CN213544755U - 一种便携式可充电汽车继电器测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式可充电汽车继电器测试仪，主要包括外框、按键板、显示屏、连接环、拓展板、主板、隔板、底壳和锂电池，所述底壳开口向前，所述底壳前侧壁设置有内嵌波纹式卡接槽，所述底壳位于波纹槽处嵌设安装有等距排列的锂电池，所述底壳内侧下部插接安装有拓展板，所述底壳前侧边缘处固定安装有连接环。本实用新型在结构上设计合理，无需借助汽车启动电池供电，测试场地不受限，设备轻便，便于携带；采用锂离子电池供电，可重复充电，符合可持续发展的理念；采用三个接口适用市面上常见的汽车继电器种类，用户可以自由选择管脚类型；采用合理的电路控制，检查更精确；锂电池充放电回路以及继电器测试回路都有过流保护、短路保护，保证使用的安全使用起来方便快捷，实用性很高。

Description

一种便携式可充电汽车继电器测试仪

技术领域

本实用新型涉及一种测试仪，具体是一种便携式可充电汽车继电器测试仪。

背景技术

随着社会经济的发展，我国汽车保有量日益增大。汽车的售后维修市场非常庞大，许多的职业院校也开设了汽车维修的课程，为社会培养汽车检测与维修的紧缺型人才。

汽车继电器是汽车电气系统中常见及重要的元器件，在汽车电气检测及维修时，能够快速及准确地检测出汽车继电器的好坏，可以帮助提高汽车检测维修的效率。

因此，本领域技术人员提供了一种便携式可充电汽车继电器测试仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式可充电汽车继电器测试仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种便携式可充电汽车继电器测试仪，主要包括外框、按键板、显示屏、连接环、拓展板、主板、隔板、底壳和锂电池，所述底壳开口向前，所述底壳前侧壁设置有内嵌波纹式卡接槽，所述底壳位于波纹槽处嵌设安装有等距排列的锂电池，所述底壳内侧下部插接安装有拓展板，所述底壳前侧边缘处固定安装有连接环，所述底壳前端通过连接环固定连接有外框，所述拓展板底端前部侧壁与外框底端中部内壁装配连接，所述外框后侧内部嵌设固定安装有隔板，隔板下部开设有与拓展板配合的凹槽，所述外框前侧壁开设有上大下小两个开口，所述外框前侧内壁固定安装有主板，主板前侧下部固定安装有显示屏，所述主板前侧上部固定安装有按键板，所述显示屏和按键板经由开口贯穿外框前侧壁。

作为本实用新型进一步的方案：所述主板内部集成有电源管理芯片和8位微控制器，所述电源管理芯片采用BM3451芯片，所述8位微控制器采用微型贴片芯片，所述锂电池经由拓展板与主板电性连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述外框右侧壁开设有插接开口，所述主板上设置有三个汽车继电器插接口。

作为本实用新型再进一步的方案：所述主板内置有S1：电源开关、U1：电源管理芯片、 VR1：三端稳压器LDO、MCU:8位微控制器、K1与K2和K3:汽车继电器插接口、R1:继电器K1线圈端限流电阻、R2与R6:继电器K1开关端限流电阻、R3与R4和R5:电池电压采样端限流电阻、R7与R8:继电器K1开关端电流采样电阻、R9：三极管Q3的基级偏置电阻、R10:发光二极管D5和D6的限流电阻、R11:MCU的复位上拉电阻、R12:MCU的复位下拉电阻、D1与D2:防止电源反接二极管、D3与D4:MCU电压采样端电位钳制稳压管、D5 与D6:红、绿发光二极管、Q1：充电MOS管、Q2：放电MOS管、Q3:继电器通断控制三极管、C1、C7:电源低通滤波点解电容、C2至C6:低通采样滤波陶瓷电容以及SW:单刀双掷开关，全部上述部件均集成焊接在主板6内部。

