一种铅酸蓄电池的保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电池保护装置领域，具体是指一种铅酸蓄电池的保护装置。
【背景技术】
[0002]随着电动车使用的迅猛增加，安全问题得到广泛关注。铅酸蓄电池(可简称蓄电池)在电动车等相关产品中的使用最为广泛，但存在的隐患也最具代表性。一方面，铅酸蓄电池在长期的使用过程中存在安全隐患，如充电时间过长、充电器使用错误等都可能造成电池内部释放大量气体、内压升高而导致电池膨胀变形甚至爆炸起火而造成隐患；另一方面，车辆中铅酸蓄电池经常被盗成为车辆拥有者新的烦恼。因此，需要针对铅酸蓄电池的防爆、防燃、防盗，提出一种铅酸蓄电池的保护装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种铅酸蓄电池的保护装置，有效解决铅酸蓄电池在使用过程中的防爆、防燃、防盗问题。
[0004]本实用新型通过下述技术方案实现:一种铅酸蓄电池的保护装置，包括连接线和依次连接的充电插头、保护板、蓄电池连接头；所述保护板为设置有安装槽、线槽和保护电路的扁平状铝合金板，安装槽设置在保护板的中心，线槽连通安装槽与保护板的边缘，用于电连的连接线埋设于槽中并将保护电路串联在充电插头和蓄电池连接头之间；所述保护电路包括电连的主控单元、响应单元、报警单元和微电源模块，主控单元、响应单元、微电源模块均设置在安装槽中，报警单元设置在保护板上端面，主控单元串联在保护电路的主线中，响应单元与主控单元并联，微电源模块向报警单元供电；所述主控单元包括串联在主线中的温控模块和压力模块。
[0005]本实用新型中充电插头、保护板、蓄电池连接头依次连接，充电插头与充电器连接，蓄电池连接头与蓄电池连接，市电经充电器转换成蓄电池充电使用的标准电压；电源通过充电插头、保护板的保护电路、蓄电池连接头向蓄电池充电。蓄电池充电时，由经充电器转换的电源向保护电路提供工作电压；蓄电池放电时，由蓄电池向保护电路提供工作电压。所述保护电路中主控单元串联在主线中，主要用于防爆的温控模块自然状态下导通，超温时断开；主要用于防盗的压力模块自然状态下导通，失压时断开。所述响应单元用于监测主控单元状态，一旦主控单元断电，响应单元迅速触发报警单元进行报警提醒。所述微电池模块用于单独向报警单元供电，可以是纽扣电池、5号电池等能提供安全电压的微电源，其作用是在主控单元断电的情况下确保报警单元依旧可以被触发而发出报警信息。
[0006]所述温控模块主要通过对温度变化的感应防止蓄电池内部温度过高而爆炸；压力模块主要通过对压力变化的感应防止蓄电池从外壳取出而被盗。所述保护电路的主体安装在保护板中，利用设置在保护板中部的安装槽将温控模块和压力模块固定在与蓄电池中部对应的位置并使其感应端与蓄电池外表面紧紧贴合。根据蓄电池膨胀时外表面中部升温最高且凸起最明显的特点，保证主控单元工作的灵敏度和稳定性。另一方面，温控模块和压力模块的连接线埋设在线槽中，既节约空间，又避免夹在隔板与蓄电池之间受磨损。
[0007]使用本实用新型对蓄电池进行防爆、防燃、防盗保护时，将保护板插入相邻蓄电池中间的夹缝中或蓄电池与盒体的夹缝中，保证温控模块的感应端以及压力模块的感应端与蓄电池外表面的中部紧密贴合；然后蓄电池连接头与铅酸蓄电池连接，充电插头与电源连接。正常状态下，温控模块、压力模块均导通即保护电路的主线导通，电源可通过保护装置向蓄电池正常充电。正常状态下，保护电路的主控单元始终存在工作电压而不会触发报警单元，只有主控单元断电时才会触发报警单元:
[0008]一方面，蓄电池充电状态下电源向保护电路提供工作电压，当电源持续向蓄电池充电导致蓄电池过充等情况时，蓄电池内部的温度会持续上升导致温控模块感应端检测到超温状态而断开，充电停止并报警；当蓄电池出现松动滑脱或被拆除等情况时，蓄电池表面与压力模块产生间隙导致压力模块检测端失压而断开，充电停止并报警。温度过高时充电停止可有效防止继续充电导致电池爆炸的情况；蓄电池松动滑脱时充电停止可有效防止电源直接冲击保护电路内的元器件；同时，主控单元断电会触发报警单元进行报警提示。
