起動機用電子起動繼電器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種起動機用電子起動繼電器，涉及汽車電器領(lǐng)域。為解決大功率起動機在長時間拖動發(fā)動機、起動機主觸點不閉合(頂齒)、銑齒，以及起動機“反帶”、“誤動作”等外來故障出現(xiàn)時會導(dǎo)致起動繼電器、電磁開關(guān)或起動機損壞的問題而發(fā)明。本實用新型實施例公開的技術(shù)方案包括：數(shù)據(jù)采集分析電路、升壓電路和執(zhí)行電路，以及Start端子、B+端子和Out端子；所述數(shù)據(jù)采集分析電路分別與所述Start端子、B+端子和Out端子相連；所述升壓電路分別與所述數(shù)據(jù)采集分析電路、所述執(zhí)行電路、所述B+端子和Out端子相連；所述執(zhí)行電路分別與所述B+端子和Out端子相連。
【專利說明】起動機用電子起動繼電器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車電器領(lǐng)域，尤其涉及一種起動機用電子起動繼電器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，起動機的控制裝置包括電磁開關(guān)、起動繼電器、起動開關(guān)等部件?，F(xiàn)有技術(shù)中起動繼電器為電磁式起動繼電器，大功率起動機在長時間拖動發(fā)動機、起動機主觸點不閉合(頂齒)、銑齒，以及起動機“反帶”、“誤動作”等外來故障出現(xiàn)時會導(dǎo)致起動繼電器、電磁開關(guān)或起動機的損壞。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型提供一種起動機用電子起動繼電器，能夠在出現(xiàn)長時間拖動發(fā)動機、起動機主觸點不閉合(頂齒)、銑齒，以及起動機“反帶”、“誤動作”等外來故障時自動保護(hù)，大大減輕甚至避免繼電器、電磁開關(guān)或起動機的損壞。
[0004]本實用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:一種起動機用電子起動繼電器，包括:數(shù)據(jù)采集分析電路、升壓電路和執(zhí)行電路，以及Start端子、B+端子和Out端子；
[0005]所述數(shù)據(jù)采集分析電路分別與所述Start端子、B+端子和Out端子相連；所述升壓電路分別與所述數(shù)據(jù)采集分析電路、所述執(zhí)行電路、所述B+端子和Out端子相連；所述執(zhí)行電路分別與所述B+端子和Out端子相連。
[0006]可選的，本實用新型實施例提供的起動機用電子起動繼電器中，所述數(shù)據(jù)采集分析電路包括:
[0007]電阻R2、電阻R3、電容C4、電阻R4、電阻R5、電容C3、電阻R8、電阻R9、電阻R1、穩(wěn)壓二極管Dl和14腳單片機Ul ；
[0008]所述電阻R3的一端與所述Start端子相連；所述電阻R3的另一端分別與所述14腳單片機Ul的3腳和所述電阻R2的一端相連；所述電容C4并聯(lián)在所述電阻R2的兩端；所述電阻R4的一端與所述B+端子相連，所述電阻R4的另一端分別與所述14腳單片機Ul的13腳和所述電阻R5的一端相連；所述電容C3并聯(lián)在所述電阻R5的兩端；所述電阻R8的一端與所述Out端子相連，所述電阻R8的另一端分別與所述14腳單片機Ul的12腳和所述電阻R9的一端相連；所述14腳單片機Ul的2腳與所述升壓電路相連；所述穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極分別與所述電阻Rl的一端和所述14腳單片機Ul的I腳相連，所述電阻Rl的另一端與所述B+端子相連；所述電阻R2的另一端、所述電阻R5的另一端、所述電阻R9的另一端、所述穩(wěn)壓二極管Dl的正極和所述14腳單片機Ul的14腳接地。
[0009]可選的，本實用新型實施例提供的起動機用電子起動繼電器中，所述升壓電路，包括:穩(wěn)壓二極管D2、電阻R6、NPN型三極管Q2、電阻R30、電容C2、二極管D3、半橋驅(qū)動器U2和電容Cl ；
