本發(fā)明涉及汽車啟動(dòng)電源接線夾脫落檢測(cè)技術(shù)，特別涉及一種汽車啟動(dòng)電源接線夾脫落保護(hù)與反接保護(hù)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

汽車電源接線夾的故障通常會(huì)對(duì)汽車的啟動(dòng)造成嚴(yán)重的影響，一般的狀況包括啟動(dòng)電壓不足、啟動(dòng)電壓過(guò)高以及出現(xiàn)反接的狀況，如果在啟動(dòng)之前不做判斷，會(huì)造成機(jī)械或者電氣故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種汽車啟動(dòng)電源接線夾脫落保護(hù)與反接保護(hù)系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種汽車啟動(dòng)電源接線夾脫落保護(hù)與反接保護(hù)系統(tǒng)，包括內(nèi)部電池、開關(guān)電路、接入裝置、接線夾、mcu控制電路、外部電池檢測(cè)分壓電路、輸出接線夾電流檢測(cè)電路以及防反接保護(hù)電路，所述內(nèi)部電池通過(guò)開關(guān)電路連接接入裝置，所述接入裝置連接接線夾，在開關(guān)電路的前端設(shè)置有mcu控制電路、所述外部電池檢測(cè)分壓電路接在所述開關(guān)電路和接入裝置之間，所述接入裝置連接輸出接線夾電流檢測(cè)，所述防反接保護(hù)電路與mcu控制電路連接。

本發(fā)明還提供了一種汽車啟動(dòng)電源接線夾脫落保護(hù)與反接保護(hù)方法，包括如下步驟：

步驟1：開機(jī)后，按打火鍵進(jìn)入打火狀態(tài)，接入裝置判斷接入的狀態(tài)，既“正常接入”/“反接”，若“正常接入”則執(zhí)行步驟2，反之，執(zhí)行步驟5；

步驟2：若接入裝置與接線夾“正常接入”，外部電池檢測(cè)電路動(dòng)作，判斷外部電池的分壓電壓信號(hào)，并將該分壓電壓信號(hào)傳遞給mcu控制電路；

步驟3：mcu控制電路判斷該分壓電壓的閾值范圍，并與mcu控制電路內(nèi)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較，得出比較結(jié)果；

步驟4：根據(jù)步驟3中得到的比較結(jié)果，進(jìn)行如下操作指令：

s1：若檢測(cè)結(jié)果落入標(biāo)準(zhǔn)閾值，接入裝置與接線夾正常導(dǎo)通；

s2：若檢測(cè)結(jié)果低于標(biāo)準(zhǔn)閾值，則開關(guān)電路接通，接入裝置與接線夾接入，內(nèi)部電池向外部電池充電，此時(shí)，輸出接線夾電流檢測(cè)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)接線夾的通斷；

s3：若檢測(cè)結(jié)果高于標(biāo)準(zhǔn)閾值，mcu控制電路控制開關(guān)電路反復(fù)接通和斷開，用于判斷接入狀況；

步驟5：若接入裝置與接線夾“反接”，防反接保護(hù)電路動(dòng)作，由mcu控制電路控制開關(guān)電路斷開。

進(jìn)一步地，所述標(biāo)準(zhǔn)閾值的電壓為2～13.2v。

進(jìn)一步地，所述步驟2中s2的執(zhí)行步驟如下：如果外部電池電壓比內(nèi)部電池電壓低時(shí)，內(nèi)部電池將會(huì)對(duì)外部電池時(shí)行充電，此時(shí)輸出接線夾電流檢測(cè)電路輸出電流采樣電阻為內(nèi)部電池輸出的負(fù)極線兩端的壓降，經(jīng)過(guò)運(yùn)放ic5外圍電路進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)v5送到mcu控制電路的檢測(cè)端口，通過(guò)檢測(cè)內(nèi)部電池對(duì)外部所接的外部電池放電電流的大小，來(lái)判斷打火接線夾是否脫落；v5的值大于0.05v時(shí)，判斷為打火接線夾連接正常，所對(duì)應(yīng)的放電電流值為1-3a之間，即對(duì)外部電池放電電流大于1-3a之間時(shí)，開關(guān)電路一直保持吸合，接線夾連接正常，可正常進(jìn)行汽車打火，當(dāng)打火夾脫落時(shí)，內(nèi)部電池對(duì)外放電電流為0a，v5的電壓為0v，mcu控制電路的relay輸出控制腳輸出低電平，q13截止，開關(guān)電路不工作，打火功能關(guān)閉。

