CN112339686B - 低电压识别预充式智能汽车应急启动电路 - Google Patents

低电压识别预充式智能汽车应急启动电路 Download PDF

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Abstract

本发明揭示一种低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，包括控制单元、电压识别单元、低端双开关单元、温度检测单元、预充单元和接口CHP1、CHP2；电压识别单元与控制单元和接口CHP1、CHP2电连接，低端双开关单元与控制单元和接口CHP2电连接，温度检测单元与控制单元电连接，预充单元与控制单元和接口CHP2电连接；本发明能够解决汽车电瓶电压小于2V或等于0V时的安全启动问题。

Description

低电压识别预充式智能汽车应急启动电路
技术领域
本发明涉及智能汽车应急启动电路技术领域，具体涉及一种低电压识别预充式智能汽车应急启动电路。
背景技术
目前汽车启动都是依靠电池提供瞬间大电流，通过启动机启动汽车。启动电池俗称电瓶，学名铅酸蓄电池。经过几十年的技术创新，目前的电瓶基本上都是免维护的，不需要再加水或稀硫酸。所有的电池，即使不使用，都存在自放电，也就是说如果电池不使用，随着时间的延长，内部存储的容量会逐步减少，甚至殆尽。
电池在放电过程中，存在极化，电流越大，极化越大。同样的电流，温度越高，极化越小。天冷的时候，电瓶虽然有电，但是难以启动，当第一次打不着车的时候，立刻接着打，因为极化的原因，电瓶电压还没完全回升，继续打的时候容易伤电瓶，而且影响大电流输出。针对这些情况需要一款新型的汽车应急启动电源，可以解决各种汽车启动不了的状况。
对于汽车应急启动电源来说，安全和高效，缺一不可。目前市场上主流的应急启动电源启动输出主要采用机械开关和电子开关两种输出方式。同时，其采用DO防反接接口设计，电瓶夹接反可自动识别，避免错误操作，但是目前对于反接安全检测的可识别电压要大于2V以上，强制输出启动模式下无法做到反接检测。这样一来，存在一定安全风险。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，其能够解决汽车电瓶电压小于2V或等于0V时的安全启动问题。
本发明的低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，包括控制单元、电压识别单元、低端双开关单元、温度检测单元、预充单元和接口CHP1、CHP2；电压识别单元与控制单元和接口CHP1、CHP2电连接，低端双开关单元与控制单元和接口CHP2电连接，温度检测单元与控制单元电连接，预充单元与控制单元和接口CHP2电连接。
本发明的低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，其中，电压识别单元包括三极管Q5、Q4，二极管D1、D3、D4，电容C4、C7、C5、C6，电阻R14、R15、R21、R20、R1、R17、R19、R18、R16；三极管Q5的发射极与蓄电池的正极BAT+电连接，三极管Q5的集电极串联电阻R20后与控制单元电连接，二极管D1的正极串联电阻R1后与控制单元电连接，二极管D1的负极串联电阻R19后与三极管Q5的基极电连接，二极管D3的正极与三极管Q5的基极电连接，二极管D3的负极与蓄电池的正极BAT+电连接，电容C5和电阻R17均与二极管D3并联；三极管Q4的发射极与二极管D1的负极电连接，三极管Q4的集电极串联电阻R14后与控制单元电连接，二极管D4的正极与三极管Q4的基极电连接，二极管D4的负极与三极管Q4的发射极电连接，电容C6和电阻R18均与二极管D4并联，电阻R16的两端分别与三极管Q4的基极和蓄电池的正极BAT+电连接；接口CHP1与蓄电池的正极BAT+电连接，接口CHP2与三极管Q4的集电极电连接；电容C4的一端与电阻R14远离三极管Q4的一端电连接，电容C4的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，电阻R15与电容C4并联；电容C7的一端与电阻R20远离三极管Q5的一端电连接，电容C7的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，电阻R21与电容C7并联。