作为本实用新型再进一步的方案：所述锂电池连接电源开关S1后连接防反二极管D2； D2负极与滤波电容C1正极、继电器线圈端85、继电器开关端30、LDO输入端连接；继电器线圈端86连接R1后与三极管Q3的集电极相连，Q3发射极接地；Q3的基级通过电阻R9 与MCU5脚相连；继电器开关端87与限流电阻R2相连后再与采样电阻R8相连，再连接稳压管D4的阴极，D4阳极接地，电容C6与D4并联；继电器开关端87A与限流电阻R6相连后再与采样电阻R7相连，再连接稳压管D3的阴极，D3阳极接地，电容C2与D3并联；三端稳压器LDO-VR1的Vout引脚与电源低通滤波点解电容正极以及MCU的1脚的相连； MCU2号脚连接稳压管D3的阴极；MCU3号脚连接稳压管D4的阴极；MCU4号脚连接单刀双掷开关的2号脚和电容C8的正极；MCU5号脚连接R9；MCU 6号脚连接LED2的阳极，LED2 的阴极连接R10后接地；MCU 7号脚连接LED1的阳极，LED1的阴极连接R10后接地；MCU 的8号脚接地；单刀双掷开关SW的2号脚连接R11后接5V电压，SW的3号脚接R12后接地；电容C1负极、C8负极、LDO的GND、MCU的8号脚都接地；电源管理芯片的28号脚连接C5的正极和Rvcc，Rvcc的另一端连接D1的阴极，D1的阳极连接接线端子的1号脚；电源管理芯片的27号脚连接Cvcc的正极和R5，R5的另一端连接接线端子的1号脚；电源管理芯片的25号脚连接C4的正极和R4，R4的另一端连接接线端子的2号脚；电源管理芯片的23号脚连接C3的正极和R3，R3的另一端连接接线端子的3号脚；接线端子的4号脚接地；电源管理芯片的19号脚和16脚接地；电源管理芯片8号脚接NTC电阻后接地；电源管理芯片11号脚CO接保护电阻后与充电MOS Q1的栅极相连；电源管理芯片 12号脚DO接保护电阻后与放电MOS Q2的栅极相连；充电MOS的漏极与放电MOS的源极相连；放电MOS的漏极与继电器K1开关端电流采样电阻相连，继电器K1开关端电流采样电阻的另一端接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型在结构上设计合理，无需借助汽车启动电池供电，测试场地不受限，设备轻便，便于携带；采用锂离子电池供电，可重复充电，符合可持续发展的理念；采用三个接口适用市面上常见的汽车继电器种类，用户可以自由选择管脚类型；采用合理的电路控制，检查更精确；锂电池充放电回路以及继电器测试回路都有过流保护、短路保护，保证使用的安全使用起来方便快捷，实用性很高。

附图说明

图1为一种便携式可充电汽车继电器测试仪的结构示意图。

图2为一种便携式可充电汽车继电器测试仪左视角度的结构示意图。

图3为一种便携式可充电汽车继电器测试仪仰视角度的结构示意图。

图4为一种便携式可充电汽车继电器测试仪的系统功能图。

图5为一种便携式可充电汽车继电器测试仪的工作原理电路图。

图中：外框1、按键板2、显示屏3、连接环4、拓展板5、主板6、隔板7、底壳8、锂电池9。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种便携式可充电汽车继电器测试仪，主要包括外框1、按键板2、显示屏3、连接环4、拓展板5、主板6、隔板7、底壳8和锂电池9，所述底壳8开口向前，所述底壳8前侧壁设置有内嵌波纹式卡接槽，所述底壳8位于波纹槽处嵌设安装有等距排列的锂电池9，所述底壳8内侧下部插接安装有拓展板5，所述底壳8前侧边缘处固定安装有连接环4，所述底壳8前端通过连接环4固定连接有外框1，所述拓展板5底端前部侧壁与外框1底端中部内壁装配连接，所述外框1后侧内部嵌设固定安装有隔板7，隔板7下部开设有与拓展板5配合的凹槽，所述外框1前侧壁开设有上大下小两个开口，所述外框1前侧内壁固定安装有主板6，主板6前侧下部固定安装有显示屏3，所述主板6前侧上部固定安装有按键板2，所述显示屏3和按键板2经由开口贯穿外框1前侧壁。

