本實用新型涉及汽車技術領域，更具體的說，涉及一種啟動電源電路。

背景技術：

汽車電瓶又稱汽車蓄電池，可在車輛啟動發(fā)動機時，給發(fā)動機提供強大的啟動電流。當汽車電瓶由于某些原因導致無法為車輛提供啟動電流時，汽車啟動電源就會代替汽車電瓶對汽車進行啟動打火。

汽車電瓶無法為車輛提供啟動電流的原因有多種，例如，汽車電瓶電量不足、汽車電瓶的健康狀態(tài)出現(xiàn)問題等，現(xiàn)有技術中一般需要相關維修人員排查汽車電瓶的出現(xiàn)故障的原因，排查過程費時費力，排查效率低。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型公開一種啟動電源電路，以解決現(xiàn)有人工排查汽車電瓶故障原因，費時費力和排查效率低的問題。

一種啟動電源電路，包括：

微控制器，具有多個信號采集端口和多個信號控制端口；

輸入端與汽車電瓶正端連接的電壓檢測電路，所述電壓檢測電路的輸出端與所述微控制器的電壓信號采集端口連接，所述電壓信號采集端口用于采集汽車未啟動時的汽車電瓶電壓和汽車啟動時的汽車電瓶電壓，其中，所述電壓信號采集端口為所述多個信號采集端口中的一個；

輸入端與所述汽車電瓶正端連接，接地端連接汽車電瓶負端的內阻檢測電路，所述內阻檢測電路的輸出端連接所述微控制器的電流信號采集端口，所述電流信號采集端口用于采集汽車電瓶放電時的電流，其中，所述電流信號采集端口為所述多個信號采集端口中的一個；

輸入端與汽車儲能元件和所述微控制器的公共端連接，輸出端與所述汽車電瓶正端連接的可控開關電路，所述可控開關電路的控制端連接所述微控制器的第一信號控制端口，所述第一信號控制端口用于輸出控制所述可控開關電路導通的導通控制信號，其中，所述第一信號控制端口為所述多個信號控制端口中的一個；

所述微控制器的第二信號控制端口用于在所述微控制器檢測到所述汽車電瓶時，輸出所述微控制器根據所述汽車未啟動時的汽車電瓶電壓、所述汽車啟動時的汽車電瓶電壓和所述電流得到的所述汽車電瓶的內阻、電瓶電量和電瓶健康狀況，其中，所述第二信號控制端口為所述多個信號控制端口中的一個。

優(yōu)選的，還包括：

與所述第二信號控制端口連接，用于對所述內阻、所述電瓶電量和所述電瓶健康狀況進行顯示的顯示電路。

優(yōu)選的，所述電壓檢測電路包括：第一分壓支路、第二分壓支路和第一電容器；

所述第一分壓支路的一端連接所述汽車電瓶正端，所述第一分壓支路的另一端通過所述第二分壓支路連接接地端；

所述第一電容器并聯(lián)連接在所述第二分壓支路的兩端，所述第一分壓支路、所述第二分壓支路和所述第一電容器的公共端連接所述電壓信號采集端口。

優(yōu)選的，所述可控開關電路包括：繼電器、二極管、第一開關管、第一電阻和第二電阻；

所述繼電器的常開觸點的一端連接汽車儲能元件正端，所述常開觸點的另一端連接所述汽車電瓶正端，所述繼電器的線圈的一端連接所述汽車儲能元件正端，所述線圈的另一端連接所述第一開關管的輸入端，其中，汽車儲能元件負端與所述汽車電瓶負端連接；

所述第一開關管的控制端通過所述第一電阻連接所述第一信號控制端口，所述第一開關管的輸出端通過所述第二電阻連接接地端；

所述二極管的陽極連接所述線圈和所述第一開關管的公共端，所述二極管的陰極連接所述汽車儲能元件正端。

優(yōu)選的，所述第一開關管為MOS管。

優(yōu)選的，所述可控開關電路包括：第二開關管、第三開關管、第三電阻和第四電阻；

所述第二開關管的控制端通過所述第三電阻連接所述第一信號控制端口，所述第二開關管的輸入端與所述第三開關管的輸入端連接，所述第二開關管的輸出端連接汽車儲能元件負端；

所述第三開關管的控制端通過所述第四電阻連接所述第一信號控制端口，所述第三開關管的輸出端連接所述汽車電瓶負端，其中，汽車儲能元件正端和所述汽車電瓶正端連接。

優(yōu)選的，所述內阻檢測電路包括：第五電阻、第四開關管和第六電阻；

所述第五電阻的一端連接所述汽車電瓶正端，所述第五電阻的另一端連接所述第四開關管的輸入端，所述第四開關管的輸出端通過所述第六電阻連接所述汽車電瓶負端，所述第四開關管的公共端連接所述微控制器的使能端，所述第四開關管和所述第六電阻的公共端作為所述內阻檢測電路的輸出端連接所述電流信號采集端口。

