一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头的制作方法

1.本实用新型涉及电学领域，尤其涉及汽车无线诊断仪的供电技术，特别是一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头。


背景技术：

2.目前汽车无线诊断仪的电源只有两种方案，一是通过汽车obd（车载诊断系统）或者obdii接口，从车辆电源取电；二是通过无线诊断仪电缆，从汽车外部设备取电。
3.从汽车obd接口取电有两个弊端：
4.1. 无线诊断仪插上汽车obd后才开始上电初始化，初始化通常需5~10s，浪费了生产时间。
5.2. 无线诊断仪从车辆obd接口取电，使用的是车辆电池的电，如果用电过多将导致车辆电池亏电，影响车辆电池品质。
6.从汽车外部设备取电也有两个弊端：
7.1.无线诊断仪需使用电缆从车辆外部设备取电，使无线诊断仪与主设备之间的无线通信协议变得没有意义（即使通信不用电缆，供电仍然要电缆），发挥不了作用。同时为照顾产线需要，电缆通常需要3~5米。在使用中，长电缆容易与其他设备干涉或影响作业员作业，电缆长期使用扭曲还容易引起加注设备和车辆通讯偶尔中断，影响车辆下线品质合格率。
8.2.当供电设备与车辆obd接口不在车辆同侧时，无线诊断仪需要带着电缆穿过车辆中控区域，作业员需要在生产线上从车辆一侧绕行到另外一侧反复在车辆主驾、副驾两侧操作无线诊断仪及其电缆，增加了作业员步行距离及下蹲次数，增加生产时间及作业员劳动强度。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头，所述的这种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头要解决现有技术中无线诊断仪供电不方便的技术问题。
10.本实用新型的一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头，包括一个壳体、一个obd插头和一个obd插座，obd插头和obd插座中各自包括一个接地端子和一个电源正极端子，其中，壳体内设置有一个降压充电电路、一个充电电池和一个升压供电电路，obd插头和obd插座中的接地端子、充电电池的负极均接地，obd插头中的电源正极端子与降压充电电路的输入端连接，降压充电电路的输出端与充电电池的正极连接，升压供电电路的输出端与obd插座中的电源正极端子连接，充电电池的正极与升压供电电路的输入端连接，降压充电电路和升压供电电路各自包括有一个使能端，obd插头的电源正极端子与接地端子之间连接有一个第一电压检测电路，第一电压检测电路的信号输出端与降压充电电路的使能端连接，充电电池的正极与负极之间连接有一个第二电压检测电路，第二电压检测电路的信
号输出端与升压供电电路的使能端连接。
11.进一步的，所述的壳体在obd插座外设置有槽口，无线诊断仪的obd插头可完全插入槽口内部，使连接更稳定。使用时，操作员握住转接头进行插拔。
12.进一步的，所述的升压供电电路包括boost电路，第二电压检测电路包括第一运算放大器、第一电源、第一电阻器和第二电阻器，充电电池的正极与boost电路的输入端以及第一电阻器的第一端连接，boost电路的输出端与obd插座的电源正极端子连接，第一电阻器的第二端与第一运算放大器的第一输入端以及第二电阻器的第一端连接，第一电源的正极与第一运算放大器的第二输入端连接，第一运算放大器的输出端与boost电路的使能端连接，第二电阻器的第二端、第一电源的负极、obd插座的接地端子和充电电池的负极均接地。
13.进一步的，所述的降压充电电路包括buck电路，第一电压检测电路包括第二运算放大器、第二电源、第三电阻器和第四电阻器，obd插头的电源正极端子与buck电路的输入端以及第三电阻器的第一端连接，buck电路的输出端与充电电池的正极连接，第三电阻器的第二端与第二运算放大器的第一输入端以及第四电阻器的第一端连接，第二电源的正极与第二运算放大器的第二输入端连接，第二运算放大器的输出端与buck电路的使能端连接，第四电阻器的第二端、第二电源的负极、obd插头的接地端子和充电电池的负极均接地。
14.本实用新型与现有技术相比，其效果是积极和明显的。
15.1、本转接头为无线诊断仪提供了第三种供电方式，使无线诊断仪可以在不消耗车辆电池电量和不通过电缆供电的状态下使用。
16.2、与现有技术中从车辆外部设备通过电缆为无线诊断仪供电的方案相比，使用本转接头搭配无线诊断仪后，可节约操作时间， 减少劳动强度。
