专利名称：防止汽车蓄电池过度放电的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防止装备在汽车上的蓄电池被过度放电的系统，更具体地，是涉及一种从发动机停止工作时刻起延迟一段设定时间后，自动地切断蓄电池到任何电气装置的电能供给的系统。
由于大部分的控制部件被替换成电子元件，同时为了舒适与方便在汽车上增加了更多的电气装置，汽车蓄电池耗电增加的趋势超出了提高汽车蓄电池容量的技术发展速度。
通常蓄电池是由发电机的工作来充电的，除非在发动机工作时有电气装置发生了故障，否则其不会被彻底地放电。但是，除了蓄电池的自然放电外，在经过无论多小的放电电流放电有限时间之后，蓄电池在发动机不工作情况下将会被彻底地放电。
当蓄电池的剩余能量水平低于某一参考水平时，司机便不可能启动发动机了，因为没有来自蓄电池的足够电流供给。由于疏忽而造成尾灯或雾灯的用电或者长时间地使用诸如汽车音响或连接到香烟点火器插座的电气装置的任何电气装置导致不必要的电池放电，都是经常出现的问题。
因此，本发明的一个目的是提供一种系统，当发动机被停止且没有更多由发电机产生的电能时，其能够自动地切断蓄电池向许多电气装置的电能供给，因而能够防止蓄电池被过度地放电。
本发明的另一个目的是提供一种系统，其能够监控蓄电池的输出电压并且在蓄电池被过度放电之前切断电能的供给。
本发明的另一个目的是提供一种系统，其能够检测由于用户的错误而造成的蓄电池的任何可能的放电并且将这种可能性通知给用户。
根据本发明，为了实现上述的目的，提供了一种在具有一个用于产生动力的发动机和一个用于供给电能到电气装置的蓄电池的汽车中防止蓄电池被过度放电的系统。系统中包括一个用于断开/闭合一个用于从蓄电池供给电能到电气装置的电路的开关单元；一个用于监控发动机的运转且相应于发动机的运转状态产生一个信号的发动机监控单元；和一个用于根据发动机监控单元的信号输出控制开关单元的操作的控制单元。控制单元具有时间延迟装置使得开关单元从发动机停止时刻起延迟一段设定的时间后断开电路。
根据本发明，发动机监控单元可包括在发动机起动期间一被施加来自点火线圈的高压便发送预定的脉冲信号的耦合线圈，和一个将来自耦合线圈的脉冲信号输出放大且产生一个连续脉冲序列的放大器。
根据本发明，控制单元可包括第一控制单元和第二控制单元。第一控制单元可包括一个单稳态振荡器。当检测到连续的脉冲序列时，其发送一个高电平信号以闭合开关单元的电路，当没有检测到连续脉冲序列时，其发送一个低电平信号。另外，第二控制单元包括一个发送周期脉冲信号的振荡器，一个计算在第一控制单元开始发送低电平信号后从振荡器发送的脉冲信号数的第一计数器，当计算的脉冲信号数达到一个设定值后其发送周期高电平信号。一个计算在第一控制单元开始发送低电平信号后从振荡器发送的高电平信号数的第二计数器，当计算的高电平信号数达到一个设定值后其发送一个高电平信号。和一个从第二计数器输入的高电平信号产生低电平信号输出的三极管。
根据本发明，开关单元可包括一个由从第一控制单元和第二控制单元输入的信号起动的三极管，和由三极管的输出操作的用来断开/闭合用于从蓄电池向电气装置供给电能的电路的继电器。
根据本发明，防止蓄电池被过度放电的系统可另外包括一个蓄电池电压监控单元，用来监控蓄电池电压的电平。如果蓄电池电压的电平低于一个设定值时，其产生一个低电平信号以使开关单元在发动机停止工作后立即断开电路。
