专利名称：汽车蓄电池过载保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车蓄电池过载保护器，属于用以维护二次电池的装置。
汽车蓄电池是汽车能否正常运行的能源保障，其寿命与平时充放电平衡有关。蓄电池在长时间过放电，也即过载的情况下，就将严重影响其使用寿命。启动马达使用时间过长、线路短路、电器损坏是造成蓄电池过载的主要原因。尤其是线路短路造成的后果最为严重，由于主电路为满足发动机启动马达启动电流的要求一般不安装熔断器，因此，线路短路不仅造成蓄电池损坏，而且是引起汽车火灾的重要原因。目前，少数蓄电池采用在汽车主电路中安装大容量熔断器的措施来防止其过载，但熔断器必须能够经受汽车发动机启动马达的电流量＞300A，如此大的电流作用时间稍长仍会引起火灾。现有技术中，有一些常用的过电流保护电路，如中国专利CN2036713U《快速充电设备》中公开的一种过电流保护电路，该保护电路只适用于交流电路，且无延时功能，即一发生过载立即断电，不能兼顾启动马达启动的需要。因此，根本无法用于汽车蓄电池的过载保护。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、工作可靠，具有延时触发切断功能的汽车蓄电池过载保护器，以保护蓄电池，提高其使用寿命，防止汽车电路短路火灾。
本实用新型的目的是通过以下技术解决方案实现的。
一种汽车蓄电池过载保护器，在蓄电池E主线路上安装有受控于过载保护电路的继电器ZK，过载保护电路由蓄电池E正极经开关K分成三路，一路与线圈L正端相接，另两路一路经限流电阻R2输入到高速开关电路IC的5脚作为工作电源，另一路经稳压管DW、二极管D1、限流电阻R1和由电容C1、电阻R3、可变电阻器RW组成的延时电路接入高速开关电路IC的1脚，高速开关电路IC的4脚与线圈L的负端相接，2脚3脚接地，继电器ZK的线圈L中部有一引出线经正温度系数热敏电阻PTC接地。
继电器ZK的线圈L正、负端之间接有放反电动势二极管D2。
高速开关电路IC的1脚经电容C2接地，其作用是消除自激。
蓄电池E正极与开关K之间接有普通小电流保险丝RD。
蓄电池在正常放电即不过载的情况下，其正负两端的工作电压是稳定的。而当因故障过载、特别是短路时，蓄电池为维持大电流，其两端的电压会迅速下降；当造成大电流的故障解除后，只要蓄电池中的电流未释放完，其两端又会恢复正常的工作电压。本实用新型就是根据蓄电池的这一特性，直接用稳压管DW由电源端提取压降信号进行检测控制的。继电器ZK的线圈L中部有一引出线经正温度系数热敏电阻PTC接地，将线圈L分成吸拉动力线圈L1和保位线圈L2两部分。正温度系数热敏电阻PTC在过载临界状态下发热，并随温度升高其电阻值迅速升高，最终阻值几乎为无穷大，呈类似开路的高阻抗状态，而在常温下它的阻值只有几欧姆。正温度系数热敏电阻PTC随温升至高阻抗状态后，只需有极微弱的电流通过，即可维持其高阻抗状态。而切断电源后，它能迅速降至常温，并恢复其低阻抗状态。正温度系数热敏电阻PTC的这种特性使得在开关K闭合后，立即在吸拉线圈L1中通过较大的电流将继电器ZK的触点吸合，主线路输出供电。而后，PTC进入并保持高阻抗状态。电流流经L1、L2至高速开关电路IC的4脚维持继电器ZK的保位吸合。因此，蓄电池过载的时间一旦超过延时电路所设定的延时时间，只有关断开关重新启动，才能使继电器的触点吸合。
以下结合附图
对本实用新型的实施例进行详细论述。
本实用新型汽车蓄电池过载保护器，如图所示，在蓄电池E主线路上安装有受控于过载保护电路的大电流继电器ZK，过载保护电路由蓄电池E正极经保险丝RD、开关K分成三路一路与线圈L正端相接。另两路一路经限流电阻R2输入到高速开关电路IC(TWH8752)的5脚作为工作电源；另一路经稳压管DW、防倒流二极管D1、限流电阻R1和由电容C1、电阻R3、可变电阻器RW组成的延时电路接入高速开关电路IC(TWH8752)的1脚，同时1脚经电容C2接地，以消除自激。高速开关电路IC(TWH8752)的4脚与线圈L的负端相接，2脚3脚接地。继电器ZK的线圈L中部有一引出线经正温度系数热敏电阻PTC接地，将线圈L分成吸拉动力线圈L1和保位线圈L2两部分，线圈L的正、负端之间接有放反电动势二极管D2。