[0009]另一方面，蓄电池放电状态下蓄电池向保护电路提高工作电压，蓄电池被移除而导致压力模块感应端检测到失压状态而断开，充电停止并报警。此功能可在车辆中整组蓄电池或单节蓄电池被移除时及时发出报警信号提醒车主，同时震慑偷盗者。
[0010]进一步地，所述温控模块包括温控开关K1，压力模块包括压力开关K2，温控开关Kl与压力开关K2串联；所述响应单元包括二极管D1、第一电阻Rl)、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电容Cl、晶体管Tl和场效应管Ml，第二电阻R2、第三电阻R3串联后先与电容Cl并联再与二极管D1、第一电阻R1、第四电阻R4串联；所述晶体管Tl的基极b连接在第二电阻R2、第三电阻R3之间的节点，晶体管Tl的集电极c与场效应管Ml的栅极G连接；所述场效应管Ml的漏极D或源极S与报警单元连接。
[0011]所述二极管Dl具有半波整流作用，因而进入晶体管Tl的是脉冲直流信号。流经主控单元的电流经过二极管Dl半波整流，与第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4串联组成分压器，第三电阻R3上分得较小电压以控制晶体管Tl和场效应管Ml的工作状态，一旦主控单元断电或电压太低，报警单元就会被触发而发出报警提醒。
[0012]当主控单元正常导通时，第三电阻R3上的电压能保持晶体管Tl的导通，场效应管Ml截止；当主控单元断电或电压低于限定值时，第三电阻R3两端的电压降到低于晶体管Tl导通所需的门槛值，晶体管Tl截止而场效应管Ml的栅极G的电压升高至场效应管Ml导通，报警单元通电而被触发。
[0013]进一步地，所述温控开关Kl为双金属片闪动式温控开关，包括开关盒、接线端子、动触片、动触头、静触片、感温片和底座；所述接线端子分别与动触片、静触片连接并伸出开关盒；所述动触片与感温片连接并固定在底座的顶端，动触片的自由端为动触头；所述静触片固定在底座的底端；所述感温片为蝶形感温片并与开关盒内壁连接。
[0014]本实用新型采用双金属片闪动式温控开关，感温片为双金属元件，正常工作时感温片处于自由状态，动触头与静触片闭合而电路导通。当电池过分发热导致温度超过设定的安全值时，感温片因两种金属导热变形不同而弯曲并推动动触片使动触头与静触片分离，切断电源，停止充电，以此防止蓄电池过度膨胀而爆炸。温控开关的工作原理为公知技术故不再赘述。
[0015]进一步地，所述压力开关K2为膜片式压力开关，包括动膜片、定膜片、回力弹簧和压力开关主体；所述动膜片包括上膜片、下膜片和连接上膜片与下膜片的连接柱；所述回力弹簧套接在动膜片的连接柱上，回力弹簧的顶端固定在压力开关主体的内顶面，回力弹簧的底端与下膜片连接。
[0016]本实用新型采用膜片式压力开关，动膜片为压力开关的感应端，动膜片的上膜片位于压力开关主体外侧，动膜片的下膜片位于压力开关主体内侧，回力弹簧套接在动膜片的连接柱上且两端分别与压力开关主体内腔的底部、下膜片连接，定膜片位于压力开关主体内腔的底部。所述定膜片和动膜片分别设置有连接端，自由状态时，动膜片的下膜片与定膜片之间保持一段距离而不接触，压力开关断开。压力开关安装时，上膜片与蓄电池表面抵触，推动下膜片与定膜片接触且回力弹簧被拉伸，压力开关闭合。若蓄电池松动或被移除，上膜片受到的压力变小甚至消失，下膜片在回力弹簧的恢复力作用下发生相对位移，当位移量超出触点行程，压力开关断开。压力开关的断开导致保护电路主线路的断电，响应单元立刻响应并触发报警单元进行报警提示。若蓄电池被盗，则本实用新型将迅速做出报警提示，一方面提醒车主，另一方面震慑偷盗者。
[0017]进一步地，所述压力开关主体的材质采用镀锌钢或铝合金。采用镀锌钢或铝合金材料，具有较好的耐腐蚀性。
[0018]进一步地，所述报警单元包括灯光提示装置和声音提示装置。
[0019]本实用新型中温控开关或压力开关的断开会导致保护电路中主控单元的断电，响应单元迅速响应并触发报警单元进行报警提示。灯光提示装置从视觉上进行报警提示，声音提示装置从听觉上进行报警提示，双重提示确保使用者可以及时发现车辆正处于较危险的状况中而做出合适的反应。声音提示装置可以为语音警示