CN104701820A

CN104701820A - 一种汽车紧急启动电瓶安全夹

Info

Publication number: CN104701820A
Application number: CN201510122498.3A
Authority: CN
Inventors: 吴昆璋; 陈柏宏; 邢培奇; 王沛纶
Original assignee: Cheng Changshun Electronic Science And Technology Co Ltd Of Shenzhen
Current assignee: Cheng Changshun Electronic Science And Technology Co Ltd Of Shenzhen
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2015-06-10
Also published as: CN204651906U

Abstract

本发明提供了汽车紧急启动电瓶安全夹，包括控制单元，与控制单元连接的驱动开关，由驱动开关控制的通断开关，通断开关的一端连接外接电池，通断开关的另一端连接汽车电瓶，控制单元处理通过检测器单元检测异常情况后，控制单元自动输出一个控制信号给驱动开关，由通断开关断开外接电池与汽车电瓶的连接。本发明体积小，方便携带，安全保护功能完善。

Description

一种汽车紧急启动电瓶安全夹

技术领域

本发明涉及一种保护装置，尤其涉及汽车紧急启动电瓶安全夹。

背景技术

现有市场同类产品具有安全隐患，例如：当夹子与电瓶接触时，会产生电火花；当夹子正负极短路，可能会产生电池爆炸，造成人身伤害；当发动汽车时，如因振动使夹子松脱，夹子碰到汽车其它金属部分，会造成安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术中问题，本发明提供了一种汽车多功能应急启动器。

接下来介绍本发明的技术方案：

采用智能安全的理念来设计。当夹子夹在汽车电瓶上，保护板自动侦测电瓶电量，打开电子开关，给电池提供足够的能量(电压/电流)来发动汽车，具体如下：

一种汽车多功能应急启动器，包括控制单元、检测器单元、电路通断控制单元、报警单元；

上述控制单元分别与检测器单元、电路通断控制单元、报警单元相连；

上述电路通断控制单元主要是:由关键器件三极管Q1、三极管Q2组成的驱动开关，控制由关键器件场效应管Q3、场效应管Q4、场效应管Q5、场效应管Q6组成的12V/200-800A通、断开关之通断。

上述检测器单元包括自动侦测电瓶电压检测器、输入电池欠压检测器、过流短路检测器、汽车电瓶过压检测器、电瓶夹松脱检测器、汽车电瓶电压检测器。

上述自动侦测电瓶电压检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、外接电源输出低电位端GND(4)、分压电阻R11、分压电阻R16、控制芯片U3的(7)脚。

上述输入电池欠压检测器包括外接电源输入正端BT+(1)、外接电源输入负端BT+(3)、分压电阻R6、分压电阻R13、控制芯片U3的(6)脚。

上述过流短路检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、外接电源输出低电位端GND(4)、分压电阻R6、分压电阻R13、控制芯片U3的(6)脚。

上述汽车电瓶过压检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、外接电源输出低电位端GND(4)、分压电阻R6、分压电阻R13。

上述电瓶夹松脱检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、夹子电位检测端BT+(14)、分压电阻R18、分压电阻R19。

上述汽车电瓶电压检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、外接电源输出低电位端GND(4)、分压电阻R6、分压电阻R13。

上述控制单元为控制用芯片U3,控制单元的作用是处理检测器单元输入的各种检测信号，并将处理结果输出到电路通断控制单元和报警单元。

上述报警单元为报警系统LED指示，所述报警系统LED指示包括发光二极管LED1，发光二极管LED2；所述发光二极管LED1指示过流短路状况，所述发光二极管LED2指示侦测电瓶电压状况。

本发明的有益效果是：

1.无电火花自动侦测启动功能

2.夹子松脱保护功能

3.反接保护功能

附图说明

图1为汽车紧急启动电瓶安全夹系统示意框图。

图2为汽车紧急启动电瓶安全夹电路示意图。

具体实施方式

一、先介绍本发明的具体实施方式：

图1为汽车紧急启动电瓶安全夹系统示意框图。

如图所示，控制单元分别与自动侦测电瓶电压检测器、输入电池欠压检测器、过流短路检测器、汽车电瓶过压检测器、电瓶夹松脱检测器、汽车电瓶电压检测器、报警系统LED指示、驱动开关相连；12V/200-800A通、断开关分别与驱动开关、12V/200-800A输出、外部12V/200-800A锂电池输入相连。

所述汽车紧急启动电瓶安全夹的系统工作原理是：

通过检测启动器外部的电参数，并将该参数所生成的数值输入控制芯片运算，最后将运算结果输出到驱动开关驱动12V/200-800A通、断开关动作，控制外部12V/200-800A锂电池与汽车电瓶之间的通断。同时将需提示状态通过报警系统LED给予指示。

