一种具有防反接及短路保护功能的复合通行卡的制作方法

本实用新型涉及多义性路径识别领域和智能交通领域，尤其涉及一种具有防反接及短路保护功能的复合通行卡。

背景技术：

目前，复合通行卡广泛应用于高速公路的智能交通系统或多义性路径识别系统中，为了提高复合通行卡的使用次数和可回收率，部分复合通行卡开始采用可充电电池供电，并采用无线充电方式对电池充电。

采用无线充电方式不仅在电磁转换中损耗过多的能量，造成充电效率低，且复合通行卡内的充电线圈与通信电路的天线互相影响，影响卡的正常使用。同时，与无线充电的复合通行卡匹配的无线充电装置制作成本高，结构复杂。

相对于无线充电式复合通行卡，带有充电接口的接触充电式复合通行卡在充电过程中可以避免电磁损耗，但外接充电电源的接触弹片可能会发生反接或短路，进而损坏储能元件，现有的电池充电保护电路多采用电阻元件和开关元件进行检测和控制，这种保护电路也存在结构复杂和能量损耗大的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种具有防反接及短路保护功能的复合通行卡，旨在不影响复合通行卡体积尺寸的前提下，利用最简单易行的方法，解决上述复合通行卡存在的问题和不足。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种具有防反接及短路保护功能的复合通行卡，包括外接充电电源的接触弹片A+和A－、储能元件以及主电路模块，所述主电路模块为复合通行卡的基本组成单元，包括CPU模块、射频模块、安全存储模块、双界面CPU卡，其特征在于，还包括防反接及短路保护模块，所述的防反接及短路保护模块由至少一支二极管组成，当由一支二极管组成时，二极管的阳极A与所述接触弹片A+连接，二极管的阴极K与所述储能元件正极连接；当由多支二极管以串联或并联形式组成时，所有二极管的电流方向与所述储能元件的充电电流方向保持一致，以实现对储能元件的充电，储能元件还与主电路模块连接，以实现对复合通行卡的各功能模块供电。

优选地，所述的防反接及短路保护模块串联在所述储能元件的充电回路中，当所述接触弹片A+和A－发生反接或者短路，防反接及短路保护模块中的二极管反向截止，从而保护储能元件。

优选地，所述的防反接及短路保护模块还可以由多支二极管以并联或串联形式组成，且所有二极管的正向电流方向与所述储能元件的充电电流方向一致，当多支二极管以并联形式组成时，可以提高充电电流；当多支二极管以串联形式组成时，可以针对不同电压的充电电源实现对储能元件电压的钳位。

本实用新型的有益效果是：本复合通行卡采用接触式充电，并且利用二极管的反向截止特性防止因充电接触弹片的反接或短路造成储能元件损坏；针对不同电压的充电电源，可以使用多支二极管串联以实现储能元件电压的钳位；同时多支二极管并联还可以增大充电电流。不仅简化保护电路结构，而且提高了充电效率，延长了复合通行卡的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种具有防反接及短路保护功能的复合通行卡的结构图；

图2为多支二极管组成的防反接及短路保护模块结构图；

图3为二极管不同形式组成的二极管组的伏安特性图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1所示，图1为本实用新型一种具有防反接及短路保护功能的复合通行卡，包括外接充电电源的接触弹片A+和A－、防反接及短路保护模块、储能元件以及主电路模块。其中，所述主电路模块为复合通行卡的基本组成单元，包括：CPU模块、射频模块、安全存储模块、双界面CPU卡。所述接触弹片A+外接充电电源的正极，所述接触弹片A－外接充电电源的负极；所述防反接及短路保护模块由至少一支二极管组成，二极管的阳极A接至接触弹片A+，二极管的阴极K接至储能元件，当接触弹片A+和A－与充电电源连接时，二极管正向导通，充电电源开始给储能元件充电，当接触弹片A+和A－与充电电源的输出端发生反接或者两接触弹片发生短路，二极管反向截止，从而保护储能元件不被损坏。

如图2所示，所述防反接及短路保护模块还可由多支二极管以并联或串联形式组成，且所有二极管的电流方向与所述储能元件的充电电流方向保持一致。当多支二极管以并联形式组成时，可以提高充电电流，图3显示多支二极管并联等效成一支二极管使用时，在相同正向压降下，其正向电流要比一支二极管的正向电流大，因此在实际充电电路中，可以将多支二极管并联等效成一支二极管使用，以增大充电电流，提高充电速率，缩短充电时间；当多支二极管以串联形式组成时，可以针对不同电压的充电电源实现对储能元件电压的钳位，由于二极管在正向饱和导通时，其导通电压在很小的范围内变化，其中，硅管的正向导通电压为0.6V～0.8V，锗管的正向导通电压为0.1V～0.3V，肖特基管的正向导通电压为0.1V～0.3V，因此可以利用二极管的正向导通电压变化小实现充电电池电压的钳位，可以根据充电电源电压和所需储能元件的电压来确定二极管组中需要几支二极管串联组成。

由于二极管的正向压降比较小，因此多支二极管串联时无需均匀电阻，而充电过程中充电电流比较小，流经每支并联二极管的电流就小，因此无需均流电阻，这样在整个充电回路中，能量损耗进一步减小，极大地提高充电效率。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。