[0010]所述電阻R6的一端與所述B+端子相連，所述電阻R6的另一端分別與所述NPN型三極管Q2的基極和所述穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極相連；所述NPN型三極管Q2的集電極與所述B+端子相連，所述NPN型三極管Q2的發(fā)射極與所述電阻R30的一端相連；所述電阻R30的另一端分別與所述半橋驅(qū)動器U2的I腳、所述二極管D3的正極和所述電容C2的一端相連；所述半橋驅(qū)動器U2的2腳與所述數(shù)據(jù)采集分析電路相連；所述二極管D3的負(fù)極分別與所述半橋驅(qū)動器U2的8腳、所述電容Cl的一端相連；所述電容Cl的另一端分別與所述半橋驅(qū)動器U2的6腳和所述Out端子相連；所述半橋驅(qū)動器U2的7腳與所述執(zhí)行電路相連；所述穩(wěn)壓二極管D2的正極、所述電容C2的另一端和所述半橋驅(qū)動器U2的4腳接地。[0011 ] 可選的，本實用新型實施例提供的起動機用電子起動繼電器中，所述執(zhí)行電路，包括:電阻R7、功率場效應(yīng)管Ql和二極管D4 ；
[0012]所述電阻R7的一端與所述升壓電路相連，所述電阻R7的另一端與所述功率場效應(yīng)管Ql的柵極相連；所述功率場效應(yīng)管Ql的源極與所述二極管D4的負(fù)極和所述Out端子相連；所述功率場效應(yīng)管Ql的漏極與所述B+端子相連；所述二極管D4的正極接地。
[0013]本實用新型具有如下有益效果:用戶按下起動機的起動按鈕后，起動機用電子起動繼電器通過數(shù)據(jù)采集分析電路采集分析B+端子的電壓；當(dāng)數(shù)據(jù)采集分析電路采集到的電壓波形符合起動機主觸點不閉合波形特征時，數(shù)據(jù)采集分析電路通過升壓電路向執(zhí)行電路輸出低電平，使執(zhí)行電路關(guān)斷，進(jìn)而控制Out關(guān)斷；當(dāng)電壓波形符合發(fā)動機起動的波形特征時，經(jīng)過延時，Out關(guān)斷；且鎖定Out，即使Start斷電后再次接通，Out依然關(guān)斷；如果經(jīng)過設(shè)定時間，電壓波形依然處于發(fā)動機未起動波形特征，Out關(guān)斷。本實用新型提供的技術(shù)方案解決了大功率起動機在長時間拖動發(fā)動機、起動機主觸點不閉合(頂齒)、銑齒，以及起動機“反帶”、“誤動作”等外來故障出現(xiàn)時會導(dǎo)致起動繼電器、電磁開關(guān)或起動機的損壞的的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例1提供的起動機用電子起動繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1所示的起動機用電子起動繼電器中數(shù)據(jù)采集分析電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為圖1所示的起動機用電子起動繼電器中升壓電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為圖1所示的起動機用電子起動繼電器中執(zhí)行電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本實用新型實施例1提供的起動機用電子起動繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖二 ；
[0019]圖6為圖1所示的起動機用電子起動繼電器中起動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。
[0021]實施例1
[0022]如圖1所示，本實施例提供了一種起動機用電子起動繼電器，包括:數(shù)據(jù)采集分析電路101、升壓電路102和執(zhí)行電路103，以及Start端子、B+端子和Out端子；其中，所述數(shù)據(jù)采集分析電路分別與所述Start端子、B+端子和Out端子相連；所述升壓電路分別與所述數(shù)據(jù)采集分析電路、所述執(zhí)行電路、所述B+端子和Out端子相連；所述執(zhí)行電路分別與所述B+端子和Out端子相連。
