鐵路機車用蓄電池欠壓報警裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及鐵路機車的改進，具體是一種鐵路機車用蓄電池欠壓報警裝置。提高了鐵路機車的運行安全，提供了一種鐵路機車用蓄電池欠壓報警裝置。包括輸入回路、電壓檢測電路、語音報警電路及工作電源；本實用新型結構合理，應用方便，可有效避免因蓄電池欠壓而造成的蓄電池損壞和機破事故發生，對機車運用可靠性有一定程度的提升，具有極好的經濟性和社會效益，可應用于各型韶山型電力機車和內燃機車上。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及鐵路機車的改進，具體是一種鐵路機車用蓄電池欠壓報警裝置。 鐵路機車用蓄電池欠壓報警裝置
【背景技術】
[0002] 現有蓄電池欠壓報警裝置采用蜂鳴器進行報警，無明確提示，易與其它報警裝置 混淆；且結構簡單，未采用單片機結構，不利于報警參數調整、功能擴展和軟件升級。
【發明內容】
[0003] 本實用新型為了提高鐵路機車的運行安全，提供了一種鐵路機車用蓄電池欠壓報 警裝置。
[0004] 本實用新型是采用如下技術方案實現的：鐵路機車用蓄電池欠壓報警裝置，包括 輸入回路、電壓檢測電路、語音報警電路及工作電源；
[0005] 輸入回路由正極輸入端經二極管D6、濾波電容CX1、保險絲F1與負極輸入端串聯 構成，濾波電容CX1并聯有濾波器LF1，濾波器LF1的兩輸出端間串聯有濾波電容CX2與濾 波電容C1的并聯支路，濾波器LF1和濾波電容CXI、CX2構成共模抑制濾波器；
[0006] 電壓檢測電路包含比較器N1、光電耦合器N2、由電阻R11A和可調電阻RP1串聯構 成的電壓取樣支路；電壓取樣支路與濾波電容CX1并聯，電阻R11A、電阻RP1之間的連接節 點與比較器N1的同相端連接，并經電阻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中發光二極管的陰極與比較器N1的輸出端連接，陽極經 電阻R9A與工作電源連接；
[0007] 語音報警電路包含單片機U1A、由語音芯片U2A和揚聲器SPK構成的語音模塊、報 警指示用發光二極管VI、靜音鍵S1 ;
[0008] 光電耦合器N2中光敏三極管的發射極接地，集電極經電阻R8A與工作電源連接， 并經由非門U3A、非門U3B串聯構成的雙非門串聯支路與單片機U1A連接，非門U3B的輸出 端經電阻R7A與工作電源連接；
[0009] 靜音鍵S1-端經電阻R1A與工作電源連接，另一端接地；電阻R1A、靜音按鈕S1之 間的連接節點經由非門U3D、非門U3E串聯構成的雙非門串聯支路與單片機U1A連接；
[0010] 發光二極管VI的陰極與單片機U1A連接，陽極經電阻R3A與工作電源連接；
[0011] 語音模塊與單片機U1A連接。其中，濾波器LF1和電容CXI、CX2構成的共模抑制 濾波器可將電源產生的噪聲及輸入電源噪聲隔離。
[0012] 使用時，將本實用新型所述報警裝置輸入回路的正、負極輸入端與機車的蓄電池 連接。在報警裝置工作后，對機車蓄電池電壓(機車運用工況下為蓄電池與電源柜并聯輸出 的電壓，以下為敘述方便考慮，仍統一稱為"機車蓄電池電壓"）可以一直進行實時監測。當 機車蓄電池電壓處于欠壓狀態時，電壓檢測電路的比較器N1將輸出低電平，光電稱合器N2 中發光二極管發光，光電耦合器N2中光敏三極管感光導通，進而在集電極產生觸發信號， 觸發信號經雙非門串聯支路整形后，送至單片機U1A，由單片機U1A觸發報警燈閃爍、語音 模塊發出報警語音，提醒司機注意，采取措施，防止意外的發生。在獲知報警信息后，司機如 有需要，可以按下靜音鍵S1，觸發單片機U1A，使單片機U1A控制語音模塊靜音，僅屏蔽語 音，通過發光二極管VI閃爍提示蓄電池欠壓，以方便司機或工作人員在安靜的環境下進行 工作。
[0013] 所述工作電源可以直接采用干電池提供，或者由機車的車載蓄電池提供；在以 電機車的車載蓄電池提供時，所述工作電源可以采用如下電路實現，包含高頻變壓器T1、 CLC π型濾波器、開關器件U1及其控制電路、由電阻R1和發光二極管LED1串聯構成的工作 狀態指示電路；
[0014] 高頻變壓器Τ1的初級線圈與開關器件U1串聯，且串聯支路與輸入回路中的濾波 電容C1并聯；高頻變壓器Τ1的第一次級線圈經穩壓二極管D4與CLC π型濾波器連接，第 二次級線圈與穩壓二極管D3、電容C4串聯形成回路；工作狀態指示電路與CLC π型濾波器 輸出端連接；
