專利名稱：一種機(jī)動車防失火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于過電流保護(hù)裝置，具體的說是一種機(jī)動車防火裝置。
背景技術(shù)：
目前，大部分機(jī)動車輛的自燃其原因主要由電器和線路故障引起，因為常溫下沒 有超導(dǎo)體，電流通過的時候就會產(chǎn)生熱量，當(dāng)熱量過多且散熱不夠的時候，溫度升高到超過 附近可燃物的燃點(diǎn)，從而引發(fā)車輛自燃。消防部門曾對車輛自燃事故進(jìn)行過分析，機(jī)動車行 駛狀態(tài)下發(fā)生火災(zāi)居多，占70%左右；其火災(zāi)原因以車輛線路短路居多，在60%以上。機(jī)動 車輛自燃是油路、電路及機(jī)動車改裝部件損壞造成，和車的新舊沒有直接關(guān)系。機(jī)動車電氣 故障的發(fā)生，主要由以下三方面引起1、車主會給車輛配備防盜器、換裝高檔音響、改進(jìn)造 型、添加其它電器裝置等，沒有分析車輛的線路布置和具體結(jié)構(gòu)，也不考慮將不同線路的功 率進(jìn)行計算而隨便引電線，負(fù)荷大的地方不加保險，易摩擦處也未有效固定等，自燃事故不 可避免。2、高溫天氣，機(jī)動車長途行駛，超負(fù)荷裝載、運(yùn)輸?shù)?，使發(fā)動機(jī)各部件、線路在長時 間內(nèi)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，造成溫度升高，加上發(fā)動機(jī)通風(fēng)條件不好，相互碰撞、產(chǎn)生火花，也會造成 電源線短路，引起自燃起火。3、未經(jīng)改裝的合格車，從蓄電池出來的每一條支路都是有保險 絲(熔斷器)的，超過設(shè)計電流會自動熔斷，切斷電流。但是，所有車輛的啟動系統(tǒng)線路中是 沒有自動熔斷器的，這是因為此線路啟動電機(jī)瞬間堵轉(zhuǎn)電流較大(小轎車瞬間最大堵轉(zhuǎn)電 流在55(Γ600Α，輕型助力車或摩托車瞬間最大堵轉(zhuǎn)電流在20(Γ400Α)，現(xiàn)有熔斷器無法承 受如此大的電流沖擊，如果啟動電機(jī)、啟動系統(tǒng)線路、開關(guān)等部件的損壞，也必然會引起車 輛的自燃。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的為了保護(hù)機(jī)動車和車主的安全，防止線路故障引起火災(zāi)，本發(fā)明提供一 種簡單、性能穩(wěn)定的機(jī)動車防失火裝置，當(dāng)機(jī)動車出現(xiàn)電器及線路故障時，過電流信號經(jīng)檢 測、比較、延時，通過控制電路控制主控開關(guān)作用，當(dāng)故障排除后，可使電路復(fù)位。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的機(jī)動車防失火裝置包括檢測電路、比較電 路、延時電路、控制電路、主控開關(guān)和復(fù)位開關(guān)，檢測電路將線路中的電流信號放大并傳遞 到比較電路，比較電路通過與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)延時電路將信號傳遞到控制電路，檢測電 路、比較電路和延時電路由一個四運(yùn)算放大器Ul集合而成，四運(yùn)算放大器Ul的每個運(yùn)算放 大器的正電源端與三相穩(wěn)壓電源的電源輸出端連接，負(fù)電源端接地。檢測電路包括運(yùn)算放大器UlA和檢測電阻Rs，運(yùn)算放大器UlA設(shè)置為線性放大器， 運(yùn)算放大器UlA的正相輸入端分別與常閉繼電器K的觸點(diǎn)和檢測電阻Rs連接，檢測電阻Rs 的另一端與電瓶負(fù)接地，檢測電路設(shè)置有偏置電阻Rl和R2。比較電路包括設(shè)置為比較器的運(yùn)算放大器UlB和運(yùn)算放大器U1C，運(yùn)算放大器UlB 和運(yùn)算放大器UlC的正相輸入端連接UlA的輸出端，運(yùn)算放大器UlB通過設(shè)置分壓電阻R3 和R4得到比較電壓U1，運(yùn)算放大器UlC的反相輸入端通過設(shè)置分壓電阻R5、R6得到比較電壓U2，運(yùn)算放大器UlB的輸出端通過電阻R7連接到控制電路。