自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，包括：所述输入模块分别与应急启动电源模块和信息采集模块连接，所述应急启动电源模块还分别与信息采集模块和输出模块连接，所述信息采集模块还分别与输出模块和CPU处理模块连接，所述CPU处理模块还分别与工作电源模块、同步开关模块和声光报警模块连接，所述同步开关模块还分别与工作电源模块和应急启动电源模块连接。本发明在机器电池出现过度放电或过高充电时，系统自动报警。报警后如果用户没有终止操作，并且达到电池的放电最低下限或充电最高上限时，系统将自动强制关断所有输入、输出功能。同时将信息通过不同的声光方式传递给用户。
【专利说明】
自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源
技术领域
[0001]本发明涉及汽车应急启动电源保护控制系统技术领域，具体地，涉及一种自动同步识别电池高低电压自动报警关断保护的应急启动电源。
【背景技术】
[0002 ] 一般的应急启动电源虽然配有电量指示灯或电压表来测量电池剩余电量，但需主要是通过手动打开其控制开关方能检测，而在实际使用中，用户是不会时刻按此开关去检查电量状态，导致机器电池出现的过度放电造成低压或过度充电造成过压，而机器却无法及时地告知用户停止使用，往往导致应急启动电源的电池因过放或过充而大大缩短使用寿命，甚至会直接损坏。虽然市面上有一些加入了低压自动报警功能模块，但都是以直接并到电池两端，而且处于时刻监测电池状态，增大电池电量损耗，造成机器可能在长期无人使用状态下加速电量下降而报警，在无人状态下一担低压报警出现，可能会在一两天内因报警电路的加速损耗导致电池永久性损坏。这些控制电路需要持续供电才能工作，导致加速电池自放电速度，最终影响电池的维护时间及寿命。
[0003]目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，该应急启动电源将最大限度降低电池自放电负担，避免在无人操作时机器做无效用功造成的浪费;确保机器只有在使用状态下才能开启监测电池状功能，使机器能够及时有效地将电池信息状传递给用户，同时用户也可以随时关闭报警系统，避免报警报警带来的噪音困扰。
[0005]为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的。
[0006]—种自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，包括:输入模块、应急启动电源模块、输出模块、信息采集模块、工作电源模块、CPU处理模块、同步开关模块以及声光报警模块;其中:
[0007]所述输入模块分别与应急启动电源模块和信息采集模块连接，所述应急启动电源模块还分别与信息采集模块和输出模块连接，所述信息采集模块还分别与输出模块和CPU处理模块连接，所述CPU处理模块还分别与工作电源模块、同步开关模块和声光报警模块连接，所述同步开关模块还分别与工作电源模块和应急启动电源模块连接。
[0008]优选地，所述输入模块采用充电机AC-DC控制电路，负责向应急启动电源模块充电。
[0009]优选地，所述应急启动电源模块包括应急启动电源外壳以及设置于应急启动电源外壳内部的电池组，所述电池组通过输入模块充电。
[0010]优选地，所述输出模块作为应急启动电源模块的供电输出端，设有电源输出接口。
[0011]优选地，所述信息采集模块针对输入模块、输出模块以及应急启动电源模块的功能进行信息采集，捕捉用户操作信息以及使用时应急启动电源模块实时电量信息，通过分压采样整理后转换成模拟电信号，并作为CPU处理模块进行识别、判别的依据输出至CPU处理模块。
[0012]优选地，所述工作电源模块用于为CPU处理模块提供电源。
[0013]优选地，所述CPU处理模块用于对信息采集模块采集的信息进行信息识别、判断及处理工作。
[0014]优选地，所述同步开关模块用于对应急启动电源模块和工作电源模块进行开关控制，实现同步控制开启与关断监控。
[0015]优选地，声光报警模块用于在应急启动电源模块电压异常时，实时通过声光信号向用户报警提示，让用户及时了解应急启动电源的现状，并有效地排除异常操作以对保护电池。
[0016]优选地，所述报警提示包括如下情况:
[0017]-低压预警时为红灯慢闪加蜂鸣器间隔报警；
[0018]-低压关断时为红灯快闪加蜂鸣器持续报警；
[0019]-高压预警时为绿灯慢闪加蜂鸣器间隔报警；
[0020]-高压关断时为绿快闪加蜂鸣器持续报警。
[0021]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0022]1、利用应急启电源自带的所有功能为作基础，在其任一功能使用时都能同步打开电池监测系统的工作电源，同时采集电池端电压信号到CPU进行处理、计算，实现自动同步开启监测电池电压量是否异常的过程。
[0023]2、当机器关闭所有功能后，电池监测系统自动关闭所有功作电源实现同步关闭状态，确保应急启动电源的电池在闲置状态下外部损耗为零。
[0024]3、系统在正常工作状态下，都按照提前先预警后再关断的原则进行。即当使用过程中电池电压开始出现低偏或偏高时，系统先报警提示，如用户没有停止操作并达到电池低压或高压的极限指标时，系统将自动强制关断所有输入输出功能，确保电池时刻处于合理、安全的范围内工作。
