CN2236135Y

CN2236135Y - 汽车充电系统故障检测器

Info

Publication number: CN2236135Y
Application number: CN 95238188
Authority: CN
Inventors: 余永忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-12-04
Filing date: 1995-12-04
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2005-12-04

Abstract

汽车充电系统故障检测器，它由闪烁信号电路，故障判断电路、LED显示器、故障选择电路、故障报警电路和电压显示器组成，当车辆出现电压过高、过低或励磁线路断路、连接导线不通等故障时，能自动输出报警信号指示故障部位，提醒司机注意，停车检修，提高车况完好率。

Description

汽车充电系统故障检测器

本实用新型用于检测汽车充电系统的断路故障和因发电机、调节器引起的充电大、不充电、充电小等故障。

现有的汽车充电系统包括发电机、调节器、电瓶、保险和连接导线或导体，没有自动显示该系统故障的检测装置，一旦出现故障全凭经验，一般的司机根本不能胜任，即使是修理工也要费很多时间。

本实用新型的目的在于提供一种汽车充电系统故障检测器，当车辆出现电压过高、过低或励磁线路断路，连接导线不通等故障时，能自动输出报警信号指示故障部位，提醒司机注意，停车检修，提高车辆的出勤率。

本实用新型的故障检测器的组成如图1所示，由闪烁信号电路、故障判断电路、LED显示器、故障选择电路、故障报警电路和电压显示器组成，各电路如图2、图3所示，闪烁信号电路由IC3的555时基电路和C1、C2、R21、R23构成自激多谐振荡器输出脉冲方波电压径隔离二极管D7-D11至故障判断电路，故障判断电路由双色发光二极管LED1-LED5、与非门IC1、二极管D2-D6、BG1-BG4和干簧继电器G组成，LED显示器由发光二极管LED1-LED5、LED8-LED13、开关K1、K2、按钮AN1-AN3和框板组成，故障选择电路由十进制计数/脉冲分配器IC2及外围器件组成，故障报警电路由BG5-BG7、DW1、DW2组成，电压显示器由LED6、LED7、R25、R28和按钮AN4组成。

图1，本实用新型的组成框图。

图2、图3是本实用新型的电原理图，其中图3是图1中的电压显示器电原理图。

图4，是汽车充电系统被测部位示意图。

图5，是图2、图3所示电路使用时的接线示意图。

图6，是LED显示器结构示意图。其中，6显示面板，7光线隔离板，8电路板。

图6-1，是显示面板6的正视图。

图6-2，是光线隔离板7的正视图。

图6-3，是电路板8的元件分布图。

图7，是图3装置结构图。其中，9显示面板，10光线隔离板，11电路板。

图7-1，是显示面板9的正视图。

图7-2，是光线隔离板10的正视图。

图7-3，是电路板11的元件分布图。

以下结合附图对本实用新型做进一步的描述。

一、电路组成，

由闪烁信号电路、故障判断电路、LED(光发二极管)显示器、故障选择电路、故障报警电路、电压显示器组成。见图1

二、电路介绍，

1、LED显示器，

显示器为三层结构。见图6。(1)显示面板将汽车充电系统分成五部分，见图4。(图4中1表示保险盒至调节器火线接柱之间的连接导线和保险丝，2表示调节器，3表示调节器磁场接柱至发电机磁场接柱间的导线，4代表发电机，5代表保险盒至发电机电枢接柱间的连接导线和保险丝)将其画成方框图和其它各种提示信息，印在透光材料上做显示器面板见，图6-1。

(2)光线隔离板，

见图6-2。用来使代表显示面板信息的LED发出的光只照亮显示面板上指定的信息，而不照亮其它信息。

(3)电路板见图6-3

用来安装显示用的LED和操作按钮。用来照亮显示面板上充电系统方框图的LED为双色LED。由故障判断电路控制(双色LED绿色发光端接故障判断电路的输入端，即图2中D2-D6的正极端，红色发光端接故障判断电路的输出端，即图2中IC1四个与非门的输出端和BG4的集电极)以不同发光照亮显示面板6-1来显示各个部位的工作状态。1)发绿光表示正常，2)发闪烁红光表示有故障，3)发长亮红光表示前极有故障(3)只用于充电系统励磁电路显示)。