延時電路包括運(yùn)算放大器U1D、電容Cl、電阻R8、電阻R9和二極管Dl，運(yùn)算放大器 UlD設(shè)置為比較器，運(yùn)算放大器UlD的正相輸入端通過電阻R8連接運(yùn)算放大器UlC的輸出 端，二極管Dl的陽極連接運(yùn)算放大器UlD的正相輸入端，二極管Dl的陰極連接運(yùn)算放大器 UlC的輸出端，電容Cl的一端連接運(yùn)算放大器UlD的正相輸入端，電容Cl的另一端接地，運(yùn) 算放大器UlD的輸出端通過電阻R9連接到控制電路，運(yùn)算放大器UlD的反相輸入端通過設(shè) 置分壓電阻RlO和Rll得到翻轉(zhuǎn)比較電壓U3，由于車輛啟動時電機(jī)會瞬間產(chǎn)生非常大的堵 轉(zhuǎn)電流，為防止檢測電路誤認(rèn)為是線路故障做出錯誤操作，延時電路通過電容Cl充電和運(yùn) 算放大器UlD翻轉(zhuǎn)延時0. 2^0. k。控制電路包括三極管Ql、三極管Q2、電阻R12、電阻Rl3、可控硅SCR、二極管D2、二 極管D3和電容C2，三極管Ql的基極與控制電路和延時電路連接，三極管Ql的集電極連接 三極管Q2的基極，三極管Q2的集電極與可控硅SCR的門極和電容C2連接，電容C2的另一 端接地，三極管Ql和三極管Q2的發(fā)射極接地，可控硅SCR的陰極接地，三極管Ql的集電極 串接電阻R12、三極管Q2的集電極串接電阻R13共同連接到二極管D2的陰極，二極管D2的 陽極連接復(fù)位開關(guān)，可控硅SCR的陽極經(jīng)控制電路中常閉繼電器K的線圈連接至復(fù)位開關(guān)， 可控硅SCR的陰極接地，在常閉繼電器K的線圈上并聯(lián)二極管D3，二極管D3的陰極與復(fù)位 開關(guān)相連。當(dāng)電流超過比較電路的設(shè)定值，且超過延遲時間，控制電路控制常閉繼電器K斷 開線路。所述主控開關(guān)采用常閉繼電器K，控制電路與常閉繼電器K的線圈連接，負(fù)載L經(jīng) 常閉繼電器K的常閉觸點(diǎn)與檢測電路連接，功率大小可參照機(jī)動車輛電器的功率。所述復(fù)位開關(guān)為常閉開關(guān)，一端接電瓶正和負(fù)載L，另一端通過二極管D2連接三 相穩(wěn)壓電源U2的輸入端。三相穩(wěn)壓電源Ul的輸入端連接電解電容C3，三相穩(wěn)壓電源Ul的 輸出端連接電容C4。有益效果本發(fā)明提供的機(jī)動車防失火裝置與現(xiàn)有車輛電器及線路系統(tǒng)完全兼 容，選用了帶有真差動輸入的四運(yùn)算放大器集成了檢測電路、比較電路和延時電路，不僅減 小體積，安裝方便，還提高了電路的可靠性，采用常閉繼電器可承受當(dāng)機(jī)動車輛出現(xiàn)故障時 產(chǎn)生的高達(dá)上萬伏的電火花，減少繼電器動作引起的燒蝕，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

圖1為本發(fā)明的電路連接框圖；圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。如圖1所示，本發(fā)明的機(jī)動車防失火裝置包括檢測電路、比較電路、延時電路、控 制電路、主控開關(guān)和復(fù)位開關(guān)，檢測電路將線路中的電流信號放大并傳遞到比較電路，比較 電路通過與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)延時電路將信號傳遞到控制電路，主控開關(guān)采用常閉繼電 器，型號為JQX-60。結(jié)合圖1和圖2，檢測電路、比較電路和延時電路由一個四運(yùn)算放大器Ul集合而成，型號為LM324，四運(yùn)算放大器Ul的每個運(yùn)算放大器的正電源端與三相穩(wěn)壓電源的電源 輸出端連接，負(fù)電源端接地，三相穩(wěn)壓電源采用CW7805提供穩(wěn)定電壓。檢測電路包括運(yùn)算放大器UlA和檢測電阻Rs(0. 5m Ω )，運(yùn)算放大器UlA設(shè)置為線 性放大器，運(yùn)算放大器UlA的正相輸入端分別與常閉繼電器K的觸點(diǎn)和檢測電阻Rs連接， 檢測電阻Rs的另一端與電瓶負(fù)接地，所述檢測電路設(shè)置有偏置電阻Rl(9. 1K)和R2( 100K)。 當(dāng)線路出現(xiàn)故障時，檢測電阻Rs在運(yùn)算放大器UlA的正相輸入端產(chǎn)生檢測電壓，經(jīng)放大運(yùn) 算器UlA的輸出端將信號放大、傳送到比較電路，其輸出電壓和負(fù)載L電流成正比。比較電路包括設(shè)置為比較器的運(yùn)算放大器UlB和運(yùn)算放大器U1C，運(yùn)算放大器UlB 和運(yùn)算放大器UlC的正相輸入端連接UlA的輸出端，運(yùn)算放大器UlB通過設(shè)置分壓電阻R3 (100K)和R4 (12K)得到比較電壓U1，U1與檢測電路傳遞的信號進(jìn)行比較后，輸出高電平， 運(yùn)算放大器UlC的反相輸入端通過設(shè)置分壓電阻R5 (100K)、R6 (6. 