[0025]4、电池出现过高或过低报警时，都会有相应不同的声光报警方式通知用户。用户可通过不同的声、光报警方式识别报警原因，并能及时纠正。
【附图说明】
[0026]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0027]图1为本发明整体结构示意图；
[0028]图2为输出模块电气原理图；
[0029]图3为信息采集模块电气原理图；
[0030]图4工作电源模块电气原理图；
[0031 ]图5为CPU处理模块电气原理图；
[0032]图6为同步开关模块电气原理图；
[0033]图7为声光报警模块电气原理图。
【具体实施方式】
[0034]下面对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
[0035]实施例
[0036]本实施例提供了一种自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，包括:输入模块、应急启动电源模块、输出模块、信息采集模块、工作电源模块、CPU处理模块、同步开关模块、声光报警模块。
[0037]所述输入模块的输出端分别与应急启动电源模块和信息采集模块的输入端连接，所述应急启动电源模块的输出端分别与信息采集模块和输出模块的输入端连接，所述输出模块的输出端与信息采集模块的输入端连接，所述信息采集模块的输出端与CPU处理模块的输入端连接，所述工作电源模块的输出端与CPU处理模块的输入端连接，所述CPU处理模块的输出端分别与同步开关模块和声光报警模块的输入端连接，所述同步开关模块的输出端分别与工作电源模块和应急启动电源模块的输入端连接。
[0038]上述各模块的功能具体如下:
[0039]输入模块101。指应急启动电源中所有能够作为输入的充电功能模块。如应急电源配套的充电器或其他充电插口等；
[0040 ]应急启动电源模块102。指应急启动电源主体，如外壳结构、电池等；
[0041 ]输出模块103 ο指输出启动用的电源连接夹子线、输出点烟器插口、USB输出插口、照明灯等所有功能性输出；
[0042]信息采集模块104。指针对所有输入模块、输出模块以及电池端电压等所有功能进行信息采集，捕捉用户所有操作信息以及使用时电池实时电量等通过分压采样整理后转换成模拟电信号，作为CPU处理器进行识别、判别的依据。
[0043]工作电源模块105。指为整个控制系统提供所需的工作电源转换电路以及实现控制整个系统电源工作的开与关等。
[0044]CPU处理模块106。执行采集信息的信息识别、判断及处理等工作。
[0045]同步开关模块107。指整个系统的输入、输出以及工作电源等开关控制，实现同步控制开启与关断监控的主要保证。
[0046]声光报警模块108。指电池电压异常偏高或偏低时，及时通过声光信号向用户报警提示，让用户及时了解机器电池现状，并有效地排除异常操作以对保护电池。如，低压预警时为红灯慢闪加蜂鸣器间隔报警，低压关断时为红灯快闪加蜂鸣器持续报警;预警时为绿灯慢闪加蜂鸣器间隔报警，高压关断为绿快闪加蜂鸣器持续报警。
[0047 ]上述各模块的电气原理图如图2?图7所示，输入模块1I采用充电机AC-DC控制电路，应急启动电源模块102采用应急启动电源外壳和电池组，在本发明中省略上述两个模块的附图。
[0048]下面结合附图对本实施例进一步描述。
[0049]如图1所示，本实施例提供的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，主要分为8大模块，分别为:输入模块101;应急启动电源模块102;输出模块103;信息采集模块104;工作电源模块105;CPU处理模块106;同步开关模块107;声光报警模块108。
[0050]上述各个模块的具体工作过程如下:
[0051]输入模块101:主要用于给内部电池进行充电使用。包括应急启动电源自带充电器及充电输入插口，同时包括具有双向输入或输出的端口，如点烟器端口及输出启动用的正负极夹子线等。
[0052]应急启动电源模块102:主要用于向外提供电源的主体，是整个系统要进行保护的对象，并作为控制系统提供正常的工作电源。包括外壳、电池组等。
[0053]如图2所不，输出1?块103:主要是代表应急启动电源所有输出?而口。包括应急启动电源输出部分、点烟器输出部分、USB电源输出部分以及应急照明等功能。
[0054]图2中，IC4的芯片型号为XL2010E1。
[0055]如图3所示，信息采集模块104:主要是将用户所有操作信息以及电池剩余电量等转换成模拟电信号，为CHJ处理器提供可靠的数据保证。充电端口通过电阻R1、R8、C1分压采样处理后将信号输送到CPU的23脚;应急启动的夹子线连接外部电池的信息通过R4、R9分压处理后将信号输送到CPU的24脚；内部电池端电压通过R2、R25、C3分压处理后将信号输送到CPU的25脚；照明及USB控制开关信息通过R3、R26、C4处理后输送到CPU的27脚;充电电流大小信息通过R26、R43、C6采样后送到CPU的26脚。
