一種電池隔離器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種電池隔離器，其內(nèi)部主要包括3個(gè)固態(tài)繼電器，兩個(gè)功率二極管，一微控制器，其中，兩個(gè)功率二極管的正極連接在一起與外部發(fā)電機(jī)連接；第一功率二極管的負(fù)極連接第一固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)，與第一固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)能夠觸點(diǎn)接通的第一固態(tài)繼電器的第二觸點(diǎn)連接起動(dòng)電池的正級(jí)，第二功率二極管的負(fù)極連接第二固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)，與第二固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)能夠觸點(diǎn)接通的第二固態(tài)繼電器的第二觸點(diǎn)連接輔助電池的正級(jí)，進(jìn)而構(gòu)成充電線路；第一固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)連接第三固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)，與第一觸點(diǎn)能夠觸點(diǎn)接通的第三固態(tài)繼電器的第二觸點(diǎn)連接第二固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)；微控制器采集外部發(fā)電機(jī)發(fā)電指示信號(hào)、起動(dòng)電池的電壓信號(hào)、輔助電池的電壓信號(hào)、外部起動(dòng)信號(hào)、外部強(qiáng)制隔離開關(guān)信號(hào)，進(jìn)而輸出控制信號(hào)給3個(gè)固態(tài)繼電器，以控制兩組電池的充電線路以及電池間的隔離與連通。采用上述電池隔離器實(shí)現(xiàn)了雙電池電量的自動(dòng)均衡，避免了電池的過量充電及虧電，提高了電池壽命。
【專利說明】—種電池隔離器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車電子。
【背景技術(shù)】
[0002]許多重型車輛，特別是特種用途的重型車輛，如救援車、越野車，由于整車用電功率較大，都需要使用雙電池供電，用于輔助起動(dòng)或?yàn)檐囕d設(shè)備提供電源。如采用雙電池供電，在車輛上需要使用隔離器對(duì)兩組電池進(jìn)行隔離。目前，隔離方式基本都是采用簡(jiǎn)單的功率二極管進(jìn)行隔離。該方式將兩組電池通過二極管完全物理隔離，發(fā)電機(jī)通過二極管對(duì)電池直接充電。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是不能解決雙電池在使用過程中出現(xiàn)的電量不均衡、過量充電、輔助起動(dòng)操作復(fù)雜等問題。由于重型車輛電器負(fù)載功率較高，這些問題在需要使用雙電池供電的重型車輛上顯得更加突出。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展及大功率固態(tài)繼電器的應(yīng)用，使得針對(duì)重型車輛原有電池隔離器的不足進(jìn)行改進(jìn)成為可能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是，提供一種適用于重型車輛的智能電池隔離器。具體提供一種電池隔離器，其內(nèi)部主要包括3個(gè)固態(tài)繼電器，兩個(gè)功率二極管，一微控制器，其中，兩個(gè)功率二極管的正極連接在一起與外部發(fā)電機(jī)連接；第一功率二極管的負(fù)極連接第一固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)，與第一固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)能夠觸點(diǎn)接通的第一固態(tài)繼電器的第二觸點(diǎn)連接起動(dòng)電池的正級(jí)，第二功率二極管的負(fù)極連接第二固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)，與第二固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)能夠觸點(diǎn)接通的第二固態(tài)繼電器的第二觸點(diǎn)連接輔助電池的正級(jí)，進(jìn)而構(gòu)成充電線路；
[0004]第一固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)連接第三固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)，與第三固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)能夠觸點(diǎn)接通的第三固態(tài)繼電器的第二觸點(diǎn)連接第二固態(tài)繼電器的第一觸 占.[0005]微控制器采集外部發(fā)電機(jī)發(fā)電指示信號(hào)、起動(dòng)電池的電壓信號(hào)、輔助電池的電壓信號(hào)、外部起動(dòng)信號(hào)、外部強(qiáng)制隔離開關(guān)信號(hào)，進(jìn)而輸出控制信號(hào)給3個(gè)固態(tài)繼電器，以控制兩組電池的充電線路以及電池間的隔離與連通。
[0006]所述輔助電池連接外部車載設(shè)備，以提供電能給車載設(shè)備。
[0007]所述的微控制器外接一指示燈以用于指示電池隔離器狀態(tài)。
[0008]智能電池隔離器內(nèi)部的微控制器通過采集發(fā)電機(jī)發(fā)電狀態(tài)信號(hào)及各組電池的電壓，結(jié)合固態(tài)繼電器及功率二極管的應(yīng)用，自動(dòng)控制兩組電池的充電線路及電池間的隔離與連通。智能電池隔離器實(shí)現(xiàn)了雙電池電量的自動(dòng)均衡，避免了電池的過量充電及虧電，提高了電池壽命，實(shí)現(xiàn)了輔助起動(dòng)自動(dòng)控制，并可以提升重型車輛在冬季的起動(dòng)性能。在重型車輛上，特別是特種重型車輛上具有廣泛的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】[0009]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖【具體實(shí)施方式】
[0010]結(jié)合附圖作進(jìn)一步的具體說明。
