CN214205057U - 一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，包括继电器U1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、二极管D2和电容C1，其特征在于：所述电阻R1的输入端接VCC电源端输入，电阻R1的输出端连接到二极管D1的输入端，二极管D1的输出端连接到电阻R2的输入端，并连接到继电器U1的3脚。本用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，当检测到的电流小于电流值抑或检测到功率小于功率值时判定没有短接，报警器不报警，当检测到的电流大于电流值抑或检测到功率大于功率值时判定线路短接，报警器报警；整体实现了实时对线路状态检测，短接时及时报警提示维护，提高了安全性。

Description

一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路

技术领域

本实用新型涉及汽车电源技术领域，具体为一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路。

背景技术

车辆启动电源一种集供电和充电功能于一体的便携式启动电源，可以在汽车熄火抛锚无法启动汽车时可以应急帮助汽车启动，同时也可以给手机、平板电脑等数码设备随时随地充电；但是在线路异常时，电源输出的共正极存在短接的隐患，当出现短接时，则会导致线路烧毁，车辆无法启动，为解决上述问题，及时发现线路问题，提出一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，具有可实时对线路状态检测，短接时及时报警提示维护，提高了安全性的优点，解决了现有技术中线路出现短接时无法及时提示警示去检修线路的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，包括继电器U1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、二极管D2和电容C1，所述电阻R1的输入端接VCC电源端输入，电阻R1的输出端连接到二极管D1的输入端，二极管D1的输出端连接到电阻R2的输入端，并连接到继电器U1的3脚，电阻R2的输出端连接到二极管D2的2脚，并连接到电容C1的输入端，电容C1的输出端与二极管D2的1脚相连后接地；所述继电器U1的1脚接+5V电源端输入，继电器U1的4脚连接到DJ2端子，DJ2端子连接到test+端子，test+端子接输出正；所述继电器U1的5脚连接到DJ4端子，DJ4端子接地；所述继电器U1的6脚连接到DJ3端子，DJ3端子连接到test-端子，test-端子接输出负；所述继电器U1的8脚接Check-DJ2端子。

优选地，所述继电器U1的型号为HFD4/5。

优选地，所述二极管D1选用3.3V稳压二极管，型号为ZMM3V0。

优选地，所述二极管D1的导通电压为0.7V，二极管D1的压降为4.3V。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，当检测到的电流小于电流值抑或检测到功率小于功率值，单片机判定没有短接，不控制报警器报警，当检测到的电流大于电流值抑或检测到功率大于功率值，单片机判定线路短接，则控制报警器报警，提示维修人员那进行检修，若检测到外接电阻小于短接电阻R7时，则继电器U1的Check-DJ2端子发送控制信号给控制器，控制器控制报警器报警；整体实现了实时对线路状态检测，短接时及时报警提示维护，提高了安全性。

附图说明

图1为本实用新型的主回路断正极时共负极短路保护电路图。

图2为本实用新型的主回路断负极时共正极短路保护电路图。

具体实施方式

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。

实施例一：

请参阅图1，一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，包括继电器U1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、二极管D2和电容C1，继电器U1的型号为HFD4/5，二极管D1选用3.3V稳压二极管，型号为ZMM3V0，二极管D1的导通电压为0.7V，二极管D1的压降为4.3V；电阻R1的输入端接VCC电源端输入，电阻R1的输出端连接到二极管D1的输入端，二极管D1的输出端连接到电阻R2的输入端，并连接到继电器U1的3脚，电阻R2的输出端连接到二极管D2的2脚，并连接到电容C1的输入端，电容C1的输出端与二极管D2的1脚相连后接地；继电器U1的1脚接+5V电源端输入，继电器U1的4脚连接到DJ2端子，DJ2端子连接到test+端子，test+端子接输出正；继电器U1的5脚连接到DJ4端子，DJ4端子接地；继电器U1的6脚连接到DJ3端子，DJ3端子连接到test-端子，test-端子接输出负；继电器U1的8脚接Check-DJ2端子。

该用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，test+端子接输出正，test-端子接输出负，继电器U1的1脚接+5V电源端输入，若test+端子与test-端子没有短接，则二极管D1的压降为5v-0.7v＝4.3v，然后经过二极管D2将电压稳压在3.3V输出，此时AD2为高电平，若test+端子与test-端子短接，则AD2为低电平，从而单片机判定输出短接，若判定短接时，则控制报警器报警。

以下为报警保护流程：检测Check-DJ2端子处的电压，Check-DJ2处的电压记为VADC，当检测到的电压VADC＝0.2V时，假设test+端子与test-端子间的电阻为R3，二极管D1的导通电压为0.7V，可以计算电阻R3的电阻，VADC/R3＝(VCC-VADC-0.7)/120，可以得到电阻R3＝5.85Ω；