2K)得到比較電壓U2， 運(yùn)算放大器UlC將U2與檢測電路傳遞的信號進(jìn)行比較后，輸出高電平，運(yùn)算放大器UlB的 輸出端通過電阻R7連接到控制電路三極管Ql (型號N5551)的基極。延時電路包括運(yùn)算放大器U1D、電容Cl、電阻R8 (1M)、R9和二極管Dl (型號 1N4004)，運(yùn)算放大器UlD設(shè)置為比較器，運(yùn)算放大器UlD的正相輸入端通過電阻R8連接運(yùn) 算放大器UlC的輸出端，二極管Dl的陽極連接運(yùn)算放大器UlD的正相輸入端，陰極連接運(yùn) 算放大器UlC的輸出端，電容Cl的一端連接運(yùn)算放大器UlD的正相輸入端，電容Cl的另一 端接地，運(yùn)算放大器UlD的輸出端通過電阻R9連接到控制電路三極管Ql的基極，運(yùn)算放大 器UlD的反相輸入端通過設(shè)置分壓電阻RlO (100K)和Rll (51K)得到翻轉(zhuǎn)比較電壓U3，運(yùn) 算放大器UlD將U3與運(yùn)算放大器UlC輸出的信號比較，實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，輸出高電平。由于車輛 啟動時電機(jī)會瞬間產(chǎn)生非常大的堵轉(zhuǎn)電流，為防止檢測電路誤認(rèn)為是線路故障做出錯誤操 作，延時電路延時0. 2 0. k?？刂齐娐钒ㄈ龢O管Ql (型號N5551)、三極管Q2 (型號N5551)、可控硅SCR、電阻 R12 (9. 1K)、電阻 R13 (9. 1K)、二極管 D2 (型號 1N4004)、二極管 D3 (型號 1N4004)和電容 C2，三極管Ql的集電極連接三極管Q2的基極，三極管Q2的集電極與可控硅SCR的門極和 電容C2連接，電容C2的另一端接地，三極管Ql和Q2的發(fā)射極接地，可控硅SCR的陰極接 地，三極管Q1、三極管Ql的集電極串接電阻R12、三極管Q2的集電極串接電阻R13共同連 接到二極管D2的陰極，二極管D2的陽極連接復(fù)位開關(guān)，R12、R13為型號相同的電阻，可控 硅SCR的陽極經(jīng)控制電路中常閉繼電器K的線圈連接至復(fù)位開關(guān)，陰極接地，在常閉繼電器 K的線圈上并聯(lián)二極管D3，二極管D3的陰極與復(fù)位開關(guān)相連。當(dāng)UlB和UlD都輸出高電平 時，Ql導(dǎo)通，Q2截止，觸發(fā)可控硅SCR導(dǎo)通，常閉繼電器K工作，常閉觸點(diǎn)打開使線路斷開。復(fù)位開關(guān)為常閉開關(guān)，選用SW-PB輕觸按鍵，常閉開關(guān)一端接電瓶正和負(fù)載L，另 一端通過二極管D2連接三相穩(wěn)壓電源U2的輸入端。當(dāng)按下復(fù)位開關(guān)后，三相穩(wěn)壓電源斷 電，常閉繼電器K的線圈中沒有電流通過，觸點(diǎn)閉合，電瓶恢復(fù)正常工作。當(dāng)線路正常工作 時，運(yùn)算放大器U1B、U1C和UlD的反相輸入端為高電平，輸出低電平，Ql截止，Q2導(dǎo)通，SCR 截止，常閉繼電器K保持閉合。作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，設(shè)置分壓電阻R4、R6、R11，電容Cl為可調(diào)，即能實(shí)現(xiàn)對 額定電路、最大電流和延遲時間的控制。各元器件型號及說明[0024]四運(yùn)放LM324，其價格便宜，是帶有真差動輸入的四運(yùn)算放大器。與單電源應(yīng)用場 合的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，它有一些顯著優(yōu)點(diǎn)該四運(yùn)算放大器可以工作在低至3. OV高達(dá) 32V的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一，共模輸入范圍包括負(fù)電源，因而 消除了在許多應(yīng)用場合中采用外部偏置元件的必要性，輸出電壓范圍也包含負(fù)電源電壓。二極管Dl為穩(wěn)壓管，D2起到保護(hù)繼電器作用，可防止繼電器斷開后產(chǎn)生的反向電 壓，D3為整流管。