(4)闪烁信号电路

由图2中IC3-555时基电路、R23、R21、C1、C2构成自激多谐振荡器，从7脚输出1.5Hz脉冲方波电压经隔离二极管D7-D11加至故障判断电路。当充电系统发生故障时，使代表损坏部位的LED发闪烁红光。

(5)故障选择电路

用来配合故障判断电路检测因非断路性故障引起的充电小、不充电、充电大等故障。见图2，由IC2十进制计数/脉冲分配器构成。由用户根据车辆仪表显示充电故障现象，按AN3钮选择显示面板上指定的三种故障中的任一种故障现象进行检测。

(6)电压显示器

见图3。本电路由LED照亮显示面板9来显示发电机磁场和电枢是否有电压(使用时安装于发电机上)，由用户将面板显示状态输入检测器图2电路，从而让检测器图2电路判断充电电路是否正常，电压显示器为三层结构，见图7。

(7)故障判断电路

由IC1输入端四与非门CD4011和BG1-BG4构成，由电压显示器配合检测图5中A-E点电压来判断充电系统有无断路部位，IC1接成门控电路，用前极检测点电压控制下一极门控电路的开启和关闭，这样设计是为了使故障部位(指励磁电路)和受其影响的部位用不同发光显示，让用户便于识别故障部位，因本电路是以检测图5中各点电压来判断故障部位的，而发电机励磁电路为串联电路，当前极开路会使后极无电压，如只用两种发光显示会使故障部位和受其影响的部位均以相同的方式发光显示造成故障部位显示不明确，使用户识别困难。

故障判断电路有两种判断方式：1断路性故障判断，2非断路性故障判断

(1)断路性故障判断。使用时打开点火开关和检测器开关，电路即处于断路性故障检测方式，输入电压显示器的显示状态使检测器显示面板上的电枢、磁场两部分显示状态与电压显示器显示相同。

充电系统正常时故障判断电路工作过程。

输入电压显示器的显示状态。这里图5中A-E端均有电压，使检测器各输入端为高电平“1”，即A＝B＝C＝E＝1，因A＝1，A端高电平“1”经D2加至IC1a门，使5、6脚为高电平“1”4脚为低电平“0”，LED1发绿光照亮面板显示正常，B＝1，因BG2基极经R3接IC2的2脚(Q1端)因C4、R26组成的开机复位电路，使IC2复位，2脚(Q1端)为低电平“0”，BG2截止，BG1基极经R2接B端，BG1导通，B端电压经BG1、D3加至IC1的b门使1脚为高电平“1”，b门门控端2脚接A端为高电平“1”，b门开启使3脚为低电平“0”，LED2发绿光照亮面板显示正常，C＝1，C端高电平经D4加至IC1的c门，使12脚为高电平“1”，c门门控端13脚接B端为高电平“1”，c门开启使11脚为低电平“0”，LED3发绿光照亮面板显示正常，D＝1，BG3基极经R4接地，BG3导通，D端电压经BG3、D5加至IC1的d门，使9脚为高电平“1”，d门门控端8脚接C端为高电平“1”，D门开启，使10脚为低电平“0”，LED4发绿光照亮显示面板显示正常，E＝1，E端电压经D6、R14加至BG4基极使BG4导通，使其集电极为低电平“0”，LED5发绿光照亮面板显示正常。

充电系统发生断路时故障判断电路工作过程。

当图4第一部分断路时，使A-D端均无电压输入电压显示器显示状态，这时E＝1显示状态不变，A＝B＝C＝D＝0为低电平“0”，A＝0，D2截止，D7导通IC3的7脚输出的方波电压经D7加至IC1的a门5、6脚，从4脚输出方波电压使LED发闪烁红光照亮面板显示有故障，因IC1的b、c、d门，门控端2脚、13脚、8脚分别接A、B、C端为低电平“0”，b、c、d门关闭，使3脚、11脚、10脚输出高电平“1”，LED2-LED4发长亮红光照亮面板显示前极有故障。