若R3>5.85Ω，则VADC≥0.2V，则不报警；

若R3<5.85Ω，则VADC＜0.2V，则报警；

根据功率P计算，外接短路电阻为5.85Ω：

若输出端电压为28V，则电流4.79A，功率为134W；

若输出端电压为26V，则电流4.44A，功率为115W；

若输出端电压为24V，则电流4.10A，功率为98W；

若输出端电压为20V，则电流3.42A，功率为68W；

若输出端电压为12V，则电流2.05A，功率为24W。

若要求此电路能够将外接短路电阻精确到1Ω，即R3＝1Ω

根据公式：VADC/R3＝(VCC-VADC-0.7)/R1。

将VADC设置为0.1V，VCC＝5V，即可计算出R1＝42Ω，电阻R1的功率为1/2W。

实施例二：

请参阅图2，一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，包括继电器U1、电阻R4、电阻R5、二极管D3和电容C2，继电器U1的型号为HFD4/5，二极管D3的型号为IN4007，电阻R4的输入端与二极管D3的输出端相连后连接到电阻R5的输入端，电阻R4的输出端接地，二极管D3的输入端连接到继电器U1的4脚，电阻R5的输出端连接到电容C2的输入端，电阻R5的输出端连接到电阻R6的输入端，电阻R6的输出端接地，电容C2的输出端接地；继电器U1的1脚接+5V电源端输入，继电器U1的3脚连接到DJ1端子，DJ1端子连接到V2-端子，V2-端子接输出负；继电器U1的4脚连接到DJ2端子，DJ2端子的输出端连接到二极管D3的输入端；继电器U1的8脚接Check-DJ2端子。

该用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，DC+端子接输出正、V2-端子接输出负，电池正极一直都有一个高电平记为VDC，VDC的电压值随电池电压变化而变化；

判断过程如下：

根据VDC与VADC2间的压差进行判断是否短接进行报警，

若两者压差＜设定值，说明DC+端子与2-端子间短接，则报警，

若两者压差≥设定值，说明DC+端子与2-端子间未短接，则不报警；

而设定值取决于外接短路电阻的阻值。

将VDC与VADC2间的压差设定为1V，假设DC+端子与V2-端子间的短接电阻为R7，二极管D1压降为0.7V；

根据公式：

(VDC-1)/R4＝(1-0.7)/R7

若R4＝510Ω，VDC＝30V，计算出R7＝5.3Ω

若R4＝510Ω，VDC＝24V，计算出R7＝6.6Ω

若R4＝510Ω，VDC＝12V，计算出R7＝13.9Ω

若检测到外接电阻小于短接电阻R7时，则继电器U1的Check-DJ2端子发送控制信号给控制器，控制器控制报警器报警。

综上所述：本用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，当检测到的电流小于电流值抑或检测到功率小于功率值，单片机判定没有短接，不控制报警器报警，当检测到的电流大于电流值抑或检测到功率大于功率值，单片机判定线路短接，则控制报警器报警，提示维修人员那进行检修，若检测到外接电阻小于短接电阻R7时，则继电器U1的Check-DJ2端子发送控制信号给控制器，控制器控制报警器报警；整体实现了实时对线路状态检测，短接时及时报警提示维护，提高了安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，包括继电器U1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、二极管D2和电容C1，其特征在于：所述电阻R1的输入端接VCC电源端输入，电阻R1的输出端连接到二极管D1的输入端，二极管D1的输出端连接到电阻R2的输入端，并连接到继电器U1的3脚，电阻R2的输出端连接到二极管D2的2脚，并连接到电容C1的输入端，电容C1的输出端与二极管D2的1脚相连后接地；所述继电器U1的1脚接+5V电源端输入，继电器U1的4脚连接到DJ2端子，DJ2端子连接到test+端子，test+端子接输出正；所述继电器U1的5脚连接到DJ4端子，DJ4端子接地；所述继电器U1的6脚连接到DJ3端子，DJ3端子连接到test-端子，test-端子接输出负；所述继电器U1的8脚接Check-DJ2端子。

2.根据权利要求1所述的一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，其特征在于，所述继电器U1的型号为HFD4/5。

3.根据权利要求1所述的一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，其特征在于，所述二极管D1选用3.3V稳压二极管，型号为ZMM3V0。

4.根据权利要求1所述的一种用于车辆启动电源的共正极短路保护电路，其特征在于，所述二极管D1的导通电压为0.7V，二极管D1的压降为4.3V。

Images