專利名稱：由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種使用外部電池的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)防護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)目前使用比較普遍，它分為使用內(nèi)部電池和外部電池的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)。由于使用外部電池的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，由用戶更換電池，可以避免內(nèi)置鋰電池帶來(lái)的成本和更換的問(wèn)題，因此使用比較廣泛，但由于這種預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的用戶可以接觸系統(tǒng)供電，就不可避免遭到攻擊。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)解決問(wèn)題提供一種由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，可以有效地解決使用外部電池而產(chǎn)生的易攻擊，可靠性低的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案之一是由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體、裝于電池盒外體內(nèi)電池盒和直流電源，其特點(diǎn)在于所述的電池盒外體出口處設(shè)計(jì)為圓型形狀并內(nèi)嵌細(xì)螺紋。這樣用戶通過(guò)引線將電源從電池盒中引出時(shí)，因?yàn)殡姵睾型怏w出口處設(shè)計(jì)為圓型形狀并內(nèi)嵌細(xì)螺紋，細(xì)螺紋就會(huì)將導(dǎo)線切斷，從而防止了用戶將電源線引出，而易遭受攻擊的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案之二是由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體、裝于電池盒外體內(nèi)電池盒和直流電源，控制電路和與其相接的閥門控制馬達(dá)，直流電源通過(guò)伸縮電極和固定電極接至控制電路，其特點(diǎn)在于所述的電池盒外體出口處設(shè)計(jì)為圓型形狀并內(nèi)嵌細(xì)螺紋，通過(guò)金屬桿將電池盒與電池盒外體旋鈕連接，金屬桿可以拉動(dòng)電池盒但又不影響電池盒外體旋鈕旋轉(zhuǎn)，并在電池盒外體出口處內(nèi)部設(shè)一使電池盒不能完全被拉出的限位板卡；在所述電池盒的直流電源與控制電路之間加有行程開關(guān)，同時(shí)行程開關(guān)還接至閥門的控制馬達(dá)。當(dāng)用戶更換電池時(shí)，旋動(dòng)電池盒外體旋鈕，由金屬桿拉動(dòng)電池盒外移，金屬桿可以拉動(dòng)電池盒但又不影響電池盒外體旋鈕旋轉(zhuǎn)，當(dāng)移動(dòng)到可以更換電池的位置時(shí)，限位板卡在電池盒外體出口處內(nèi)部使電池盒不能完全被拉出，用戶可以更換電池；若用戶要采用攻擊方式，必將電池盒外體旋鈕向外拉動(dòng)產(chǎn)生位移，這時(shí)通過(guò)金屬桿拉動(dòng)電池盒外移，行程開關(guān)被感知，而此時(shí)電池盒的伸縮電極沒(méi)有脫離電路板上的固定電極，直流電源的能量全部加在閥門馬達(dá)上，從而使閥門關(guān)閉，防止了用戶攻擊系統(tǒng)，以達(dá)到竊用的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案之三是由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體、裝于電池盒外體內(nèi)電池盒和直流電源，控制電路和與其相接的閥門控制馬達(dá)，直流電源通過(guò)伸縮電極和固定電極接至控制電路，其特點(diǎn)在于在所述的控制電路由一防止電池電壓過(guò)高的控制裝置供電，它由檢測(cè)電路、與檢測(cè)電路輸出相接端的三體管、接于三極管射極的繼電器、與繼電器連接的釋放電阻組成，檢測(cè)電路監(jiān)測(cè)供電電壓不能超過(guò)設(shè)定的電壓上限，一旦超過(guò)設(shè)定的電壓上限，三極管導(dǎo)通，繼電器吸合，切斷到控制電路的電源，并通過(guò)釋放電阻將外部電源做大電流釋放，從而保護(hù)了系統(tǒng)的安全。