17.3、与现有技术中从车辆电池取电的无线诊断仪方案相比，本转接头可以使无线诊断仪长时间维持于工作状态，避免不断上电初始化造成的时间浪费。
18.4、由于设置了升压供电电路，本转接头仅需内置少量体积小的充电电池即可为无线诊断仪供电，避免为无线诊断仪增加过多重量及过大的体积，避免体积过大而影响作业便利，避免重量过重造成车辆接头在使用中发生变形。
19.5、由于设置了降压充电电路，本转接头可以使用车辆电池为其内部充电电池充电，即使内部使用小容量电池，也能长时间连续使用。
附图说明
20.图1为本实用新型的一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头的示意图。
21.图2为本实用新型的一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头的立体示意图。
22.图3为本实用新型的一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头的侧视示意图。
23.图4为本实用新型的一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头连接无线诊断仪的示意图。
24.图5为本实用新型的一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头中的升压供电电路和降压充电电路的示意图。
25.图6为本实用新型的一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头的供电逻辑框图。
具体实施方式
26.以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型并不限制于本实施例，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。本实用新型中的上、下、前、后、左、右等方向的使用仅为了描述方便，并非对本实用新型的技术方案的限制。
27.实施例1
28.如图1-图6所示，本实用新型的一种无线便携式有源汽车无线诊断仪转接头，包括一个壳体1、一个obd插头2和一个obd插座3，obd插头2和obd插座3中各自包括一个接地端子和一个电源正极端子，其中，壳体1内设置有一个降压充电电路18、一个充电电池4和一个升压供电电路5，obd插头2和obd插座3中的接地端子、充电电池4的负极均接地，obd插头2中的电源正极端子与降压充电电路18的输入端连接，降压充电电路18的输出端与充电电池4的正极连接，升压供电电路5的输出端与obd插座3中的电源正极端子连接，充电电池4的正极与升压供电电路5的输入端连接，降压充电电路18和升压供电电路5各自包括有一个使能端，obd插头2的电源正极端子与接地端子之间连接有一个第一电压检测电路，第一电压检测电路的信号输出端与降压充电电路18的使能端连接，充电电池4的正极与负极之间连接有一个第二电压检测电路，第二电压检测电路的信号输出端与升压供电电路5的使能端连接。
29.进一步的，所述的壳体1在obd插座3外设置有槽口6，无线诊断仪17的obd插头可完全插入槽口6内部，使连接更稳定。使用时，操作员握住转接头进行插拔。
30.进一步的，所述的升压供电电路5包括boost电路7，第二电压检测电路包括第一运算放大器8、第一电源9、第一电阻器10和第二电阻器11，充电电池4的正极与boost电路7的输入端以及第一电阻器10的第一端连接，boost电路7的输出端与obd插座3的电源正极端子连接，第一电阻器10的第二端与第一运算放大器8的第一输入端以及第二电阻器11的第一端连接，第一电源9的正极与第一运算放大器8的第二输入端连接，第一运算放大器8的输出端与boost电路7的使能端连接，第二电阻器11的第二端、第一电源9的负极、obd插座3的接地端子和充电电池4的负极均接地。
31.进一步的，所述的降压充电电路18包括buck电路12，第一电压检测电路包括第二运算放大器13、第二电源14、第三电阻器15和第四电阻器16，obd插头2的电源正极端子与buck电路12的输入端以及第三电阻器15的第一端连接，buck电路12的输出端与充电电池4的正极连接，第三电阻器15的第二端与第二运算放大器13的第一输入端以及第四电阻器16的第一端连接，第二电源14的正极与第二运算放大器13的第二输入端连接，第二运算放大器13的输出端与buck电路12的使能端连接，第四电阻器16的第二端、第二电源14的负极、obd插头2的接地端子和充电电池4的负极均接地。
