一種鉛酸蓄電池的保護裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電池保護裝置領(lǐng)域，具體是指一種鉛酸蓄電池的保護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動車使用的迅猛增加，安全問題得到廣泛關(guān)注。鉛酸蓄電池(可簡稱蓄電池)在電動車等相關(guān)產(chǎn)品中的使用最為廣泛，但存在的隱患也最具代表性。一方面，鉛酸蓄電池在長期的使用過程中存在安全隱患，如充電時間過長、充電器使用錯誤等都可能造成電池內(nèi)部釋放大量氣體、內(nèi)壓升高而導(dǎo)致電池膨脹變形甚至爆炸起火而造成隱患；另一方面，車輛中鉛酸蓄電池經(jīng)常被盜成為車輛擁有者新的煩惱。因此，需要針對鉛酸蓄電池的防爆、防燃、防盜，提出一種鉛酸蓄電池的保護裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種鉛酸蓄電池的保護裝置，有效解決鉛酸蓄電池在使用過程中的防爆、防燃、防盜問題。
[0004]本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種鉛酸蓄電池的保護裝置，包括連接線和依次連接的充電插頭、保護板、蓄電池連接頭；所述保護板為設(shè)置有安裝槽、線槽和保護電路的扁平狀鋁合金板，安裝槽設(shè)置在保護板的中心，線槽連通安裝槽與保護板的邊緣，用于電連的連接線埋設(shè)于槽中并將保護電路串聯(lián)在充電插頭和蓄電池連接頭之間；所述保護電路包括電連的主控單元、響應(yīng)單元、報警單元和微電源模塊，主控單元、響應(yīng)單元、微電源模塊均設(shè)置在安裝槽中，報警單元設(shè)置在保護板上端面，主控單元串聯(lián)在保護電路的主線中，響應(yīng)單元與主控單元并聯(lián)，微電源模塊向報警單元供電；所述主控單元包括串聯(lián)在主線中的溫控模塊和壓力模塊。
[0005]本實用新型中充電插頭、保護板、蓄電池連接頭依次連接，充電插頭與充電器連接，蓄電池連接頭與蓄電池連接，市電經(jīng)充電器轉(zhuǎn)換成蓄電池充電使用的標(biāo)準(zhǔn)電壓；電源通過充電插頭、保護板的保護電路、蓄電池連接頭向蓄電池充電。蓄電池充電時，由經(jīng)充電器轉(zhuǎn)換的電源向保護電路提供工作電壓；蓄電池放電時，由蓄電池向保護電路提供工作電壓。所述保護電路中主控單元串聯(lián)在主線中，主要用于防爆的溫控模塊自然狀態(tài)下導(dǎo)通，超溫時斷開；主要用于防盜的壓力模塊自然狀態(tài)下導(dǎo)通，失壓時斷開。所述響應(yīng)單元用于監(jiān)測主控單元狀態(tài)，一旦主控單元斷電，響應(yīng)單元迅速觸發(fā)報警單元進行報警提醒。所述微電池模塊用于單獨向報警單元供電，可以是紐扣電池、5號電池等能提供安全電壓的微電源，其作用是在主控單元斷電的情況下確保報警單元依舊可以被觸發(fā)而發(fā)出報警信息。
[0006]所述溫控模塊主要通過對溫度變化的感應(yīng)防止蓄電池內(nèi)部溫度過高而爆炸；壓力模塊主要通過對壓力變化的感應(yīng)防止蓄電池從外殼取出而被盜。所述保護電路的主體安裝在保護板中，利用設(shè)置在保護板中部的安裝槽將溫控模塊和壓力模塊固定在與蓄電池中部對應(yīng)的位置并使其感應(yīng)端與蓄電池外表面緊緊貼合。根據(jù)蓄電池膨脹時外表面中部升溫最高且凸起最明顯的特點，保證主控單元工作的靈敏度和穩(wěn)定性。另一方面，溫控模塊和壓力模塊的連接線埋設(shè)在線槽中，既節(jié)約空間，又避免夾在隔板與蓄電池之間受磨損。