本发明的低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，其中，低端双开关单元包括场效应管Q7、Q9，三极管Q10、Q11，电容C8，电阻R30、R31、R22、R26、R29、R23、R27；三极管Q11的基极串联电阻R30后与控制单元电连接，三极管Q11的发射极与蓄电池的负极BAT-电连接，电阻R31的两端分别与三极管Q11的基极和三极管Q11的发射极电连接，三极管Q11的集电极串联电阻R26后与接口端BK+电连接，三极管Q11的集电极串联电阻R29后与三极管Q10的基极电连接，三极管Q11的集电极串联电阻R22后与接口端BK+电连接，三极管Q10的发射极串联电阻R25后与控制单元电连接，电容C8的一端与电阻R25远离三极管Q10的一端电连接，电容C8的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，三极管Q10的集电极串联电阻R23后与场效应管Q7的1脚电连接，三极管Q10的集电极串联电阻R27后与场效应管Q9的1脚电连接，三极管Q10的发射极与场效应管Q7的2脚和场效应管Q9的2脚电连接，场效应管Q7的3脚与接口CHP2电连接，场效应管Q9的3脚与蓄电池的负极BAT-电连接。
本发明的低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，其中，温度检测单元包括热敏电阻Rt1和接口CHP3，热敏电阻Rt1的一端与控制单元电连接，热敏电阻Rt1的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，接口CHP3与蓄电池的负极BAT-电连接。
本发明的低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，其中，预充单元包括场效应管Q12，热敏电阻Rt2，电阻R32、R33、R2、R3，场效应管Q12的1脚串联电阻R32后与控制单元电连接，电阻R33的两端分别与场效应管Q12的1脚和场效应管Q12的2脚电连接，场效应管Q12的2脚与蓄电池的负极BAT-电连接，场效应管Q12的3脚串联热敏电阻Rt2后接口CHP2电连接，电阻R2和电阻R3均与热敏电阻Rt2并联。
本发明能够解决汽车电瓶电压小于2V或等于0V时的安全启动问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的电路原理图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明的低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，包括控制单元1、电压识别单元2、低端双开关单元3、温度检测单元4、预充单元5和接口CHP1、CHP2；电压识别单元2与控制单元1和接口CHP1、CHP2电连接，低端双开关单元3与控制单元1和接口CHP2电连接，温度检测单元4与控制单元1电连接，预充单元5与控制单元1和接口CHP2电连接。
电压识别单元2包括三极管Q5、Q4，二极管D1、D3、D4，电容C4、C7、C5、C6，电阻R14、R15、R21、R20、R1、R17、R19、R18、R16；三极管Q5的发射极与蓄电池的正极BAT+电连接，三极管Q5的集电极串联电阻R20后与控制单元1电连接，二极管D1的正极串联电阻R1后与控制单元1电连接，二极管D1的负极串联电阻R19后与三极管Q5的基极电连接，二极管D3的正极与三极管Q5的基极电连接，二极管D3的负极与蓄电池的正极BAT+电连接，电容C5和电阻R17均与二极管D3并联；三极管Q4的发射极与二极管D1的负极电连接，三极管Q4的集电极串联电阻R14后与控制单元1电连接，二极管D4的正极与三极管Q4的基极电连接，二极管D4的负极与三极管Q4的发射极电连接，电容C6和电阻R18均与二极管D4并联，电阻R16的两端分别与三极管Q4的基极和蓄电池的正极BAT+电连接；接口CHP1与蓄电池的正极BAT+电连接，接口CHP2与三极管Q4的集电极电连接；电容C4的一端与电阻R14远离三极管Q4的一端电连接，电容C4的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，电阻R15与电容C4并联；电容C7的一端与电阻R20远离三极管Q5的一端电连接，电容C7的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，电阻R21与电容C7并联。