图2为根据本发明的汽车紧急启动电瓶安全夹的具体电路图。

根据图2所示，在该电路中包含有一个控制芯片U3,所述控制芯片的①脚与稳压芯片U2的③脚(电压输出端Vout)相连，同时分别经电容C4、电容C5接地；控制芯片的②脚经电阻R7接至三极管Q2的基极；控制芯片的③脚与①脚并联；控制芯片的④脚与发光二极管LED1的阳极相连，所述发光二极管LED1的阴极接地；控制芯片的⑤脚经由电容C10与电阻R18组成的并联电路接地，同时经电阻R10接夹子电位检测端BT+⒁；控制芯片的⑥脚一方面通过电阻R6接至外接电源输入端正端BT+①和外接电源输出正端BT+②，另一方面经由电容 C9与电阻R13组成的并联电路接地；控制芯片的⑦脚一方面经由电容C7与电阻R16组成的并联电路接地，另一方面经电阻R11接至外接电源输出低电位端GND④；控制芯片的⑧脚接地。

在该电路中包含有一个稳压芯片U2，所述稳压芯片U2的①脚通过电容C3接地，同时通过电阻R5接至电感L2的一端；稳压芯片U2的②脚接地；稳压芯片U2的③脚与控制芯片的①脚相连。

在该电路中包含有一个升压芯片U1,所述升压芯片U1的①脚一方面接至电感L1的一端，另一方面接至二极管D2的阳极；升压芯片U1的②脚接地；升压芯片U1的③脚一方面经电阻R4接地，另一方面经电阻R3接至电容C2的一端和电感L2的一端，所述C2的另一端接地，所述L2的另一端接二极管D2的阴极；升压芯片U1的④脚经R2接至所述电感L1的另一端；升压芯片U1的⑤脚接至稳压二极管D1的阴极，所述稳压二极管D1的阴极通过电阻R1接至外接电源输入端正端BT+①和外接电源输出正端BT+②，所述稳压二极管D1的阳极接地。

三极管Q1的基极接电阻R8的一端，同时接电阻R9的一端；所述三极管Q1的发射极接所述电阻R8的另一端，同时接所述电阻R5的一端，所述三极管Q1的集电极接电阻R14的一端，同时接电阻R17的一端，也同时接电阻R17的一端，还同时接电阻R10的一端，最后同时接电阻R15的一端；所述电阻R14的另一端接地，所述电阻R14与电容C8并联，所述电阻R17的另一端与发光二极管LED1的阳极连接，所述发光二极管LED1的阴极接地。

三极管Q2的基极接电阻R7的一端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q1的集电极通过电阻R9接至所述三极管Q1的基极。

场效应管Q3的栅极接所述电阻R15的另一端，同时接场效应管Q4的栅极；所述场效应管Q3的漏极接场效应管Q4的漏极；所述场效应管Q3的源极接地，同时接为外接电源输入端负端BT-③，还同时接场效应管Q4的源极。

场效应管Q4的栅极接所述电阻R10的另一端，同时接场效应管Q5的栅极；所述场效应管Q5的漏极接场效应管Q4的漏极；所述场效应管Q4的源极接场效应管Q5的源极，同时接电阻R11的一端，还同时接至外接电源输出低电位端GND④。

场效应管Q5的栅极接场效应管Q5的栅极；所述场效应管Q5的漏极接场效应管Q6的漏极；所述场效应管Q5的源极接场效应管Q4的源极，同时接电阻R11的一端，还同时接至外接电源输出低电位端GND④。

场效应管Q6的栅极接场效应管Q3的栅极；所述场效应管Q6的漏极接场效应管Q5的漏极；所述场效应管Q5的源极接地。

所述汽车紧急启动电瓶安全夹的电路工作原理是：

BT+①和BT-③为外接电源输入端。

BT+①正极经R1限流，C1滤波，D1稳压到升压IC(U1)5脚供电，5脚经R2给4脚一个触发电压，U1工作输入经L1,D2,L2,R3,R4组成升压外围线路，将输入电源+12V升至+15V⑤。经C2滤波，R5限流C3再次滤波到U2⑥稳压IC的输入端，经U2将+15V稳压成+5V，经C5,C4滤波到单片机(MCU)1,3脚⑦，当BT+②和GND④外接缺电的汽车电池时，GND④经R11和R16分压给U37脚⑧一个触发电压，U32脚输出+5V电压经R7到Q2的基极⑨，Q2导通，将Q1基极⑽的电压拉低，Q1导通，+15V⑤经Q1到⑾，15V经R17，LED2到BT-,LED指示灯亮。经R5到⑿驱动Q3,Q6的G极，经R10到⒀驱动Q4,Q5的G极，Q3,Q6,Q4,Q5导通，BT-③到GND④，BT+②,GND④输出+12V正常。