根据本发明，蓄电池监控单元可包括一个比较器，其用来对通过一个可变电阻检测的蓄电池电压和由齐纳二极管设定的参考电压进行比较，和当蓄电池电压输出电平低于参考电压时发送一个低电平信号。以及一个用来在比较器发送低电平信号时发光的发光二极管。
根据本发明，防止蓄电池被过度放电的系统可另外包括一个手动开关单元，其用来选择性地锁定开关单元的操作，使得电路在发动机停止工作后可以持续地保持闭合状态。
根据本发明，防止蓄电池被过度放电的系统可另外包括一个报警系统，其用来根据通过来自第一控制单元的信号检测到的发动机运转状态以及蓄电池电压监控单元、手动开关单元和放电电流监控单元的状态和模式警告可能的放电。
根据本发明，放电电流监控单元可包括一个用于检测直接连接到蓄电池的主线端之间的放电电流的电阻，用于分两级放大由电阻检测到的电流的运算放大器，和用于给运算放大器供给负电压的一个电压供给IC。
根据本发明，报警系统可由一个报警系统控制单元控制，报警系统控制单元可包括一个单稳态振荡器，其用于在通过来自第一控制单元的信号检测到发动机停止工作之后持续一段设定时间地产生一个高电平信号输送到一个二极管上。一个三极管，其用于控制通过二极管输送的单稳态振荡器的高电平信号的输出，一个由被三极管控制的单稳态振荡器的高电平信号操纵的发光二极管，和一个由通过发光二极管输入到基极的信号接通或断开而控制报警系统的动作的三极管。用于控制单稳态振荡器的高电平信号输出的三极管的开关条件是由来自蓄电池电压监控单元，手动开关单元和放电电流监控单元的信号以或(OR)逻辑的组合确定的，而由通过发光二极管输入的信号接通或断开的三极管的开关条件是由从单稳态振荡器输出的信号和三极管的开关条件以与(AND)逻辑的组合确定的。
附图中显示的是为了实施本发明的一个例子，其中
图1A和1B所示是根据本发明的防止汽车蓄电池被过度放电的系统一个实施例的电路图，其中图1A所示是电路图的一部分，而图1B是电路图的另一部分；图2A到2G所示是图1A和1B所示的系统的电路中多个点在蓄电池电压电平正常时的输出信号，其中图2A所示为来自蓄电池电压监控单元的一个输出信号，图2B所示为来自发动机监控单元的一个输出信号，图2C所示为来自第一控制单元的一个输出信号，图2D所示为来自第二控制单元中的振荡器的一个输出信号，图2E所示为来自第二控制单元中的第二计数器的一个输出信号，图2F所示为第二控制单元的一个输出信号，图2G所示为根据继电器开关操作的一个蓄电池电压的输出；图3A到3G所示是图1A和1B所示的系统的电路中多个点在蓄电池电压电平非正常时的输出信号，其中图3A所示为来自蓄电池电压监控单元的一个输出信号，图3B所示为来自发动机监控单元的一个输出信号，图3C所示为来自第一控制单元的一个输出信号，图3D所示为来自第二控制单元中的振荡器的一个输出信号，图3E所示为来自第二控制单元中的第二计数器的一个输出信号，图3F所示为来自第二控制单元的一个输出信号，图3G所示为根据继电器开关的操作的一个蓄电池电压输出；图4A到4F所示是图1A和1B所示系统电路中多个点在报警系统起动时的输出信号，其中图4A所示为来自第一控制单元的一个输出信号，图4B所示为来自报警系统控制单元中的单稳态振荡器的一个输出信号，图4C所示为来自蓄电池电压监控单元的一个输出信号，图4D所示为手动开关闭合时的信号输出，图4E是放电电流监控单元的一个信号输出，图4F所示为蜂鸣器起动时的信号输出。
现在，将参照附图对根据本发明的用于防止汽车蓄电池被过度放电的系统的一个优选实施例进行具体地说明。
