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鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào)警裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及鐵路機(jī)車的改進(jìn)，具體是一種鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào)警裝置。提高了鐵路機(jī)車的運(yùn)行安全，提供了一種鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào)警裝置。包括輸入回路、電壓檢測電路、語音報(bào)警電路及工作電源；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，應(yīng)用方便，可有效避免因蓄電池欠壓而造成的蓄電池?fù)p壞和機(jī)破事故發(fā)生，對機(jī)車運(yùn)用可靠性有一定程度的提升，具有極好的經(jīng)濟(jì)性和社會效益，可應(yīng)用于各型韶山型電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車上。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及鐵路機(jī)車的改進(jìn)，具體是一種鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào)警裝置。 鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào)警裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有蓄電池欠壓報(bào)警裝置采用蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，無明確提示，易與其它報(bào)警裝置 混淆；且結(jié)構(gòu)簡單，未采用單片機(jī)結(jié)構(gòu)，不利于報(bào)警參數(shù)調(diào)整、功能擴(kuò)展和軟件升級。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型為了提高鐵路機(jī)車的運(yùn)行安全，提供了一種鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào) 警裝置。
[0004] 本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào)警裝置，包括 輸入回路、電壓檢測電路、語音報(bào)警電路及工作電源；
[0005] 輸入回路由正極輸入端經(jīng)二極管D6、濾波電容CX1、保險(xiǎn)絲F1與負(fù)極輸入端串聯(lián) 構(gòu)成，濾波電容CX1并聯(lián)有濾波器LF1，濾波器LF1的兩輸出端間串聯(lián)有濾波電容CX2與濾 波電容C1的并聯(lián)支路，濾波器LF1和濾波電容CXI、CX2構(gòu)成共模抑制濾波器；
[0006] 電壓檢測電路包含比較器N1、光電耦合器N2、由電阻R11A和可調(diào)電阻RP1串聯(lián)構(gòu) 成的電壓取樣支路；電壓取樣支路與濾波電容CX1并聯(lián)，電阻R11A、電阻RP1之間的連接節(jié) 點(diǎn)與比較器N1的同相端連接，并經(jīng)電阻R15A與比較器N1的輸出端連接；比較器N1的反相 端與工作電源連接；光電耦合器N2中發(fā)光二極管的陰極與比較器N1的輸出端連接，陽極經(jīng) 電阻R9A與工作電源連接；
[0007] 語音報(bào)警電路包含單片機(jī)U1A、由語音芯片U2A和揚(yáng)聲器SPK構(gòu)成的語音模塊、報(bào) 警指示用發(fā)光二極管VI、靜音鍵S1 ;
[0008] 光電耦合器N2中光敏三極管的發(fā)射極接地，集電極經(jīng)電阻R8A與工作電源連接， 并經(jīng)由非門U3A、非門U3B串聯(lián)構(gòu)成的雙非門串聯(lián)支路與單片機(jī)U1A連接，非門U3B的輸出 端經(jīng)電阻R7A與工作電源連接；
[0009] 靜音鍵S1-端經(jīng)電阻R1A與工作電源連接，另一端接地；電阻R1A、靜音按鈕S1之 間的連接節(jié)點(diǎn)經(jīng)由非門U3D、非門U3E串聯(lián)構(gòu)成的雙非門串聯(lián)支路與單片機(jī)U1A連接；
