本實用新型涉及一種自燃預(yù)警裝置，特別是一種基于非接觸式監(jiān)測的電動自行車智能自燃預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

電動自行車由于其綠色環(huán)保、使用方便、價格低廉的特點成為近年來最為流行的個人交通工具。但隨著電動自行車的數(shù)量增多，電動自行車充電時發(fā)生火災(zāi)的事故頻發(fā)。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，自2016年1月至4月中旬，某市已發(fā)生電動車火災(zāi)151起，占當(dāng)?shù)鼗馂?zāi)總數(shù)的26.5%，其中有多起火災(zāi)導(dǎo)致人員遇難。而這些電動自行車自燃事故多數(shù)是因為各個用電設(shè)備接觸不良、私自改裝和線路老化引起電流短路而發(fā)生?，F(xiàn)有技術(shù)中，有一些針對汽車自燃的預(yù)警裝置，但這些預(yù)警裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，改造成本高，不適合在電動自行車上使用。申請公布號CN104908600A公開了“一種電動車電池組的安全控制系統(tǒng)”，該系統(tǒng)雖然是用于電動自行車上，但由于其電池管理系統(tǒng)是分別連接在每個電池上采集各電池的溫度和電流，因此，該系統(tǒng)需要對原電動車進行較大工作量的改裝，并且還增多了連接線路而加大了日后自燃的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種安全可靠、改造成本低的基于非接觸式監(jiān)測的電動自行車智能自燃預(yù)警裝置，以達到預(yù)防電動自行車自燃的目的。

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種基于非接觸式監(jiān)測的電動自行車智能自燃預(yù)警裝置，包括：

用于監(jiān)測電動自行車總電源輸出電流的霍爾電流傳感器，

用于將電流閾值或電流上升變化率與報警閾值進行比較判斷的比較器，

用于當(dāng)電流超過報警閾值時啟動脫扣動作切斷電源以及通知報警器報警的啟動器，

用于當(dāng)電流超過報警閾值時發(fā)出聲光報警的報警器；

所述的霍爾電流傳感器套在電動自行車總電源的輸出線路上，該霍爾電流傳感器的輸出信號傳輸至比較器，比較器的輸出端與啟動器的輸入端連接，啟動器的輸出端分別與報警器、總電源開關(guān)的脫扣裝置連接。

本實用新型的進一步技術(shù)方案是：所述的比較器包括依次連接在一起的電流信號取樣單元、緩沖單元、濾波單元、MCU單元，MCU單元的輸出端與啟動器的輸入端連接。

本實用新型的進一步技術(shù)方案是：所述的啟動器包括功率驅(qū)動單元，功率驅(qū)動單元的輸入端與比較器MCU單元的輸出端連接，功率驅(qū)動單元的輸出端分別與報警器、總電源開關(guān)的脫扣裝置連接。

本實用新型的再進一步技術(shù)方案是：所述的報警器包括聲光報警信號產(chǎn)生及驅(qū)動單元、蜂鳴器、LED報警燈，聲光報警信號產(chǎn)生及驅(qū)動單元的輸入端與功率驅(qū)動單元的輸出端連接，聲光報警信號產(chǎn)生及驅(qū)動單元的輸出端分別與蜂鳴器和LED報警燈連接。

由于采用上述結(jié)構(gòu)，本實用新型之基于非接觸式監(jiān)測的電動自行車智能自燃預(yù)警裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

1.可達到預(yù)防電動自行車自燃的目的：

由于本實用新型包括用于監(jiān)測電動自行車總電源輸出電流的霍爾電流傳感器、用于將電流閾值或電流上升變化率與報警閾值進行比較判斷的比較器、用于當(dāng)電流超過報警閾值時啟動脫扣動作切斷電源以及通知報警器報警的啟動器、用于當(dāng)電流超過報警閾值時發(fā)出聲光報警的報警器；其中，霍爾電流傳感器套在電動自行車總電源的輸出線路上，該霍爾電流傳感器的輸出信號傳輸至比較器，比較器的輸出端與啟動器的輸入端連接，啟動器的輸出端分別與報警器、總電源開關(guān)的脫扣裝置連接。當(dāng)電流出現(xiàn)短路時，電流會瞬間加大，本申請利用磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)化技術(shù)，采用霍爾電流傳感器監(jiān)測這種電流變化傳給比較器進行判斷和分析，如判斷結(jié)果超出報警閾值，則確認(rèn)為起火自燃的條件滿足后，發(fā)送自燃預(yù)警信號到啟動器進行總電源開關(guān)的脫扣動作來切斷電源，啟動器同時發(fā)出信號通知報警器進行聲光報警，使人們及時采取措施防止電動自行車發(fā)生自燃。

2.安全可靠：

由于本實用新型采用的是非接觸探測方式，即采用的霍爾電流傳感器是套在電動自行車總電源的輸出線路上，而霍爾電流傳感器與比較器之間也是采用信號傳輸，不連接、不破壞電動自行車的被監(jiān)測線路，安全可靠，進一步降低了這些線路老化時發(fā)生自燃的風(fēng)險。

3.使用成本低：

由于本實用新型是通過霍爾電流傳感器監(jiān)測電動自行車的電流和電壓，其用電極少，幾乎不產(chǎn)生額外電能損耗，因此，本實用新型的使用成本較低。

4. 改造工作量?。?/p>

由于本實用新型采用的霍爾電流傳感器是套在電動自行車總電源的輸出線路上，使電動自行車原有的電氣接線不用絲毫改動就可以測得其電流、電壓的數(shù)值，其改造工作量小，改造成本低。