工作时，将开关K闭合。电流由蓄电池E正极经保险丝RD、开关K后分为三路一路经吸拉线圈L1、正温度系数热敏电阻PTC接地构成回路，线圈L1得电产生磁场使继电器ZK的两触点吸合，主电路导通，OUT端输出供电；一路经限流电阻R2输入到高速开关电路IC的5脚为其提供工作电源；与此同时，蓄电池E正电压经保险丝RD、开关K作用于稳压管DW使其导通，另一路电流经稳压管DW、二极管D1、限流电阻R1向电容C1正端充电，电容C1在0.05秒内即可充满，而后电流经限流电阻R3输入高速开关电路IC的触发脚1脚。1脚呈高电位IC被触发，4脚立即呈低电位，保位线圈L2得电产生磁场，加固继电器ZK触点的吸合。同时，由于通过PTC的电流较大，PTC迅速发热并呈高阻抗的开路状态。此时线圈L中的电流由L1经L2至IC的4脚来维持继电器ZK触点的吸合状态。而PTC将一直保持截止状态。
当汽车电路因短路搭铁、或司机操作启动马达时间过长时，由于蓄电池E大电流放电，其端电压会下降2～7伏导致稳压管DW截止。电容C1经电阻R3由可变电阻器RW放电，高速开关电路IC1脚的电位迅速下降。其下降速度，也即延时时间由C1的容量和R3、RW的调整值确定，本实施例中调定为6秒。当IC1脚的电位接近零电位时，IC截止，流经线圈L1-L2的电流被切断，继电器ZK的触点释放，主电路断开，OUT端停止输出供电。此时，蓄电池E的正端电压又恢复至原正常工作的稳定电压值，DW又导通向C1正端充电，进而IC 1脚呈高电位被触发，4脚立即呈低电位，线圈LI-L2得电。线圈LI-L2虽然又得电，但由于电流相对较小，所产生的磁力不足以克服线圈阻力将ZK触点吸动闭合，OUT端仍无电流输出。只有关断开关K30秒，恢复正温度系数热敏电阻PTC的低阻抗状态后，才能重新启动。若线路存在故障，则必须排除，否则重新启动后会重复上述过程再次被切断。由于延时电路具有6秒钟的延时时间，因而，对于正常启动造成的蓄电池E端电压下降不会产生误动作。
本实用新型中所述的稳压管DW可用有类似功能的其它触发器件替代。另外，所述开关K通常是指汽车的钥匙电门开关。
本实用新型与现有技术相比所具有是优点在于提出了一种新的蓄电池过载信号检测方式，整个装置结构简单，便于安装调试。具有延时触发切断功能，避免了因汽车正常启动而引起的误动作，工作可靠性高。启动后，一旦过载保护电路被触发将主电路切断，则必须关断开关K重新启动，从而起到了保护蓄电池，提高其使用寿命的作用，并有助于防止汽车电路因短路而引发的火灾。
权利要求1.一种汽车蓄电池过载保护器，其特征在于在蓄电池E主线路上安装有受控于过载保护电路的继电器ZK，过载保护电路由蓄电池E正极经开关K分成三路，一路与线圈L正端相接，另两路一路经限流电阻R2输入到高速开关电路IC的5脚作为工作电源，另一路经稳压管DW、二极管D1、限流电阻R1和由电容C1、电阻R3、可变电阻器RW组成的延时电路接入高速开关电路IC的1脚，高速开关电路IC的4脚与线圈L的负端相接，2脚3脚接地，继电器ZK的线圈L中部有一引出线经正温度系数热敏电阻PTC接地。
2.根据权利要求1所述的汽车蓄电池过载保护器，其特征在于所述继电器ZK的线圈L正、负端之间接有二极管D2。
3.根据权利要求1所述的汽车蓄电池过载保护器，其特征在于所述高速开关电路IC的1脚经电容C2接地。
4.根据权利要求1所述的汽车蓄电池过载保护器，其特征在于所述蓄电池E正极与开关K之间接有保险丝RD。
专利摘要一种汽车蓄电池过载保护器,在主线路上安装有受控于过载保护电路的继电器ZK,过载保护电路由蓄电池E正极经开关K分成三路:一路与线圈L正端相接,一路经限流电阻R2输入到高速开关电路IC的5脚作为工作电源,另一路经稳压管DW、二极管D1、限流电阻R1和延时电路接入IC的1脚,IC的4脚与线圈L的负端相接,继电器ZK的线圈L中部有一引出线经正温度系数热敏电阻PTC接地。结构简单、工作可靠,能够提高蓄电池的使用寿命,防止汽车电路短路火灾。
文档编号H02H7/18GK2367003SQ9920108
公开日2000年3月1日 申请日期1999年1月28日 优先权日1999年1月28日
发明者孔利明 申请人:宝山钢铁(集团)公司