低端双开关单元3包括场效应管Q7、Q9，三极管Q10、Q11，电容C8，电阻R30、R31、R22、R26、R29、R23、R27；三极管Q11的基极串联电阻R30后与控制单元1电连接，三极管Q11的发射极与蓄电池的负极BAT-电连接，电阻R31的两端分别与三极管Q11的基极和三极管Q11的发射极电连接，三极管Q11的集电极串联电阻R26后与接口端BK+电连接，三极管Q11的集电极串联电阻R29后与三极管Q10的基极电连接，三极管Q11的集电极串联电阻R22后与接口端BK+电连接，三极管Q10的发射极串联电阻R25后与控制单元1电连接，电容C8的一端与电阻R25远离三极管Q10的一端电连接，电容C8的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，三极管Q10的集电极串联电阻R23后与场效应管Q7的1脚电连接，三极管Q10的集电极串联电阻R27后与场效应管Q9的1脚电连接，三极管Q10的发射极与场效应管Q7的2脚和场效应管Q9的2脚电连接，场效应管Q7的3脚与接口CHP2电连接，场效应管Q9的3脚与蓄电池的负极BAT-电连接。
温度检测单元4包括热敏电阻Rt1和接口CHP3，热敏电阻Rt1的一端与控制单元1电连接，热敏电阻Rt1的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，接口CHP3与蓄电池的负极BAT-电连接。
预充单元5包括场效应管Q12，热敏电阻Rt2，电阻R32、R33、R2、R3，场效应管Q12的1脚串联电阻R32后与控制单元1电连接，电阻R33的两端分别与场效应管Q12的1脚和场效应管Q12的2脚电连接，场效应管Q12的2脚与蓄电池的负极BAT-电连接，场效应管Q12的3脚串联热敏电阻Rt2后接口CHP2电连接，电阻R2和电阻R3均与热敏电阻Rt2并联。
在使用本发明时，与接口CHP1、CHP2连接的手柄与汽车电瓶连接上后，电压识别单元检测识别当前所连接汽车电瓶的电压及极性状态：如极性连接正确(汽车电瓶电压大于2V且小于本发明内部蓄电池的电压0.3V说明极性连接正确)，电压识别单元将电压信号送入控制单元，控制单元则输出QD-KZ信号来开启三极管Q11并关闭三极管Q10，此时场效应管Q7和Q9开启，这样一来，本发明中的蓄电池即可向汽车提供启动电压来启动汽车。如电压识别单元检测到当前所连接汽车电瓶的极性接反，电压识别单元将反接电压信号送入控制单元，此时，控制单元不输出QD-KZ信号，与此同时输出报警信号提示操作错误。当遇到汽车电瓶电压小于2V或等于0V时，打开应急启动电源强制启动功能，此时，控制单元输出QZ-QD信号来启动预充单元，预充单元启动后，预充单元能够对汽车电瓶进行安全预充，待预充单元将汽车电瓶电压激活到大于1V以上的电压时，电压识别单元能够检测识别当前所连接的汽车电瓶电压及极性状态，根据检测状态执行进入上述启动或报警模式。
以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，其特征在于：包括控制单元(1)、电压识别单元(2)、低端双开关单元(3)、温度检测单元(4)、预充单元(5)和接口CHP1、CHP2；所述电压识别单元(2)与控制单元(1)和接口CHP1、CHP2电连接，所述低端双开关单元(3)与控制单元(1)和接口CHP2电连接，所述温度检测单元(4)与控制单元(1)电连接，所述预充单元(5)与控制单元(1)和接口CHP2电连接；
