专利名称：机车遥控器电池性能检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种机车遥控器电池性能检测装置。
背景技术：
随着エ业自动化的不断提高，遥控技术的运用越来越广泛，遥控器的种类也越来 越多，但各类遥控器均离不开采用电池供电。电池对遥控器十分重要，没有电池遥控器就无法工作，电池电量不足会造成遥控器连续工作时间缩短，影响生产效率，同时降低遥控器的性能，且可能影响对连续性具有一定要求的生产活动。目前遥控器的电池品种繁多，性能各异。如冶金行业采用无线遥控器的机车，其遥控器使用的电池是4XDC I. 2V 2700mA/h的锂电池，机车在日常使用中常常会发生以下问题遥控器连续工作时间短，致使机车在ー个班次需要多次更换电池，特别是机车在顶送运行途中，遥控器的电池量不足导致无法正常工作，操作司机只能沿着高低不平的铁路线走向机车上更换电池，这ー来一回行走路程大约有150米至200米之间；由于行走困难，故行走所需时间是正常行走的3倍，这样就大大増加了机车的停车时间，降低了机车的运行效率；另外，操作司机在铁路线行走过程中还存在安全隐患。为了避免上述现象，通常方法是对遥控器电池加强日常检查，但在检查过程中常常碰到以下问题I)许多不良的电池组充电后检测电压都在DC5. OV以上的技术标准内，无法分别出不良的电池组；2)该机车遥控器的最低工作电压不小于DC4. 6V，而电池组充电后在遥控器中使用满电压至最低工作电压的持续时间无法精确地获知，从而也无法辨别不良的电池组；由于目前市场上锂电池的种类繁多，很多锂电池的性能并不适用于该机车遥控器锂电池的技术要求，采购的新电池组只能通过使用才能发现其是否满足机车遥控器电池的正常使用要求，如此造成机车备件费用的上升，提高了机车停运的概率，降低了机车运输效率。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供ー种机车遥控器电池性能检测装置，利用本装置可实时检测遥控器电池性能，从而保留合格电池、剔除劣质电池，降低备件成本，保证了机车的正常运行，提高了机车的运输效率，避免了频繁更换电池的安全隐患。为解决上述技术问题，本实用新型机车遥控器电池性能检测装置包括电源模块、电压检测模块、高精度稳压模块、电流控制模块、继电器模块、计时控制模块和报警模块，所述电源模块分别提供两组电压电源，其中ー组电压电源提供所述电流控制模块、继电器模块和报警模块电源，其中另ー组电压电源提供电压检测模块、高精度稳压模块和计时控制模块电源，所述高精度稳压模块输出端连接所述电压检测模块输入端并提供电压检测模块的稳定电压，所述电压检测模块实时检测遥控器电池电压并输出检测信号至所述继电器模块，所述电流控制模块控制遥控器电池放电电流并将放电电流信号输出至继电器模块，继电器模块依据设定的遥控器电池电压值和放电电流值分别输出信号至所述报警模块和计时控制模块，所述计时控制模块记录遥控器电池自检测开始至设定电压值和放电电流值的时间，所述报警模块在遥控器电池达到设定电压值和放电电流值时声光报警。[0008]进ー步，上述电源模块包括电源开关、变压器、桥式整流器、电容Cl、第一三端稳压器和第二三端稳压器，所述电源开关、变压器、桥式整流器、第一三端稳压器和第二三端稳压器依次串接，所述电容Cl并联于所述桥式整流器输出端，所述第一三端稳压器输出12V电压，所述第二三端稳压器输出5V电压。