[0023]在本實施例中，用戶使用起動機用電子起動繼電器時，Start端子連接起動按鈕，B+端子連接起動按鈕和電磁開關(guān)，Out端子連接電磁開關(guān)的線圈連接端，該線圈連接端為電磁開關(guān)吸合線圈和保持線圈的連接端。用戶按下起動機的起動按鈕后，起動機用電子起動繼電器通過數(shù)據(jù)采集分析電路采集分析B+端子的電壓；當(dāng)數(shù)據(jù)采集分析電路采集到的電壓波形符合起動機主觸點不閉合波形特征時，數(shù)據(jù)采集分析電路通過升壓電路向執(zhí)行電路輸出低電平，使執(zhí)行電路關(guān)斷，進(jìn)而控制Out關(guān)斷；當(dāng)電壓波形符合發(fā)動機起動的波形特征時，經(jīng)過延時，Out關(guān)斷；且鎖定Out，即使Start斷電后再次接通，Out依然關(guān)斷；如果經(jīng)過設(shè)定時間，電壓波形依然處于發(fā)動機未起動波形特征，Out關(guān)斷。
[0024]進(jìn)一步的，如圖2所示，本實施例提供的起動機用電子起動繼電器中數(shù)據(jù)采集分析電路，包括:電阻R2、電阻R3、電容C4、電阻R4、電阻R5、電容C3、電阻R8、電阻R9、電阻R1、穩(wěn)壓二極管D1和14腳單片機U1 ；
[0025]所述電阻R3的一端與所述Start端子相連；所述電阻R3的另一端分別與所述14腳單片機U1的3腳和所述電阻R2的一端相連；所述電容C4并聯(lián)在所述電阻R2的兩端；所述電阻R4的一端與所述B+端子相連，所述電阻R4的另一端分別與所述14腳單片機U1的13腳和所述電阻R5的一端相連；所述電容C3并聯(lián)在所述電阻R5的兩端；所述電阻R8的一端與所述Out端子相連，所述電阻R8的另一端分別與所述14腳單片機U1的12腳和所述電阻R9的一端相連；所述14腳單片機U1的2腳與所述升壓電路相連；所述穩(wěn)壓二極管D1的負(fù)極分別與所述電阻R1的一端和所述14腳單片機U1的1腳相連，所述電阻R1的另一端與所述B+端子相連；所述電阻R2的另一端、所述電阻R5的另一端、所述電阻R9的另一端、所述穩(wěn)壓二極管D1的正極和所述14腳單片機U1的14腳接地。
[0026]在本實施例中，電阻R4和電阻R5為分壓電阻，它們將B+端子輸入的電壓輸入數(shù)據(jù)采集分析電路，即14腳單片機U1的13腳；通過14腳單片機U1的2腳接收的B+端子提供的電壓；電阻R2和電阻R3為分壓電阻，它們將Start端子提供的電壓輸入到14腳單片機U1的3腳；電阻R8和電阻R9為分壓電阻，它們將Out端子輸入的電壓輸入數(shù)據(jù)采集分析電路，即14腳單片機U1的12腳。
[0027]進(jìn)一步的，如圖3所示，本實施例提供的起動機用電子起動繼電器中升壓電路，包括:穩(wěn)壓二極管D2、電阻R6、NPN型三極管Q2、電阻R30、電容C2、二極管D3、半橋驅(qū)動器U2和電容C1 ；
[0028]所述電阻R6的一端與所述B+端子相連，所述電阻R6的另一端分別與所述NPN型三極管Q2的基極和所述穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極相連；所述NPN型三極管Q2的集電極與所述B+端子相連，所述NPN型三極管Q2的發(fā)射極與所述電阻R30的一端相連；所述電阻R30的另一端分別與所述半橋驅(qū)動器U2的1腳、所述二極管D3的正極和所述電容C2的一端相連；所述半橋驅(qū)動器U2的2腳與所述數(shù)據(jù)采集分析電路相連；所述二極管D3的負(fù)極分別與所述半橋驅(qū)動器U2的8腳、所述電容C1的一端相連；所述電容C1的另一端分別與所述半橋驅(qū)動器U2的6腳和所述Out端子相連；所述半橋驅(qū)動器U2的7腳與所述執(zhí)行電路相連；所述穩(wěn)壓二極管D2的正極、所述電容C2的另一端和所述半橋驅(qū)動器U2的4腳接地。
[0029]在本實施例中，穩(wěn)壓二極管D2、電阻R6、NPN型三極管Q2、電阻R30和電容C2用于為半橋驅(qū)動器U2儲電。
[0030]進(jìn)一步的，如圖4所示，本實施例提供的起動機用電子起動繼電器中執(zhí)行電路，包括:電阻R7、功率場效應(yīng)管Q1和二極管D4 ；
[0031]所述電阻R7的一端與所述升壓電路相連，所述電阻R7的另一端與所述功率場效應(yīng)管Ql的柵極相連；所述功率場效應(yīng)管Ql的源極與所述二極管D4的負(fù)極和所述Out端子相連；所述功率場效應(yīng)管Ql的漏極與所述B+端子相連；所述二極管D4的正極接地。
