應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路的製作方法

2023-05-22 01:26:01

專利名稱：應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路。
背景技術：
汽車用鉛酸蓄電池是汽車運行，尤其是汽車啟動的重要部件，為了保證汽車正常使用，通常需要配置一臺「應急啟動電源」(JUMPSTART POWER)以便應急之用；而應急啟動電源的電池配置都是以鉛酸蓄電池為主，通常用戶在使用時容易極性反接或不小心正負兩極相碰造成電池燒毀、熱爆裂、火災或人身傷害。目前市場上的「應急啟動電源」普遍存在著以下問題
1、無過電流、輸出短路保護功能；
2、無蓄電池過熱保護、無間隔連續多次啟動保護功能。3、無過電流、蓄電池過熱、輸出短路解除熔絲自恢復功能。

發明內容
本發明提供的一種應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路，具有過電流、蓄電池過熱、輸出短路熔絲自動斷開保護以及過電流、蓄電池過熱、輸出短路解除熔絲自恢復功能。為了達到上述目的，本發明提供一種應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路，該電路與蓄電池電路連接，該電路包含與蓄電池的正負極串聯的自恢復熔絲電路和大電流開關電路，還包含電流檢測電路、計時電路和狀態指示電路。蓄電池的負極與自恢復熔絲電路相連，自恢復熔絲電路與電流檢測電路和狀態指示電路相連，蓄電池的正極與大電流開關相連，大電流開關與計時電路和狀態指示電路相連，狀態指示電路與計時電路相連，同時與蓄電池的負極相連，構成系統動態迴路。工作時，應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路與蓄電池連接後，再連接到汽車啟動系統，大電流開關閉合，使得迴路閉合，蓄電池可以提供數佰安培大電流流經自恢復熔絲電路及向汽車啟動系統提供電能量，當電路中的電流超過自恢復熔絲電路的額定電流時，自恢復熔絲電路斷開，電路停止放電。放電過程中，電流檢測電路檢測放電電壓信號及放電過程中蓄電池電壓的變化信號，將信號進行放大和模/數轉換後，傳遞給計時電路和狀態指示電路，若蓄電池電路電壓小於設定電壓的時間達到了計時電路的設定時間，則計時電路發出關斷信號給大電流開關，控制大電流開關關斷，狀態指示電路顯示電路的實時狀態。自恢復熔絲電路的原理自恢復熔絲電路由納米導電晶體材料製造，納米導電晶體隨樹脂基連結形成鏈狀導電通路，自恢復熔絲正常工作；當電路發生短路或者過載時，流經自恢復熔絲的大電流使其集溫升高，當達到居裡溫度時，其態密度迅速減小，相變增大， 內部的導電鏈路呈雪崩態變或斷裂，保險絲呈階躍式遷到高阻態，電流被迅速夾斷，從而對電路進行快速，準確的限制和保護，其微小的電流使自恢復熔絲一直處於保護狀態，當斷電和故障排除後，其集溫降低，態密度增大，相變復原納米晶體還原成鏈狀導電通路，自恢復熔絲恢復為正常狀態，達成保護設備及人身安全的目標；無需人工更換。本發明具有過電流、蓄電池過熱、輸出短路熔絲自動斷開保護以及過電流、蓄電池過熱、輸出短路解除熔絲自恢復功能。