進(jìn)一步地，所述步驟2中s3的執(zhí)行步驟如下：外部電池電壓比內(nèi)部電池電壓高或相近時(shí)，外部電池對(duì)外電的電流將會(huì)小于1-3a以下，v5的值小于0.05v，此時(shí)mcu控制電路控制開關(guān)電路關(guān)閉0.5秒，然后再吸合3秒，如此一直反復(fù)循環(huán)檢測(cè)接線夾是否脫落，在這檢測(cè)期間如果接線夾脫落，則開關(guān)電路關(guān)閉輸出，如果接線夾一直未脫落，檢測(cè)5分鐘后自動(dòng)關(guān)機(jī)。

進(jìn)一步地，所述步驟4的執(zhí)行步驟如下：開機(jī)后，按打火按鍵進(jìn)入打火狀態(tài)時(shí)，接入裝置所接的打火夾如果與外部電池的正負(fù)板連接相反時(shí)，d16正向?qū)ǎ怦頸c7導(dǎo)通，mcu控制電路的resvese反接信號(hào)檢測(cè)端口將會(huì)被拉低到0電平，此時(shí)mcu關(guān)閉k1,打火功能也法開啟；當(dāng)打火夾與外部電池正確連接時(shí)，d16/ic7反偏不導(dǎo)通，mcu控制電路檢測(cè)resvese信號(hào)為5v高電平，打火功能可正常開啟。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以有效的檢測(cè)外部電源的電壓狀況，并依據(jù)外部電源的電壓狀況進(jìn)行不同的操作動(dòng)作，保障正常的啟動(dòng)，于此同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種防反接的保護(hù)措施，可防止反接造成的電氣故障。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的框架原理圖圖；

圖2為本發(fā)明中接線夾脫落保護(hù)電路的工作原理圖；

圖3為本發(fā)明中防反接保護(hù)電路的工作原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

參照?qǐng)D1至圖3，本發(fā)明公開了一種汽車啟動(dòng)電源接線夾脫落保護(hù)與反接保護(hù)系統(tǒng)，包括內(nèi)部電池1、開關(guān)電路2、接入裝置3、接線夾4、mcu控制電路5、外部電池檢測(cè)分壓電路6、輸出接線夾電流檢測(cè)電路7以及防反接保護(hù)電路8，所述內(nèi)部電池1通過(guò)開關(guān)電路2連接接入裝置3，所述接入裝置3連接接線夾4，在開關(guān)電路2的前端設(shè)置有mcu控制電路5、所述外部電池檢測(cè)分壓電路6接在所述開關(guān)電路2和接入裝置3之間，所述接入裝置3連接輸出接線夾4電流檢測(cè)，所述防反接保護(hù)電路8與mcu控制電路5連接。

本發(fā)明還提供了一種汽車啟動(dòng)電源接線夾脫落保護(hù)與反接保護(hù)方法，包括如下步驟：

步驟1：開機(jī)后，按打火鍵進(jìn)入打火狀態(tài)，接入裝置3判斷接入的狀態(tài)，既“正常接入”/“反接”，若“正常接入”則執(zhí)行步驟2，反之，執(zhí)行步驟5；

步驟2：若接入裝置3與接線夾4“正常接入”，外部電池檢測(cè)電路動(dòng)作，判斷外部電池的分壓電壓信號(hào)，并將該分壓電壓信號(hào)傳遞給mcu控制電路5；

步驟3：mcu控制電路5判斷該分壓電壓的閾值范圍，并與mcu控制電路5內(nèi)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較，得出比較結(jié)果；

