專利名稱：一種車輛電源保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電源保護技術領域，尤其涉及一種車輛電源保護裝置?！?br> 背景技術：
目前，小汽車、大巴以及工程車輛等的電源系統(tǒng)一般都采用單組蓄電池作為用電系統(tǒng)進行供電，在使用過程中通過發(fā)動機發(fā)電或其他方式對蓄電池(或電瓶)進行充電，同時供給車輛用電系統(tǒng)的其他電器使用，例如廣播，CD、空調、起重裝置、吊裝裝置等使用。在發(fā)動機熄火或其他原因導致外部電源終止而用電設備仍需工作的情況下，用電設備將直接使用蓄電池所提供的電能。如果長時間使用蓄電池而又未對其及時充電的情況下，會導致蓄電池欠壓，尤其在冬季，發(fā)動機點火困難，經常會出現頻繁啟動打火致蓄電池欠壓的情況。蓄電池欠壓，輕則將導致蓄電池虧電使發(fā)動機下次啟動困難或無法啟動，重則導致蓄電池過渡損耗而報廢,縮短使用壽命。目前，主要靠人為判斷對何時需要對蓄電池進行二次充電。即當工程車輛僅靠蓄電池進行供電工作時，間隔一段時間由車輛操作者主動啟動發(fā)動機對蓄電池進行二次充電，從而保證蓄電池不會因過量使用而虧電。但是，人為判斷進行二次啟動對蓄電池進行充電的方式，對操作者要求較高，操作者在進行其他工作時仍需考慮蓄電池的使用情況并及時啟動充電。因外部用電設備不同從而導致每次間隔時間不固定，若操作者遺忘時蓄電池已經虧電，則將造成發(fā)動機啟動困難或無法啟動；若司機頻繁啟動充電又增加了操作者的工作量及勞動強度。
發(fā)明內容有鑒于此，本實用新型要解決的一個技術問題是提供一種車輛電源保護裝置，根據檢測車輛電源的電壓狀態(tài)對車輛電源進行保護。一種車輛電源保護裝置，包括實時采集車輛電源7的電壓數據的電壓采集裝置
I、采集車輛發(fā)動機8的工作狀態(tài)的發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3和根據所述電壓數據和車輛發(fā)動機8的工作狀態(tài)信息控制車輛電源7與負載連接的控制裝置5 ;其中，所述電壓采集裝置I與所述控制裝置5相連接，將所述車輛電源7的電壓數據傳送到所述控制裝置5 ;所述發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3與所述控制裝置5相連接，將所述車輛發(fā)動機8的工作狀態(tài)信息傳送到所述控制裝置5。根據本實用新型的車輛電源保護裝置的一個實施例，進一步包括指示車輛電源7狀態(tài)的指示裝置6，所述指示裝置6與所述控制裝置5相連接。根據本實用新型的車輛電源保護裝置的一個實施例，進一步包括所述指示裝置6為指示燈或顯示屏。根據本實用新型的車輛電源保護裝置的一個實施例，進一步包括與所述控制裝置5連接、并根據所述控制裝置5發(fā)送的斷開或連接指令、斷開或接通車輛電源7與負載連接的電源負載接通裝置2。[0009]根據本實用新型的車輛電源保護裝置的一個實施例，進一步包括與所述控制裝置5連接、并根據所述控制裝置5發(fā)送的啟動或停止指令、控制車輛發(fā)動機8啟動或停止的發(fā)動機控制裝置4。根據本實用新型的車輛電源保護裝置的一個實施例，進一步包括車輛電源7為兩組蓄電池,其中一組為啟動電池10，另一組為負載電池11 ;啟動電池10和負載電池11之間接有繼電器9 ;在啟動電池10和負載電池11間的所述繼電器9的觸點閉合的狀態(tài)下，啟動電池10和負載電池11并連。根據本實用新型的車輛電源保護裝置的一個實施例，進一步包括在車輛發(fā)動機工作的狀態(tài)下，所述繼電器9的觸點閉合。根據本實用新型的車輛電源保護裝置的一個實施例，進一步包括在車輛發(fā)動機不工作、并且處于并聯(lián)狀態(tài)的啟動電池10和負載電池11的電壓低于閾值的狀態(tài)下，所述繼電器9的觸點斷開，負載電池11單獨與負載12連接。 