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

背景技術(shù)：

汽車電源接線夾的故障通常會對汽車的啟動造成嚴重的影響，一般的狀況包括啟動電壓不足、啟動電壓過高以及出現(xiàn)反接的狀況，如果在啟動之前不做判斷，會造成機械或者電氣故障。

技術(shù)實現(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電源接線夾脫落保護與反接保護系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種汽車啟動電源接線夾脫落保護與反接保護系統(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、外部電池檢測分壓電路、輸出接線夾電流檢測電路以及防反接保護電路，所述內(nèi)部電池通過開關(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，所述防反接保護電路與mcu控制電路連接。

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

步驟1：開機后，按打火鍵進入打火狀態(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”，外部電池檢測電路動作，判斷外部電池的分壓電壓信號，并將該分壓電壓信號傳遞給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)定的標準閾值進行比較，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，進行如下操作指令：

s1：若檢測結(jié)果落入標準閾值，接入裝置與接線夾正常導(dǎo)通；

s2：若檢測結(jié)果低于標準閾值，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，輸出接線夾電流檢測電路實時檢測接線夾的通斷；

s3：若檢測結(jié)果高于標準閾值，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”，防反接保護電路動作，由mcu控制電路控制開關(guān)電路斷開。

進一步地，所述標準閾值的電壓為2～13.2v。

進一步地，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，內(nèi)部電池將會對外部電池時行充電，此時輸出接線夾電流檢測電路輸出電流采樣電阻為內(nèi)部電池輸出的負極線兩端的壓降，經(jīng)過運放ic5外圍電路進行放大，放大后的信號v5送到mcu控制電路的檢測端口，通過檢測內(nèi)部電池對外部所接的外部電池放電電流的大小，來判斷打火接線夾是否脫落；v5的值大于0.05v時，判斷為打火接線夾連接正常，所對應(yīng)的放電電流值為1-3a之間，即對外部電池放電電流大于1-3a之間時，開關(guān)電路一直保持吸合，接線夾連接正常，可正常進行汽車打火，當打火夾脫落時，內(nèi)部電池對外放電電流為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，外部電池對外電的電流將會小于1-3a以下，v5的值小于0.05v，此時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)檢測接線夾是否脫落，在這檢測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5分鐘后自動關(guān)機。

進一步地，所述步驟4的執(zhí)行步驟如下：開機后，按打火按鍵進入打火狀態(tài)時，接入裝置所接的打火夾如果與外部電池的正負板連接相反時，d16正向?qū)?，光耦ic7導(dǎo)通，mcu控制電路的resvese反接信號檢測端口將會被拉低到0電平，此時mcu關(guān)閉k1,打火功能也法開啟；當打火夾與外部電池正確連接時，d16/ic7反偏不導(dǎo)通，mcu控制電路檢測resvese信號為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外部電源的電壓狀況，并依據(jù)外部電源的電壓狀況進行不同的操作動作，保障正常的啟動，于此同時，本發(fā)明還提供了一種防反接的保護措施，可防止反接造成的電氣故障。

附圖說明

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電路的工作原理圖；

圖3為本發(fā)明中防反接保護電路的工作原理圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。

參照圖1至圖3，本發(fā)明公開了一種汽車啟動電源接線夾脫落保護與反接保護系統(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、外部電池檢測分壓電路6、輸出接線夾電流檢測電路7以及防反接保護電路8，所述內(nèi)部電池1通過開關(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，所述防反接保護電路8與mcu控制電路5連接。

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

步驟1：開機后，按打火鍵進入打火狀態(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”，外部電池檢測電路動作，判斷外部電池的分壓電壓信號，并將該分壓電壓信號傳遞給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)定的標準閾值進行比較，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，進行如下操作指令：

s1：若檢測結(jié)果落入標準閾值，接入裝置3與接線夾4正常導(dǎo)通；

s2：若檢測結(jié)果低于標準閾值，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，輸出接線夾電流檢測電路7實時檢測接線夾4的通斷；

s3：若檢測結(jié)果高于標準閾值，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”，防反接保護電路8動作，由mcu控制電路5控制開關(guān)電路2斷開。

