一种电动自行车防火报警系统的制作方法

本发明涉及电动自行车充电安全技术领域，特别是涉及一种电动自行车防火报警系统。

背景技术：

电动自行车已经成为人们生活中必不可少的交通工具之一，它在给人们带来便利的绿色出行时，也存在着很大的安全隐患。2013年至2017年，全国共接报因电动自行车引发的火灾1万余起，较前5年增长33.3％；在此期间，全国因电动自行车火灾死亡233人，其中引发较大以上亡人火灾34起、死亡142人。超过一半的电动车火灾都发生在夜间充电的过程中。根据过往的案例来看，电动自行车火灾伤亡事故一般发生在晚上充电时。很多人都是在楼道内充电，这个时间段往往是人们熟睡的时候，即使发现了，往往也没有时间逃离。

电动自行车起火的主要原因有以下几点：一、电动自行车电池最忌讳的就是过度充电、放电，过度充电会让电池发热、鼓胀甚至导致电池爆炸。因此，充电时间不能过长，一般在8小时到10小时。二、电池自身故障，如电池短路。三、私拉乱接电线。四、充电器使用不当，如有其它物体覆盖在充电器表面，导致充电器无法散热。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是：

1、针对电动自行车电池老化导致长时间无法充满，电能大部分都转化为热能的情形，需要有效消除该类安全隐患的技术手段。

2、针对“电池自身故障，如电池短路”等问题，需要有预警信息，给用户提供1-3分钟的安全处置时间。

3、针对充电器散热系统的故障，需要有效消除火灾隐患的技术手段

为了解决上述的技术问题，本发明提出一种电动自行车防火报警系统，包括：继电器a、继电器b、继电器c、充电器、电池组、单片机、电流监控装置、温度监控装置、故障灯；

所述继电器a将电源和所述充电器电连接，所述继电器b将所述充电器与所述电池组电连接；所述继电器c将所述电池组和电动车负载端电连接；所述单片机分别与电压电流监控装置、温度监控装置、继电器a、继电器b、故障灯以及继电器c电连接；所述电流监控装置对所述充电器的输入电压电流、所述充电器的输出电压电流以及所述电池组的输出电压电流进行监测，获取相应电流的监测数据值并传输给所述单片机；所述温度监控装置与所述电池组以及充电器进行电连接，所述温度监控装置对所述电池组的温度、所述充电器的温度以及环境温度进行监测，获取相应温度的监测数据值并传输给所述单片机。

当电动自行车处于充电状态时，所述单片机用于：

当所述充电器输入电流的监测数据值大于所述充电器输入电流预设阈值ia时，所述单片机发出控制信号给到所述继电器a以及所述故障灯，所述继电器a切断，所述故障灯亮起。

当所述充电器输出电流的监测数据值大于所述充电器输出电流预设阈值ib时，所述单片机发出控制信号给到所述继电器b以及所述故障灯，所述继电器b切断，所述故障灯亮起。

当所述充电器输入电压正常，所述充电器输出电压低于正常值时，充电器故障，所述故障灯亮起。

当所述充电器输出电流的监测数据值持续小于某一固定值，所述单片机发出控制信号给到所述继电器a、所述继电器b，所述继电器a和所述继电器b切断。

当所述充电器输入电流及输出电流的监测数据值处于正常状态时，且充电器温度的监测数据值与环境温度的监测数据值的差值大于δt1时，所述单片机发出控制信号给到所述继电器a以及所述故障灯，继电器a切断，所述故障灯亮起。

优选的，还包括，声光报警器；当电动自行车处于充电状态时，所述单片机用于：

当所述电池组输出电流的监测数据值持续大于所述电池组输出电流预设阈值ic，且所述电池组温度的监测数据值与环境温度监测数据值的差值大于δt2时，所述单片机发出控制信号给到继电器c，继电器c切断。

若，所述电池组温度的监测数据值持续上升，所述单片机发出控制信号信号给到所述声光报警器，所述声光报警器发出报警。

本发明的有益效果是：

1、本发明提出的技术方案可以对电动自行车充电过程和使用过程提供全方位的保护，尤其是在防火预警方面，简单便捷，改造方便，可兼容现有的所有电动自行车充电器，即时发现充电器故障，同时对电池组本身质量原因引起的起火也可以提供较好的预警；

2、本发明提出的技术方案可通过限制充电器的温度来限制充电的最长时间；本发明提出的技术方案可以设置充电最小电流，可在充电器在充电完毕之后或由于电池老化一直很难充满的情形下，及时主动地切断充电器电源，既消除了安全隐患，又节约了能源。

附图说明

图1为电动自行车防火报警系统的连接关系图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定：

实施例1

如图1所述，本实施例公开了一种电动自行车防火报警系统，该防火报警系统在使用前，预先根据电池容量设置正常工作时相应的充电器输入电流阈值ia(若电池组额定电压为60v、容量为20ah，ia设为2a)、充电器输出电流阈ib(ib设为5a)、电动自行车电池组电流阈值ic(20a)、充电器允许的温升δt1(10℃)以及电池组允许的温升δt2(10℃)。

该系统包括，继电器a、继电器b、继电器c、充电器、电池组、单片机、电流监控装置、温度监控装置、故障灯；电流监控装置；继电器a将电源和充电器电连接，继电器b将充电器与电池组电连接；继电器c将电池组和电动车负载端电连接。

单片机分别与电流监控装置、温度监控装置、继电器a、继电器b、故障灯以及继电器c电连接。

电流监控装置对充电器的输入电流、充电器的输出电流以及电池组的输出电流进行监测，获取相应电流的监测数据值并传输给单片机。

温度监控装置与电池组以及充电器进行电连接，温度监控装置对电池组的温度、充电器的温度以及环境温度进行监测，获取相应温度的监测数据值并传输给单片机。

当电动自行车处于充电状态时，单片机用于：

当充电器输入电流的监测数据值大于充电器输入电流预设阈值ia时，说明充电器或电池组出现故障，单片机发出控制信号给到继电器a以及故障灯，继电器a切断，故障灯亮起，火灾隐患随之消除；当充电器输出电流的监测数据值大于充电器输出电流预设阈值ib时，说明电池组或电动车负载出现短路等故障，单片机发出控制信号给到继电器b以及故障灯，继电器b切断，故障灯亮起，火灾隐患随之消除；

当充电器输出电流的监测数据值持续小于某一固定值，使用者根据电池容量不同预先进行设定(如50ma)，单片机发出控制信号给到继电器a、继电器b，继电器a和继电器b切断，防止电池组过冲同时还可以节约能源；当充电器输入电流及输出电流的监测数据值处于正常状态时，且充电器温度的监测数据值与环境温度的监测数据值的差值大于δt1时，说明充电器散热系统故障，单片机发出控制信号给到继电器a以及故障灯，继电器a切断，充电器停止工作，故障灯亮起。

本实施例，还包括，声光报警器；

当电动自行车处于充电状态时，所述单片机用于：

当电池组输出电流的监测数据值持续大于电池组输出电流预设阈值ic，且电池组温度的监测数据值与环境温度监测数据值的差值大于δt2时，单片机发出控制信号给到继电器c，继电器c切断；若，电池组温度的监测数据值持续上升，说明电池内部短路，单片机发出控制信号信号给到声光报警器，声光报警器发出报警，给用户争取到1-3分钟的安全处理时间；若，电池组温度的监测数据值下降，说明负载故障，火灾隐患解除。

本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。