本发明涉及保护装置技术领域，特别涉及一种电动车充电保护装置。
背景技术：
随着环保意识的推广，电动自行车和电动助力车成为人们日常出行代步必不可少的交通工具，但近年来电动车充电引起的火灾也时有发生，带来了不可忽视的安全隐患。
目前也有很多电动车充电保护装置，通过检测电路是否漏电或者检测电压是否过压来确定是否需要切断充电电路，从而实现充电保护的作用，但是，电动车充电引发火灾的原因还包括电动车线路发生老化导致线路短路，在充电过程中线路电流过高引起发热自燃；线路接口发生老化氧化，在充电过程中接触不良导致线路温度过高引起自燃等等，仅仅是通过漏电和电压作为判断条件所得到的判断结果准确率是比较低的，依旧会存在引起自燃和触电事故的风险。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提出一种电动车充电保护装置，能够解决现有技术存在的线路故障判断条件单一，导致电动车充电安全隐患依旧比较大的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种电动车充电保护装置，包括数据处理单元、用于采集电路温度的温度监测单元、用于采集电路电流的电流监测单元、用于采集电路电压的电压监测单元、用于采集电路漏电流的漏电流监测单元、用于切换采集电路的切换单元和用于切断电路的控制单元，所述温度监测单元、电流监测单元、电压监测单元和漏电流监测单元分别与所述切换单元连接，所述切换单元和所述控制单元分别与所述数据处理单元连接。
作为所述电动车充电保护装置的进一步可选方案，所述装置还包括用于显示故障信息的指示单元，所述指示单元与所述数据处理单元连接。
作为所述电动车充电保护装置的进一步可选方案，所述装置还包括用于设置充电时间的时间控制单元，所述时间控制单元与所述数据处理单元连接。
作为所述电动车充电保护装置的进一步可选方案，所述温度监测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和温度传感器，其中，第一电阻的输入端与电源连接，第一电阻的输出端与第一电容、第二电容、第二电阻和温度传感器的公共端连接，温度传感器的另一端接地，第一电容的另一端接地，第二电容的另一端接地，第二电阻的另一端与第三电容的第一端连接，第三电容的第二端与第四电容的第一端连接，第四电容的第二端与第三电阻的输入端连接，第三电阻的输出端接地。
作为所述电动车充电保护装置的进一步可选方案，所述电流监测单元包括第四电阻、第五电阻、第五电容、第六电容和霍尔传感器，其中，第四电阻的输入端与第五电容的第一端连接，第四电阻的输出端与霍尔传感器的输入端连接，霍尔传感器的输出端与第五电阻的输入端连接，第五电阻的输出端与第六电容的第一端连接，第六电容的第二端与第五电容的第二端连接。
作为所述电动车充电保护装置的进一步可选方案，所述电压监测单元包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第七电容和第八电容，其中，第六电阻的输入端与电源连接，第六电阻的输出端与第七电阻的输入端连接，第七电阻的输出端与第八电阻和第九电阻的公共端连接，第八电阻另一端和第十电阻的输入端连接的公共端接地，第十电阻的输出端与第七电容的第一端连接，第七电容第二端与第八电容第一端连接的公共端接地，第八电容的第二端与第九电阻的输出端连接。
作为所述电动车充电保护装置的进一步可选方案，所述漏电流监测单元包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第九电容、第十电容和漏电环，其中，漏电环的输入端与第十一电阻和第十二电阻的公共端连接，漏电环的输出端与第十三电阻和第十四电阻的公共端连接，第十一电阻的另一端与第九电容的第一端连接，第九电容的第二端与第十电容的第一端连接，第十电容的第二端与第十四电阻的另一端连接，第十三电阻的另一端与第十二电阻的另一端连接，第十二电阻、第十三电阻、第九电容和第十电容连接的公共端接地。
作为所述电动车充电保护装置的进一步可选方案，所述控制单元包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十一电容、第一三极管、第二三极管和第一二极管，其中，第十五电阻的输入端与数据处理单元连接，第十五电阻的输出端分别与第十六电阻的输入端和第一三极管的基极连接，第十六电阻的输出端、第一三极管的发射极、第一二极管的阳极和第十一电容的第一端连接的公共端接地，第一三极管的集电极分别与第十七电阻的输入端和第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极与第十七电阻的输入端连接，第二三极管的集电极分别与第一二极管的阴极和第十一电容的第二端连接。
