超级电容组开路保护装置
技术领域
本发明涉及工业检测领域，尤其涉及超级电容组开路保护装置。
背景技术
在近些年，超级电容组由于固有的特点，在很多行业越来越多的使用。并且多是作为不间断电源使用，当外部电源失电后，连续供电时间的长短和供电的安全可靠越来越重要。
现有技术的超级电容组是由多块超级电容模块串联而成，形成不同的电压等级，超级电容模块内部则是由多节超级电容单体串联组成，现有的超级电容模块电压等级有8V、16V、37V、48V等。设备需要的电压等级越高，需要串联的超级电容模块越多，随着超级电容模块运行时间的增长，出现故障的可能性也越大。由于现有技术的超级电容模块通常串联使用，当其中一块出现开路现象，就会立即造成整组超级电容供电中断。
发明内容
本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了超级电容组开路保护装置,其特征在于,包括：熔断器模块、二极管模块、检测报警模块,其中：熔断器模块与二极管模块相串联，检测报警模块与二极管模块相并联；
所述检测报警模块包括：电源电路模块、电源指示灯电路模块、报警电路模块，所述电源电路模块包括：电源端子J1、隔离开关电源POW1、电容一C1、电容二C2，其中：电源端子J1与隔离开关电源POW1电性相连，隔离开关电源POW1与电容二C2电性相连，电容二C2与电容一C1电性相连；电源指示灯电路模块包括：电阻一R1、绿发光二极管D1，其中：电阻一R1一端与电源正极电性相连，电阻一R1另一端与绿发光二极管D1的负极电性相连,绿发光二极管D1的正极接地；报警电路模块包括：检测端子J2、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8、红发光二极管D2、二极管三D3、稳压管DZ1、蜂鸣器B1、双电压比较器LM、三极管Q1，其中：检测端子J2的引脚2与电阻二R2一端电性相连，电阻二R2的另一端分别与稳压管DZ1的负极及双电压比较器LM的引脚3电性相连，双电压比较器LM的引脚1与红发光二极管D2的负极电性相连，红发光二极管D2的正极与电阻四R4一端电性相连，电阻四R4另一端与电源正极电性相连，检测端子J2的引脚1与电阻三R3一端电性相连，电阻三R3的另一端分别与稳压管DZ1的正极、二极管三D3的正极及双电压比较器LM的引脚2电性相连，稳压管DZ1的正极与二极管三D3的正极电性相连，双电压比较器LM的引脚8与电源正极相连，双电压比较器LM的引脚1与电阻八R8的一端及红发光二极管D2的负极电性相连，电阻八R8的另一端与双电压比较器LM的引脚6电性相连，红发光二极管D2的正极与电阻四R4的一端电性相连，电阻四R4的另一端与电源正极电性相连，双电压比较器LM的引脚5分别与电阻五R5的一端及电阻六R6的一端电性相连，电阻五R5的另一端与电源正极电性相连，电阻六R6的另一端接地，双电压比较器LM的引脚7与电阻七R7的一端电性相连，电阻七R7的另一端与三极管Q1的基极电性相连，三极管Q1的集电极与蜂鸣器B1的负极电性相连，蜂鸣器B1的正极与电源正极电性相连，三极管Q1的发射极接地。
根据以上所述的超级电容组开路保护装置，其特征在于：所述熔断器模块包括：容量可调节的熔断器。
根据以上所述的超级电容组开路保护装置，其特征在于：所述二极管模块包括：二极管及散热片。
根据以上所述的超级电容组开路保护装置，其特征在于：所述电源正极为+5V电压。
根据以上所述的超级电容组开路保护装置，其特征在于：所述双电压比较器LM的型号为LM393。
根据以上所述的超级电容组开路保护装置，其特征在于：所述三极管Q1为NPN型三极管，型号为D667。
根据以上所述的超级电容组开路保护装置，其特征在于：所述电阻二R2、所述电阻三R3、所述电阻五R5、所述电阻六R6的阻值均为200KΩ。
根据以上所述的超级电容组开路保护装置，其特征在于：所述电阻一R1、所述电阻四R4、所述电阻七R7、所述电阻八R8的阻值均为10KΩ。
根据以上所述的超级电容组开路保护装置，其特征在于：所述电容一C1的值为220μF、电容二C2的值为100nF。
根据以上所述的超级电容组开路保护装置，其特征在于：所述二极管三D3的型号是4148。
本发明与现有技术相比:采用了熔断器模块、二极管模块、检测报警模块,提高了供电的可靠性。在放电的过程中，由于超级电容模块其中一块某种原因突然开路，电流不能流过开路的超级电容模块，由于二极管模块的存在，整组电流可以通过二极管模块继续给负载供电，但电压可以会有一点降低，一般不影响工作。本发明具有：电路简单、成本低、反应灵敏，可靠性高、维护方便等特点。
附图说明
附图1是超级电容组开路保护装置的结构示意图。
附图2是超级电容组开路保护装置的检测报警模块电源电路模块电路结构示意图。
附图3是超级电容组开路保护装置的检测报警模块电源指示灯模块电路结构示意图。
附图4是超级电容组开路保护装置的检测报警模块报警模块电路结构示意图。
具体实施方式
附图1是超级电容组开路保护装置的结构示意图。
附图2是超级电容组开路保护装置的检测报警模块电源电路模块电路结构示意图。