[0010] 發(fā)光二極管VI的陰極與單片機(jī)U1A連接，陽極經(jīng)電阻R3A與工作電源連接；
[0011] 語音模塊與單片機(jī)U1A連接。其中，濾波器LF1和電容CXI、CX2構(gòu)成的共模抑制 濾波器可將電源產(chǎn)生的噪聲及輸入電源噪聲隔離。
[0012] 使用時(shí)，將本實(shí)用新型所述報(bào)警裝置輸入回路的正、負(fù)極輸入端與機(jī)車的蓄電池 連接。在報(bào)警裝置工作后，對機(jī)車蓄電池電壓(機(jī)車運(yùn)用工況下為蓄電池與電源柜并聯(lián)輸出 的電壓，以下為敘述方便考慮，仍統(tǒng)一稱為"機(jī)車蓄電池電壓"）可以一直進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。當(dāng) 機(jī)車蓄電池電壓處于欠壓狀態(tài)時(shí)，電壓檢測電路的比較器N1將輸出低電平，光電稱合器N2 中發(fā)光二極管發(fā)光，光電耦合器N2中光敏三極管感光導(dǎo)通，進(jìn)而在集電極產(chǎn)生觸發(fā)信號， 觸發(fā)信號經(jīng)雙非門串聯(lián)支路整形后，送至單片機(jī)U1A，由單片機(jī)U1A觸發(fā)報(bào)警燈閃爍、語音 模塊發(fā)出報(bào)警語音，提醒司機(jī)注意，采取措施，防止意外的發(fā)生。在獲知報(bào)警信息后，司機(jī)如 有需要，可以按下靜音鍵S1，觸發(fā)單片機(jī)U1A，使單片機(jī)U1A控制語音模塊靜音，僅屏蔽語 音，通過發(fā)光二極管VI閃爍提示蓄電池欠壓，以方便司機(jī)或工作人員在安靜的環(huán)境下進(jìn)行 工作。
[0013] 所述工作電源可以直接采用干電池提供，或者由機(jī)車的車載蓄電池提供；在以 電機(jī)車的車載蓄電池提供時(shí)，所述工作電源可以采用如下電路實(shí)現(xiàn)，包含高頻變壓器T1、 CLC π型濾波器、開關(guān)器件U1及其控制電路、由電阻R1和發(fā)光二極管LED1串聯(lián)構(gòu)成的工作 狀態(tài)指示電路；
[0014] 高頻變壓器Τ1的初級線圈與開關(guān)器件U1串聯(lián)，且串聯(lián)支路與輸入回路中的濾波 電容C1并聯(lián)；高頻變壓器Τ1的第一次級線圈經(jīng)穩(wěn)壓二極管D4與CLC π型濾波器連接，第 二次級線圈與穩(wěn)壓二極管D3、電容C4串聯(lián)形成回路；工作狀態(tài)指示電路與CLC π型濾波器 輸出端連接；
[0015] 開關(guān)器件U1的控制電路包括光電耦合器U2、比較器U3、由電阻R5和電阻R6串聯(lián) 構(gòu)成的電壓取樣支路；電壓取樣支路與CLC π型濾波器的輸出端連接，電阻R5、電阻R6之 間的連接節(jié)點(diǎn)與比較器U3的同相端連接，比較器U3的反相端與比較器U3的輸出端連接； 光電耦合器Ν2中發(fā)光二極管的陰極與比較器U3的輸出端連接，陽極經(jīng)電阻R8與CLC π型 濾波器的輸出端連接；光電耦合器U2中光敏三極管的發(fā)射極與開關(guān)器件U1的控制端連接， 穩(wěn)壓二極管D3、電容C4之間的連接節(jié)點(diǎn)與光電耦合器U2中光敏三極管的集電極連接。
[0016] 該工作電源由開關(guān)器件U1的控制電路檢測高頻變壓器Τ1的輸出電壓，依據(jù)高頻 變壓器Τ1的輸出電壓控制開關(guān)器件U 1的導(dǎo)通時(shí)間，調(diào)整高頻變壓器Τ1的輸出電壓，形成 反饋回路，保證穩(wěn)定的電壓輸出，實(shí)現(xiàn)DC/DC高頻變換器，具有輸入電壓范圍寬、體積小、效 率高、可靠性高等特點(diǎn)，可以為本實(shí)用新型所述報(bào)警裝置中的單片機(jī)及其它1C提供穩(wěn)定的 工作電源。所述開關(guān)器件U1可以采用晶體三極管、場效應(yīng)管等等。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用語音提示方式實(shí)施報(bào)警功能，設(shè)計(jì)更為人性化； 機(jī)車在蓄電池單獨(dú)工作時(shí)，蓄電池電壓低于設(shè)定值(用戶可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整）時(shí)，本裝置 及時(shí)進(jìn)行語音和LED燈光報(bào)警，提醒操作者盡快對蓄電池進(jìn)行充電，避免因蓄電池虧電造 成蓄電池?fù)p壞或因控制電路故障造成機(jī)破事故的發(fā)生；在蓄電池與機(jī)車電源柜并聯(lián)工作 時(shí)，能夠?qū)刂齐娐份敵鲭妷哼M(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)控制電路輸出電壓低于設(shè)定值(用戶可根據(jù)需要 進(jìn)行調(diào)整）時(shí)，及時(shí)進(jìn)行語音和LED燈光報(bào)警，提醒乘務(wù)員查找電源柜是否未投入或電源柜 出現(xiàn)故障，避免因蓄電池電壓過低造成機(jī)破事故的發(fā)生，提高機(jī)車運(yùn)用可靠性。本實(shí)用新型 采用單片機(jī)控制，能有效解決語音播放過程中的控制問題，并便于功能升級和維護(hù)。