[0032]在本實施例中，14腳單片機Ul收到Start端子輸入的高電平指令時，14腳單片機Ul的2腳輸出高電平至半橋驅(qū)動器U2的2腳，半橋驅(qū)動器U2的7腳輸出高電平，使功率場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，Out端子輸出高電平；U1的計時器開始計時，如果達(dá)到預(yù)設(shè)時間，Start端子輸入仍為高電平，且沒有出現(xiàn)令14腳單片機Ul將其2腳降為低電平的條件，14腳單片機Ul的2腳輸出低電平至半橋驅(qū)動器U2的2腳，半橋驅(qū)動器U2的7腳輸出低電平，使功率場效應(yīng)管Ql關(guān)斷，Out輸出低電平。
[0033]具體的，14腳單片機Ul的13腳先記錄初始電壓V0，14腳單片機Ul收到Start端子輸入高電平指令后，記錄第一段電壓下降的低點VI，經(jīng)過最低點后，電壓繼續(xù)下降，記錄第二段電壓下降的低點V2，如果V2-V1>V1-V0，14腳單片機Ul的2腳輸出高電平；如果V2-V1〈V1-V0，經(jīng)過設(shè)定時間Tl，14腳單片機Ul的2腳輸出低電平。通過上述方式能夠?qū)崿F(xiàn)主觸點不閉合保護(hù)。
[0034]如果14腳單片機Ul的2腳輸出高電平，經(jīng)過一定時間，14腳單片機Ul的13腳電壓如果大于V0-V10，則14腳單片機Ul的2腳輸出高電平；14腳單片機Ul的13腳電壓如果小于V0-V10，且持續(xù)時間>T2，14腳單片機Ul的2腳輸出低電平。通過上述方式能夠?qū)崿F(xiàn)起動后自動關(guān)斷，其中VlO為設(shè)定數(shù)值。
[0035]當(dāng)自動關(guān)斷或Start端子輸入為低電平后，14腳單片機Ul檢測B+電壓V，如果V升高并〉V0，此時即使Start端子輸入為高電平時，14腳單片機Ul的仍輸出低電平。只有當(dāng)V下降或低于V0，14腳單片機Ul的才能輸出高電平。通過上述方式能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機起動鎖定(輸出不能高電平)，其中半橋驅(qū)動器U2的作用是保證功率場效應(yīng)管Ql處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)。
[0036]在本實施例中，數(shù)據(jù)采集分析電路、升壓電路和執(zhí)行電路分別包含上述元件時，起動機用電子起動繼電器的結(jié)構(gòu)可以如圖5所示。具體的，起動機用電子起動繼電器連接的外圍器件的結(jié)構(gòu)可以如圖6所示。
[0037]本實施例提供的技術(shù)方案，采用功率場效應(yīng)管Ql代替電磁式起動繼電器，驅(qū)動功率較低且無線圈功耗，可以連續(xù)長時間工作；該方案提供的起動機用電子起動繼電器沒有觸點，故障率低。此外，該方案通過14腳單片機Ul進(jìn)行控制，可以實現(xiàn)延時關(guān)斷，從而避免長時間拖動起動機；可以實現(xiàn)主觸點不閉合關(guān)斷，避免燒毀電磁開關(guān)；也可以實現(xiàn)發(fā)動機起動自動關(guān)斷，從而避免起動機“反帶”;還可以實現(xiàn)發(fā)動機起動后鎖定，避免起動機運行中起動造成銑齒。
[0038]本實用新型具有如下有益效果:用戶按下起動機的起動按鈕后，起動機用電子起動繼電器通過數(shù)據(jù)采集分析電路采集分析B+端子的電壓；當(dāng)數(shù)據(jù)采集分析電路采集到的電壓波形符合起動機主觸點不閉合波形特征時，數(shù)據(jù)采集分析電路通過升壓電路向執(zhí)行電路輸出低電平，使執(zhí)行電路關(guān)斷，進(jìn)而控制Out關(guān)斷；當(dāng)電壓波形符合發(fā)動機起動的波形特征時，經(jīng)過延時，Out關(guān)斷；且鎖定Out，即使Start斷電后再次接通，Out依然關(guān)斷；如果經(jīng)過設(shè)定時間，電壓波形依然處于發(fā)動機未起動波形特征，Out關(guān)斷。本實用新型提供的技術(shù)方案解決了大功率起動機在長時間拖動發(fā)動機、起動機主觸點不閉合(頂齒)、銑齒，以及起動機“反帶”、“誤動作”等外來故障出現(xiàn)時會導(dǎo)致起動繼電器、電磁開關(guān)或起動機的損壞的的問題。