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案之四是由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體、裝于電池盒外體內(nèi)電池盒和直流電源，控制電路和與其相接的閥門控制馬達(dá)，直流電源通過(guò)伸縮電極和固定電極接至控制電路，其特點(diǎn)在于與所述的控制電路連接有一防止使用內(nèi)置切斷電路攻擊系統(tǒng)的裝置，它由pnp三極管、大容量電容及與其串接的隔離二極管組成，pnp三極管的射極接至大容量電容的正極和隔離二極管負(fù)極之間，閥門控制馬達(dá)串接在pnp三極管的集電極。使用外部電池的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，一旦使用類電池性自動(dòng)切斷裝置(與電池外形一致的電子裝置)串接到電池盒中，當(dāng)系統(tǒng)上電正常、打開閥門或用戶開關(guān)后，該電子裝置會(huì)自動(dòng)切斷控制電路的供電，使系統(tǒng)失電而癱瘓。本實(shí)用新型采用大容量電容將上電瞬間的能量?jī)?chǔ)存，一旦用戶采用內(nèi)置類似電池的電子裝置啟動(dòng)并切斷電源時(shí)，npn三極管因其基極電平由高變低而導(dǎo)通，大容量電容的全部能量放電，加到閥門控制馬達(dá)上，使閥門或開關(guān)關(guān)閉，迫使用戶不能采用此方法達(dá)到竊用的目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案之五是由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體、裝于電池盒外體內(nèi)電池盒和直流電源，控制電路和與其相接的閥門控制馬達(dá)，直流電源通過(guò)伸縮電極和固定電極接至控制電路，其特點(diǎn)在于與所述控制電路連接的有防止電池電壓不變而能量不足系統(tǒng)失控的裝置，它由電壓監(jiān)測(cè)電路、與控制電路一個(gè)控制口相接的三極管及其負(fù)載電阻、pnp三極管、大容量電容及與其串接的隔離二極管組成，pnp三極管的射極接至大容量電容的正極和隔離二極管負(fù)極之間，閥門控制馬達(dá)串接在pnp三極管的集電極。使用電池供電的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，一般監(jiān)測(cè)電池電壓來(lái)提示電池終止，此裝置對(duì)于電壓變化小的一些電池不適用，因?yàn)橛行╇姵啬芰靠旖K止的時(shí)候，如果負(fù)載很小，舊電池電壓與新電池差別并不大，有的小于監(jiān)測(cè)電路的誤差，采用此法很容易出現(xiàn)控制失誤。采用本實(shí)用新型的裝置采用在控制電路的一個(gè)口控制三極管及其負(fù)載電阻，在得到外部條件時(shí)(定時(shí)或喚醒或有脈沖進(jìn)入)即進(jìn)行能量測(cè)試，使用控制可靠需要的電流作為負(fù)載測(cè)試指標(biāo)，在大負(fù)載下將電池電壓拉低，然后用電壓監(jiān)測(cè)電路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦電壓低于其設(shè)定的電壓的下限，電壓電壓監(jiān)測(cè)電路輸出高電平，大電容電容釋放的能量全部放給閥門控制馬達(dá)，使閥門關(guān)閉。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案之六是由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體、裝于電池盒外體內(nèi)電池盒和直流電源，控制電路和與其相接的閥門控制馬達(dá)，直流電源通過(guò)伸縮電極和固定電極接至控制電路，其特點(diǎn)在于與控制電路連接的還有一防外部干擾的機(jī)械開關(guān)傳感器，它安裝在一密封的殼體內(nèi)，內(nèi)部安裝一個(gè)微動(dòng)開關(guān)，在與計(jì)量?jī)x表連接的計(jì)量軸上，安裝一個(gè)撥動(dòng)裝置，微動(dòng)開關(guān)通過(guò)引線與控制電路連接。預(yù)付費(fèi)儀表普遍采用的是干簧管配合磁鐵進(jìn)行計(jì)量采用，這種裝置容易受到外界磁場(chǎng)干擾而失去計(jì)量計(jì)費(fèi)的作用，采用機(jī)械開關(guān)方式進(jìn)行采樣，將機(jī)械開關(guān)放置在充滿絕緣油的密封裝置中。當(dāng)計(jì)量發(fā)生時(shí)，計(jì)量軸轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)撥動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)一周壓動(dòng)微動(dòng)開關(guān)一次，送出一個(gè)脈沖信號(hào)，用于計(jì)量。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有優(yōu)點(diǎn)如下1、由于采用了多種防護(hù)裝置，使預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)不易遭受攻擊。