圖1是本發明提供的應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路的電路框圖。
具體實施例方式以下根據圖1，具體說明本發明的較佳實施例。如圖1所示，一種應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路，該電路與蓄電池6電路連接，該電路包含與蓄電池的正負極串聯的自恢復熔絲電路1和大電流開關電路2，還包含電流檢測電路3、和狀態指示電路5。蓄電池6的負極與自恢復熔絲電路1相連，自恢復熔絲電路1與電流檢測電路3 和狀態指示電路5相連，蓄電池6的正極與大電流開關2相連，大電流開關2與計時電路4 和狀態指示電路5相連，狀態指示電路5與計時電路4相連，同時與蓄電池6的負極相連， 構成系統動態迴路。電流檢測電路3的型號為LMV324M，計時電路4的型號為CPU ATMEGA32-16AU。工作時，應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路與蓄電池6連接後，再連接到汽車啟動系統，大電流開關2閉合，使得迴路閉合，蓄電池6可以提供數佰安培(AMP) 大電流流經自恢復熔絲電路1及向汽車啟動系統提供電能量，當電路中的電流超過自恢復熔絲電路1的額定電流時，自恢復熔絲電路1斷開，電路停止放電。放電過程中，電流檢測電路3檢測放電電壓信號及放電過程中蓄電池電壓的變化信號，將信號進行放大和模/數轉換後，傳遞給計時電路4和狀態指示電路5，若蓄電池電路電壓小於設定電壓的時間達到了計時電路4的設定時間，則計時電路4發出關斷信號給大電流開關2，控制大電流開關2 關斷，狀態指示電路5顯示電路的實時狀態。自恢復熔絲電路1的原理自恢復熔絲電路1由納米導電晶體材料製造，(例如自恢復熔絲由高科技聚合樹脂及納米導電晶粒經特殊工藝加工製成，而納米導電晶體材料在自恢復保險絲行業也得到了廣泛應用，只不過自恢復保險絲行業技術水平僅限於18A以內的中小電流自恢復保險絲相關產品，無法突破大電流。)納米導電晶體隨樹脂基連結形成鏈狀導電通路，自恢復熔絲正常工作；當電路發生短路或者過載時，流經自恢復熔絲的大電流使其集溫升高，當達到居裡溫度時，其態密度迅速減小，相變增大，內部的導電鏈路呈雪崩態變或斷裂，保險絲呈階躍式遷到高阻態，電流被迅速夾斷，從而對電路進行快速，準確的限制和保護，其微小的電流使自恢復熔絲一直處於保護狀態，當斷電和故障排除後，其集溫降低，態密度增大，相變復原納米晶體還原成鏈狀導電通路，自恢復熔絲恢復為正常狀態， 達成保護設備及人身安全的目標；無需人工更換。在一個典型的實施例中
1、當電流檢測電路3檢測到蓄電池的電路電壓持續5秒端電壓小於7. 5V時，計時電路
44發出一個關斷信號給大電流開關2，大電流開關2將被強制關閉。2、當蓄電池6提供的大電流流經自恢復熔絲電路1，並超過自恢復熔絲電路1額定電流的309Γ50%時，自恢復熔絲電路1迅速在廣5秒之內自動斷開。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路，該電路與蓄電池(6)電路連接，其特徵在於，該電路包含與蓄電池的正負極串聯的自恢復熔絲電路(1)和大電流開關電路(2)，還包含電流檢測電路(3)、計時電路(4)和狀態指示電路(5)；蓄電池(6)的負極與自恢復熔絲電路(1)相連，自恢復熔絲電路(1)與電流檢測電路 (3)和狀態指示電路(5)相連，蓄電池(6)的正極與大電流開關(2)相連，大電流開關(2)與計時電路(4)和狀態指示電路(5)相連，狀態指示電路(5)與計時電路(4)相連，同時與蓄電池(6)的負極相連，構成系統動態迴路。
2.如權利要求1所述的應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路，其特徵在於，所述的自恢復熔絲電路(1)由納米導電晶體材料製造。
全文摘要
一種應急動力啟動電源過流與短路自動保護恢復電路，該電路與蓄電池電路連接，該電路包含與蓄電池的正負極串聯的自恢復熔絲電路和大電流開關電路，還包含電流檢測電路、計時電路和狀態指示電路。當電路中的電流超過自恢復熔絲電路的額定電流時，自恢復熔絲電路斷開，電路停止放電。放電過程中，若蓄電池電路電壓小於設定電壓的時間達到了計時電路的設定時間，則計時電路發出關斷信號給大電流開關，控制大電流開關關斷，狀態指示電路顯示電路的實時狀態。本發明具有過電流、蓄電池過熱、輸出短路熔絲自動斷開保護以及過電流、蓄電池過熱、輸出短路解除熔絲自恢復功能。
文檔編號H02H3/08GK102222883SQ201110176150
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月28日 優先權日2011年6月28日
發明者俞偉民, 向衝, 唐凌傑, 範曄平 申請人:上海廣為拓浦電源有限公司, 上海廣為電器工具有限公司, 上海廣為美線電源電器有限公司