[0015] 開關器件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 構成的電壓取樣支路；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 間的連接節點與比較器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中發光二極管的陰極與比較器U3的輸出端連接，陽極經電阻R8與CLC π型 濾波器的輸出端連接；光電耦合器U2中光敏三極管的發射極與開關器件U1的控制端連接， 穩壓二極管D3、電容C4之間的連接節點與光電耦合器U2中光敏三極管的集電極連接。
[0016] 該工作電源由開關器件U1的控制電路檢測高頻變壓器Τ1的輸出電壓，依據高頻 變壓器Τ1的輸出電壓控制開關器件U 1的導通時間，調整高頻變壓器Τ1的輸出電壓，形成 反饋回路，保證穩定的電壓輸出，實現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，可以為本實用新型所述報警裝置中的單片機及其它1C提供穩定的 工作電源。所述開關器件U1可以采用晶體三極管、場效應管等等。
[0017] 與現有技術相比，本實用新型采用語音提示方式實施報警功能，設計更為人性化； 機車在蓄電池單獨工作時，蓄電池電壓低于設定值(用戶可根據需要進行調整）時，本裝置 及時進行語音和LED燈光報警，提醒操作者盡快對蓄電池進行充電，避免因蓄電池虧電造 成蓄電池損壞或因控制電路故障造成機破事故的發生；在蓄電池與機車電源柜并聯工作 時，能夠對控制電路輸出電壓進行監測，當控制電路輸出電壓低于設定值(用戶可根據需要 進行調整）時，及時進行語音和LED燈光報警，提醒乘務員查找電源柜是否未投入或電源柜 出現故障，避免因蓄電池電壓過低造成機破事故的發生，提高機車運用可靠性。本實用新型 采用單片機控制，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。
[0018] 此外，在相應軟件支持下，本裝置通過簡單的軟硬件改造并增加相應接口，即可通 過對機車網壓信號等信號判別，確定機車是在庫內還是在網下工作，并能夠根據網壓情況， 判斷機車是在過分相狀態還是電源柜確實存在故障，并根據不同工況進行智能檢測，以語 音提示進行播報，方便操作者及時做好相應故障處理工作。在具體實施時，應采用規范的電 氣接口，以便在各型機車上進行推廣。
[0019] 本實用新型結構合理，應用方便，可有效避免因蓄電池欠壓而造成的蓄電池損壞 和機破事故發生，對機車運用可靠性有一定程度的提升，具有極好的經濟性和社會效益，可 應用于各型韶山型電力機車和內燃機車上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實用新型的電路原理圖；
【具體實施方式】
[0021] 如圖1所示，鐵路機車用蓄電池欠壓報警裝置，包括輸入回路、電壓檢測電路、語 音報警電路及工作電源；輸入回路由正極輸入端經二極管D6、濾波電容CX1、保險絲F1與負 極輸入端串聯構成，濾波電容CX1并聯有濾波器LF1，濾波器LF1的兩輸出端間串聯有濾波 電容CX2與濾波電容C1的并聯支路，濾波器LF1和濾波電容CXI、CX2構成共模抑制濾波器； 電壓檢測電路包含比較器N1、光電耦合器N2、由電阻R11A和可調電阻RP1串聯構成的電壓 取樣支路；電壓取樣支路與濾波電容CX1并聯，電阻R11A、電阻RP1之間的連接節點與比較 器N1的同相端連接，并經電阻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中發光二極管的陰極與比較器N1的輸出端連接，陽極經電阻R9A 與工作電源連接；語音報警電路包含單片機U1A、由語音芯片U2A和揚聲器SPK構成的語音 模塊、報警指示用發光二極管VI、靜音鍵S1 ;光電耦合器N2中光敏三極管的發射極接地， 集電極經電阻R8A與工作電源連接，并經由非門U3A、非門U3B串聯構成的雙非門串聯支路 與單片機U1A連接，非門U3B的輸出端經電阻R7A與工作電源連接；靜音鍵S1 -端經電阻 R1A與工作電源連接，另一端接地；電阻R1A、靜音按鈕S1之間的連接節點經由非門U3D、非 門U3E串聯構成的雙非門串聯支路與單片機U1A連接；發光二極管VI的陰極與單片機U1A 連接，陽極經電阻R3A與工作電源連接；語音模塊與單片機U1A連接。