2、可靠性高。即使遭受了攻擊，也能使預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)正常工作。


圖1為本實(shí)用新型技術(shù)解決方案之一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型技術(shù)解決方案之二中的行程開關(guān)和控制電路的電原理圖；圖3為本實(shí)用新型技術(shù)解決方案之三的電原理圖；圖4為本實(shí)用新型技術(shù)解決方案之四的電原理圖；圖5為本實(shí)用新型技術(shù)解決方案之五的電原理圖；圖6為本實(shí)用新型技術(shù)解決方案之六的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，電池盒外體1內(nèi)部是可拉出電池盒2、電池盒外體1出口設(shè)施為圓型并內(nèi)嵌細(xì)螺紋3，這樣用戶通過(guò)引線將電源從電池盒2中引出時(shí)，因?yàn)殡姵睾型怏w1出口處設(shè)計(jì)為圓型形狀并內(nèi)嵌細(xì)螺紋3，細(xì)螺紋就會(huì)將導(dǎo)線切斷，從而防止了用戶將電源線引出，而易遭受攻擊的目的。
如圖1、2所示，金屬桿4將電池盒2與電池盒外體旋鈕5連接，金屬桿4可以拉動(dòng)電池盒2但又不影響電池盒外體旋鈕5旋轉(zhuǎn)。當(dāng)用戶更換電池時(shí)，旋動(dòng)電池盒外體旋鈕5，由金屬桿4拉動(dòng)電池盒2外移，當(dāng)移動(dòng)到可以更換電池的位置時(shí)，限位板6卡在電池盒外體出口處內(nèi)部使電池盒2不能完全被拉出。
如圖2所示，當(dāng)旋動(dòng)電池盒外體旋鈕5產(chǎn)生向外的位移時(shí)，行程開關(guān)7被感知，而此時(shí)電池盒的伸縮電極8沒(méi)有脫離電路板9上的固定電極10，電池能量全部加在閥門馬達(dá)上，使閥門關(guān)閉。圖2中，11為閥門驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，D為防止電池反裝隔離二極管，通常情況下開關(guān)7將直流電源DC與控制電路12連接，當(dāng)電池盒外體旋鈕5旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生位移時(shí)，將直流電源DC接到閥門控制馬達(dá)11上，使閥門關(guān)閉，以防止攻擊系統(tǒng)達(dá)到竊用的目的。
電池盒2下端有一個(gè)傳感桿13，當(dāng)電池盒2被拉動(dòng)產(chǎn)生一定位移時(shí)，壓動(dòng)傳感桿13，給相應(yīng)的機(jī)械切斷系統(tǒng)提供信號(hào)，通過(guò)機(jī)械控制使閥門控制馬達(dá)11達(dá)到關(guān)閉的作用，這樣可以使本實(shí)用新型具有雙保險(xiǎn)的功能。
如圖3所示，控制電路12由一防止電池電壓過(guò)高的控制電路裝置供電，使用外部電池的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，一旦用戶使用超過(guò)額定電壓的電源攻擊系統(tǒng)，可能造成系統(tǒng)關(guān)鍵部件的損壞，從而到達(dá)竊用的目的，本實(shí)用新型設(shè)置監(jiān)測(cè)供電電壓上限不能超過(guò)7V，一旦超過(guò)上限電壓7V，繼電器J受電壓檢測(cè)電路B7070控制而吸合，切斷到控制電路的電源，并通過(guò)R2將外部電源做大電流釋放，從而保護(hù)了系統(tǒng)的安全，如圖4所示，與控制電路12連接的有一防止使用內(nèi)置切斷電路攻擊系統(tǒng)的裝置。使用外部電池的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，一旦使用類電池性自動(dòng)切斷裝置(與電池外形一致的電子裝置)串接到電池盒中，當(dāng)系統(tǒng)上電正常、打開閥門或用戶開關(guān)后，該電子裝置會(huì)自動(dòng)切斷控制電路12的供電，使系統(tǒng)失電而癱瘓。本裝置采用大容量電容CF將上電瞬間的能量?jī)?chǔ)存，一旦內(nèi)置切斷裝置啟動(dòng)并切斷電源，T2因B極電平由高變低而導(dǎo)通，大容量電容CF的全部能量加到閥門控制馬達(dá)MD11上，使閥門或開關(guān)關(guān)閉，迫使用戶不能采用此方法達(dá)到竊用的目的。