優(yōu)選的，還包括：串聯(lián)連接在所述使能端和所述第四開關管之間的第七電阻。

優(yōu)選的，還包括：限流電阻，所述限流電阻的一端連接所述電流信號采集端口，所述限流電阻的另一端連接所述第四開關管和所述第六電阻的公共端。

優(yōu)選的，還包括：第二電容器，所述第二電容器的一端連接所述限流電阻和所述微控制器的公共端，所述第二電容器的另一端連接接地端。

從上述的技術方案可知，本實用新型公開了一種啟動電源電路，包括：微控制器、電壓檢測電路、內阻檢測電路和可控開關電路，當汽車內安裝汽車電瓶時，本實用新型可以檢測汽車電瓶的內阻、電瓶電量和電瓶健康狀況，并且，微控制器還可通過控制可控開關電路導通，使汽車儲能元件輸出啟動電流啟動汽車。由此可知，本實用新型公開的啟動電源電路同時具有啟動汽車和檢測汽車電瓶參數的功能，因此，當汽車電瓶無法提供啟動電流時，本實用新型在提供啟動電流的同時還可以檢測汽車電瓶的相關參數，實現(xiàn)對汽車電瓶故障的檢測，從而有效解決了現(xiàn)有人工排查故障費時費力、排查效率低的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據公開的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例公開的一種啟動電源電路的電路圖；

圖2為本實用新型實施例公開的另一種啟動電源電路的電路圖；

圖3為本實用新型實施例公開的一種電壓檢測電路的電路圖；

圖4為本實用新型實施例公開的一種可控開關電路的電路圖；

圖5為本實用新型實施例公開的另一種可控開關電路的電路圖；

圖6為本實用新型實施例公開的一種內阻檢測電路的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型實施例公開了一種啟動電源電路，以解決現(xiàn)有人工排查汽車電瓶故障原因，費時費力和排查效率低的問題。

參見圖1，本實用新型實施例公開的一種啟動電源電路的電路圖，該電路包括：微控制器U1、電壓檢測電路11、內阻檢測電路12和可控開關電路13。

其中：

微控制器U1，具有多個信號采集端口和多個信號控制端口。

電壓檢測電路11的輸入端與汽車電瓶正端KAR+連接，電壓檢測電路11的輸出端與微控制器U1的電壓信號采集端口連接，電壓信號采集端口用于采集汽車未啟動時的汽車電瓶電壓和汽車啟動時的汽車電瓶電壓，其中，電壓信號采集端口為微控制器U1的多個信號采集端口中的一個。

內阻檢測電路12的輸入端與汽車電瓶正端KAR+連接，內阻檢測電路12的接地端連接汽車電瓶負端KAR-，內阻檢測電路12的輸出端連接微控制器U1的電流信號采集端口，電流信號采集端口用于采集汽車電瓶10放電時的電流，其中，電流信號采集端口為微控制器U1的多個信號采集端口中的一個。

可控開關電路13的輸入端與汽車儲能元件20和微控制器U1的公共端連接，可控開關電路13的輸出端與汽車電瓶正端KAR+連接,可控開關電路13的控制端連接微控制器U1的第一信號控制端口，第一信號控制端口用于輸出控制可控開關電路13導通的導通控制信號，其中，第一信號控制端口為微控制器U1的多個信號控制端口中的一個。

微控制器U1的第二信號控制端口用于在微控制器U1檢測到汽車電瓶10時，輸出微控制器U1根據汽車未啟動時的汽車電瓶電壓、汽車啟動時的汽車電瓶電壓和內阻檢測電路12輸出的電流得到的汽車電瓶10的內阻、電瓶電量和電瓶健康狀況，其中，第二信號控制端口為微控制器U1的多個信號控制端口中的一個。

