汽车点火12V与24V自动切换电路的制作方法

本实用新型涉及供电电源技术领域，特别是涉及一种汽车点火12v与24v自动切换电路。

背景技术：

汽车启动电源分为三串12v的电池和六串24v电池，实际应用中有12v的汽车电瓶和24v的汽车电瓶，为了能够启动两类汽车，客户需要购买两种启动电源，无形中增加了消费者的购买成本。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种同时兼容12v和24v电瓶的汽车点火12v与24v自动切换电路。

为实现本实用新型的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种汽车点火12v与24v自动切换电路，包括电池组电路、检测电路和控制电路，所述控制电路分别与所述检测电路、所述电池组电路相连，所述电池组电路串联在汽车点火输出正负极两端，所述电池组电路包括第一电池组、第二电池组、串联继电器开关电路和并联继电器开关电路，其中，

所述串联继电器开关电路用于接收所述控制电路发送的第一控制信号，并根据所述第一控制信号实现所述第一电池组与所述第二电池组的串联连接；

所述检测电路用于接收所述控制电路发送的第二控制信号，并根据所述第二控制信号检测所述串联继电器开关电路中的所有继电器触点状态；当所述串联继电器开关电路中的所有继电器触点都处于关闭状态时，所述检测电路发送检测信号给所述控制电路；

所述控制电路根据所述检测信号控制所述并联继电器开关电路实现所述第一电池组与所述第二电池组的并联连接。

本申请提供的汽车点火12v与24v自动切换电路能够实现12v汽车电瓶与24v汽车电瓶的自动切换，消费者无需购买两种不同汽车电瓶的启动电源，能有效减少消费者的购买成本；同时，本申请还增加检测电路，在12v汽车电瓶和24v汽车电瓶切换过程中检测串联继电器开关电路中的所有继电器触点的开关状态，防止在12v电瓶切换24v电瓶过程中系统程序失效，导致串联继电器开关电路中的所有继电器触点闭合而烧毁电池及控制电路。

在其中一个实施例中，所述第一电池组包括依次串联的电池bt1、电池bt2和电池bt3，所述第二电池组包括依次串联的电池bt4、电池bt5和电池bt6，所述串联继电器开关电路包括继电器trx1、继电器trx2、继电器trx3、继电器trx4和继电器trx5，所述并联继电器开关电路包括继电器trx6，其中，

所述电池bt1的正极分别与汽车点火输出正极、所述继电器trx1的常闭触点的一端相连，所述继电器trx1的常闭触点的另一端与所述电池bt6的正极相连；所述电池bt2的正极通过所述继电器trx2的常闭触点与所述电池bt5的正极相连；所述电池bt3的正极通过所述继电器trx3的常闭触点与所述电池bt4的正极相连；所述电池bt3的负极通过所述继电器trx4的常闭触点与所述电池bt4的负极相连；所述电池bt3的负极还通过所述继电器trx6的常开触点与所述电池bt6的正极相连；所述电池bt4的负极还通过继电器trx5的常开触点与所述汽车点火输出负极相连；且所述串联继电器开关电路中所有继电器的线圈和所述并联继电器开关电路中的继电器trx6均受控于所述控制电路。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括mcu控制芯片u1、开关k1、mos管q1、mos管q2、二极管d1、二极管d2、电容c1、电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4，所述继电器trx1的线圈、所述继电器trx2的线圈、所述继电器trx3的线圈和所述继电器trx4的线圈均受控于所述mos管q1的漏极，所述继电器trx6的线圈受控于所述mos管q2的漏极，所述继电器trx5的线圈受控于所述mcu控制芯片u1的第4引脚；所述mos管q1的栅极分别与所述电阻r1的一端、所述电阻r2的一端相连，所述电阻r2的另一端分别与所述mcu控制芯片u1的第2引脚、所述二极管d1的负极相连，所述二极管d1的正极分别与所述二极管d2的正极、所述电阻r3的一端、所述电容c1的一端、所述电阻r4的一端、所述mos管q2的栅极相连，所述二极管d2的负极和所述电阻r3的另一端同时与所述mcu控制芯片u1的第1引脚相连；所述mos管q1的源极、所述电阻r1的另一端、所述电容c1的另一端、所述电阻r4的另一端和所述mos管q2的源极均接地；所述开关k1与所述mcu控制芯片u1的第10引脚相连。

