一個四運算放大器Ul集合而成，主控開關是常閉繼電器K，控制 電路與常閉繼電器K的線圈連接，負載L經常閉繼電器K的常閉觸點與檢測電路連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的機動車防失火裝置，其特征在于所述檢測電路包括運算放 大器UlA和檢測電阻Rs，運算放大器UlA的正相輸入端分別與常閉繼電器K的觸點和檢測 電阻Rs連接，檢測電阻Rs的另一端接地。
3.根據(jù)權利要求1所述的機動車防失火裝置，其特征在于所述比較電路包括運算放 大器UlB和運算放大器U1C，運算放大器UlB和運算放大器UlC的正相輸入端連接UlA的輸 出端，運算放大器UlB和運算放大器UlC的反相輸入端設置有分壓電阻，運算放大器UlB的 輸出端通過電阻R7連接到控制電路。
4.根據(jù)權利要求1所述的機動車防失火裝置，其特征在于所述延時電路包括運算放 大器U1D、電容Cl、電阻R8、電阻R9和二極管Dl，運算放大器UlD的正相輸入端通過電阻R8 連接運算放大器UlB的輸出端，二極管Dl的陽極連接運算放大器UlD的正相輸入端，二極 管Dl的陰極連接運算放大器UlC的輸出端，電容Cl的一端連接運算放大器UlD的正相輸入 端，電容Cl的另一端接地，運算放大器UlD的反相輸入端設置有分壓電阻，運算放大器UlD 的輸出端通過電阻R9連接到控制電路。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的機動車防失火裝置，其特征在于所述延時電路通過UlD 翻轉延時0. 2 0. k。
6.根據(jù)權利要求1、3或4所述的機動車防失火裝置，其特征在于所述控制電路包括 三極管Ql、三極管Q2、電阻R12、電阻Rl3、可控硅SCR、二極管D2、二極管D3和電容C2，三極 管Ql的基極與控制電路和延時電路連接，三極管Ql的集電極連接三極管Q2的基極，三極 管Q2的集電極與可控硅SCR的門級和電容C2連接，電容C2的另一端接地，三極管Ql和三 極管Q2的發(fā)射極接地，可控硅SCR的陰極接地，三極管Ql的集電極串接電阻R12、三極管 Q2的集電極串接電阻R13共同連接到二極管D2的陰極，二極管D2的陽極連接復位開關，可 控硅SCR的陽極經控制電路中常閉繼電器K的線圈連接至復位開關，可控硅SCR的陰極接 地；在常閉繼電器K的線圈上并聯(lián)二極管D3，二極管D3的陰極與復位開關相連。
7.根據(jù)權利要求6所述的機動車防失火裝置，其特征在于所述復位開關為常閉開關， 一端接電源和負載L，另一端接三相穩(wěn)壓電源U2的輸入端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機動車防失火裝置，該裝置包括檢測電路、比較電路、延時電路、控制電路、主控開關和復位開關，檢測電路將線路中的電流信號放大并傳遞到比較電路，比較電路通過與設定值進行比較，經延時電路將信號傳遞到控制電路，檢測電路、比較電路和延時電路由四運算放大器集合而成，主控開關是常閉繼電器。本發(fā)明提供的機動車防失火裝置與現(xiàn)有車輛電器及線路系統(tǒng)完全兼容，選用了四運算放大器，不僅減小體積，安裝方便，還提高了電路的可靠性，采用常閉繼電器可承受當機動車輛出現(xiàn)故障時產生的高達上萬伏的電火花，減少繼電器動作引起的燒蝕，進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號B60L3/04GK102069717SQ20101060458
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權日2010年12月24日
發(fā)明者周元生 申請人:南京金城機械有限公司