本发明的有益效果是：通过温度监测单元、电流监测单元、电压监测单元和漏电流监测单元采集电路的温度、电流、电压和漏电流，从多个角度判断电路是否出现异常情况，从而提高电路判断的准确率，同时，通过切换单元，能够实现切换采集电路的效果，不仅降低数据处理中心的处理能力，数据处理单元还能够针对不同的采集数据进行相应的处理，避免了数据出现错乱而导致判断结果出错的情况发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种电动车充电保护装置的电路示意图；
图2为本发明的一种电动车充电保护装置中的温度监测单元电路示意图；
图3为本发明一种电动车充电保护装置中的电流监测单元电路示意图；
图4为本发明一种电动车充电保护装置中的电压监测单元电路示意图；
图5为本发明一种电动车充电保护装置中的漏电流监测单元电路示意图；
图6为本发明一种电动车充电保护装置中的控制单元电路示意图；
图7为本发明一种电动车充电保护装置中的数据处理单元电路示意图；
图8为本发明一种电动车充电保护装置中的指示单元电路示意图；
图9为本发明一种电动车充电保护装置中的切换单元电路示意图；
附图标号说明：r1、第一电阻；r2、第二电阻；r3、第三电阻；r4、第四电阻；r5、第五电阻；r6、第六电阻；r7、第七电阻；r8、第八电阻；r9、第九电阻；r10、第十电阻；r11、第十一电阻；r12、第十二电阻；r13、第十三电阻；r14、第十四电阻；r15、第十五电阻；r16、第十六电阻；r17、第十七电阻；r18、第十八电阻；r19、第十九电阻；r20、第二十电阻；u1、第一电容；u2、第二电容；u3、第三电容；u4、第四电容；u5、第五电容；u6、第六电容；u7、第七电容；u8、第八电容；u9、第九电容；u10、第十电容；u11、第十一电容；u12、第十二电容；u13、第十三电容；u14、第十四电容；u15、第十五电容；u16、第十六电容；u17、第十七电容；u18、第十八电容；q1、第一三极管；q2、第二三极管；q3、第三三极管；zd1、第一二极管；x1、第一晶振管。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1-9，一种电动车充电保护装置，包括数据处理单元、用于采集电路温度的温度监测单元、用于采集电路电流的电流监测单元、用于采集电路电压的电压监测单元、用于采集电路漏电流的漏电流监测单元、用于切换采集电路的切换单元和用于切断电路的控制单元，所述温度监测单元、电流监测单元、电压监测单元和漏电流监测单元分别与所述切换单元连接，所述切换单元和所述控制单元分别与所述数据处理单元连接。
其中，所述温度监测单元包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一电容u1、第二电容u2、第三电容u3、第四电容u4和温度传感器，其中，第一电阻r1的输入端与电源连接，第一电阻r1的输出端与第一电容u1、第二电容u2、第二电阻r1和温度传感器的公共端连接，温度传感器的另一端接地，第一电容u1的另一端接地，第二电容u2的另一端接地，第二电阻r2的另一端与第三电容u3的第一端连接，第三电容u3的第二端与第四电容u4的第一端连接，第四电容u4的第二端与第三电阻r3的输入端连接，第三电阻r3的输出端接地；需要说明的是，第二电阻r2和第二电容u2连接的公共端以及第三电阻r3和第四电容u4连接的公共端作为温度监测单元的电路输出端，如图2所示；
所述电流监测单元包括第四电阻r4、第五电阻r5、第五电容u5、第六电容u6和霍尔传感器，其中，第四电阻r4的输入端与第五电容u5的第一端连接，第四电阻r4的输出端与霍尔传感器的输入端连接，霍尔传感器的输出端与第五电阻r5的输入端连接，第五电阻r5的输出端与第六电容u6的第一端连接，第六电容u6的第二端与第五电容u5的第二端连接；需要说明的是，第四电阻r4和第五电容u5连接的公共端以及第五电阻r5和第六电容u6连接的公共端作为电流监测单元的电路输出端，如图3所示；
所述电压监测单元包括第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第七电容u7和第八电容u8，其中，第六电阻r6的输入端与电源连接，第六电阻r6的输出端与第七电阻r7的输入端连接，第七电阻r7的输出端与第八电阻r8和第九电阻r9的公共端连接，第八电阻r8另一端和第十电阻r10的输入端连接的公共端接地，第十电阻r10的输出端与第七电容u7的第一端连接，第七电容u7第二端与第八电容u8第一端连接的公共端接地，第八电容u8的第二端与第九电阻r9的输出端连接；需要说明的是，第九电阻r9和第八电容u8连接的公共端以及第十电阻r10和第七电容u7连接的公共端作为电压监测单元的电路输出端，如图4所示；