附图3是超级电容组开路保护装置的检测报警模块电源指示灯模块电路结构示意图。
附图4是超级电容组开路保护装置的检测报警模块报警模块电路结构示意图。
本实施例下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
超级电容组开路保护装置,其特征在于,包括：熔断器模块100、二极管模块200、检测报警模块300,其中：熔断器模块100与二极管模块200相串联，检测报警模块300与二极管模块200相并联；
所述检测报警模块300包括：电源电路模块、电源指示灯电路模块、报警电路模块，所述电源电路模块包括：电源端子J1、隔离开关电源POW1、电容一C1、电容二C2，其中：电源端子J1与隔离开关电源POW1电性相连，隔离开关电源POW1与电容二C2电性相连，电容二C2与电容一C1电性相连；电源指示灯电路模块包括：电阻一R1、绿发光二极管D1，其中：电阻一R1一端与电源正极电性相连，电阻一R1另一端与绿发光二极管D1的负极电性相连,绿发光二极管D1的正极接地；报警电路模块包括：检测端子J2、电阻二R2、电阻三R3、电阻四R4、电阻五R5、电阻六R6、电阻七R7、电阻八R8、红发光二极管D2、二极管三D3、稳压管DZ1、蜂鸣器B1、双电压比较器LM、三极管Q1，其中：检测端子J2的引脚2与电阻二R2一端电性相连，电阻二R2的另一端分别与稳压管DZ1的负极及双电压比较器LM的引脚3电性相连，双电压比较器LM的引脚1与红发光二极管D2的负极电性相连，红发光二极管D2的正极与电阻四R4一端电性相连，电阻四R4另一端与电源正极电性相连，检测端子J2的引脚1与电阻三R3一端电性相连，电阻三R3的另一端分别与稳压管DZ1的正极、二极管三D3的正极及双电压比较器LM的引脚2电性相连，稳压管DZ1的正极与二极管三D3的正极电性相连，双电压比较器LM的引脚8与电源正极相连，双电压比较器LM的引脚1与电阻八R8的一端及红发光二极管D2的负极电性相连，电阻八R8的另一端与双电压比较器LM的引脚6电性相连，红发光二极管D2的正极与电阻四R4的一端电性相连，电阻四R4的另一端与电源正极电性相连，双电压比较器LM的引脚5分别与电阻五R5的一端及电阻六R6的一端电性相连，电阻五R5的另一端与电源正极电性相连，电阻六R6的另一端接地，双电压比较器LM的引脚7与电阻七R7的一端电性相连，电阻七R7的另一端与三极管Q1的基极电性相连，三极管Q1的集电极与蜂鸣器B1的负极电性相连，蜂鸣器B1的正极与电源正极电性相连，三极管Q1的发射极接地。
所述熔断器模块100包括：容量可调节的熔断器。
所述二极管模块200包括：二极管及散热片。
所述电源正极为+5V电压。
所述双电压比较器LM的型号为LM393。
所述三极管Q1为NPN型三极管，型号为D667。
所述电阻二R2、所述电阻三R3、所述电阻五R5、所述电阻六R6的阻值均为200KΩ。
所述电阻一R1、所述电阻四R4、所述电阻七R7、所述电阻八R8的阻值均为10KΩ。
所述电容一C1的值为220μF、电容二C2的值为100nF。
所述二极管三D3的型号是4148。
被测超级电容模块的正极与熔断器模块100电性相连后连接二极管模块200的负极，待测超级电容模块的负极连接二极管模块200的正极。熔断器模块100包含的熔断器和二极管模块200包含的二极管可以根据负荷的大小和负荷特点选取。二极管模块200包含的二极管的正负极分别连接检测报警模块300检测端子J2的引脚1和2。当被测超级电容模块的标称电压是16V，超级电容组开路保护装置工作时，被测超级电容模块的端电压为16V，二极管模块200包含的二极管处于反向截止状态，并没有电流流过，被测超级电容模块的放电正常进行。在放电的过程中，由于被测超级电容模块其中一块某种原因突然开路，电流不能流过开路的被测超级电容模块，由于二极管模块200的存在，可以通过二极管模块200继续给负载供电，但电压可以会有一点降低，一般不影响工作。
超级电容组开路保护装置的报警过程如下：隔离开关电源POW1为不间断电源供电的隔离开关电源，绿发光二极管D1为电源工作指示二极管，红发光二极管D2为报警二极管，蜂鸣器B1为报警蜂鸣器。检测端子J2的引脚1和2之间的电压为16V，双电压比较器LM的同相端引脚3为4.3V电压，双电压比较器LM的反向端引脚2为0.4V，这时双电压比较器LM的输出端引脚1电压为5V，红发光二极管D2不亮。双电压比较器LM的同相端引脚5为2.5V电压，双电压比较器LM的反向端引脚6为5V，这时双电压比较器LM的输出端引脚7电压为0V，三极管Q1为截止状态，蜂鸣器B1不响。当被测超级电容模块开路，二极管模块200有电流流过时，双电压比较器LM的同相端引脚3为-0.3V电压，双电压比较器LM的反向端2脚为0.4V，这时双电压比较器LM的输出端引脚1电压为0V，红发光二极管D2常亮。双电压比较器LM的同相端引脚5为2.5V电压，双电压比较器LM的反向端引脚6为0V，这时双电压比较器LM的输出端引脚7电压为5V，三极管Q1为导通状态，蜂鸣器B1鸣响，发出声音报警。
