本實(shí)用新型涉及多義性路徑識(shí)別領(lǐng)域和智能交通領(lǐng)域,尤其涉及一種具有防反接及短路保護(hù)功能的復(fù)合通行卡。
背景技術(shù):
目前,復(fù)合通行卡廣泛應(yīng)用于高速公路的智能交通系統(tǒng)或多義性路徑識(shí)別系統(tǒng)中,為了提高復(fù)合通行卡的使用次數(shù)和可回收率,部分復(fù)合通行卡開始采用可充電電池供電,并采用無(wú)線充電方式對(duì)電池充電。
采用無(wú)線充電方式不僅在電磁轉(zhuǎn)換中損耗過(guò)多的能量,造成充電效率低,且復(fù)合通行卡內(nèi)的充電線圈與通信電路的天線互相影響,影響卡的正常使用。同時(shí),與無(wú)線充電的復(fù)合通行卡匹配的無(wú)線充電裝置制作成本高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
相對(duì)于無(wú)線充電式復(fù)合通行卡,帶有充電接口的接觸充電式復(fù)合通行卡在充電過(guò)程中可以避免電磁損耗,但外接充電電源的接觸彈片可能會(huì)發(fā)生反接或短路,進(jìn)而損壞儲(chǔ)能元件,現(xiàn)有的電池充電保護(hù)電路多采用電阻元件和開關(guān)元件進(jìn)行檢測(cè)和控制,這種保護(hù)電路也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜和能量損耗大的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型提供一種具有防反接及短路保護(hù)功能的復(fù)合通行卡,旨在不影響復(fù)合通行卡體積尺寸的前提下,利用最簡(jiǎn)單易行的方法,解決上述復(fù)合通行卡存在的問(wèn)題和不足。
為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種具有防反接及短路保護(hù)功能的復(fù)合通行卡,包括外接充電電源的接觸彈片A+和A-、儲(chǔ)能元件以及主電路模塊,所述主電路模塊為復(fù)合通行卡的基本組成單元,包括CPU模塊、射頻模塊、安全存儲(chǔ)模塊、雙界面CPU卡,其特征在于,還包括防反接及短路保護(hù)模塊,所述的防反接及短路保護(hù)模塊由至少一支二極管組成,當(dāng)由一支二極管組成時(shí),二極管的陽(yáng)極A與所述接觸彈片A+連接,二極管的陰極K與所述儲(chǔ)能元件正極連接;當(dāng)由多支二極管以串聯(lián)或并聯(lián)形式組成時(shí),所有二極管的電流方向與所述儲(chǔ)能元件的充電電流方向保持一致,以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能元件的充電,儲(chǔ)能元件還與主電路模塊連接,以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)合通行卡的各功能模塊供電。
優(yōu)選地,所述的防反接及短路保護(hù)模塊串聯(lián)在所述儲(chǔ)能元件的充電回路中,當(dāng)所述接觸彈片A+和A-發(fā)生反接或者短路,防反接及短路保護(hù)模塊中的二極管反向截止,從而保護(hù)儲(chǔ)能元件。
優(yōu)選地,所述的防反接及短路保護(hù)模塊還可以由多支二極管以并聯(lián)或串聯(lián)形式組成,且所有二極管的正向電流方向與所述儲(chǔ)能元件的充電電流方向一致,當(dāng)多支二極管以并聯(lián)形式組成時(shí),可以提高充電電流;當(dāng)多支二極管以串聯(lián)形式組成時(shí),可以針對(duì)不同電壓的充電電源實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能元件電壓的鉗位。
本實(shí)用新型的有益效果是:本復(fù)合通行卡采用接觸式充電,并且利用二極管的反向截止特性防止因充電接觸彈片的反接或短路造成儲(chǔ)能元件損壞;針對(duì)不同電壓的充電電源,可以使用多支二極管串聯(lián)以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能元件電壓的鉗位;同時(shí)多支二極管并聯(lián)還可以增大充電電流。不僅簡(jiǎn)化保護(hù)電路結(jié)構(gòu),而且提高了充電效率,延長(zhǎng)了復(fù)合通行卡的使用壽命。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型一種具有防反接及短路保護(hù)功能的復(fù)合通行卡的結(jié)構(gòu)圖;
圖2為多支二極管組成的防反接及短路保護(hù)模塊結(jié)構(gòu)圖;
圖3為二極管不同形式組成的二極管組的伏安特性圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。在此需要說(shuō)明的是,對(duì)于這些實(shí)施方式的說(shuō)明用于幫助理解本實(shí)用新型,但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限定。此外,下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
如圖1所示,圖1為本實(shí)用新型一種具有防反接及短路保護(hù)功能的復(fù)合通行卡,包括外接充電電源的接觸彈片A+和A-、防反接及短路保護(hù)模塊、儲(chǔ)能元件以及主電路模塊。其中,所述主電路模塊為復(fù)合通行卡的基本組成單元,包括:CPU模塊、射頻模塊、安全存儲(chǔ)模塊、雙界面CPU卡。所述接觸彈片A+外接充電電源的正極,所述接觸彈片A-外接充電電源的負(fù)極;所述防反接及短路保護(hù)模塊由至少一支二極管組成,二極管的陽(yáng)極A接至接觸彈片A+,二極管的陰極K接至儲(chǔ)能元件,當(dāng)接觸彈片A+和A-與充電電源連接時(shí),二極管正向?qū)ǎ潆婋娫撮_始給儲(chǔ)能元件充電,當(dāng)接觸彈片A+和A-與充電電源的輸出端發(fā)生反接或者兩接觸彈片發(fā)生短路,二極管反向截止,從而保護(hù)儲(chǔ)能元件不被損壞。
如圖2所示,所述防反接及短路保護(hù)模塊還可由多支二極管以并聯(lián)或串聯(lián)形式組成,且所有二極管的電流方向與所述儲(chǔ)能元件的充電電流方向保持一致。當(dāng)多支二極管以并聯(lián)形式組成時(shí),可以提高充電電流,圖3顯示多支二極管并聯(lián)等效成一支二極管使用時(shí),在相同正向壓降下,其正向電流要比一支二極管的正向電流大,因此在實(shí)際充電電路中,可以將多支二極管并聯(lián)等效成一支二極管使用,以增大充電電流,提高充電速率,縮短充電時(shí)間;當(dāng)多支二極管以串聯(lián)形式組成時(shí),可以針對(duì)不同電壓的充電電源實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能元件電壓的鉗位,由于二極管在正向飽和導(dǎo)通時(shí),其導(dǎo)通電壓在很小的范圍內(nèi)變化,其中,硅管的正向?qū)妷簽?.6V~0.8V,鍺管的正向?qū)妷簽?.1V~0.3V,肖特基管的正向?qū)妷簽?.1V~0.3V,因此可以利用二極管的正向?qū)妷鹤兓?shí)現(xiàn)充電電池電壓的鉗位,可以根據(jù)充電電源電壓和所需儲(chǔ)能元件的電壓來(lái)確定二極管組中需要幾支二極管串聯(lián)組成。
由于二極管的正向壓降比較小,因此多支二極管串聯(lián)時(shí)無(wú)需均勻電阻,而充電過(guò)程中充電電流比較小,流經(jīng)每支并聯(lián)二極管的電流就小,因此無(wú)需均流電阻,這樣在整個(gè)充電回路中,能量損耗進(jìn)一步減小,極大地提高充電效率。
以上所述,僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi),根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。