在其中一个实施例中，所述检测电路包括光耦合器u2、光耦合器u3、mos管q3、电阻r5、电阻r6和电阻r7，所述电阻r5的一端与所述mcu控制芯片u1的第15引脚相连，所述电阻r5的另一端与所述光耦合器u2的第一输入端相连，所述光耦合器u2的第一输出端分别与所述电阻r6的一端、所述mos管q3的栅极相连，所述电阻r6的另一端与所述mos管q3的源极相连；所述mos管q3的漏极通过所述电阻r7与所述光耦合器u3的第一输入端相连，所述光耦合器u3的第二输入端分别与所述光耦合器u2的第二输出端、所述电池bt3的负极相连；所述光耦合器u3的第一输出端与所述mcu控制芯片u1的第7引脚相连；所述光耦合器u2的第二输入端和所述光耦合器u3的第二输出端均接地。

在其中一个实施例中，所述mcu控制芯片u1采用型号为jxy-fc10lv16nsop的控制芯片。

附图说明

图1为一实施例中汽车点火12v与24v自动切换电路的结构示意图；

图2为一实施例中电池组电路的电路原理示意图；

图3为一实施例中控制电路的电路原理示意图；

图4为一实施例中检测电路的电路原理示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

参见图1，本申请提供了一种汽车点火12v与24v自动切换电路，包括电池组电路100、检测电路200和控制电路300，控制电路300分别与检测电路200、电池组电路100相连，电池组电路100串联在汽车点火输出正负极两端，电池组电路100包括第一电池组102、第二电池组104、串联继电器开关电路106和并联继电器开关电路108，其中，

串联继电器开关电路106用于接收控制电路300发送的第一控制信号，并根据第一控制信号实现第一电池组102与第二电池组104的串联连接；

检测电路200用于接收控制电路300发送的第二控制信号，并根据第二控制信号检测串联继电器开关电路106中的所有继电器触点状态；当串联继电器开关电路106中的所有继电器触点都处于关闭状态时，检测电路200发送检测信号给控制电路300；

控制电路300根据检测信号控制并联继电器开关电路108实现第一电池组102与第二电池组104的并联连接。

在本实施例中，当第一电池组102与第二电池组104串联连接时，可组成12v汽车电瓶供电；当第一电池组102与第二电池组104并联连接时，可组成24v汽车电瓶供电。

本申请提供的汽车点火12v与24v自动切换电路能够实现12v汽车电瓶与24v汽车电瓶的自动切换，消费者无需购买两种不同汽车电瓶的启动电源，能有效减少消费者的购买成本；同时，本申请还增加检测电路200，在12v汽车电瓶和24v汽车电瓶切换过程中检测串联继电器开关电路106中的所有继电器触点的开关状态，防止在12v电瓶切换24v电瓶过程中系统程序失效，导致串联继电器开关电路106中的所有继电器触点闭合而烧毁电池及控制电路300。

在本实施例中，参见图2，第一电池组102可包括依次串联的电池bt1、电池bt2和电池bt3，第二电池组104可包括依次串联的电池bt4、电池bt5和电池bt6，串联继电器开关电路106包括继电器trx1、继电器trx2、继电器trx3、继电器trx4和继电器trx5，并联继电器开关电路108包括继电器trx6，其中，

电池bt1的正极分别与汽车点火输出正极(car+)、继电器trx1的常闭触点的一端相连，所述继电器trx1的常闭触点的另一端与所述电池bt6的正极(bat+)相连；电池bt2的正极通过继电器trx2的常闭触点与电池bt5的正极相连；电池bt3的正极通过继电器trx3的常闭触点与电池bt4的正极相连；电池bt3的负极通过继电器trx4的常闭触点与电池bt4的负极相连；电池bt3的负极还通过继电器trx6的常开触点与电池bt6的正极相连；电池bt4的负极还通过继电器trx5的常开触点与汽车点火输出负极(out-)相连；且串联继电器开关电路106中所有继电器的线圈和并联继电器开关电路108中的继电器trx6均受控于控制电路300。