[0007]使用本實用新型對蓄電池進行防爆、防燃、防盜保護時，將保護板插入相鄰蓄電池中間的夾縫中或蓄電池與盒體的夾縫中，保證溫控模塊的感應(yīng)端以及壓力模塊的感應(yīng)端與蓄電池外表面的中部緊密貼合；然后蓄電池連接頭與鉛酸蓄電池連接，充電插頭與電源連接。正常狀態(tài)下，溫控模塊、壓力模塊均導(dǎo)通即保護電路的主線導(dǎo)通，電源可通過保護裝置向蓄電池正常充電。正常狀態(tài)下，保護電路的主控單元始終存在工作電壓而不會觸發(fā)報警單元，只有主控單元斷電時才會觸發(fā)報警單元:
[0008]一方面，蓄電池充電狀態(tài)下電源向保護電路提供工作電壓，當(dāng)電源持續(xù)向蓄電池充電導(dǎo)致蓄電池過充等情況時，蓄電池內(nèi)部的溫度會持續(xù)上升導(dǎo)致溫控模塊感應(yīng)端檢測到超溫狀態(tài)而斷開，充電停止并報警；當(dāng)蓄電池出現(xiàn)松動滑脫或被拆除等情況時，蓄電池表面與壓力模塊產(chǎn)生間隙導(dǎo)致壓力模塊檢測端失壓而斷開，充電停止并報警。溫度過高時充電停止可有效防止繼續(xù)充電導(dǎo)致電池爆炸的情況；蓄電池松動滑脫時充電停止可有效防止電源直接沖擊保護電路內(nèi)的元器件；同時，主控單元斷電會觸發(fā)報警單元進行報警提示。
[0009]另一方面，蓄電池放電狀態(tài)下蓄電池向保護電路提高工作電壓，蓄電池被移除而導(dǎo)致壓力模塊感應(yīng)端檢測到失壓狀態(tài)而斷開，充電停止并報警。此功能可在車輛中整組蓄電池或單節(jié)蓄電池被移除時及時發(fā)出報警信號提醒車主，同時震懾偷盜者。
[0010]進一步地，所述溫控模塊包括溫控開關(guān)K1，壓力模塊包括壓力開關(guān)K2，溫控開關(guān)Kl與壓力開關(guān)K2串聯(lián)；所述響應(yīng)單元包括二極管D1、第一電阻Rl)、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、電容Cl、晶體管Tl和場效應(yīng)管Ml，第二電阻R2、第三電阻R3串聯(lián)后先與電容Cl并聯(lián)再與二極管D1、第一電阻R1、第四電阻R4串聯(lián)；所述晶體管Tl的基極b連接在第二電阻R2、第三電阻R3之間的節(jié)點，晶體管Tl的集電極c與場效應(yīng)管Ml的柵極G連接；所述場效應(yīng)管Ml的漏極D或源極S與報警單元連接。
[0011]所述二極管Dl具有半波整流作用，因而進入晶體管Tl的是脈沖直流信號。流經(jīng)主控單元的電流經(jīng)過二極管Dl半波整流，與第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4串聯(lián)組成分壓器，第三電阻R3上分得較小電壓以控制晶體管Tl和場效應(yīng)管Ml的工作狀態(tài)，一旦主控單元斷電或電壓太低，報警單元就會被觸發(fā)而發(fā)出報警提醒。