所述漏电流监测单元包括第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第九电容u9、第十电容u10和漏电环，其中，漏电环的输入端与第十一电阻r11和第十二电阻r12的公共端连接，漏电环的输出端与第十三电阻r13和第十四电阻r14的公共端连接，第十一电阻r11的另一端与第九电容u9的第一端连接，第九电容u9的第二端与第十电容u10的第一端连接，第十电容u10的第二端与第十四电阻u14的另一端连接，第十三电阻r13的另一端与第十二电阻r12的另一端连接，第十二电阻r12、第十三电阻r13、第九电容u9和第十电容u10连接的公共端接地；需要说明的是，第十一电阻r11和第九电容u9连接的公共端以及第十四电阻r14和第十电容u10连接的公共端作为漏电流监测单元的电路输出端，如图5所示；
所述控制单元包括第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十一电容u11、第一三极管q1、第二三极管q2和第一二极管zd1，其中，第十五电阻r15的输入端与数据处理单元连接，第十五电阻r15的输出端分别与第十六电阻r14的输入端和第一三极管q1的基极连接，第十六电阻r16的输出端、第一三极管q1的发射极、第一二极管zd1的阳极和第十一电容u11的第一端连接的公共端接地，第一三极管q1的集电极分别与第十七电阻r17的输入端和第二三极管q2的基极连接，第二三极管q2的发射极与第十七电阻r17的输入端连接，第二三极管q2的集电极分别与第一二极管zd1的阴极和第十一电容u11的第二端连接；需要说明的是，第十七电阻r17和第二三极管q2连接的公共端以及第十一电容u11和第二三极管q2连接的公共端作为控制单元的电路输出端，如图6所示；
所述指示单元包括液晶显示板、第十八电阻r18、第十九电阻r19和第三三极管q3，其中，第十八电阻r18的输入端与电源连接，第十八电阻r18的输出端与液晶显示板连接，第三三极管q3的集电极与液晶显示板连接，第三三极管q3的发射极接地，第三三极管q3的基极与第十九电阻r19连接，如图8所示；
所述切换单元包括cd4052芯片、第十二电容u12和第十三电容u13，其中，第十二电容u12的第一端与cd4052芯片的vcc引脚连接，第十二电容u12的第二端接地，第十三电容u13的第一端与cd4052芯片的vcc引脚连接，第十三电容u13的第二端接地，如图9所示；
所述数据处理单元包括pic16f17芯片、第二十电阻r20、第十四电容u14、第十五电容u15、第十六电容u16、第十七电容u17和第十八电容u18和第一晶振管x1，其中，第二十电阻r20的输入端与pic16f17芯片的osc1/clhi引脚连接，第二十电阻r20的输出端与pic16f17芯片的osc2/clho引脚连接，第十四电容u14与第一晶振管x1连接的公共端与第二十电阻r20的输入端连接，第十五电容u15与第一晶振管x1连接的公共端与第二十电阻r20的输出端连接，第十四电容u14的另一端接地，第十五电容u15的另一端接地，第十六电容u16的第一端与pic16f17芯片的vref引脚连接，第十六电容u16的第二端接地，第十七电容u17的第一端与pic16f17芯片的vdd引脚连接，第十七u17电容的第二端与pic16f17芯片的vss引脚连接，第十八电容u18的第一端与pic16f17芯片的vdd引脚连接，第十八电容u18的第二端与pic16f17芯片的vss引脚连接，如图7所示。
在使用时，数据处理单元实时采集充电电流和线路温度数据，并与数据阈值进行运算比较，在数据超出预期数值时控制开关电源输出自动断开充电回路，防止因电池短路引发火灾和长时间恒流充电导致电池过热寿命受损的情形出现；漏电流监测单元能够判断充电回路是否安全绝缘，防止因线路老化和充电线路故障引发的火灾和触电事故；数据处理单元通过接口电压监测单元对充电电压进行实时监测，选择适当充电方式对电池充电，当到达充电电压阈值时自动进入保护阶段，延长电池使用寿命。
在本实施例中，通过温度监测单元、电流监测单元、电压监测单元和漏电流监测单元采集电路的温度、电流、电压和漏电流，从多个角度判断电路是否出现异常情况，从而提高电路判断的准确率，同时，通过切换单元，能够实现切换采集电路的效果，不仅降低数据处理中心的处理能力，数据处理单元还能够针对不同的采集数据进行相应的处理，避免了数据出现错乱而导致判断结果出错的情况发生；需要说明的是，可以设置每个时间间隔采集相应的参数，例如每十秒切换采集参数，在十秒内只采集电流参数，十秒后就采集温度参数，再十秒后采集电压参数，这里不做具体限定，当电路只采集单一参数时，数据处理单元也只处理单一的参数。