步驟4：根據(jù)步驟3中得到的比較結(jié)果，進(jìn)行如下操作指令：

s1：若檢測(cè)結(jié)果落入標(biāo)準(zhǔn)閾值，接入裝置3與接線夾4正常導(dǎo)通；

s2：若檢測(cè)結(jié)果低于標(biāo)準(zhǔn)閾值，則開關(guān)電路2接通，接入裝置3與接線夾4接入，內(nèi)部電池1向外部電池充電，此時(shí)，輸出接線夾電流檢測(cè)電路7實(shí)時(shí)檢測(cè)接線夾4的通斷；

s3：若檢測(cè)結(jié)果高于標(biāo)準(zhǔn)閾值，mcu控制電路5控制開關(guān)電路2反復(fù)接通和斷開，用于判斷接入狀況；

步驟5：若接入裝置3與接線夾4“反接”，防反接保護(hù)電路8動(dòng)作，由mcu控制電路5控制開關(guān)電路2斷開。

進(jìn)一步地，所述標(biāo)準(zhǔn)閾值的電壓為2～13.2v。

進(jìn)一步地，所述步驟2中s2的執(zhí)行步驟如下：如果外部電池電壓比內(nèi)部電池1電壓低時(shí)，內(nèi)部電池1將會(huì)對(duì)外部電池時(shí)行充電，此時(shí)輸出接線夾電流檢測(cè)電路7輸出電流采樣電阻為內(nèi)部電池1輸出的負(fù)極線兩端的壓降，經(jīng)過(guò)運(yùn)放ic5外圍電路進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)v5送到mcu控制電路5的檢測(cè)端口，通過(guò)檢測(cè)內(nèi)部電池1對(duì)外部所接的外部電池放電電流的大小，來(lái)判斷打火接線夾4是否脫落；v5的值大于0.05v時(shí)，判斷為打火接線夾4連接正常，所對(duì)應(yīng)的放電電流值為1-3a之間，即對(duì)外部電池放電電流大于1-3a之間時(shí)，開關(guān)電路2一直保持吸合，接線夾4連接正常，可正常進(jìn)行汽車打火，當(dāng)打火夾脫落時(shí)，內(nèi)部電池1對(duì)外放電電流為0a，v5的電壓為0v，mcu控制電路5的relay輸出控制腳輸出低電平，q13截止，開關(guān)電路2不工作，打火功能關(guān)閉。

進(jìn)一步地，所述步驟2中s3的執(zhí)行步驟如下：外部電池電壓比內(nèi)部電池1電壓高或相近時(shí)，外部電池對(duì)外電的電流將會(huì)小于1-3a以下，v5的值小于0.05v，此時(shí)mcu控制電路5控制開關(guān)電路2關(guān)閉0.5秒，然后再吸合3秒，如此一直反復(fù)循環(huán)檢測(cè)接線夾4是否脫落，在這檢測(cè)期間如果接線夾4脫落，則開關(guān)電路2關(guān)閉輸出，如果接線夾4一直未脫落，檢測(cè)5分鐘后自動(dòng)關(guān)機(jī)。

進(jìn)一步地，所述步驟4的執(zhí)行步驟如下：開機(jī)后，按打火按鍵進(jìn)入打火狀態(tài)時(shí)，接入裝置3所接的打火夾如果與外部電池的正負(fù)板連接相反時(shí)，d16正向?qū)?，光耦ic7導(dǎo)通，mcu控制電路5的resvese反接信號(hào)檢測(cè)端口將會(huì)被拉低到0電平，此時(shí)mcu關(guān)閉k1,打火功能也法開啟；當(dāng)打火夾與外部電池正確連接時(shí)，d16/ic7反偏不導(dǎo)通，mcu控制電路5檢測(cè)resvese信號(hào)為5v高電平，打火功能可正常開啟。