所述主板6内部集成有电源管理芯片和8位微控制器，所述电源管理芯片采用BM3451 芯片，所述8位微控制器采用微型贴片芯片，所述锂电池9经由拓展板5与主板6电性连接。

所述外框1右侧壁开设有插接开口，所述主板6上设置有三个汽车继电器插接口。

所述主板6内置有S1：电源开关、U1：电源管理芯片、VR1：三端稳压器LDO、MCU:8 位微控制器、K1与K2和K3:汽车继电器插接口、R1:继电器K1线圈端限流电阻、R2与 R6:继电器K1开关端限流电阻、R3与R4和R5:电池电压采样端限流电阻、R7与R8:继电器K1开关端电流采样电阻、R9：三极管Q3的基级偏置电阻、R10:发光二极管D5和D6 的限流电阻、R11:MCU的复位上拉电阻、R12:MCU的复位下拉电阻、D1与D2:防止电源反接二极管、D3与D4:MCU电压采样端电位钳制稳压管、D5与D6:红、绿发光二极管、Q1：充电MOS管、Q2：放电MOS管、Q3:继电器通断控制三极管、C1、C7:电源低通滤波点解电容、C2至C6:低通采样滤波陶瓷电容以及SW:单刀双掷开关。

所述锂电池9连接电源开关S1后连接防反二极管D2；D2负极与滤波电容C1正极、继电器线圈端85、继电器开关端30、LDO输入端连接；继电器线圈端86连接R1后与三极管Q3的集电极相连，Q3发射极接地；Q3的基级通过电阻R9与MCU 5脚相连；继电器开关端87与限流电阻R2相连后再与采样电阻R8相连，再连接稳压管D4的阴极，D4阳极接地，电容C6与D4并联；继电器开关端87A与限流电阻R6相连后再与采样电阻R7相连，再连接稳压管D3的阴极，D3阳极接地，电容C2与D3并联；三端稳压器LDO-VR1的Vout 引脚与电源低通滤波点解电容正极以及MCU的1脚的相连；MCU2号脚连接稳压管D3的阴极；MCU3号脚连接稳压管D4的阴极；MCU4号脚连接单刀双掷开关的2号脚和电容C8的正极；MCU5号脚连接R9；MCU 6号脚连接LED2的阳极，LED2的阴极连接R10后接地；MCU 7号脚连接LED1的阳极，LED1的阴极连接R10后接地；MCU的8号脚接地；单刀双掷开关SW的2号脚连接R11后接5V电压，SW的3号脚接R12后接地；电容C1负极、C8负极、 LDO的GND、MCU的8号脚都接地；电源管理芯片的28号脚连接C5的正极和Rvcc，Rvcc 的另一端连接D1的阴极，D1的阳极连接接线端子的1号脚；电源管理芯片的27号脚连接 Cvcc的正极和R5，R5的另一端连接接线端子的1号脚；电源管理芯片的25号脚连接C4 的正极和R4，R4的另一端连接接线端子的2号脚；电源管理芯片的23号脚连接C3的正极和R3，R3的另一端连接接线端子的3号脚；接线端子的4号脚接地；电源管理芯片的19号脚和16脚接地；电源管理芯片8号脚接NTC电阻后接地；电源管理芯片11号脚CO接保护电阻后与充电MOS Q1的栅极相连；电源管理芯片12号脚DO接保护电阻后与放电MOS Q2的栅极相连；充电MOS的漏极与放电MOS的源极相连；放电MOS的漏极与继电器K1开关端电流采样电阻相连，继电器K1开关端电流采样电阻的另一端接地。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型涉及一种便携式可充电汽车继电器测试仪，本设备的技术方案是：设备内部分两个系统：锂电池管理系统和继电器测试系统。

锂电池管理系统，采用比亚迪BM3451系统方案。系统通过检测各节电池的电压、充放电电流以及环境温度等信息实现电池过充、过放、放电过电流、短路、充电过电流、温度保护等保护功能，通过外置电容来调节过充、过放、过电流保护延时。单节锂电池的电压工作平台是3.7V，3节电芯的串联，可实现12V的电压工作平台，与汽车12V启动电池的电压相同，满足继电器测试时的电压需要。