如圖5所示，與控制電路12連接的還有防止電池電壓不變而能量不足系統(tǒng)失控的裝置。使用電池供電的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)，一般監(jiān)測(cè)電池電壓來(lái)提示電池終止，此方法對(duì)于電壓變化小的一些電池不適用，因?yàn)橛行╇姵啬芰靠旖K止的時(shí)候，如果負(fù)載很小，舊電池電壓與新電池差別并不大，有的小于監(jiān)測(cè)電路的誤差，采用此法很容易出現(xiàn)控制失誤。本技術(shù)方案將控制電路12一個(gè)口控制一個(gè)晶體管T3和負(fù)載電阻R5，在得到外部條件時(shí)(定時(shí)或喚醒或有脈沖進(jìn)入)即進(jìn)行能量測(cè)試，使用控制可靠需要的電流作為負(fù)載測(cè)試指標(biāo)，在大負(fù)載下將電池電壓拉低，然后用電壓監(jiān)測(cè)電路進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦電壓低于B7044設(shè)定的電壓，B7044輸出高電平，CF的能量全部放給閥門控制馬達(dá)11，使閥門關(guān)閉。
如圖6所示，與控制電路12還連接有一防外部干擾的機(jī)械開關(guān)傳感器。目前預(yù)付費(fèi)儀表普遍采用的是干簧管配合磁鐵進(jìn)行計(jì)量采用，這種裝置容易受到外界磁場(chǎng)干擾而失去計(jì)量計(jì)費(fèi)的作用，本技術(shù)方案采用機(jī)械開關(guān)方式進(jìn)行采樣，將機(jī)械開關(guān)放置在充滿絕緣油的密封裝置中，在一密封的殼體14內(nèi)，安裝一個(gè)微動(dòng)開關(guān)15，在與計(jì)量?jī)x表連接的計(jì)量軸16上，安裝一個(gè)撥動(dòng)裝置17，微動(dòng)開關(guān)15通過(guò)引線18與控制電路12連接。當(dāng)計(jì)量發(fā)生時(shí)，計(jì)量軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)撥動(dòng)裝置17轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn)一周壓動(dòng)微動(dòng)開關(guān)15一次，送出一個(gè)脈沖信號(hào)，用于計(jì)量。為防止外部壓力或防爆，在殼體14內(nèi)充滿絕緣油，以確保微動(dòng)開關(guān)15不受影響。
本實(shí)用新型中所用的控制電路采用單片機(jī)AT2051，大電容CF為10000uf以上，圖3和圖5中的R1和R4均為B7070的上拉電阻。
權(quán)利要求1.由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體(1)、裝于電池盒外體(1)內(nèi)的電池盒(2)和直流電源(DC)，其特征在于所述電池盒外體(1)出口處設(shè)計(jì)為圓型形狀并內(nèi)嵌細(xì)螺紋(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，其特征在于在所述的電池盒(2)下端設(shè)有一個(gè)給相應(yīng)的機(jī)械切斷系統(tǒng)提供信號(hào)傳感桿(13)。
3.由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體(1)、裝于電池盒外體(1)內(nèi)的電池盒(2)和直流電源(DC)，控制電路(12)和與其相接的閥門控制馬達(dá)(11)，直流電源(DC)通過(guò)伸縮電極(8)和固定電極(10)接至控制電路(12)，其特征在于所述電池盒外體(1)出口處設(shè)計(jì)為圓型形狀并內(nèi)嵌細(xì)螺紋(3)，通過(guò)金屬桿(4)將電池盒與電池盒外體旋鈕(5)連接，金屬桿(4)可以拉動(dòng)電池盒(2)但又不影響電池盒外體旋鈕(5)旋轉(zhuǎn)，并在電池盒外體(1)出口處內(nèi)部設(shè)一使電池盒(2)不能完全被拉出的限位板卡(6)；在所述電池盒(2)的直流電源(DC)與控制電路(12)之間加有行程開關(guān)(7)，同時(shí)行程開關(guān)(7)還接至閥門的控制馬達(dá)(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，其特征在于在所述的電池盒(2)下端設(shè)有一個(gè)給相應(yīng)的機(jī)械切斷系統(tǒng)提供信號(hào)傳感桿(13)。