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種機(jī)動車防失火裝置，其特征在于，所述機(jī)動車防失火裝置包括檢測電路、比較電 路、延時電路、控制電路、主控開關(guān)和復(fù)位開關(guān)，檢測電路將線路中的電流信號放大并傳遞 到比較電路，比較電路通過與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)延時電路將信號傳遞到控制電路，檢測電 路、比較電路和延時電路由一個四運(yùn)算放大器Ul集合而成，主控開關(guān)是常閉繼電器K，控制 電路與常閉繼電器K的線圈連接，負(fù)載L經(jīng)常閉繼電器K的常閉觸點(diǎn)與檢測電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動車防失火裝置，其特征在于所述檢測電路包括運(yùn)算放 大器UlA和檢測電阻Rs，運(yùn)算放大器UlA的正相輸入端分別與常閉繼電器K的觸點(diǎn)和檢測 電阻Rs連接，檢測電阻Rs的另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動車防失火裝置，其特征在于所述比較電路包括運(yùn)算放 大器UlB和運(yùn)算放大器U1C，運(yùn)算放大器UlB和運(yùn)算放大器UlC的正相輸入端連接UlA的輸 出端，運(yùn)算放大器UlB和運(yùn)算放大器UlC的反相輸入端設(shè)置有分壓電阻，運(yùn)算放大器UlB的 輸出端通過電阻R7連接到控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動車防失火裝置，其特征在于所述延時電路包括運(yùn)算放 大器U1D、電容Cl、電阻R8、電阻R9和二極管Dl，運(yùn)算放大器UlD的正相輸入端通過電阻R8 連接運(yùn)算放大器UlB的輸出端，二極管Dl的陽極連接運(yùn)算放大器UlD的正相輸入端，二極 管Dl的陰極連接運(yùn)算放大器UlC的輸出端，電容Cl的一端連接運(yùn)算放大器UlD的正相輸入 端，電容Cl的另一端接地，運(yùn)算放大器UlD的反相輸入端設(shè)置有分壓電阻，運(yùn)算放大器UlD 的輸出端通過電阻R9連接到控制電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的機(jī)動車防失火裝置，其特征在于所述延時電路通過運(yùn) 算放大器UlD翻轉(zhuǎn)延時0. 2^0. k。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4所述的機(jī)動車防失火裝置，其特征在于所述控制電路包括 三極管Ql、三極管Q2、電阻R12、電阻Rl3、可控硅SCR、二極管D2、二極管D3和電容C2，三極 管Ql的基極與控制電路和延時電路連接，三極管Ql的集電極連接三極管Q2的基極，三極 管Q2的集電極與可控硅SCR的門級和電容C2連接，電容C2的另一端接地，三極管Ql和三 極管Q2的發(fā)射極接地，可控硅SCR的陰極接地，三極管Ql的集電極串接電阻R12、三極管 Q2的集電極串接電阻R13共同連接到二極管D2的陰極，二極管D2的陽極連接復(fù)位開關(guān)，可 控硅SCR的陽極經(jīng)控制電路中常閉繼電器K的線圈連接至復(fù)位開關(guān)，可控硅SCR的陰極接 地；在常閉繼電器K的線圈上并聯(lián)二極管D3，二極管D3的陰極與復(fù)位開關(guān)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)動車防失火裝置，其特征在于所述復(fù)位開關(guān)為常閉開關(guān)， 一端接電源和負(fù)載L，另一端接三相穩(wěn)壓電源U2的輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種機(jī)動車防失火裝置，該裝置包括檢測電路、比較電路、延時電路、控制電路、主控開關(guān)和復(fù)位開關(guān)，檢測電路將線路中的電流信號放大并傳遞到比較電路，比較電路通過與設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)延時電路將信號傳遞到控制電路，檢測電路、比較電路和延時電路由四運(yùn)算放大器集合而成，主控開關(guān)是常閉繼電器。本實(shí)用新型提供的機(jī)動車防失火裝置與現(xiàn)有車輛電器及線路系統(tǒng)完全兼容，選用了四運(yùn)算放大器，不僅減小體積，安裝方便，還提高了電路的可靠性，采用常閉繼電器可承受當(dāng)機(jī)動車輛出現(xiàn)故障時產(chǎn)生的高達(dá)上萬伏的電火花，減少繼電器動作引起的燒蝕，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號B60L3/04GK201901005SQ201020679099
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者周元生 申請人:南京金城機(jī)械有限公司