本實用新型的車輛電源保護裝置，通過檢測車輛電源的電壓狀況對車輛電源進行管理，避免車輛電源過度消耗而導致發(fā)動機無法正常啟動，以致使車輛無法正常工作的情況發(fā)生。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為根據本實用新型的車輛電源保護裝置的一個實施例的示意圖；圖2為根據本實用新型的車輛電源保護裝置保護兩組蓄電池電源的一個實施例的示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖對本實用新型進行更全面的描述，其中說明本實用新型的示例性實施例。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。下面結合圖和實施例對本實用新型的技術方案進行多方面的描述。圖I為根據本實用新型的車輛電源保護裝置的一個實施例的示意圖。如圖I所示車輛電源保護裝置包括有控制裝置5、實時采集車輛電源7的電壓數據的電壓采集裝置I和采集車輛發(fā)動機8的工作狀態(tài)的發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3。電壓采集裝置I與控制裝置5相連接，將車輛電源7的電壓數據傳送到控制裝置5。發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3與控制裝置
5相連接，將車輛發(fā)動機8的工作狀態(tài)信息傳送到控制裝置5。控制裝置5根據電壓數據和車輛發(fā)動機8的工作狀態(tài)信息控制車輛電源7與負載的連接(在圖I中沒有畫出與車輛電源7連接的負載)。指示車輛電源7狀態(tài)的指示裝置6，指示裝置6與控制裝置5相連接。指示裝置6為指示燈或顯示屏。車輛電源保護裝置還包括與控制裝置5連接的電源負載接通裝置2，電源負載接通裝置2根據控制裝置5發(fā)送的斷開或連接指令、斷開或接通車輛電源7與負載連接。車輛電源保護裝置還包括與控制裝置5連接的發(fā)動機控制裝置4、發(fā)動機控制裝置4根據控制裝置5發(fā)送的啟動或停止指令、控制車輛發(fā)動機8啟動或停止的發(fā)動機。根據本實用新型的一個實施例，發(fā)動機控制裝置4和電源負載接通裝置2可以集成在控制裝置5中，也可以單獨設計?？刂蒲b置5、發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3和電壓采集裝置1，以及發(fā)動機控制裝置4和電源負載接通裝置2可以采用集成電路、單片機、繼電器、FPGA、PLC或專用元件等等來實現。車輛電源保護裝置的各個裝置根據實現的方式不同，其各個裝置之間的連接可以選擇普通電線連接、電路連接以及串口等連接方式。車輛電源7可以為單蓄電池組或多蓄電池組。當車輛電源7為單蓄電池組時，當蓄電池電壓(電量)接近設定的電壓下限閾值時，通過指示裝置6進行聲光報警，對用戶進行提示，提醒用戶應該及時啟動發(fā)動機對蓄電池進行充電，并且通過電源負載接通裝置2自動切斷蓄電池組與負載的連接，達到保護蓄電池的功能。根據本實用新型的一個實施例，當車輛電源7為雙蓄電池組時，兩組電池之間通過可控開關或繼電器等并連連接，通過控制器或欠電壓保護裝置實時檢測發(fā)動機啟動狀態(tài)和蓄電池電壓(電量)，在發(fā)動機不工作且蓄電池電壓(電量)低于設定下限時，自動切斷兩組蓄電池之間的連接，第一組蓄電池不再為用電系統(tǒng)供電，僅第二組電池為負載提供能量。根據本實用新型的一個實施例，當車輛電源7為單組蓄電池時，蓄電池的電壓數據經電壓采集裝置I采集，并經過轉換后發(fā)送到控制裝置5。