进ー步，上述电压检测模块包括第一运算放大器、三输入与门管、三极管Q1、三极管Q3、电阻R1、电阻R2和电阻Rl I，所述第一运算放大器的负相输入端分别连接电阻R2 —端和三输入与门管输入端，所述电阻R2另一端分别连接所述三极管Ql和三极管Q3的发射极并接地，所述电阻Rl分别连接三极管Ql基极和第一运算放大器输出端，所述电阻Rll分别连接三极管Q3基极和三输入与门管输出端，所述三极管Ql和三极管Q3的集电极分别连接所述继电器模块，所述第一运算放大器的正相输入端连接所述高精度稳压模块，所述三输入与门管的输入端连接所述计时控制模块。进一歩，上述高精度稳压模块包括精度稳压管、ニ极管D1、ニ极管D2、ニ极管D3、ニ极管D4、滑线电阻R10、电阻R12、电阻R3和电位器W2，所述电阻R12、ニ极管D1、ニ极管D2、滑线电阻R10、ニ极管D3、ニ极管D4依次串接并各ニ极管之间阴极连接阳极，所述精度稳压管阴极连接ニ极管Dl阳极，所述精度稳压管阳极连接ニ极管D4阴极并接地，所述精度稳压管控制端连接所述滑线电阻RlO滑线端，所述电阻R3与电位器W2串联后连接所述精度稳压管两端，所述电阻R12的另一端连接所述继电器模块，所述电阻R3与电位器W2的连接点连接所述电压检测模块。进ー步，上述电流控制模块包括第二运算放大器、三极管Q5、电流表、切换开关、电阻R4、电阻R5、电阻R19、电阻R15、电阻R16和电位器Wl，所述电阻R4和电阻R5串接后连接所述电源模块，所述第二运算放大器正相输入端连接所述电阻R4与电阻R5的连接点，所述第二运算放大器输出端连接所述三极管Q5的基极，所述三极管Q5的发射极连接所述第ニ运算放大器的负相输入端和切换开关一端，所述三极管Q5的集电极连接所述电流表一端，所述电阻R19与电阻R15串接后一端接地，所述电阻R16与电位器Wl串接后一端接地，所述切换开关另一端连接所述电阻R19与电阻R15串接后另一端或电阻R16与电位器Wl串接后另一端。进ー步，上述继电器模块包括继电器J1、继电器J3、ニ极管D5、ニ极管D7，所述继电器Jl线圈与ニ极管D5并联，所述继电器J3与ニ极管D7并联，所述继电器Jl和继电器J3线圈两端分别连接所述电源模块和电压检测模块，所述继电器Jl带有常开触点J11、常开触点J12和常闭触点J13、所述继电器J3带有常开触点J31和常开触点J32。进ー步，上述报警模块包括蜂鸣器、发光二极管和电阻R13，所述发光二极管与电阻R13串联，所述蜂鸣器和串联的发光二极管与电阻R13分别连接所述电源模块和继电器模块。进ー步，上述计时控制模块包括计时器和清零开关，所述清零开关设于所述计时器清零端井分别连接所述电源模块、电压检测模块和继电器模块。由于本实用新型机车遥控器电池性能检测装置采用了所述技术方案，即电源模块分别提供两组电压电源，其中ー组电压电源提供电流控制模块、继电器模块和报警模块电源，其中另ー组电压电源提供电压检测模块、高精度稳压模块和计时控制模块电源，高精度稳压模块输出端连接电压检测模块输入端并提供电压检测模块的稳定电压，电压检测模块实时检测遥控器电池电压并输出检测信号至继电器模块，电流控制模块控制遥控器电池放电电流并将放电电流信号输出至继电器模块，继电器模块依据设定的遥控器电池电压值和放电电流值分别输出信号至报警模块和计时控制模块，计时控制模块记录遥控器电池自检测开始至设定电压值和放电电流值的时间，报警模块在遥控器电池达到设定电压值和放电电流值时声光报警。本装置可实时检测遥控器电池性能，从而保留合格电池、剔除劣质电池，降低备件成本，保证了机车的正常运行，提高了机车的运输效率，避免了频繁更换电池的安全隐患。