继电器检测系统采用微控制器(MCU)控制，利用微控制器监测模式选择输入端信号、继电器开关端电压信号，微控制器同时控制继电器线圈端的通断和红绿指示灯的亮灭；

工作时，1.锂电池管理模块：采用BM3451系统方案，系统通过检测各节电池的电压、充放电电流以及环境温度等信息实现电池过充、过放、放电过电流、短路、充电过电流、温度保护等保护功能，通过外置电容来调节过充、过放、过电流保护延时。单节锂电池的电压工作平台是3.7V，3节电芯的串联，可实现12V的电压工作平台，与汽车12V启动电池的电压相同，满足继电器测试时的电压需要；电池管理芯片U1通过R3、R4、R5从各节锂电池两端采集锂电池电压，当电池电压过低，则通过DO引脚关闭放电MOS管；当电池电压过高，则通过CO引脚关闭充电MOS管；电池管理芯片U1通过D3、D4和R7、R8采样继电器开关端的电流，当放电电流过大或者短路，通过DO引脚关闭放电MOS管。

2.继电器检测模块：

继电器检测系统采用微控制器(MCU)控制，利用微控制器监测模式选择输入端信号、继电器开关端电压信号，微控制器同时控制继电器线圈端的通断和红绿指示灯的亮灭。

1.开关S1闭合后，微控制器MCU通过LDO从锂电池取得供电。

2.按动复位开关SW，微控制器通过三极管Q3控制继电器线圈端，使继电器反复通断10次，判断继电器开端的的电位；如果MCU_3(继电器线圈控制端)电位高时，MCU_5(继电器开关检测端)的电位也是高，则可以判断继电器功能是好的，否则判定继电器不良。

3.继电器正常时，微控制器通过MCU_6使LED 2(绿色)常亮。

4.继电器不良时，微控制器通过MCU_5使LED 1(红色)常亮。

利用内置锂电池供电，不需要从汽车启动电池上取电，保护了汽车启动电池，减少对汽车启动电池寿命的损耗。同时避免从汽车启动电池取电时，因操作不当引起的短路风险。锂离子电池相对传统铅酸电池具有容量大，能量密度高，对环境友好等特点，符合可持续发展的绿色理念；内置了锂电池管理系统(BMS)，防止过充、过放、过流、短路等情况，保证产品的安全；继电器测试回路设置安全电子元件，保证在继电器不良的情况下设备安全性；使用方法简单易操作，降低使用门槛，在实际使用中提高汽车检测维修的效率和准确性；使用单片机微控制器控制，保证检测电路和显示电路的精确性。

本实用新型在结构上设计合理，无需借助汽车启动电池供电，测试场地不受限，设备轻便，便于携带；采用锂离子电池供电，可重复充电，符合可持续发展的理念；采用三个接口适用市面上常见的汽车继电器种类，用户可以自由选择管脚类型；采用合理的电路控制，检查更精确；锂电池充放电回路以及继电器测试回路都有过流保护、短路保护，保证使用的安全使用起来方便快捷，实用性很高。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种便携式可充电汽车继电器测试仪，主要包括外框(1)、按键板(2)、显示屏(3)、连接环(4)、拓展板(5)、主板(6)、隔板(7)、底壳(8)和锂电池(9)，其特征在于，所述底壳(8)开口向前，所述底壳(8)前侧壁设置有内嵌波纹式卡接槽，所述底壳(8)位于波纹槽处嵌设安装有等距排列的锂电池(9)，所述底壳(8)内侧下部插接安装有拓展板(5)，所述底壳(8)前侧边缘处固定安装有连接环(4)，所述底壳(8)前端通过连接环(4)固定连接有外框(1)，所述拓展板(5)底端前部侧壁与外框(1)底端中部内壁装配连接，所述外框(1)后侧内部嵌设固定安装有隔板(7)，隔板(7)下部开设有与拓展板(5)配合的凹槽，所述外框(1)前侧壁开设有上大下小两个开口，所述外框(1)前侧内壁固定安装有主板(6)，主板(6)前侧下部固定安装有显示屏(3)，所述主板(6)前侧上部固定安装有按键板(2)，所述显示屏(3)和按键板(2)经由开口贯穿外框(1)前侧壁。