[0012]當(dāng)主控單元正常導(dǎo)通時，第三電阻R3上的電壓能保持晶體管Tl的導(dǎo)通，場效應(yīng)管Ml截止；當(dāng)主控單元斷電或電壓低于限定值時，第三電阻R3兩端的電壓降到低于晶體管Tl導(dǎo)通所需的門檻值，晶體管Tl截止而場效應(yīng)管Ml的柵極G的電壓升高至場效應(yīng)管Ml導(dǎo)通，報警單元通電而被觸發(fā)。
[0013]進一步地，所述溫控開關(guān)Kl為雙金屬片閃動式溫控開關(guān)，包括開關(guān)盒、接線端子、動觸片、動觸頭、靜觸片、感溫片和底座；所述接線端子分別與動觸片、靜觸片連接并伸出開關(guān)盒；所述動觸片與感溫片連接并固定在底座的頂端，動觸片的自由端為動觸頭；所述靜觸片固定在底座的底端；所述感溫片為蝶形感溫片并與開關(guān)盒內(nèi)壁連接。
[0014]本實用新型采用雙金屬片閃動式溫控開關(guān)，感溫片為雙金屬元件，正常工作時感溫片處于自由狀態(tài)，動觸頭與靜觸片閉合而電路導(dǎo)通。當(dāng)電池過分發(fā)熱導(dǎo)致溫度超過設(shè)定的安全值時，感溫片因兩種金屬導(dǎo)熱變形不同而彎曲并推動動觸片使動觸頭與靜觸片分離，切斷電源，停止充電，以此防止蓄電池過度膨脹而爆炸。溫控開關(guān)的工作原理為公知技術(shù)故不再贅述。
[0015]進一步地，所述壓力開關(guān)K2為膜片式壓力開關(guān)，包括動膜片、定膜片、回力彈簧和壓力開關(guān)主體；所述動膜片包括上膜片、下膜片和連接上膜片與下膜片的連接柱；所述回力彈簧套接在動膜片的連接柱上，回力彈簧的頂端固定在壓力開關(guān)主體的內(nèi)頂面，回力彈簧的底端與下膜片連接。
[0016]本實用新型采用膜片式壓力開關(guān)，動膜片為壓力開關(guān)的感應(yīng)端，動膜片的上膜片位于壓力開關(guān)主體外側(cè)，動膜片的下膜片位于壓力開關(guān)主體內(nèi)側(cè)，回力彈簧套接在動膜片的連接柱上且兩端分別與壓力開關(guān)主體內(nèi)腔的底部、下膜片連接，定膜片位于壓力開關(guān)主體內(nèi)腔的底部。所述定膜片和動膜片分別設(shè)置有連接端，自由狀態(tài)時，動膜片的下膜片與定膜片之間保持一段距離而不接觸，壓力開關(guān)斷開。壓力開關(guān)安裝時，上膜片與蓄電池表面抵觸，推動下膜片與定膜片接觸且回力彈簧被拉伸，壓力開關(guān)閉合。若蓄電池松動或被移除，上膜片受到的壓力變小甚至消失，下膜片在回力彈簧的恢復(fù)力作用下發(fā)生相對位移，當(dāng)位移量超出觸點行程，壓力開關(guān)斷開。壓力開關(guān)的斷開導(dǎo)致保護電路主線路的斷電，響應(yīng)單元立刻響應(yīng)并觸發(fā)報警單元進行報警提示。若蓄電池被盜，則本實用新型將迅速做出報警提示，一方面提醒車主，另一方面震懾偷盜者。
[0017]進一步地，所述壓力開關(guān)主體的材質(zhì)采用鍍鋅鋼或鋁合金。采用鍍鋅鋼或鋁合金材料，具有較好的耐腐蝕性。
[0018]進一步地，所述報警單元包括燈光提示裝置和聲音提示裝置。
[0019]本實用新型中溫控開關(guān)或壓力開關(guān)的斷開會導(dǎo)致保護電路中主控單元的斷電，響應(yīng)單元迅速響應(yīng)并觸發(fā)報警單元進行報警提示。燈光提示裝置從視覺上進行報警提示，聲音提示裝置從聽覺上進行報警提示，雙重提示確保使用者可以及時發(fā)現(xiàn)車輛正處于較危險的狀況中而做出合適的反應(yīng)。聲音提示裝置可以為語音警示