以下结合附图
和实施方式对本实用新型作进ー步的详细说明
图I为本实用新型机车遥控器电池性能检测装置的原理框图；图2为本实用新型机车遥控器电池性能检测装置的电气原理图。
具体实施方式
如图I所示，本实用新型机车遥控器电池性能检测装置包括电源模块I、电压检测模块2、高精度稳压模块3、电流控制模块4、继电器模块5、计时控制模块7和报警模块6，所述电源模块I分别提供两组电压电源，其中ー组电压电源提供所述电流控制模块4、继电器模块5和报警模块6电源，其中另ー组电压电源提供电压检测模块2、高精度稳压模块3和计时控制模块7电源，所述高精度稳压模块3输出端连接所述电压检测模块2输入端并提供电压检测模块2的稳定电压，所述电压检测模块2实时检测遥控器电池8电压并输出检测信号至所述继电器模块5，所述电流控制模块4控制遥控器电池8放电电流并将放电电流信号输出至继电器模块5,继电器模块5依据设定的遥控器电池电压值和放电电流值分别输出信号至所述报警模块6和计时控制模块7，所述计时控制模块7记录遥控器电池自检测开始至设定电压值和放电电流值的时间，所述报警模块6在遥控器电池达到设定电压值和放电电流值时声光报警。如图2所示，进一歩，上述电源模块包括电源开关K3、变压器B、桥式整流器D9、电容Cl、第一三端稳压器7812和第二三端稳压器7805，所述电源开关K3、变压器B、桥式整流器D9、第一三端稳压器7812和第二三端稳压器7805依次串接，所述电容Cl并联于所述桥式整流器D9输出端，所述第一三端稳压器7812输出12V电压，所述第二三端稳压器7805输出5V电压。进一歩，上述电压检测模块包括第一运算放大器IC1、三输入与门管Q2、三极管Ql、三极管Q3、电阻R1、电阻R2和电阻RlI，所述第一运算放大器ICl的负相输入端分别连接电阻R2 —端和三输入与门管Q2输入端，所述电阻R2另一端分别连接所述三极管Ql和三极管Q3的发射极并接地，所述电阻Rl分别连接三极管Ql基极和第一运算放大器ICl输出端，所述电阻Rll分别连接三极管Q3基极和三输入与门管Q2输出端，所述三极管Ql和三极管Q3的集电极分别连接所述继电器模块，所述第一运算放大器ICl的正相输入端连接所述高精度稳压模块，所述三输入与门管Q2的输入端连接所述计时控制模块。进一歩，上述高精度稳压模块包括精度稳压管Q4、ニ极管Dl、ニ极管D2、ニ极管D3、ニ极管D4、滑线电阻R10、电阻R12、电阻R3和电位器W2，所述电阻R12、ニ极管D1、ニ极管D2、滑线电阻R10、ニ极管D3、ニ极管D4依次串接并各ニ极管之间阴极连接阳极，所述精度稳压管Q4阴极连接ニ极管Dl阳极，所述精度稳压管Q4阳极连接ニ极管D4阴极并接地，所述精度稳压管Q4控制端连接所述滑线电阻RlO滑线端，所述电阻R3与电位器W2串联后连接所述精度稳压管Q4两端，所述电阻R12的另一端连接所述继电器模块，所述电阻R3与电位器W2的连接点连接所 述电压检测模块。进一歩，上述电流控制模块包括第二运算放大器IC2、三极管Q5、电流表A、切换开关K2、电阻R4、电阻R5、电阻R19、电阻R15、电阻R16和电位器W1，所述电阻R4和电阻R5串接后连接所述电源模块，所述第二运算放大器IC2正相输入端连接所述电阻R4与电阻R5的连接点，所述第二运算放大器IC2输出端连接所述三极管Q5的基极，所述三极管Q5的发射极连接所述第二运算放大器IC2的负相输入端和切换开关K2 —端，所述三极管Q5的集电极连接所述电流表A—端，所述电阻R19与电阻R15串接后一端接地，所述电阻R16与电位器Wl串接后一端接地，所述切换开关K2另一端连接所述电阻R19与电阻R15串接后另一端或电阻R16与电位器Wl串接后另一端。