当图4第二部断路时，使B-D端均无电压输入电压显示器显示状态，这时因A＝E＝1显示状态不变，B＝C＝D＝0为低电平“0”，B＝0，BG1、D3截止D8导通，IC3的7脚输出的方波电压经D8加至IC1的b门1脚，b门门控端2脚接A端为高电平“1”，b门开启，3脚输出方波电压使LED2发闪烁红光照亮面板显示有故障，IC1的c、d门门控端13、8脚分别接B、C端为低电平“0”，c、d门关闭使11脚、10脚输出高电平“1”，LED3、LED4发长亮红光照亮面板显示前极有故障。

当图4第三部分断路时，使C、D端均无电压输入电压显示器显示状态，这时因A＝B＝E＝1显示状态不变，C＝D＝0为低电平“0”，C＝0，C端为低电平，D4截止，D9导通，IC3的7脚输出的方波电压经D9加至IC1的c门12脚，c门门控端13脚接B端为高电平“1”，c门开启，11脚输出方波电压使LED3发闪烁红光照亮面板显示有故障，IC1的d门门控端8脚接C端为低电平“O”，d门关闭，10脚输出高电平“1”，LED4发长亮红光照亮面板显示前极有故障。

当图4第四部分断路时，使D端无电压，输入电压显示器显示状态，这时因A＝B＝C＝D＝E＝1，显示状态不变，因D＝0为低电平“0”，D＝0，BG3、D5截止，D10导通IC3的7脚输出的方波电压经D10加至IC1的d门9脚，d门门控端按8脚接C端为高电平“1”，d门开启，10脚输出方波电压使LED4发闪烁红光照亮面板显示有故障。

当图4第五部分断路时，使E端无电压，输入电压显示器显示状态，这时因A＝B＝C＝D＝1，显示状态不变，E＝0为低电平“0”，D6截止，D11导通IC3的7脚输出的方波电压经D11加至BG4基极使基集电极输出方波电压使LED5发闪烁红光照亮面板显示有故障。

(2)非断路性故障判断，由故障选择电路配合判断，因调节器和发电机非断路性故障引起的充电大、充电小、不充电故障部位，使用时由用户根据车辆仪表显示，按AN3故障选择钮，选择显示器上指定的三种故障中的任一种进行检测判断故障部位。如当车辆出现充电大故障时，按AN3故障选择钮一下，这时IC2的2脚(Q1端)变为高电平“1”，一路至LED11使其发光照亮显示面板显示为检查充电大故障，另一路经R3至BG2基极，使BG2导通，BG1截止，D3截止，D8导通，IC3的7脚输出方波电压经D8加至IC1的b门1脚，b门门控端2脚接A端为高电平“1”，b门开启，3脚输出方波电压，LED2发闪烁红光显示调节器有故障。

当发生充电小或不充电故障时(两种故障检测方法相同)，即按AN 3故障选择钮两下，这时IC2的4脚(Q2端)变为高电平“1”，4脚高电平加至LED8-LED10使其发光照亮显示面板使充电小、不充电和显示器中间的提示信息(即将调节器火线、磁场线拆下并相联)发光显示，这时用户按上述操作后发动车辆，按车辆仪表显示，操作判断按钮，AN1或AN2来判断故障部位，如按上述操作后仪表显示充电电流正常，则按AN2正常钮，这时12伏电压经AN2、R1加至BG2基极，使BG2导通，BG1截止，LED2发闪烁红光显示调节器有故障，如按上述操作后，仪表显示充电电流无变化，则按AN1异常钮，这时12伏电压经AN1加至BG3基极，使BG3截止，LED4发闪烁红光照亮面板显示发电机有故障。

用来检测蓄电池电压和励磁线路，当车辆电压超出报警设定电压值和励磁线路断路时输出报警信号(BG7导通报警)。

见图2，当充电系统正常时，过压报警电路DW2、BG5截止，欠压、励磁线路断路报警电路，DW1、BG6导通，使BG7截止，当车辆电压过高时(本电路设计为15.5伏)，DW2击穿导通，使BG5导通，BG6截止。BG7导通输出报警信号，当车辆电压过低时(本电路设计为11伏)，DW1截止，使BG6截止，BG7导通输出报警信号，当无励磁电流时，电流传感器D端无电压输出，DW1截止，使BG6截止，BG7导通输出报警信号。