需要說明的是，當微控制器U1沒有檢測到汽車電瓶或檢測到電車電瓶的壓降速率不小于預設速率時也會生成導通控制信號，以控制可控開關電路13導通。

為方便理解，針對啟動電源電路的工作原理，具體闡述如下：

啟動電源電路在實際應用中需與汽車儲能元件20連接。

當微控制器U1檢測到當前汽車內沒有安裝汽車電瓶10(即電壓檢測電路11輸出至微控制器U1的電壓為零)，或微控制器U1檢測到汽車電瓶10在啟動汽車時(即汽車電瓶10的壓降速率不小于預設速率)時，微控制器U1通過控制可控開關電路13導通，使汽車儲能元件20輸出啟動電流啟動汽車。

需要說明的是，若在汽車內安裝汽車電瓶10時導通可控開關電路13，汽車電瓶10和汽車儲能元件20將并聯(lián)連接，并共同輸出啟動電流啟動汽車。

與此同時，當汽車內安裝汽車電瓶10后，微控制器可以檢測到汽車電瓶10的內阻、電瓶電量和電瓶健康狀況，檢測過程具體如下：

假設，當汽車未啟動時，電壓檢測電路11檢測到汽車電瓶電壓為V₁，汽車啟動時的汽車電瓶電壓為V₂，汽車啟動時流過汽車電瓶10的電流為I₀；

則汽車電瓶10的內阻R′＝(V₁-V₂)/I₀。

汽車電瓶10的電瓶電量CCA＝(V₁-7.2)*0.7/R′。

汽車電瓶10的電瓶健康狀況SOH＝(CCA*CCA)/(CCA1*CCA1)*100％，其中，CCA1為汽車電瓶10全新滿電是標稱的CCA值，CCA1值由用戶通過向微控制器U1輸入指令設定。

綜上可知，本實用新型公開的啟動電源電路，在汽車內安裝汽車電瓶10時，可以檢測汽車電瓶10的內阻、電瓶電量和電瓶健康狀況，并且，微控制器U1還可以通過控制可控開關電路13導通，使汽車儲能元件20輸出啟動電流啟動汽車。由此可知，本實用新型公開的啟動電源電路同時具有啟動汽車和檢測汽車電瓶參數的功能，因此，當汽車電瓶無法提供啟動電流時，本實用新型在提供啟動電流的同時還可以檢測汽車電瓶10的相關參數，實現(xiàn)對汽車電瓶10故障的檢測，從而有效解決了現(xiàn)有人工排查故障費時費力、排查效率低的問題。

為進一步優(yōu)化上述實施例，參見圖2，本實用新型另一實施例公開的啟動電源電路的電路圖，在圖1所述實施例的基礎上，還包括：顯示電路14；

顯示電路14與微控制器U1的第二信號控制端口連接，用于對汽車電瓶10的內阻、電瓶電量和電瓶健康狀況進行顯示。

其中，汽車電瓶10的內阻、電瓶電量和電瓶健康狀況還可以語音的形式告知用戶，此時，僅需將微控制器U1的第二信號控制端口與語音報警器連接即可。

為進一步優(yōu)化上述實施例，參見圖3，本實用新型實施例公開的一種電壓檢測電路的電路圖，電壓檢測電路包括：第一分壓支路、第二分壓支路和第一電容器C1；

所述第一分壓支路的一端連接汽車電瓶正端KAR+，所述第一分壓支路的另一端通過所述第二分壓支路連接接地端；

第一電容器C1并聯(lián)連接在所述第二分壓支路的兩端，所述第一分壓支路、所述第二分壓支路和第一電容器C1的公共端連接微控制器U1的電壓信號采集端口VIN_SN，微控制器U1通過讀取公共端處的電壓獲得汽車電瓶10的電壓。

具體的，公共端與微控制器U1內部的ADC(模數轉換器)連接。

其中，第一分壓支路可以包括一個電阻(例如圖3中示出的R11)或是多個串聯(lián)連接的電阻，同樣，第二分壓支路可以包括一個電阻(例如圖3中示出的R12)或是多個串聯(lián)連接的電阻。

為進一步優(yōu)化上述實施例，參見圖4，本實用新型實施例公開的一種可控開關電路的電路圖，可控開關電路包括：繼電器K1、二極管D1、第一開關管Q1、第一電阻R1和第二電阻R2。

其中，繼電器K1的常開觸點的一端連接汽車儲能元件正端B+，所述常開觸點的另一端連接汽車電瓶正端KAR+，繼電器K1的線圈的一端連接汽車儲能元件正端B+，所述線圈的另一端連接所述第一開關管Q1的輸入端，其中，汽車儲能元件負端B-與所述汽車電瓶負端KAR-(圖中未示出)連接；