进ー步，上述继电器模块包括继电器J1、继电器J3、ニ极管D5、ニ极管D7，所述继电器Jl线圈与ニ极管D5并联，所述继电器J3与ニ极管D7并联，所述继电器Jl和继电器J3线圈两端分别连接所述电源模块和电压检测模块，所述继电器Jl带有常开触点J11、常开触点J12和常闭触点J13、所述继电器J3带有常开触点J31和常开触点J32。进一歩，上述报警模块包括蜂鸣器M、发光二极管DlO和电阻R13，所述发光二极管Dl0与电阻Rl3串联，所述蜂鸣器M和串联的发光二极管Dl0与电阻Rl3分别连接所述电源模块和继电器模块。进一歩，上述计时控制模块包括计时器JS和清零开关Kl，所述清零开关Kl设于所述计时器JS清零端井分别连接所述电源模块、电压检测模块和继电器模块。针对机车遥控器，电池的工作电流一般在50_120mA，而对于BB65t型机车遥控器电池的工作电流是100mA，并最低工作电压不小于4. 6V，根据以上机车遥控器的技术特性，本检测装置可对电池性能实施检測，电压检测模块实时精确检测电池电压，电流控制模块可根据不同遥控器的工作电流设定电池的恒定放电电流，其可在30-180mA间任意调节，当电压检测模块检测到电池电压低于遥控器工作电压，即小于4. 6V时，通过继电器模块使报警模块作声光报警，通过计时控制模块记录电池的放电时间，达到放电时间要求的为合格电池，否则为劣质电池，据此对电池作出筛选，评估电池性能的优劣。本装置中电源模块主要有变压器B、电源开关K3、桥式整流器D9、三端稳压器7812及7805组成，其作用是为本装置提供DC12V及DC5V ニ个不同的工作电压。电流控制模块主要有电流表A，运算放大器IC2、三极管Q5、电阻R4、R5、R15、R16、R19、电位器W1、切换开关K2等组成，其作用是确保被检测电池始終处于设定的电流30-180mA状态下工作。电压检测模块和高精度稳压模块主要由三输入与门管Q2、运算放大器IC1、电阻RU R2、R3、R10、R11、R12、电位器 W2、ニ极管 Dl、D2、D3、D4、三极管 Ql、Q3、高精度稳压管Q4组成，其作用是精确地捕捉到被测电池电压降至4. 6V点。继电器模块主要由继电器Jl、J3、ニ极管D5、D7組成。其作用是被测电池电压降至设定点时，发出开关信号至报警模块和计时控制模块。报警模块主要由蜂鸣器、发光二极管构成，得到继电器模块开关信号后，发出声光报警。计时控制模块主要由计时器和清零开关构成，用于记录被测电池放电过程中自满电压降至4. 6V点的时间。如图2所示，本装置的电源插头插入AC220V电源座、打开电源开关K3、交流220V电源经变压整流，然后由三端稳压器7812稳压为电流控制模块、继电器、蜂鸣器提供ー个DC12V的工作电压，由三端稳压器7805稳压为电压检测模块、计时器、发光管提供了ー个DC5V的工作电压，此时由于被测电池E未接入，电压检测模块的三输入与门管Q2的11脚低电平，其输出10脚为零，从而继电器Jl、J3、蜂鸣器M、计时器JS、发光二极管DlO均处于失电状态下。当被测电池E接入吋，电池E的电压就加到了三输入与门管Q2的11脚，其10脚就输出高电平，三极管Q3导通使继电器J3得电工作。