控制裝置5根據電壓大小，以及通過發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3獲取的工程車輛發(fā)動機所處的狀態(tài)，控制蓄電池與負載的連接，同時通過指示燈或顯示屏指示當前電池保護裝置及蓄電池的狀況。當控制裝置5判斷蓄電池電壓持續(xù)一定時間低于設定值時，向電源負載接通裝置2發(fā)送斷開指令，電源負載接通裝置2斷開蓄電池與負載的連接，同時進行聲光報警。根據本實用新型的一個實施例，控制裝置5判斷蓄電池電壓低于設定值進行報警后持續(xù)一段時間內，蓄電池未有充電，在檢測發(fā)動機各項參數正常的情況下，向發(fā)動機控制裝置4發(fā)送啟動指令，發(fā)動機控制裝置4控制發(fā)動機啟動為蓄電池充電，待電池電壓超過設定值(已充滿)時，控制發(fā)動機熄火。根據本實用新型的一個實施例，也可以由控制裝置5直接控制發(fā)動機的啟動或熄火，或者由控制裝置5直接控制車輛電源與負載的接通或切斷。需要注意的是，自動控制發(fā)動機啟動、熄火在無操作者的情況下，可能會存在著一定的危險性?？刂蒲b置5判斷檢測到蓄電池電壓持續(xù)一定時間達到或超過設定值(已充滿)時，蓄電池與負載重新連接。圖2為根據本實用新型的車輛電源保護裝置保護兩組蓄電池電源的一個實施例的示意圖。如圖2所示，圖2中車輛電源7為兩組蓄電池組,其中一組為啟動電池或啟動電池組10，另一組為負載電池或負載電池組11。啟動電池10和負載電池11間接有繼電器9。在啟動電池10和負載電池11間的繼電器9的觸點閉合的狀態(tài)下，啟動電池10和負載電池11并連。在車輛發(fā)動機工作的狀態(tài)下，控制裝置5控制繼電器9的觸點閉合。在車輛發(fā)動機不工作、并且處于并聯(lián)狀態(tài)的啟動電池10和負載電池11的電壓低于閾值的狀態(tài)下,控制裝置5控制繼電器9的觸點斷開，負載電池11單獨與負載12連接。啟動電池10不再為用負載提供電能，只有負載電池11提供電源。電壓采集裝置I實時采集車輛電源的電壓數據，當啟動電池10和負載電池11并連時，啟動電池10和負載電池11的電壓相等，當繼電器9的觸點斷開，電壓采集裝置I分別采集啟動電池10和負載電池11的電壓，并將電壓數據發(fā)送給控制裝置5。根據本實用新型的一個實施例，兩個蓄電池組的電壓經轉換后輸入控制裝置5，控制裝置5根據電壓大小及車輛發(fā)動機所處的狀況，來控制兩組蓄電池之間的連接狀態(tài)，同時通過指示燈或顯示屏指示當前電池保護裝置及蓄電池的狀況。當控制裝置5判定負載電池11的電壓低于設定值時，指示燈進行聲光報警。在持續(xù)一段時間后，控制裝置5判斷到負載電池11未有充電，在檢測發(fā)動各項參數正常后(通過發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3獲取，圖2中未畫出發(fā)動機狀態(tài)采集裝置3和發(fā)動機)，自動控制發(fā)動機啟動為蓄電池充電。待負載電池11電壓超過設定值(已充滿)時，控制發(fā)動機熄火(通過發(fā)動機控制裝置4開啟或關 閉發(fā)動機，圖2中未畫出發(fā)動機控制裝置4)。在發(fā)動機需要重新啟動時,啟動電池10有足夠的電壓使發(fā)動機重新啟動。這時，控制裝置5控制繼電器9觸點閉合，兩組電池重新并連在一起，發(fā)動機為兩組電池充電。若負載電池11的電能已耗盡，發(fā)電機也可以直接為負載電池11提供電能。本實用新型的車輛電源保護裝置，通過檢測車輛電源的電壓狀況對車輛電源進行管理，避免車輛電源過度消耗而導致發(fā)動機無法正常啟動，以致使車輛無法正常工作的情況產生，并且使得操作者可以不用再間隔啟動發(fā)動機，減輕操作者需的工作量及勞動強度，還可延長電池使用壽命。本實用新型的車輛電源保護裝置也能夠有選擇的根據蓄電池的狀況，自動控制發(fā)動機啟動為蓄電池充電，可保證工程車輛用電系統(tǒng)始終有電。本實用新型的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本實用新型從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