当BT+①与BT-③输入电压低于10.8V时，经R6和R13分压到U36脚，U3 2脚无5V电压输出，Q3、Q6,Q4,Q5无驱动信号。BT+②与GND无12V输出，U34脚输出5V经R12到LED1(红色)LED1亮起，起到欠压保护功能。

当BT+②与BT+⒁通过夹子两边齿短路，当红色夹子与汽车电瓶分开时，BT+⒁瞬间断开，经BT+⒁到R19与R18至U35脚的分压为0V，U32脚无输出，BT-③至GND④断开。

当BT+②与GND④短路时，BT+②通过GND④到R11,R16分压给U37脚一个信号U32脚无信号输出，Q3,Q6,Q4,Q5不导通，无输出电压，U34脚输出通断信号给R13到LED1,LED呈闪烁状态，实现短路保护功能。

当正常启动后,BT+②和GND④接大电流时，BT+②通过R6和R13分压给U3一个信号，U3内部倒计时3秒，停止2脚信号输出，实现过电流保护功能。

当BT+②与GND④所接汽车电瓶紧急启动后，汽车发动机会对电瓶对电瓶夹反充电，反充电会经过BT+②到R6,R13分压给U36脚一个信号，U32脚停止信号提供输出，实现反充保护功能。

当BT+②与GND④接到所要紧急启动的汽车电瓶上，自动侦测电瓶电压。经GND④到R11，R16分压给U37脚一个信号。U32脚输出信号。Q3,Q6,Q4,Q5导通LED2绿灯亮起，实现自动侦测启动功能。

当BT+②/GND④与汽车电瓶正(+)负(-)极接通时，汽车电瓶电压高于BT+②/GND④的电压，BT+②会经过R6与R13分压给U37脚一个信号，U32脚无信号输出，Q3、Q4、Q5、Q6不导通，起到电瓶电压控测功能。

采用以上结合附图描述的本发明实施例的汽车紧急启动电瓶安全夹的结构，实现了对汽车电瓶进行安全连接外部电源的目的，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的信息采集识别设备并不需要创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种汽车紧急启动电瓶安全夹，其特征在于：包括控制单元、检测器单元、电路通断控制单元、报警单元；

所述控制单元分别与检测器单元、电路通断控制单元、报警单元相连；

所述电路通断控制单元主要是:由关键器件三极管(Q1)、三极管(Q2)组成的驱动开关，控制由关键器件场效应管(Q3)、场效应管(Q4)、场效应管(Q5)、场效应管(Q6)组成的12V/200-800A通、断开关之通断。

2.根据权利要求1所述的汽车紧急启动电瓶安全夹，其特征在于：所述检测器单元包括自动侦测电瓶电压检测器、输入电池欠压检测器、过流短路检测器、汽车电瓶过压检测器、电瓶夹松脱检测器、汽车电瓶电压检测器。

3.根据权利要求2所述的汽车紧急启动电瓶安全夹，其特征在于：所述自动侦测电瓶电压检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、外接电源输出低电位端GND(4)、分压电阻R11、分压电阻R16、控制芯片U3的(7)脚。

4.根据权利要求2所述的汽车紧急启动电瓶安全夹，其特征在于：所述输入电池欠压检测器包括外接电源输入正端BT+(1)、外接电源输入负端BT+(3)、分压电阻R6、分压电阻R13、控制芯片U3的(6)脚。

5.根据权利要求2所述的汽车紧急启动电瓶安全夹，其特征在于：所述过流短路检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、外接电源输出低电位端GND(4)、分压电阻R6、分压电阻R13、控制芯片U3的(6)脚。

6.根据权利要求2所述的汽车紧急启动电瓶安全夹，其特征在于：所述汽车电瓶过压检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、外接电源输出低电位端GND(4)、分压电阻R6、分压电阻R13。

7.根据权利要求2所述的汽车紧急启动电瓶安全夹，其特征在于：所述电瓶夹松脱检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、夹子电位检测端BT+(14)、分压电阻R18、分压电阻R19。

8.根据权利要求2所述的汽车紧急启动电瓶安全夹，其特征在于：所述汽车电瓶电压检测器包括外接电源输出正端BT+(2)、外接电源输出低电位端GND(4)、分压电阻R6、分压电阻R13。

9.根据权利要求1所述的汽车紧急启动电瓶安全夹，其特征在于：所述控制单元为控制用芯片U3,控制单元的作用是处理检测器单元输入的各种检测信号，并将处理结果输出到电路通断控制单元和报警单元。

10.根据权利要求1所述的汽车多功能应急启动器，其特征在于：所述报警单元为报警系统LED指示，所述报警系统LED指示包括发光二极管LED1，发光二极管LED2；所述发光二极管LED1指示过流短路状况，所述发光二极管LED2指示侦测电瓶电压状况。