所低端双开关单元(3)包括场效应管Q7、Q9，三极管Q10、Q11，电容C8，电阻R30、R31、R22、R26、R29、R23、R27；所述三极管Q11的基极串联电阻R30后与控制单元(1)电连接，所述三极管Q11的发射极与蓄电池的负极BAT-电连接，所述电阻R31的两端分别与三极管Q11的基极和三极管Q11的发射极电连接，所述三极管Q11的集电极串联电阻R26后与接口端BK+电连接，所述三极管Q11的集电极串联电阻R29后与三极管Q10的基极电连接，所述三极管Q11的集电极串联电阻R22后与接口端BK+电连接，所述三极管Q10的发射极串联电阻R25后与控制单元(1)电连接，所述电容C8的一端与电阻R25远离三极管Q10的一端电连接，所述电容C8的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，所述三极管Q10的集电极串联电阻R23后与场效应管Q7的1脚电连接，所述三极管Q10的集电极串联电阻R27后与场效应管Q9的1脚电连接，所述三极管Q10的发射极与场效应管Q7的2脚和场效应管Q9的2脚电连接，所述场效应管Q7的3脚与接口CHP2电连接，所述场效应管Q9的3脚与蓄电池的负极BAT-电连接；
控制单元(1)输出QD-KZ信号来开启三极管Q11并关闭三极管Q10，场效应管Q7和Q9开启；当遇到汽车电瓶电压小于2V或等于0V时，控制单元(1)输出QZ-QD信号来启动预充单元(5)，预充单元(5)启动后，预充单元(5)能够对汽车电瓶进行安全预充，待预充单元(5)将汽车电瓶电压激活到大于1V以上的电压时，电压识别单元(2)能够检测识别当前所连接的汽车电瓶电压及极性状态，根据检测状态执行进入启动或报警模式。
2.根据权利要求1所述的低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，其特征在于，所述电压识别单元(2)包括三极管Q5、Q4，二极管D1、D3、D4，电容C4、C7、C5、C6，电阻R14、R15、R21、R20、R1、R17、R19、R18、R16；所述三极管Q5的发射极与蓄电池的正极BAT+电连接，所述三极管Q5的集电极串联电阻R20后与控制单元(1)电连接，所述二极管D1的正极串联电阻R1后与控制单元(1)电连接，所述二极管D1的负极串联电阻R19后与三极管Q5的基极电连接，所述二极管D3的正极与三极管Q5的基极电连接，所述二极管D3的负极与蓄电池的正极BAT+电连接，所述电容C5和电阻R17均与二极管D3并联；所述三极管Q4的发射极与二极管D1的负极电连接，所述三极管Q4的集电极串联电阻R14后与控制单元(1)电连接，所述二极管D4的正极与三极管Q4的基极电连接，所述二极管D4的负极与三极管Q4的发射极电连接，所述电容C6和电阻R18均与二极管D4并联，所述电阻R16的两端分别与三极管Q4的基极和蓄电池的正极BAT+电连接；所述接口CHP1与蓄电池的正极BAT+电连接，所述接口CHP2与三极管Q4的集电极电连接；所述电容C4的一端与电阻R14远离三极管Q4的一端电连接，所述电容C4的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，所述电阻R15与电容C4并联；所述电容C7的一端与电阻R20远离三极管Q5的一端电连接，所述电容C7的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，所述电阻R21与电容C7并联。
3.根据权利要求2所述的低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，其特征在于，所述温度检测单元(4)包括热敏电阻Rt1和接口CHP3，所述热敏电阻Rt1的一端与控制单元(1)电连接，所述热敏电阻Rt1的另一端与蓄电池的负极BAT-电连接，所述接口CHP3与蓄电池的负极BAT-电连接。
4.根据权利要求3所述的低电压识别预充式智能汽车应急启动电路，其特征在于，所述预充单元(5)包括场效应管Q12，热敏电阻Rt2，电阻R32、R33、R2、R3，所述场效应管Q12的1脚串联电阻R32后与控制单元(1)电连接，所述电阻R33的两端分别与场效应管Q12的1脚和场效应管Q12的2脚电连接，所述场效应管Q12的2脚与蓄电池的负极BAT-电连接，所述场效应管Q12的3脚串联热敏电阻Rt2后接口CHP2电连接，所述电阻R2和电阻R3均与热敏电阻Rt2并联。
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