触点J31、J32接通，计时器JS开始工作，如要进行电池放电电流调节，在调节后按清零开关K1，计时器JS重新开始计时，同时此时被检测电池E经电流表A、三极管Q5、切换开关K2、电阻R19、R15或电位器W1、电阻R16进行放电模拟工作，其放电数值有ニ档，一档经电阻R19、R15为100mA，另ー档经电位器W1、电阻R16，通过调整电位器Wl可以调正放电电流于30-180mA之间。为了保证模拟放电电流的恒定，三极管Q5发射极与运算放大器IC2的6脚相接，当被测电池E的电流小于IOOmA时，三极管Q5的发射极电压下降，即运算放大器IC2的6脚电位下降，随之其输出7脚电压增加，三极管Q5的集电极电流也增加。反之被测电池E的放电电流大于IOOmA时，三极管Q5的发射极电压增加，运算放大器IC2的6脚电位增加，随之其输出7脚的电压降低，三极管Q5集电极电流減少，这样就确保被测电池E始終处于恒定电流下进行模拟放电。随着电池E放电时间的推移，被测电池E的电压慢慢下降，运算放大器ICl的3脚基准电压4. 6V不断与被测电池E电压进行比较，该基准电压由精度稳压管Q4提供，当电池E电压低于4. 6V时，运算放大器ICl的I脚输出高电平，三极管Ql导通，继电器Jl得电エ作，触点J12闭合，蜂鸣器报警，J13常闭断开，计时器JS停止计时，Jll常开接通，发光二极管DlO点亮，这样就可以从计时器JS的显示屏上看到被测电池E在某一放电状态下从满电压降至最低工作电压(即4. 6V)的连续工作的时间，从而判断出电池的性能优劣。依据本检测装置的电气原理，本检测装置可制成对多个电池实施检测，仅需并联 多个电压检测模块、电流控制模块、继电器模块、计时控制模块和报警模块，可同时实施多个电池性能检测,有效提高电池的检测效率。
权利要求1.ー种机车遥控器电池性能检测装置，其特征在于本检测装置包括电源模块、电压检测模块、高精度稳压模块、电流控制模块、继电器模块、计时控制模块和报警模块，所述电源模块分别提供两组电压电源，其中ー组电压电源提供所述电流控制模块、继电器模块和报警模块电源，其中另ー组电压电源提供电压检测模块、高精度稳压模块和计时控制模块电源，所述高精度稳压模块输出端连接所述电压检测模块输入端并提供电压检测模块的稳定电压，所述电压检测模块实时检测遥控器电池电压并输出检测信号至所述继电器模块，所述电流控制模块控制遥控器电池放电电流并将放电电流信号输出至继电器模块，继电器模块依据设定的遥控器电池电压值和放电电流值分别输出信号至所述报警模块和计时控制模块，所述计时控制模块记录遥控器电池自检测开始至设定电压值和放电电流值的时间，所述报警模块在遥控器电池达到设定电压值和放电电流值时声光报警。
2.根据权利要求I所述的机车遥控器电池性能检测装置，其特征在于所述电源模块包括电源开关、变压器、桥式整流器、电容Cl、第一三端稳压器和第二三端稳压器，所述电源开关、变压器、桥式整流器、第一三端稳压器和第二三端稳压器依次串接，所述电容Cl并联于所述桥式整流器输出端，所述第一三端稳压器输出12V电压，所述第二三端稳压器输出5V电压。
3.根据权利要求I所述的机车遥控器电池性能检测装置，其特征在于所述电压检测模块包括第一运算放大器、三输入与门管、三极管Q1、三极管Q3、电阻R1、电阻R2和电阻R11，所述第一运算放大器的负相输入端分别连接电阻R2 —端和三输入与门管输入端，所述电阻R2另一端分别连接所述三极管Ql和三极管Q3的发射极并接地，所述电阻Rl分别连接三极管Ql基极和第一运算放大器输出端，所述电阻Rll分别连接三极管Q3基极和三输入与门管输出端，所述三极管Ql和三极管Q3的集电极分别连接所述继电器模块，所述第一运算放大器的正相输入端连接所述高精度稳压模块，所述三输入与门管的输入端连接所述计时控制模块。