此外，该装置还包括用于显示故障信息的指示单元和用于设置充电时间的时间控制单元；通过内置时间控制单元，能在预定的时间段投入充电，到时自动切断充电线路，起到防止因夜间长时间过度充电导致电池损伤和引发的火灾，同时又能设定在波谷进行充电，减少充电成本；通过内置指示单元，当数据处理单元处理后，发现电路电压过大时，可以通过指示单元显示电路电压过大，从而能够直观地了解电路发生故障的原因。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种电动车充电保护装置，其特征在于，包括数据处理单元、用于采集电路温度的温度监测单元、用于采集电路电流的电流监测单元、用于采集电路电压的电压监测单元、用于采集电路漏电流的漏电流监测单元、用于切换采集电路的切换单元和用于切断电路的控制单元，所述温度监测单元、电流监测单元、电压监测单元和漏电流监测单元分别与所述切换单元连接，所述切换单元和所述控制单元分别与所述数据处理单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动车充电保护装置，其特征在于，所述装置还包括用于显示故障信息的指示单元，所述指示单元与所述数据处理单元连接。
3.根据权利要求2所述的一种电动车充电保护装置，其特征在于，所述装置还包括用于设置充电时间的时间控制单元，所述时间控制单元与所述数据处理单元连接。
4.根据权利要求3所述的一种电动车充电保护装置，其特征在于，所述温度监测单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和温度传感器，其中，第一电阻的输入端与电源连接，第一电阻的输出端与第一电容、第二电容、第二电阻和温度传感器的公共端连接，温度传感器的另一端接地，第一电容的另一端接地，第二电容的另一端接地，第二电阻的另一端与第三电容的第一端连接，第三电容的第二端与第四电容的第一端连接，第四电容的第二端与第三电阻的输入端连接，第三电阻的输出端接地。
5.根据权利要求4所述的一种电动车充电保护装置，其特征在于，所述电流监测单元包括第四电阻、第五电阻、第五电容、第六电容和霍尔传感器，其中，第四电阻的输入端与第五电容的第一端连接，第四电阻的输出端与霍尔传感器的输入端连接，霍尔传感器的输出端与第五电阻的输入端连接，第五电阻的输出端与第六电容的第一端连接，第六电容的第二端与第五电容的第二端连接。
6.根据权利要求5所述的一种电动车充电保护装置，其特征在于，所述电压监测单元包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第七电容和第八电容，其中，第六电阻的输入端与电源连接，第六电阻的输出端与第七电阻的输入端连接，第七电阻的输出端与第八电阻和第九电阻的公共端连接，第八电阻另一端和第十电阻的输入端连接的公共端接地，第十电阻的输出端与第七电容的第一端连接，第七电容第二端与第八电容第一端连接的公共端接地，第八电容的第二端与第九电阻的输出端连接。
7.根据权利要求6所述的一种电动车充电保护装置，其特征在于，所述漏电流监测单元包括第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第九电容、第十电容和漏电环，其中，漏电环的输入端与第十一电阻和第十二电阻的公共端连接，漏电环的输出端与第十三电阻和第十四电阻的公共端连接，第十一电阻的另一端与第九电容的第一端连接，第九电容的第二端与第十电容的第一端连接，第十电容的第二端与第十四电阻的另一端连接，第十三电阻的另一端与第十二电阻的另一端连接，第十二电阻、第十三电阻、第九电容和第十电容连接的公共端接地。
8.根据权利要求7所述的一种电动车充电保护装置，其特征在于，所述控制单元包括第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十一电容、第一三极管、第二三极管和第一二极管，其中，第十五电阻的输入端与数据处理单元连接，第十五电阻的输出端分别与第十六电阻的输入端和第一三极管的基极连接，第十六电阻的输出端、第一三极管的发射极、第一二极管的阳极和第十一电容的第一端连接的公共端接地，第一三极管的集电极分别与第十七电阻的输入端和第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极与第十七电阻的输入端连接，第二三极管的集电极分别与第一二极管的阴极和第十一电容的第二端连接。
技术总结