保护电路

由D1组成，用来防止关闭点火开关时，由发电机转子线圈产生的自感电势损坏检测器。

元器件选用

IC1、IC2、IC3选用CMOS型，BG1、BG2、BG4-BG7为9013，BG3为9012，D2-D12为IN4148，D1为IN41007，DW1为11伏稳压管，DW2为15.5伏稳压管，R5、R13、R15、R16-R19、R22、R25、R28、R31为1/8W1KΩ电阻，R6-R12、R23、R24、R26为1/16W100KΩ，R1-R4、R21、R27、R29、R30、R14为1/16W10KΩ，R20为1/8W5KΩ，LED1-LED5为双色高亮度发光管，LED6-LED13为高亮度单色发光管，AN1-AN4为微动开关，K1-K3为自锁微型按钮开关，C1、C3为0.1μf固定电容，C2为4.7μf电解电容，C4为4.7μf电解电容，G为干簧继电器(长开型)。

本装置为检测汽车充电系统故障的车载型电子设备，适用于内搭铁式发电机，用电流表电压表作显示的车辆或用充电指示灯作显示，指示灯由继电器控制亮灭，并且调节器火线直接接点火开关的车辆使用。

使用外搭铁式发电机的车辆经线路改装后也可使用本装置。改装方法如下：将发电机碳刷火线接柱上的导线拆下不用，把火线接柱用导线接发电机外壳，磁场线不动，再将调节器改成内搭铁式的即可。

检测器安装方法。

检测器由两部分组成：一检测器主机，二电压显示器。将主机装于车辆调节器旁边拆下调节器磁场接柱上的导线，将其接于图1中F端引出线上，将图1中A端用导线与调节器火线接柱相连，B端用导线与调节器磁场接柱相连，再将H端用导线与报警用的蜂鸣器负极相连，最后将“+”端和

端与电源正、负极相连，主机就装好了，然后将电压显示器装于发电机上。电压显示器的C端(见图3)接发电机磁场接柱，E端接发电机电枢接柱、端接发电机外壳或碳刷接柱端，整个检测器就装好了。

当车辆仪表显示充电异常时，在用本装置检测前必须检查或调整发电机的驱动皮带，使其符合正常使用要求，然后发动车辆观察仪表，如仪表显示充电现象与原相同，则使用本装置进行故障检测，防止因驱动皮带过松引起的充电故障，使检测器误判。

使用方法：当出现充电故障时，打开点火开关和检测器开关，按下装于发电机上电压显示器的显示按钮AN4，记住其显示状态(发光或不发光)，然后操作主机显示面板6-1左下方的电枢，磁场按钮使按钮上方的电枢、磁场指示灯与电压显示器的发光状态相同，这时如充电线路有断路部位时，则显示器上即显示断路部位。如车辆因非断路性故障引起充电异常时(这时显示面板上充电系统显示部位均发绿光)，则操作显示面板上的故障选挥钮，使显示面板上代表车辆充电现象的故障名称发光显示。这时显示器根据所输入的不同故障现象显示出故障部位或下一步操作提示信息。例如：车辆仪表显示不充电，这时按故障选择钮两下，显示面板上充电小和不充电故障名称发光(两种故障检测方法相同，因而同时发光)，同时显示面板中间的操作提示信息发光(即拆下调节器火线、磁场线并相连)。按提示信息操作后，发动汽车，观察仪表，然后按车辆仪表显示操作显示面板右下方判断按钮，面板即显示出故障部位。

G为干簧继电器串接于发电机、励磁线路中，有电流通过时，D端有电压输出，反则D端无电压，用来配合C点电压检测发电机转子线圈的好坏。

Claims

1、一种汽车充电系统故障检测器，其特征在于由闪烁信号电路、故障判断电路、LED显示器、故障选择电路、故障报警电路和电压显示器组成，闪烁信号电路由IC3的555时基电路和C1、C2、R21、R23构成自激多谐振荡器输出脉冲方波电压经隔离二极管D7-D11至故障判断电路，故障判断电路由双色发光二极管LED1-LED5、与非门IC1、二极管D2-D6、BG1-BG4和干簧继电器G组成，LED显示器由发光二极管LED1-LED5、LED8-LED13、开关K1、K2、按钮AN1-AN3和框板组成，故障选择电路由十进制计数/脉冲分配器IC2及外围器件组成，故障报警电路由BG5-BG7、DW1、DW2组成，电压显示器由LED6、LED7、R25、R28和按钮AN4组成。