參照?qǐng)D2和圖3，本發(fā)明提供了如下實(shí)施例：

實(shí)施例1：

接線夾4脫落保護(hù)電路工作原理分析：開機(jī)后，按打火按鍵進(jìn)入打火狀態(tài)時(shí)，j5所接的打火夾正確連接到外部電池，由電阻r95和電阻r94組成的外部電池檢測(cè)分壓電路6，分壓電壓out-check送給mcu控制電路5判斷外部所接的外部電池電壓是否在正常的打火范圍內(nèi)（2-13.2v），當(dāng)檢測(cè)到外部所接外部電池電壓低于或高于正常打火的范圍值是，mcu控制電路5的relay輸出控制腳輸出低電平，q13截止，k1不工作，bat1正極與j5斷開，打火功能關(guān)閉。當(dāng)外部電池電壓在2-13.2v之間時(shí)，k1吸合，bat1與j5接通，打火功能開啟，k1吸合后：

①如果外部電池電壓比產(chǎn)品內(nèi)部電池1bat1電壓低時(shí)，bat1將會(huì)對(duì)外部電池時(shí)行充電，此時(shí)輸出接線夾電流檢測(cè)電路7由運(yùn)放ic5，電阻r99、電阻r98、電阻r40、電阻r112、電阻r48、電容c41、電容c17、電容c40、電容c42元件組成，輸出電流采樣電阻為電池bat1輸出的負(fù)極線兩端的壓降，即采樣上圖中的b點(diǎn)和a點(diǎn)之間的壓降，經(jīng)過(guò)運(yùn)放ic5等外圍電路進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)v5送到mcu控制電路5的ad檢測(cè)端口，通過(guò)檢測(cè)電池bat1對(duì)外部所接的外部電池放電電流的大小，來(lái)判斷打火接線夾4是否脫落。v5的值大于0.05v時(shí)，判斷為打火接線夾4連接正常，所對(duì)應(yīng)的放電電流值為1-3a之間，即對(duì)外部電池放電電流大于1-3a之間時(shí)，繼電器k1一直保持吸合，接線夾4連接正常，可正常進(jìn)行汽車打火，當(dāng)打火夾脫落時(shí)，bat1對(duì)外放電電流為0a，v5的電壓為0v，mcu控制電路5的relay輸出控制腳輸出低電平，q13截止，k1不工作，打火功能關(guān)閉。

②如果外部電池電壓比內(nèi)部電池1bat1電壓高或相近時(shí)，bat1對(duì)外電的電流將會(huì)小于1-3a以下，v5的值小于0.05v，此時(shí)mcu控制電路5控制繼電器k1關(guān)閉0.5秒，然后再吸合3秒，如此一直反復(fù)循環(huán)檢測(cè)接線夾4是否脫落，在這檢測(cè)期間如果接線夾4脫落，測(cè)繼電器k1關(guān)閉輸出，如果接線夾4一直未脫落，檢測(cè)5分鐘后自動(dòng)關(guān)機(jī)。

防反接保護(hù)電路8工作原理分析：防反接保護(hù)電路8由光耦ic7/d16，電阻r90、電阻r97組成，開機(jī)后，按打火按鍵進(jìn)入打火狀態(tài)時(shí)，j5所接的打火夾如果與外部電池的正負(fù)板連接相反時(shí)，d16正向?qū)?，光耦ic7導(dǎo)通，mcu控制電路5的resvese反接信號(hào)檢測(cè)端口將會(huì)被拉低到0電平，此時(shí)mcu控制電路5關(guān)閉繼電器k1,打火功能也法開啟。當(dāng)打火夾與外部電池正確連接時(shí)，d16/ic7反偏不導(dǎo)通，mcu控制電路5檢測(cè)resvese信號(hào)為5v高電平，打火功能可正常開啟。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以有效的檢測(cè)外部電源的電壓狀況，并依據(jù)外部電源的電壓狀況進(jìn)行不同的操作動(dòng)作，保障正常的啟動(dòng)，于此同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種防反接的保護(hù)措施，可防止反接造成的電氣故障。

以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所公開的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在具體實(shí)施方式以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。