2.根据权利要求1所述的一种便携式可充电汽车继电器测试仪，其特征在于，所述主板(6)内部集成有电源管理芯片和8位微控制器，所述电源管理芯片采用BM3451芯片，所述8位微控制器采用微型贴片芯片，所述锂电池(9)经由拓展板(5)与主板(6)电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式可充电汽车继电器测试仪，其特征在于，所述外框(1)右侧壁开设有插接开口，所述主板(6)上设置有三个汽车继电器插接口。

4.根据权利要求1所述的一种便携式可充电汽车继电器测试仪，其特征在于，所述主板(6)内置有电气部件,电气部件包括S1：电源开关、U1：电源管理芯片、VR1：三端稳压器LDO、MCU:8位微控制器、K1与K2和K3:汽车继电器插接口、R1:继电器K1线圈端限流电阻、R2与R6:继电器K1开关端限流电阻、R3与R4和R5:电池电压采样端限流电阻、R7与R8:继电器K1开关端电流采样电阻、R9：三极管Q3的基级偏置电阻、R10:发光二极管D5和D6的限流电阻、R11:MCU的复位上拉电阻、R12:MCU的复位下拉电阻、D1与D2:防止电源反接二极管、D3与D4:MCU电压采样端电位钳制稳压管、D5与D6:红、绿发光二极管、Q1：充电MOS管、Q2：放电MOS管、Q3:继电器通断控制三极管、C1、C7:电源低通滤波点解电容、C2至C6:低通采样滤波陶瓷电容以及SW:单刀双掷开关，所述电气部件均集成在主板(6)内部。

5.根据权利要求1所述的一种便携式可充电汽车继电器测试仪，其特征在于，所述锂电池(9)连接电源开关S1后连接防反二极管D2；D2负极与滤波电容C1正极、继电器线圈端85、继电器开关端30、LDO输入端连接；继电器线圈端86连接R1后与三极管Q3的集电极相连，Q3发射极接地；Q3的基级通过电阻R9与MCU 5脚相连；继电器开关端87与限流电阻R2相连后再与采样电阻R8相连，再连接稳压管D4的阴极，D4阳极接地，电容C6与D4并联；继电器开关端87A与限流电阻R6相连后再与采样电阻R7相连，再连接稳压管D3的阴极，D3阳极接地，电容C2与D3并联；三端稳压器LDO-VR1的Vout引脚与电源低通滤波点解电容正极以及MCU的1脚的相连；MCU2号脚连接稳压管D3的阴极；MCU3号脚连接稳压管D4的阴极；MCU4号脚连接单刀双掷开关的2号脚和电容C8的正极；MCU5号脚连接R9；MCU 6号脚连接LED2的阳极，LED2的阴极连接R10后接地；MCU 7号脚连接LED1的阳极，LED1的阴极连接R10后接地；MCU的8号脚接地；单刀双掷开关SW的2号脚连接R11后接5V电压，SW的3号脚接R12后接地；电容C1负极、C8负极、LDO的GND、MCU的8号脚都接地；电源管理芯片的28号脚连接C5的正极和Rvcc，Rvcc的另一端连接D1的阴极，D1的阳极连接接线端子的1号脚；电源管理芯片的27号脚连接Cvcc的正极和R5，R5的另一端连接接线端子的1号脚；电源管理芯片的25号脚连接C4的正极和R4，R4的另一端连接接线端子的2号脚；电源管理芯片的23号脚连接C3的正极和R3，R3的另一端连接接线端子的3号脚；接线端子的4号脚接地；电源管理芯片的19号脚和16脚接地；电源管理芯片8号脚接NTC电阻后接地；电源管理芯片11号脚CO接保护电阻后与充电MOS Q1的栅极相连；电源管理芯片12号脚DO接保护电阻后与放电MOS Q2的栅极相连；充电MOS的漏极与放电MOS的源极相连；放电MOS的漏极与继电器K1开关端电流采样电阻相连，继电器K1开关端电流采样电阻的另一端接地。

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