5.適于在電動自行車上推廣使用：

本實用新型由于具有安全可靠、使用成本低、改造工作量小的特點，而且其結(jié)構(gòu)簡單、體積小，適于在電動自行車上推廣使用。

下面，結(jié)合附圖和實施例對本實用新型之基于非接觸式監(jiān)測的電動自行車智能自燃預(yù)警裝置的技術(shù)特征作進一步的說明。

附圖說明

圖1：本實用新型之基于非接觸式監(jiān)測的電動自行車智能自燃預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)框圖，

圖2：本實用新型的探測方式示意圖。

在上述附圖中，各標(biāo)號說明如下：

1-霍爾電流傳感器，

2-比較器，

201-電流信號取樣單元，202-緩沖單元，203-濾波單元，204-MCU單元，

3-啟動器，

301-功率驅(qū)動單元，

4-報警器，

401-聲光報警信號產(chǎn)生及驅(qū)動單元，402-蜂鳴器，403-LED報警燈。

5-總電源開關(guān)的脫扣裝置，

6-電動自行車總電源的輸出線路。

具體實施方式

實施例一：

一種基于非接觸式監(jiān)測的電動自行車智能自燃預(yù)警裝置，包括：

用于監(jiān)測電動自行車總電源輸出電流的霍爾電流傳感器1，

用于將電流閾值或電流上升變化率與報警閾值進行比較判斷的比較器2，

用于當(dāng)電流超過報警閾值時啟動脫扣動作切斷電源以及通知報警器報警的啟動器3，

用于當(dāng)電流超過報警閾值時發(fā)出聲光報警的報警器4；

所述的霍爾電流傳感器1套在電動自行車總電源的輸出線路6上，該霍爾電流傳感器1的輸出信號傳輸至比較器2，比較器2的輸出端與啟動器3的輸入端連接，啟動器3的輸出端分別與報警器4、總電源開關(guān)的脫扣裝置5連接。

所述的霍爾電流傳感器基于磁平衡式霍爾原理，其主要的探測元件為霍爾器件，霍爾器件是一種采用半導(dǎo)體材料制成的磁電轉(zhuǎn)換器件，如果在輸入端通入控制電流Ic，當(dāng)有一磁場B穿過該器件感磁面，則在輸出端出現(xiàn)霍爾電勢VH；霍爾電勢VH的大小與控制電流Ic和磁通密度B的乘積成正比，即：VH=KHICBsinΘ，通過測量霍爾電勢的大小間接測量載流導(dǎo)體電流的大小。因此，該霍爾電流傳感器經(jīng)過了電－磁－電的絕緣隔離轉(zhuǎn)換。

所述的比較器2包括依次連接在一起的電流信號取樣單元201、緩沖單元202、濾波單元203、MCU單元204，MCU單元204的輸出端與啟動器3的輸入端連接。由霍爾電流傳感器傳送來的信號經(jīng)電流信號取樣、緩沖、濾波、然后進入MCU，進行計算出當(dāng)前電流值和在單位時間內(nèi)電流變化率值，再進行數(shù)字濾波后在液晶顯示屏上顯示當(dāng)前電流值和電流變化率值，同時判斷其是否達到起火自燃的條件，發(fā)出相關(guān)自燃預(yù)警信號給啟動器。

所述的啟動器3包括功率驅(qū)動單元301，功率驅(qū)動單元301的輸入端與比較器MCU單元的輸出端連接，功率驅(qū)動單元301的輸出端分別與報警器4、總電源開關(guān)的脫扣裝置5連接。在收到比較器發(fā)出的自燃預(yù)警信號后，啟動器的功率驅(qū)動單元立即動作，驅(qū)動脫扣裝置的電磁執(zhí)行機構(gòu)，切斷整車總電源，然后啟動報警器。所述的脫扣裝置為公知技術(shù)。

所述的報警器4包括聲光報警信號產(chǎn)生及驅(qū)動單元401、蜂鳴器402、LED報警燈403，聲光報警信號產(chǎn)生及驅(qū)動單元401的輸入端與功率驅(qū)動單元301的輸出端連接，聲光報警信號產(chǎn)生及驅(qū)動單元401的輸出端分別與蜂鳴器402和LED報警燈403連接。報警器被啟動后，聲光報警信號發(fā)生單元產(chǎn)生相應(yīng)的報警信號，經(jīng)過驅(qū)動單元放大后驅(qū)動蜂鳴器和LED報警燈進行聲光報警。

本實用新型的工作原理如下：

本裝置將霍爾電流傳感器1套在電動自行車總電源的輸出線路5始端上，監(jiān)測其輸出總電流，把電流信號傳輸給比較器，當(dāng)電流達到一定的閾值或電流上升的變化率突然達到一定的閾值時（如當(dāng)電流出現(xiàn)短路時，電流會瞬間加大），比較器經(jīng)過判斷和分析，經(jīng)確認(rèn)為起火自燃的條件滿足后，發(fā)送自燃預(yù)警信號到啟動器進行總電源開關(guān)的脫扣動作來切斷電源，啟動器同時發(fā)出信號通知報警器進行聲光報警。

本裝置的使用方法如下：

1.安裝好霍爾電流傳感器、比較器、啟動器、報警器，把相關(guān)接插件插好，連接電源線。

2.觀察比較器上面的液晶顯示屏，讀出當(dāng)前電流值和電流變化率值。