[0018] 此外，在相應(yīng)軟件支持下，本裝置通過簡單的軟硬件改造并增加相應(yīng)接口，即可通 過對機(jī)車網(wǎng)壓信號等信號判別，確定機(jī)車是在庫內(nèi)還是在網(wǎng)下工作，并能夠根據(jù)網(wǎng)壓情況， 判斷機(jī)車是在過分相狀態(tài)還是電源柜確實(shí)存在故障，并根據(jù)不同工況進(jìn)行智能檢測，以語 音提示進(jìn)行播報(bào)，方便操作者及時(shí)做好相應(yīng)故障處理工作。在具體實(shí)施時(shí)，應(yīng)采用規(guī)范的電 氣接口，以便在各型機(jī)車上進(jìn)行推廣。
[0019] 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，應(yīng)用方便，可有效避免因蓄電池欠壓而造成的蓄電池?fù)p壞 和機(jī)破事故發(fā)生，對機(jī)車運(yùn)用可靠性有一定程度的提升，具有極好的經(jīng)濟(jì)性和社會效益，可 應(yīng)用于各型韶山型電力機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖；

【具體實(shí)施方式】
[0021] 如圖1所示，鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào)警裝置，包括輸入回路、電壓檢測電路、語 音報(bào)警電路及工作電源；輸入回路由正極輸入端經(jīng)二極管D6、濾波電容CX1、保險(xiǎn)絲F1與負(fù) 極輸入端串聯(lián)構(gòu)成，濾波電容CX1并聯(lián)有濾波器LF1，濾波器LF1的兩輸出端間串聯(lián)有濾波 電容CX2與濾波電容C1的并聯(lián)支路，濾波器LF1和濾波電容CXI、CX2構(gòu)成共模抑制濾波器； 電壓檢測電路包含比較器N1、光電耦合器N2、由電阻R11A和可調(diào)電阻RP1串聯(lián)構(gòu)成的電壓 取樣支路；電壓取樣支路與濾波電容CX1并聯(lián)，電阻R11A、電阻RP1之間的連接節(jié)點(diǎn)與比較 器N1的同相端連接，并經(jīng)電阻R15A與比較器N1的輸出端連接；比較器N1的反相端與工作 電源連接；光電耦合器N2中發(fā)光二極管的陰極與比較器N1的輸出端連接，陽極經(jīng)電阻R9A 與工作電源連接；語音報(bào)警電路包含單片機(jī)U1A、由語音芯片U2A和揚(yáng)聲器SPK構(gòu)成的語音 模塊、報(bào)警指示用發(fā)光二極管VI、靜音鍵S1 ;光電耦合器N2中光敏三極管的發(fā)射極接地， 集電極經(jīng)電阻R8A與工作電源連接，并經(jīng)由非門U3A、非門U3B串聯(lián)構(gòu)成的雙非門串聯(lián)支路 與單片機(jī)U1A連接，非門U3B的輸出端經(jīng)電阻R7A與工作電源連接；靜音鍵S1 -端經(jīng)電阻 R1A與工作電源連接，另一端接地；電阻R1A、靜音按鈕S1之間的連接節(jié)點(diǎn)經(jīng)由非門U3D、非 門U3E串聯(lián)構(gòu)成的雙非門串聯(lián)支路與單片機(jī)U1A連接；發(fā)光二極管VI的陰極與單片機(jī)U1A 連接，陽極經(jīng)電阻R3A與工作電源連接；語音模塊與單片機(jī)U1A連接。
[0022] 所述工作電源包含高頻變壓器T1、CLC π型濾波器、開關(guān)器件U1及其控制電路、由 電阻R1和發(fā)光二極管LED1串聯(lián)構(gòu)成的工作狀態(tài)指示電路；高頻變壓器Τ1的初級線圈與開 關(guān)器件U1串聯(lián)，且串聯(lián)支路與輸入回路中的濾波電容C1并聯(lián)；高頻變壓器Τ1的第一次級 線圈經(jīng)穩(wěn)壓二極管D4與CLC π型濾波器連接，第二次級線圈與穩(wěn)壓二極管D3、電容C4串 聯(lián)形成回路；工作狀態(tài)指示電路與CLC π型濾波器輸出端連接；開關(guān)器件U1的控制電路包 括光電耦合器U2、比較器U3、由電阻R5和電阻R6串聯(lián)構(gòu)成的電壓取樣支路；電壓取樣支路 與CLC π型濾波器的輸出端連接，電阻R5、電阻R6之間的連接節(jié)點(diǎn)與比較器U3的同相端連 接，比較器U3的反相端與比較器U3的輸出端連接；光電耦合器Ν2中發(fā)光二極管的陰極與 比較器U3的輸出端連接，陽極經(jīng)電阻R8與CLC π型濾波器的輸出端連接；光電耦合器U2 中光敏三極管的發(fā)射極與開關(guān)器件U1的控制端連接，穩(wěn)壓二極管D3、電容C4之間的連接節(jié) 點(diǎn)與光電耦合器U2中光敏三極管的集電極連接。