参见图3，控制电路300可包括mcu控制芯片u1、开关k1、mos管q1、mos管q2、二极管d1、二极管d2、电容c1、电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4，继电器trx1的线圈、继电器trx2的线圈、继电器trx3的线圈和继电器trx4的线圈均受控于mos管q1的漏极(ax2端)，继电器trx6的线圈受控于mos管q2的漏极(ax1端)，继电器trx5的线圈受控于mcu控制芯片u1的第4引脚(car-en端)；mos管q1的栅极分别与电阻r1的一端、电阻r2的一端相连，电阻r2的另一端分别与mcu控制芯片u1的第2引脚(ax2e端)、二极管d1的负极相连，二极管d1的正极分别与二极管d2的正极、电阻r3的一端、电容c1的一端、电阻r4的一端、mos管q2的栅极相连，二极管d2的负极和电阻r3的另一端同时与mcu控制芯片u1的第1引脚(ax1e端)相连；mos管q1的源极、电阻r1的另一端、电容c1的另一端、电阻r4的另一端和mos管q2的源极均接地；开关k1与mcu控制芯片u1的第10引脚相连。具体地，mcu控制芯片u1采用型号为jxy-fc10lv16nsop的控制芯片。

参见图4，检测电路300可包括光耦合器u2、光耦合器u3、mos管q3、电阻r5、电阻r6和电阻r7，电阻r5的一端与mcu控制芯片u1的第15引脚(tex端)相连，电阻r5的另一端与光耦合器u2的第一输入端相连，光耦合器u2的第一输出端分别与电阻r6的一端、mos管q3的栅极相连，电阻r6的另一端与mos管q3的源极相连；mos管q3的漏极通过电阻r7与所述光耦合器u3的第一输入端相连，光耦合器u3的第二输入端分别与光耦合器u2的第二输出端(vmi端)、电池bt3的负极相连；光耦合器u3的第一输出端与mcu控制芯片u1的第7引脚相连；光耦合器u2的第二输入端和光耦合器u3的第二输出端均接地。

本申请提供的汽车点火12v与24v自动切换电路的工作原理为：

在默认情况下(开关k1断开)，控制电路300的ax1e、ax2e控制端和检测电路200的tex端的电信号均为低电平，电池bt1、bt2和bt3串联，电池bt4、bt5和bt6串联，电池bt1的正极与电池bt6的正极通过继电器trx1的常闭触点连接在一起，电池bt2的正极与电池bt5的正极通过继电器trx2的常闭触点连接在一起，电池bt3的正极与电池bt4的正极通过继电器trx3的常闭触点连接在一起，电池bt3的负极与电池bt4的负极通过继电器trx4的常闭触点连接在一起，继电器trx6的常开触点断开，可通过继电器trx5的常开触点的控制使能控制car_en端控制给12v或者24v汽车电瓶供电打火；当开关k1导通时，控制电路300的ax2e端置高电平，ax1e端置低电平，检测电路200的tex端置高，延时后读取检测电路200的vmi端发出的信号,如果vmi端发出的信号为低电平，可以判定继电器trx1～trx4四个继电器中有关闭有误，通知系统进入报错处理；否则如果vmi端发出的信号为高电平，可以确定继电器trx1～trx4四个继电器的常闭触点关闭都正常，将tex端置低电平，ax1e端置高电平，继电器trx6吸合，并读取vm端的电信号，如果与bat+电压相同，确定继电器trx6的常开触点闭合正常，电池bt3的负极将与bt6的正极相连，汽车点火输出正极(car+)电压变为24v；将以上流程反向处理将恢复到12v电压输出，本实施例不再赘述。

相比于传统的汽车启动电源电路，本申请提供的汽车点火12v与24v自动切换电路增加了检测电路200和控制电路300，继电器trx1～trx4中有任意一个没有安全断开，都会在vm端上形成电流环(电位差)，bat+端电位高于vm端,会流过mos管q3和光耦合器u3到达vm端，光耦合器u3导通，vmi端的电平会从高电平变为低电平；另外，本申请提供的控制电路300是一个硬件互锁电路，软件失效情况下，继电器trx1～trx4跟继电器trx5中的触点的开关状态将保持一致，防止5个继电器一起吸合而烧毁电池及控制电路300。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。