[0056]如图4所示，工作电源模块105:用户所有的操作信息通过相应的隔离二极管D1、D2、D3、D4、R17、R19后驱动三极管Q2导通，使开关管Ql经R16、R11得到反偏并饱和导通，电源正极通过D7、R42后向电源转换器ICl提供输入电压，使其ICl输出一个稳定的5V电源给CPU提供工作电源。
[0057]图4中，ICl的芯片型号为L7805。
[0058]如图5所示，CPU处理模块106:主要是通过收集信息进行分析、处理及向控制开关电路和报警电路提供相应的信息指令。
[0059]图5中，IC3的芯片型号为MC69F6432Q。
[0060]如图6所示，同步开关模块107:应急照明灯控制开关由R15、R18、Q3组成；点烟器输入输出控制开关由1?48、1?21、08、010、继电器11以及温近控保险丝1?1'1组成；充电器输入控制开关由1?49、1?22、09、011、13组成;应急启动输出控制开关由1?50、1?23、010、012、12组成。[0061 ] 如图7所示，声光报警模块108:R10、Q4、蜂鸣器BI组成声音报警器控制电路;LED4、LED5分别为电池低压光电报警和电池高压光电报警控制电路，LED6、Q5、Q6、Q7、R5、R6、R7、R12、R13、R14等控制元件是实现将电池端电压值实时显示出来。
[0062]本实施例提供的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，主要实现功能是对应急启动电源的输入和输出模块的任何操作使用进行跟踪监测，用户只要使用机器中任一功能，即可触发系统工作电源开关，并自动采集用户操作信息，同时监测电池端电压状态。当机器电池出现过度放电或过高充电时，系统自动报警，通知用户停止不正当操作。报警后如果用户没有终止操作，并且达到电池的放电最低下限或充电最高上限时，系统将自动强制关断所有输入、输出功能。同时将信息通过不同的声光方式传递给用户。
[0063]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，包括:输入模块、应急启动电源模块、输出模块、信息采集模块、工作电源模块、CR]处理模块、同步开关模块以及声光报警模块;其中: 所述输入模块分别与应急启动电源模块和信息采集模块连接，所述应急启动电源模块还分别与信息采集模块和输出模块连接，所述信息采集模块还分别与输出模块和CPU处理模块连接，所述CPU处理模块还分别与工作电源模块、同步开关模块和声光报警模块连接，所述同步开关模块还分别与工作电源模块和应急启动电源模块连接。2.根据权利要求1所述的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，所述输入模块采用充电机AC-DC控制电路，负责向应急启动电源模块充电。3.根据权利要求1所述的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，所述应急启动电源模块包括应急启动电源外壳以及设置于应急启动电源外壳内部的电池组，所述电池组通过输入模块充电。4.根据权利要求1所述的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，所述输出模块作为应急启动电源模块的供电输出端，设有电源输出接口。5.根据权利要求1所述的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，所述信息采集模块针对输入模块、输出模块以及应急启动电源模块的功能进行信息采集，捕捉用户操作信息以及使用时应急启动电源模块实时电量信息，通过分压采样整理后转换成模拟电信号，并作为CPU处理模块进行识别、判别的依据输出至CPU处理模块。6.根据权利要求1所述的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，所述工作电源模块用于为CPU处理模块提供电源。7.根据权利要求1所述的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，所述CPU处理模块用于对信息采集模块采集的信息进行信息识别、判断及处理工作。8.根据权利要求1所述的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，所述同步开关模块用于对应急启动电源模块和工作电源模块进行开关控制，实现同步控制开启与关断监控。9.根据权利要求1所述的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，声光报警模块用于在应急启动电源模块电压异常时，实时通过声光信号向用户报警提示，让用户及时了解应急启动电源的现状，并有效地排除异常操作以对保护电池。10.根据权利要求9所述的自动同步识别电池高低电压报警关断保护的应急启动电源，其特征在于，所述报警提示包括如下情况: -低压预警时为红灯慢闪加蜂鸣器间隔报警； -低压关断时为红灯快闪加蜂鸣器持续报警； -高压预警时为绿灯慢闪加蜂鸣器间隔报警； -高压关断时为绿灯快闪加蜂鸣器持续报警。
【文档编号】H02J7/00GK105870987SQ201511025713
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】张忠仁, 祝长松, 王平
【申请人】上海广为美线电源电器有限公司