[0039]以上實施例的先后順序僅為便于描述，不代表實施例的優(yōu)劣。
[0040]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種起動機用電子起動繼電器，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)采集分析電路、升壓電路和執(zhí)行電路，以及start端子、B+端子和Out端子； 所述數(shù)據(jù)采集分析電路分別與所述Start端子、B+端子和Out端子相連；所述升壓電路分別與所述數(shù)據(jù)采集分析電路、所述執(zhí)行電路、所述B+端子和Out端子相連；所述執(zhí)行電路分別與所述B+端子和Out端子相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動機用電子起動繼電器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集分析電路包括: 電阻R2、電阻R3、電容C4、電阻R4、電阻R5、電容C3、電阻R8、電阻R9、電阻R1、穩(wěn)壓二極管Dl和14腳單片機Ul ； 所述電阻R3的一端與所述Start端子相連；所述電阻R3的另一端分別與所述14腳單片機Ul的3腳和所述電阻R2的一端相連；所述電容C4并聯(lián)在所述電阻R2的兩端；所述電阻R4的一端與所述B+端子相連，所述電阻R4的另一端分別與所述14腳單片機Ul的13腳和所述電阻R5的一端相連；所述電容C3并聯(lián)在所述電阻R5的兩端；所述電阻R8的一端與所述Out端子相連，所述電阻R8的另一端分別與所述14腳單片機Ul的12腳和所述電阻R9的一端相連；所述14腳單片機Ul的2腳與所述升壓電路相連；所述穩(wěn)壓二極管Dl的負(fù)極分別與所述電阻Rl的一端和所述14腳單片機Ul的I腳相連，所述電阻Rl的另一端與所述B+端子相連；所述電阻R2的另一端、所述電阻R5的另一端、所述電阻R9的另一端、所述穩(wěn)壓二極管Dl的正極和所述14腳單片機Ul的14腳接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動機用電子起動繼電器，其特征在于，所述升壓電路，包括: 穩(wěn)壓二極管D2、電阻R6、NPN型三極管Q2、電阻R30、電容C2、二極管D3、半橋驅(qū)動器U2和電容Cl ； 所述電阻R6的一端與所述B+端子相連，所述電阻R6的另一端分別與所述NPN型三極管Q2的基極和所述穩(wěn)壓二極管D2的負(fù)極相連；所述NPN型三極管Q2的集電極與所述B+端子相連，所述NPN型三極管Q2的發(fā)射極與所述電阻R30的一端相連；所述電阻R30的另一端分別與所述半橋驅(qū)動器U2的I腳、所述二極管D3的正極和所述電容C2的一端相連；所述半橋驅(qū)動器U2的2腳與所述數(shù)據(jù)采集分析電路相連；所述二極管D3的負(fù)極分別與所述半橋驅(qū)動器U2的8腳、所述電容Cl的一端相連；所述電容Cl的另一端分別與所述半橋驅(qū)動器U2的6腳和所述Out端子相連；所述半橋驅(qū)動器U2的7腳與所述執(zhí)行電路相連；所述穩(wěn)壓二極管D2的正極、所述電容C2的另一端和所述半橋驅(qū)動器U2的4腳接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動機用電子起動繼電器，其特征在于，所述執(zhí)行電路，包括: 電阻R7、功率場效應(yīng)管Ql和二極管D4 ； 所述電阻R7的一端與所述升壓電路相連，所述電阻R7的另一端與所述功率場效應(yīng)管Ql的柵極相連；所述功率場效應(yīng)管Ql的源極與所述二極管D4的負(fù)極和所述Out端子相連；所述功率場效應(yīng)管Ql的漏極與所述B+端子相連；所述二極管D4的正極接地。
【文檔編號】H01H47/00GK204204749SQ201420754598
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】李振華, 高杰, 程剛, 高君龍 申請人:北京中紡恒遠(yuǎn)汽車電器有限公司