4.根据权利要求I所述的机车遥控器电池性能检测装置，其特征在于所述高精度稳压模块包括精度稳压管、ニ极管D1、ニ极管D2、ニ极管D3、ニ极管D4、滑线电阻R10、电阻R12、电阻R3和电位器W2，所述电阻Rl2、ニ极管Dl、ニ极管D2、滑线电阻RlO、ニ极管D3、ニ极管D4依次串接并各ニ极管之间阴极连接阳极，所述精度稳压管阴极连接ニ极管Dl阳极，所述精度稳压管阳极连接ニ极管D4阴极并接地，所述精度稳压管控制端连接所述滑线电阻RlO滑线端，所述电阻R3与电位器W2串联后连接所述精度稳压管两端，所述电阻R12的另一端连接所述继电器模块，所述电阻R3与电位器W2的连接点连接所述电压检测模块。
5.根据权利要求I所述的机车遥控器电池性能检测装置，其特征在于所述电流控制模块包括第二运算放大器、三极管Q5、电流表、切換开关、电阻R4、电阻R5、电阻R19、电阻R15、电阻R16和电位器Wl，所述电阻R4和电阻R5串接后连接所述电源模块，所述第二运算放大器正相输入端连接所述电阻R4与电阻R5的连接点，所述第二运算放大器输出端连接所述三极管Q5的基极，所述三极管Q5的发射极连接所述第二运算放大器的负相输入端和切换开关一端，所述三极管Q5的集电极连接所述电流表一端，所述电阻R19与电阻R15串接后一端接地，所述电阻R16与电位器Wl串接后一端接地，所述切换开关另一端连接所述电阻R19与电阻R15串接后另一端或电阻R16与电位器Wl串接后另一端。
6.根据权利要求I所述的机车遥控器电池性能检测装置，其特征在于所述继电器模块包括继电器J1、继电器J3、ニ极管D5、ニ极管D7，所述继电器Jl线圈与ニ极管D5并联，所述继电器J3与ニ极管D7并联，所述继电器Jl和继电器J3线圈两端分别连接所述电源模块和电压检测模块，所述继电器Jl带有常开触点J11、常开触点J12和常闭触点J13、所述继电器J3带有常开触点J31和常开触点J32。
7.根据权利要求I所述的机车遥控器电池性能检测装置，其特征在于所述报警模块包括蜂鸣器、发光二极管和电阻R13，所述发光二极管与电阻R13串联，所述蜂鸣器和串联的发光二极管与电阻R13分别连接所述电源模块和继电器模块。
8.根据权利要求I所述的机车遥控器电池性能检测装置，其特征在于所述计时控制模块包括计时器和清零开关，所述清零开关设于所述计时器清零端井分别连接所述电源模块、电压检测模块和继电器模块。
专利摘要本实用新型公开了一种机车遥控器电池性能检测装置，即电源模块分别采用两组电压电源分别提供各模块电源，高精度稳压模块输出端连接电压检测模块输入端，电压检测模块实时检测遥控器电池电压并输出检测信号至继电器模块，电流控制模块控制遥控器电池放电电流并输出信号至继电器模块，继电器模块依据设定的遥控器电池电压值和放电电流值分别输出信号至报警模块和计时控制模块，计时控制模块记录遥控器电池自检测开始至设定电压值和放电电流值的时间，报警模块在遥控器电池达到设定电压值和放电电流值时声光报警。本装置实时检测遥控器电池性能并据此作出筛选，降低备件成本，保证机车的正常运行，提高机车的运输效率，避免频繁更换电池的安全隐患。
文档编号G01R31/36GK202393887SQ20112047601
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者王洪祥, 秦良 申请人:上海宝钢设备检修有限公司