32.本实施例的工作原理：
33.1、本实用新型主体为obd公转母接头，接头内部包含充电电池4。
34.2、本转接头可以用内部充电电池4为无线诊断仪17供电，配合无线诊断仪17一起使用，实现无线诊断仪17既不需要从车辆取电，也不需要通过电缆从车辆外部设备取电。
35.3、本转接头内的充电电池4通过升压供电电路5连接至其obd插座3，电流从充电电池4流向母端。充电电池4通过降压充电电路18连接至其obd插头2，电流从公端流向充电电
池4。
36.4、升压供电电路5额定输出电压设定为无线诊断仪17额定工作电压，通常为12v。升压供电电路5输入电压范围根据充电电池4的空电到满电电压范围设定，以锂离子18650电池为例，为3.3v~3.75v。
37.5、降压充电电路18输入电压范围根据车辆正常电源电压范围设定，以铅酸电池及12~14v发电机为例，为11~16v。输出额定电压按照充电电池4满电电压设定，以锂离子18650电池为例，为3.75v，设定该充电电压可保证充电电池4不被持续过充，减少其发热，同时可以把充电电池4充到较高荷电状态。降压充电电路18输入端设计限流逻辑，限流值根据车辆obd接口保险额定电流设定，以某oem obd保险额定电流为例，为10a。限流值可通过设定降压buck电路12最大开关频率设定。
38.6、本转接头通过第二电压检测装置检测母端电源负载情况，确认母端是否已连接无线诊断仪17，母端连接无线诊断仪17后，供电程序开始运行。
39.7、本转接头通过第一电压检测装置检测公端电源电压，确认公端是否已插入车辆obd接口。公端检测到的电压，代表车辆电源电压。
40.8、除非本转接头内部的充电电池4的电压过低并且公端检测到车辆电池电压过低，否则本转接头会持续为插入母端的无线诊断仪17供电，使无线诊断仪17持续保持工作状态。
41.9、转接头通过第二电压检测装置检测其公端电压，确认车辆电池状态，当车辆电池状态好时，使用车辆电池电能为充电电池4充电，同时向连接在母端上的无线诊断仪17供电；当车辆电池状态不好时，仍然只使用转接头内部的充电电池4为无线诊断仪17供电。
42.10、允许使用车辆电池电能的使能电压值，根据车辆电池类型、车辆电池新品状态内阻典型值以及车辆在工位上电状态消耗电流典型值来设定。以车辆电池为某品牌l3铅酸电池为例，保护车辆电池品质的目标为保持车辆电池状态在80%电能以上。该车辆电池80%电能对应静态电压为12.5v，新品车辆电池典型内阻值2.5mω，在该工位上电典型电流为20a，12.5v-2.5mω*20a=12.45v，则当公端检测电压大于12.45v时，允许使用车辆电池电能。
43.11、内部充电电池4状态允许供电的最低电压，以充电电池4类型及无线诊断仪17功耗设定。以某品牌无线诊断仪1712v 300ma功耗及内置1个锂离子18650电池为例，允许供电最低电压设为3.30v。
44.12、指示灯用于体现充电电池4处于高电量放电、低电量放电、充电、未工作这四种状态。
45.本实用新型的优点和效果：
46.1、本转接头为无线诊断仪17提供了第三种供电方式，使无线诊断仪17可以在不消耗车辆电池电量和不通过电缆供电的状态下使用。
47.2、与现有技术中从车辆外部设备通过电缆为无线诊断仪17供电的方案相比，使用本转接头搭配无线诊断仪17后，可节约操作时间， 减少劳动强度。
48.3、与现有技术中从车辆电池取电的无线诊断仪17方案相比，本转接头可以使无线诊断仪17长时间维持于工作状态，避免不断上电初始化造成的时间浪费。
49.4、由于设置了升压供电电路5，本转接头仅需内置少量体积小的充电电池4即可为
无线诊断仪17供电，避免为无线诊断仪17增加过多重量及过大的体积，避免体积过大而影响作业便利，避免重量过重造成车辆接头在使用中发生变形。
50.5、由于设置了降压充电电路18，本转接头可以使用车辆电池为其内部充电电池4充电，即使内部使用小容量电池，也能长时间连续使用。
51.6、通过设计的电源策略，可以保护车辆电池不过放，保护车辆obd接口不过载，保护产品内部电池不过放不过充。同时该电源策略保证内部电池亏电时，必然可以从外部电能充足的设备为内部充电电池4充电（车辆电池电量高或外接了其他稳定供电设备），在上述情况下，可以同时为无线诊断仪17供电，使无线诊断仪17正常工作。
52.7、无线诊断仪17插入本转接头内，操作员把无线诊断仪17插入和拔出车辆obd口时，可以握住本转接头完成，避免无线诊断仪17与本转接头受力不同，造成插拔时无线诊断仪17从本转接头中脱落。