【權(quán)利要求】
1. 一種鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào)警裝置，其特征在于：包括輸入回路、電壓檢測電路、 語音報(bào)警電路及工作電源；輸入回路由正極輸入端經(jīng)二極管D6、濾波電容CX1、保險(xiǎn)絲F1與 負(fù)極輸入端串聯(lián)構(gòu)成，濾波電容CX1并聯(lián)有濾波器LF1，濾波器LF1的兩輸出端間串聯(lián)有濾 波電容CX2與濾波電容C1的并聯(lián)支路，濾波器LF1和濾波電容CX1、CX2構(gòu)成共模抑制濾波 器；電壓檢測電路包含比較器N1、光電耦合器N2、由電阻R11A和可調(diào)電阻RP1串聯(lián)構(gòu)成的 電壓取樣支路；電壓取樣支路與濾波電容CX1并聯(lián)，電阻R11A、電阻RP1之間的連接節(jié)點(diǎn)與 比較器N1的同相端連接，并經(jīng)電阻R15A與比較器N1的輸出端連接；比較器N1的反相端與 工作電源連接；光電耦合器N2中發(fā)光二極管的陰極與比較器N1的輸出端連接，陽極經(jīng)電 阻R9A與工作電源連接；語音報(bào)警電路包含單片機(jī)U1A、由語音芯片U2A和揚(yáng)聲器SPK構(gòu)成 的語音模塊、報(bào)警指示用發(fā)光二極管VI、靜音鍵S1 ;光電耦合器N2中光敏三極管的發(fā)射極 接地，集電極經(jīng)電阻R8A與工作電源連接，并經(jīng)由非門U3A、非門U3B串聯(lián)構(gòu)成的雙非門串 聯(lián)支路與單片機(jī)U1A連接，非門U3B的輸出端經(jīng)電阻R7A與工作電源連接；靜音鍵S1 -端 經(jīng)電阻R1A與工作電源連接，另一端接地；電阻R1A、靜音按鈕S1之間的連接節(jié)點(diǎn)經(jīng)由非門 U3D、非門U3E串聯(lián)構(gòu)成的雙非門串聯(lián)支路與單片機(jī)U1A連接；發(fā)光二極管VI的陰極與單片 機(jī)U1A連接，陽極經(jīng)電阻R3A與工作電源連接；語音模塊與單片機(jī)U1A連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路機(jī)車用蓄電池欠壓報(bào)警裝置，其特征在于：所述工作電 源包含高頻變壓器Tl、CLC π型濾波器、開關(guān)器件U1及其控制電路、由電阻R1和發(fā)光二極 管LED1串聯(lián)構(gòu)成的工作狀態(tài)指示電路；高頻變壓器Τ1的初級線圈與開關(guān)器件U1串聯(lián)，且 串聯(lián)支路與輸入回路中的濾波電容C1并聯(lián)；高頻變壓器Τ1的第一次級線圈經(jīng)穩(wěn)壓二極管 D4與CLC π型濾波器連接，第二次級線圈與穩(wěn)壓二極管D3、電容C4串聯(lián)形成回路；工作狀 態(tài)指示電路與CLCji型濾波器輸出端連接；開關(guān)器件U1的控制電路包括光電耦合器U2、t匕 較器U3、由電阻R5和電阻R6串聯(lián)構(gòu)成的電壓取樣支路；電壓取樣支路與CLC π型濾波器 的輸出端連接，電阻R5、電阻R6之間的連接節(jié)點(diǎn)與比較器U3的同相端連接，比較器U3的反 相端與比較器U3的輸出端連接；光電耦合器Ν2中發(fā)光二極管的陰極與比較器U3的輸出端 連接，陽極經(jīng)電阻R8與CLC π型濾波器的輸出端連接；光電耦合器U2中光敏三極管的發(fā)射 極與開關(guān)器件U1的控制端連接，穩(wěn)壓二極管D3、電容C4之間的連接節(jié)點(diǎn)與光電耦合器U2 中光敏三極管的集電極連接。
【文檔編號】G01R31/36GK203849382SQ201320776825
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月2日
【發(fā)明者】張戰(zhàn)東, 嚴(yán)俊祥, 石志峰, 韓志剛, 孫新賢, 尤昕宇 申請人:太原軌道交通裝備有限責(zé)任公司