進一步地，所述標準閾值的電壓為2～13.2v。

進一步地，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，內(nèi)部電池1將會對外部電池時行充電，此時輸出接線夾電流檢測電路7輸出電流采樣電阻為內(nèi)部電池1輸出的負極線兩端的壓降，經(jīng)過運放ic5外圍電路進行放大，放大后的信號v5送到mcu控制電路5的檢測端口，通過檢測內(nèi)部電池1對外部所接的外部電池放電電流的大小，來判斷打火接線夾4是否脫落；v5的值大于0.05v時，判斷為打火接線夾4連接正常，所對應(yīng)的放電電流值為1-3a之間，即對外部電池放電電流大于1-3a之間時，開關(guān)電路2一直保持吸合，接線夾4連接正常，可正常進行汽車打火，當打火夾脫落時，內(nèi)部電池1對外放電電流為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，外部電池對外電的電流將會小于1-3a以下，v5的值小于0.05v，此時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)檢測接線夾4是否脫落，在這檢測期間如果接線夾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5分鐘后自動關(guān)機。

進一步地，所述步驟4的執(zhí)行步驟如下：開機后，按打火按鍵進入打火狀態(tài)時，接入裝置3所接的打火夾如果與外部電池的正負板連接相反時，d16正向?qū)?，光耦ic7導(dǎo)通，mcu控制電路5的resvese反接信號檢測端口將會被拉低到0電平，此時mcu關(guān)閉k1,打火功能也法開啟；當打火夾與外部電池正確連接時，d16/ic7反偏不導(dǎo)通，mcu控制電路5檢測resvese信號為5v高電平，打火功能可正常開啟。

參照圖2和圖3，本發(fā)明提供了如下實施例：

實施例1：

接線夾4脫落保護電路工作原理分析：開機后，按打火按鍵進入打火狀態(tài)時，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），當檢測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。當外部電池電壓在2-13.2v之間時，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，bat1將會對外部電池時行充電，此時輸出接線夾電流檢測電路7由運放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輸出的負極線兩端的壓降，即采樣上圖中的b點和a點之間的壓降，經(jīng)過運放ic5等外圍電路進行放大，放大后的信號v5送到mcu控制電路5的ad檢測端口，通過檢測電池bat1對外部所接的外部電池放電電流的大小，來判斷打火接線夾4是否脫落。v5的值大于0.05v時，判斷為打火接線夾4連接正常，所對應(yīng)的放電電流值為1-3a之間，即對外部電池放電電流大于1-3a之間時，繼電器k1一直保持吸合，接線夾4連接正常，可正常進行汽車打火，當打火夾脫落時，bat1對外放電電流為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，bat1對外電的電流將會小于1-3a以下，v5的值小于0.05v，此時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)檢測接線夾4是否脫落，在這檢測期間如果接線夾4脫落，測繼電器k1關(guān)閉輸出，如果接線夾4一直未脫落，檢測5分鐘后自動關(guān)機。

防反接保護電路8工作原理分析：防反接保護電路8由光耦ic7/d16，電阻r90、電阻r97組成，開機后，按打火按鍵進入打火狀態(tài)時，j5所接的打火夾如果與外部電池的正負板連接相反時，d16正向?qū)ǎ怦頸c7導(dǎo)通，mcu控制電路5的resvese反接信號檢測端口將會被拉低到0電平，此時mcu控制電路5關(guān)閉繼電器k1,打火功能也法開啟。當打火夾與外部電池正確連接時，d16/ic7反偏不導(dǎo)通，mcu控制電路5檢測resvese信號為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外部電源的電壓狀況，并依據(jù)外部電源的電壓狀況進行不同的操作動作，保障正常的啟動，于此同時，本發(fā)明還提供了一種防反接的保護措施，可防止反接造成的電氣故障。

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