[0011]重型車輛智能電池隔離器I內(nèi)部主要由3個(gè)固態(tài)繼電器2、4、5，兩組并聯(lián)的功率二極管3及微控制器系統(tǒng)6組成?？紤]到重型車輛發(fā)電機(jī)功率，固態(tài)繼電器及二極管額定工作電流為120A。發(fā)電機(jī)通過二極管及固態(tài)繼電器的30、87觸點(diǎn)分別連接起動(dòng)電池及輔助電池的正級(jí)，構(gòu)成充電線路。固態(tài)繼電器的85、86控制觸點(diǎn)由微控制器6控制。微控制器采集發(fā)電機(jī)發(fā)電指示信號(hào)及起動(dòng)電池、輔助電池的電壓信號(hào)、起動(dòng)信號(hào)、強(qiáng)制隔離開關(guān)7信號(hào)，通過內(nèi)部程序邏輯運(yùn)算，對(duì)固態(tài)繼電器2、4、5進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)電池智能隔離，微控制器系統(tǒng)6外接一指示燈8以用于指示電池隔離器狀態(tài)。
[0012]電池智能隔離控制邏輯描述如下:當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)電指示信號(hào)有效(發(fā)電機(jī)正在發(fā)電時(shí))，微控制器6控制固態(tài)繼電器4處于關(guān)斷狀態(tài)(30、87觸點(diǎn)不接通)。由于二極管組3的單項(xiàng)導(dǎo)通特性，此時(shí)雙電池處于完全隔離狀態(tài)。發(fā)電機(jī)可通過二極管對(duì)電池進(jìn)行獨(dú)立充電。當(dāng)電池電壓〈24V時(shí)，微控制器6控制固態(tài)繼電器2或5接通(30、87觸點(diǎn)接通)，對(duì)電池進(jìn)行充電。當(dāng)電池電壓>27V時(shí)，微控制器6控制固態(tài)繼電器2或5關(guān)斷(30、87觸點(diǎn)不接通)，發(fā)電機(jī)不再對(duì)電池進(jìn)行充電。此功能可以避免發(fā)電機(jī)對(duì)電池過量充電。當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)電指示信號(hào)無效(發(fā)電機(jī)不發(fā)電時(shí))，為了能向車載設(shè)備提供更多的電能，微控制器6比較起動(dòng)電池與輔助電池的電壓。當(dāng)輔助電池電壓與起動(dòng)電池電壓均〈24V，且起動(dòng)電池電壓>23V時(shí)，微控制器6控制固態(tài)繼電器4接通(30、87觸點(diǎn)接通)。此時(shí)起動(dòng)電池與輔助電池連通，起動(dòng)電池容量遠(yuǎn)高于輔助電池容量，可以為車載設(shè)備臨時(shí)提供一定電能。當(dāng)電池電壓〈23V時(shí)，微控制器6控制固態(tài)繼電器4關(guān)斷(30、87觸點(diǎn)不接通)，以維持基本的起動(dòng)電能。此功能可以使雙電池實(shí)現(xiàn)電量的自動(dòng)均衡。電池智能隔離器智能化的另一項(xiàng)重要功能是起動(dòng)輔助功能。當(dāng)微控制器6接收到起動(dòng)信號(hào)時(shí)，起動(dòng)電池電壓〈23V，且輔助電池電壓大于起動(dòng)電池電壓，微控制器6控制固態(tài)繼電器4接通(30、87觸點(diǎn)接通)。此時(shí)起動(dòng)電池與輔助電池連通，輔助電池與起動(dòng)電池一起為起動(dòng)機(jī)提供電源，保證車輛的起動(dòng)。電池智能隔離器的輔助起動(dòng)功能可以在一定程度上提升冬季重型車輛的起動(dòng)性能。在某些特殊的情況下，如某些車載設(shè)備對(duì)電源品質(zhì)要求較高，需要避免起動(dòng)電池的電源干擾。如某些車載設(shè)備對(duì)冬季起動(dòng)過程中起動(dòng)電池過低的電壓敏感(極端嚴(yán)寒條件下，車輛起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電池電壓〈9V)，容易導(dǎo)致車載設(shè)備異常工作。在這些情況下，可以接通強(qiáng)制隔離開關(guān)7。此時(shí)，微控制器6會(huì)控制固態(tài)繼電器4在任何情況下都不會(huì)接通，保證輔助電池的獨(dú)立隔離。
【權(quán)利要求】
1.一種電池隔離器，其內(nèi)部主要包括3個(gè)固態(tài)繼電器，兩個(gè)功率二極管，一微控制器，其特征在于: 兩個(gè)功率二極管的正極連接在一起與外部發(fā)電機(jī)連接；第一功率二極管的負(fù)極連接第一固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)，與第一固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)能夠觸點(diǎn)接通的第一固態(tài)繼電器的第二觸點(diǎn)連接起動(dòng)電池的正級(jí)，第二功率二極管的負(fù)極連接第二固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)，與第二固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)能夠觸點(diǎn)接通的第二固態(tài)繼電器的第二觸點(diǎn)連接輔助電池的正級(jí)，進(jìn)而構(gòu)成充電線路； 第一固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)連接第三固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)，與第三固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)能夠觸點(diǎn)接通的第三固態(tài)繼電器的第二觸點(diǎn)連接第二固態(tài)繼電器的第一觸點(diǎn)； 微控制器采集外部發(fā)電機(jī)發(fā)電指示信號(hào)、起動(dòng)電池的電壓信號(hào)、輔助電池的電壓信號(hào)、外部起動(dòng)信號(hào)、外部強(qiáng)制隔離開關(guān)信號(hào)，進(jìn)而輸出控制信號(hào)給3個(gè)固態(tài)繼電器，以控制兩組電池的充電線路以及電池間的隔離與連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池隔離器，其特征在于，所述輔助電池連接外部車載設(shè)備，以提供電能給車載設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池隔離器，其特征在于，所述的微控制器外接一指示燈以用于指示電池隔離器狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203645374SQ201320882369
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】黃茂, 楊寧 申請(qǐng)人:陜西重型汽車有限公司