第一開關管Q1的控制端通過第一電阻R1連接微控制器U1的第一信號控制端口ON/OFF，第一開關管Q1的輸出端通過第二電阻R2連接接地端；

二極管D1的陽極連接所述線圈和第一開關管Q1的公共端，二極管D1的陰極連接汽車儲能元件正端B+。

可控開關電路的工作原理為：

當微控制器U1的第一信號控制端口ON/OFF輸出高電平時，第一開關管Q1的2腳和3腳導通，繼電器K1的線圈有電流流過，使繼電器K1的常開觸點閉合，即繼電器K1的1腳和2腳導通；當微控制器U1的第一信號控制端口ON/OFF輸出低電平時，第一開關管Q1關斷，繼電器K1的線圈失電，繼電器K1的常開觸點斷開。

優(yōu)選的，第一開關管Q1為MOS管。

為進一步優(yōu)化上述實施例，參見圖5，本實用新型另一實施例公開的一種可控開關電路的電路圖，可控開關電路包括：第二開關管Q2、第三開關管Q3、第三電阻R3和第四電阻R4；

其中，第二開關管Q2的控制端通過第三電阻R3連接微控制器U1的第一信號控制端口ON/OFF，第二開關管Q2的輸入端與第三開關管Q3的輸入端連接，第二開關管Q2的輸出端連接汽車儲能元件負端B-；

第三開關管Q3的控制端通過第四電阻R4連接微控制器U1的第一信號控制端口ON/OFF，第三開關管Q3的輸出端連接汽車電瓶負端KAR-，其中，汽車儲能元件正端B+和汽車電瓶正端KAR+連接。

可控開關電路的工作原理為：

當微控制器U1的第一信號控制端口ON/OFF輸出高電平時，第二開關管Q2和第三開關管Q3同時導通，汽車儲能元件20向汽車輸出啟動電流；當當微控制器U1的第一信號控制端口ON/OFF輸出低電平時，第二開關管Q2和第三開關管Q3同時關斷。

優(yōu)選的，第二開關管Q2和第三開關管Q3可以均為NMOS管，或是均為PMOS管。

為進一步優(yōu)化上述實施例，參見圖6，本實用新型實施例公開的一種內阻檢測電路的結構示意圖，內阻檢測電路包括：第五電阻R5、第四開關管Q4和第六電阻R6；

第五電阻R5的一端連接汽車電瓶正端KAR+，第五電阻R5的另一端連接第四開關管Q4的輸入端，第四開關管Q4的輸出端通過第六電阻R6連接汽車電瓶負端KAR-，第四開關管Q4的公共端連接微控制器U1的使能端TEST_EN，第四開關管Q4和第六電阻R6的公共端作為所述內阻檢測電路的輸出端連接微控制器U1的電流信號采集端口KAR_I。

為進一步優(yōu)化上述實施例，內阻檢測電路還可以包括：

串聯(lián)連接在使能端TEST_EN和第四開關管Q4之間的第七電阻R7。

為進一步優(yōu)化上述實施例，內阻檢測電路還可以包括：限流電阻R8；

限流電阻R8的一端連接電流信號采集端口KAR_I，限流電阻R8的另一端連接第四開關管Q4和第六電阻R6的公共端。

為進一步優(yōu)化上述實施例，內阻檢測電路還可以包括：用于濾波的第二電容器C2；

第二電容器C2的一端連接限流電阻R8和微控制器U1的公共端，第二電容器C2的另一端連接接地端。

內阻檢測電路的工作原理為：

當汽車未啟動時，微控制器U1通過電壓檢測電路11檢測到汽車電瓶電壓為V₁，然后微控制器U1向使能端TEST_EN輸出高電平，第四開關管Q4導通，汽車電瓶10通過第五電阻R5放電產生電流，電流流過第六電阻R6，第六電阻R6兩端形成電壓差，微控制器U1通過電流信號采集端口KAR_I得到流過汽車電瓶10的電流I₀，同時通過電壓檢測電路11檢測到此時汽車電瓶電壓為V₂，從而微控制器U1計算得到汽車電瓶10的內阻R′＝(V₁-V₂)/I₀。隨后，微控制器U1向使能端TEST_EN輸出低電平，第四開關管Q4關斷。

需要說明的是，圖6中的控制器U1包括控制器芯片及其外圍電路。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。