[0022] 所述工作電源包含高頻變壓器T1、CLC π型濾波器、開關器件U1及其控制電路、由 電阻R1和發光二極管LED1串聯構成的工作狀態指示電路；高頻變壓器Τ1的初級線圈與開 關器件U1串聯，且串聯支路與輸入回路中的濾波電容C1并聯；高頻變壓器Τ1的第一次級 線圈經穩壓二極管D4與CLC π型濾波器連接，第二次級線圈與穩壓二極管D3、電容C4串 聯形成回路；工作狀態指示電路與CLC π型濾波器輸出端連接；開關器件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串聯構成的電壓取樣支路；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之間的連接節點與比較器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中發光二極管的陰極與 比較器U3的輸出端連接，陽極經電阻R8與CLC π型濾波器的輸出端連接；光電耦合器U2 中光敏三極管的發射極與開關器件U1的控制端連接，穩壓二極管D3、電容C4之間的連接節 點與光電耦合器U2中光敏三極管的集電極連接。
【權利要求】
1. 一種鐵路機車用蓄電池欠壓報警裝置，其特征在于：包括輸入回路、電壓檢測電路、 語音報警電路及工作電源；輸入回路由正極輸入端經二極管D6、濾波電容CX1、保險絲F1與 負極輸入端串聯構成，濾波電容CX1并聯有濾波器LF1，濾波器LF1的兩輸出端間串聯有濾 波電容CX2與濾波電容C1的并聯支路，濾波器LF1和濾波電容CX1、CX2構成共模抑制濾波 器；電壓檢測電路包含比較器N1、光電耦合器N2、由電阻R11A和可調電阻RP1串聯構成的 電壓取樣支路；電壓取樣支路與濾波電容CX1并聯，電阻R11A、電阻RP1之間的連接節點與 比較器N1的同相端連接，并經電阻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中發光二極管的陰極與比較器N1的輸出端連接，陽極經電 阻R9A與工作電源連接；語音報警電路包含單片機U1A、由語音芯片U2A和揚聲器SPK構成 的語音模塊、報警指示用發光二極管VI、靜音鍵S1 ;光電耦合器N2中光敏三極管的發射極 接地，集電極經電阻R8A與工作電源連接，并經由非門U3A、非門U3B串聯構成的雙非門串 聯支路與單片機U1A連接，非門U3B的輸出端經電阻R7A與工作電源連接；靜音鍵S1 -端 經電阻R1A與工作電源連接，另一端接地；電阻R1A、靜音按鈕S1之間的連接節點經由非門 U3D、非門U3E串聯構成的雙非門串聯支路與單片機U1A連接；發光二極管VI的陰極與單片 機U1A連接，陽極經電阻R3A與工作電源連接；語音模塊與單片機U1A連接。
2. 根據權利要求1所述的鐵路機車用蓄電池欠壓報警裝置，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、開關器件U1及其控制電路、由電阻R1和發光二極 管LED1串聯構成的工作狀態指示電路；高頻變壓器Τ1的初級線圈與開關器件U1串聯，且 串聯支路與輸入回路中的濾波電容C1并聯；高頻變壓器Τ1的第一次級線圈經穩壓二極管 D4與CLC π型濾波器連接，第二次級線圈與穩壓二極管D3、電容C4串聯形成回路；工作狀 態指示電路與CLCji型濾波器輸出端連接；開關器件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串聯構成的電壓取樣支路；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之間的連接節點與比較器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中發光二極管的陰極與比較器U3的輸出端 連接，陽極經電阻R8與CLC π型濾波器的輸出端連接；光電耦合器U2中光敏三極管的發射 極與開關器件U1的控制端連接，穩壓二極管D3、電容C4之間的連接節點與光電耦合器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 優先權日:2013年12月2日
【發明者】張戰東, 嚴俊祥, 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任公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