5.由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體(1)、裝于電池盒外體(1)內(nèi)的電池盒(2)和直流電源(DC)，控制電路(12)和與其相接的閥門控制馬達(dá)(11)，直流電源(DC)通過(guò)伸縮電極(8)和固定電極(10)接至控制電路(12)，其特征在于所述的控制電路(12)由一防止電池電壓過(guò)高的控制裝置供電，它由檢測(cè)電路(B7070)、與檢測(cè)電路(B7070)輸出相接端的三體管(T1)、接于三極管(T1)射極的繼電器(J)、與繼電器(J)連接的釋放電阻(R2)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，其特征在于所述的大容量電容為10000uf以上。
7.由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體(1)、裝于電池盒外體(1)內(nèi)的電池盒(2)和直流電源(DC)，控制電路(12)和與其相接的閥門控制馬達(dá)(11)，直流電源(DC)通過(guò)伸縮電極(8)和固定電極(10)接至控制電路(12)，其特征在于與所述控制電路連接一防止使用內(nèi)置切斷電路攻擊系統(tǒng)的裝置，它由pnp三極管(T2)、大容量電容(CF)及與其串接的隔離二極管(D2)組成，pnp三極管(T2)的射極接至大容量電容(CF)的正極和隔離二極管(D2)負(fù)極之間，閥門控制馬達(dá)(11)串接在pnp三極管(T2)的集電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，其特征在于所述的大容量電容(CF)為10000uf以上。
9.由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體(1)、裝于電池盒外體(1)內(nèi)的電池盒(2)和直流電源(DC)，控制電路(12)和與其相接的閥門控制馬達(dá)(11)，直流電源(DC)通過(guò)伸縮電極(8)和固定電極(10)接至控制電路(12)，其特征在于與所述控制電路連接的有防止電池電壓不變而能量不足系統(tǒng)失控的裝置，它由電壓監(jiān)測(cè)電路(B7070)、與控制電路(12)一個(gè)控制口(P)相接的三極管(T3)及其負(fù)載電阻(R5)、pnp三極管(T2)、大容量電容(CF)及與其串接的隔離二極管(D2)組成，pnp三極管(T2)的射極接至大容量電容(CF)的正極和隔離二極管(D2)負(fù)極之間，閥門控制馬達(dá)(11)串接在pnp三極管(T2)的集電極。
10.由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體(1)、裝于電池盒外體(1)內(nèi)的電池盒(2)和直流電源(DC)，控制電路(12)和與其相接的閥門控制馬達(dá)(11)，直流電源(DC)通過(guò)伸縮電極(8)和固定電極(1G)接至控制電路(12)，其特征在于與控制電路(12)連接有一防外部干擾的機(jī)械開關(guān)傳感器，它安裝在一密封的殼體(14)內(nèi)，在密封殼體(14)內(nèi)有一個(gè)微動(dòng)開關(guān)(15)，在與計(jì)量?jī)x表連接的計(jì)量軸(16)上，安裝一個(gè)撥動(dòng)裝置(17)，微動(dòng)開關(guān)(15)通過(guò)引線與控制電路(12)連接。
專利摘要由電池供電預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的防護(hù)裝置，有電池盒外體、電池盒和直流電源，在電池盒外體出口處設(shè)計(jì)為圓型形狀并內(nèi)嵌細(xì)螺紋；或通過(guò)金屬桿將電池盒與電池盒外體旋鈕連接，金屬桿并在電池盒外體出口處內(nèi)部設(shè)一使電池盒不能完全被拉出的限位板卡，在電池盒的直流電源與控制電路之間還加有行程開關(guān)；或控制電路由一防止電池電壓過(guò)高的控制裝置供電；或與控制電路連接有一防止使用內(nèi)置切斷電路攻擊系統(tǒng)的裝置；或與控制電路連接還有一防止電池電壓不變而能量不足系統(tǒng)失控的裝置；或與控制電路連接有一防外部干擾的機(jī)械開關(guān)傳感器。本實(shí)用新型由于采用了多種防護(hù)裝置，使預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)不易遭受攻擊，且可靠性高，即使遭受了攻擊，也能使預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)正常工作，有效地解決使用外部電池而產(chǎn)生的易攻擊，可靠性低的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01M2/02GK2655355SQ200320102480
公開日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者邢偉華 申請(qǐng)人:珠海市偉華基業(yè)電子科技有限公司