權利要求1.一種車輛電源保護裝置，其特征在于，包括 實時采集車輛電源(7)的電壓數據的電壓采集裝置(I)、采集車輛發(fā)動機(8)的工作狀態(tài)的發(fā)動機狀態(tài)采集裝置(3)和根據所述電壓數據和車輛發(fā)動機(8)的工作狀態(tài)、控制車輛電源(7)與負載連接的控制裝置(5);所述電壓采集裝置(I)與所述控制裝置(5)相連接，將所述車輛電源(7)的電壓數據傳送到所述控制裝置(5);所述發(fā)動機狀態(tài)采集裝置(3)與所述控制裝置(5)相連接，將所述車輛發(fā)動機(8)的工作狀態(tài)信息傳送到所述控制裝置(5)。
2.如權利要求I所述的車輛電源保護裝置，其特征在于 所述車輛電源保護裝置還包括指示車輛電源(7)狀態(tài)的指示裝置￠);所述指示裝置(6)與所述控制裝置(5)相連接。
3.如權利要求2所述的車輛電源保護裝置，其特征在于 所述指示裝置(6)為指示燈或顯示屏。
4.如權利要求I所述的車輛電源保護裝置，其特征在于 所述車輛電源保護裝置還包括與所述控制裝置(5)連接、并根據所述控制裝置(5)發(fā)送的斷開或連接指令、斷開或接通車輛電源(7)與負載連接的電源負載接通裝置(2)。
5.如權利要求4所述的車輛電源保護裝置，其特征在于 所述車輛電源保護裝置還包括與所述控制裝置(5)連接、并根據所述控制裝置(5)發(fā)送的啟動或停止指令、控制車輛發(fā)動機(8)啟動或停止的發(fā)動機控制裝置(4)。
6.如權利要求I所述的車輛電源保護裝置，其特征在于 車輛電源(X)為兩組蓄電池，其中一組為啟動電池(10),另一組為負載電池(Ii);啟動電池(10)和負載電池(11)之間接有繼電器(9);在啟動電池(10)和負載電池(11)間的所述繼電器(9)的觸點閉合的狀態(tài)下，啟動電池(10)和負載電池(11)并連。
7.如權利要求6所述的車輛電源保護裝置，其特征在于 在車輛發(fā)動機工作的狀態(tài)下，所述繼電器(9)的觸點閉合。
8.如權利要求7所述的車輛電源保護裝置，其特征在于 在車輛發(fā)動機不工作、并且處于并聯(lián)狀態(tài)的啟動電池(10)和負載電池(11)的電壓低于閾值的狀態(tài)下，所述繼電器(9)的觸點斷開，負載電池(11)單獨與負載(12)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種車輛電源保護裝置，包括控制裝置(5)、實時采集車輛電源(7)的電壓數據的電壓采集裝置(1)和采集車輛發(fā)動機(8)的工作狀態(tài)的發(fā)動機狀態(tài)采集裝置(3)，控制裝置(5)根據電壓數據和車輛發(fā)動機(8)的工作狀態(tài)信息控制車輛電源(7)與負載的連接。本實用新型的車輛電源保護裝置，通過檢測車輛電源的電壓狀況對車輛電源進行管理，避免車輛電源過度消耗而導致發(fā)動機無法正常啟動，以致使車輛無法正常工作的情況發(fā)生。
文檔編號H02J7/14GK202455136SQ20122008897
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月12日 優(yōu)先權日2012年3月12日
發(fā)明者李香偉, 楊繼海, 王成勤, 錢錦山 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司