如图1A和1B所示，根据本发明的用于防止汽车蓄电池被过度放电的系统包括一个开关单元2，一个发动机监控单元3和一个控制单元。开关单元2用来断开/闭合用于从蓄电池1向电气装置供给电能的电路。发动机监控单元3用来监控发动机的运转并且相应于发动机的运转状态产生一个信号。而控制单元用来根据来自发动机监控单元3的信号输出控制开关单元2的操作。
当开关单元2断开电路时，从蓄电池1到电气装置的电能供给被切断。与此相反，当开关单元2闭合电路时，蓄电池1就能供给电气装置电能。因此如果发动机工作，未示出的发电机发电时，蓄电池是能够被充电的，开关单元2将闭合电路让电气装置用发电机产生的电能来工作。而如果发动机不工作，没有电能产生时，电路在一设定的时间后将被断开以在任何情况下都切断到电气装置的电能供给，以防止蓄电池被过度地放电。
发动机监控单元3包括一个在发动机起动期间一被施加来自点火线圈的高压便发送预定的脉冲信号的耦合线圈，发动机监控单元3还包括一个将从耦合线圈输出的脉冲信号放大并产生一个连续脉冲序列的放大器OP1。
为方便说明，控制单元可被分成两个单元，即第一控制单元4和第二控制单元5。一方面，第一控制单元4包括一个单稳态振荡器4A。当检测到连续的脉冲序列形式时，单稳态振荡器4A发送一个高电平信号以闭合开关单元2的电路。相反地，当没有检测到连续的脉冲序列时，单稳态振荡器4A发送一个低电平信号。另一方面，第二控制单元5包括一个发送周期脉冲信号的振荡器5A。第一计数器5B对在第一控制单元4开始发送低电平信号之后从振荡器5A发送的脉冲信号计数。在脉冲信号计数达到一个给定值时，第一计数器5B发送周期高电平信号。一个第二计数器5C对在第一控制单元4开始发送低电平信号之后从振荡器5A发送的高电平信号计数。在高电平信号计数达到一个设定值时，第二计数器也发送一个高电平信号。一个三极管Q3根据从第二计数器5C输入的高电平信号产生低电平信号输出。
防止汽车蓄电池被过度放电系统的开关单元2包括一个三极管Q2，其由从第一控制单元4和第二控制单元5输入的信号操纵。开关单元2还包括继电器RY1和RY2，其由三极管Q2的输出来操纵以断开/闭合用于从蓄电池1供给电气装置电能的电路。
在所示的根据本发明防止汽车蓄电池被过度放电的系统的实施例中，提供了由一个发光二极管LED2制成的显示单元6，发光二极管LED2是由第二控制单元5的信号输出操纵的。
根据本实施例防止汽车蓄电池被过度放电的系统另外还包括一个蓄电池电压监控单元7，用来监控蓄电池电压的电平。如果电压电平低于一个设定值时，蓄电池电压监控单元7产生一个低电平信号以使开关单元2在发动机停止工作后立即断开电路。蓄电池电压监控单元7包括一个比较器OP2，用来对由一个可变电阻检测的蓄电池电压电平和由齐纳二极管设定的参考电压进行比较。当蓄电池电压输出的电平低于参考电压时，比较器OP2发送一个低电平信号。而发光二极管LED1在比较器OP2发送低电平信号时发光。
根据本实施例防止汽车蓄电池被过度放电的系统另外还包括一个手动开关单元8，用来选择性地锁定控制单元2的操作使得电路可以在发动机停止工作后持续保持闭合状态。
另外，根据本实施例防止汽车蓄电池被过度放电的系统还包括一个放电电流监控单元9，用来通过监测直接连接到蓄电池1的主线ML在发动机停止的状态下的电流情况监控蓄电池的放电。放电电流监控单元9包括一个电阻R23，用来检测在直接连接到蓄电池1的主线ML两端之间的放电电流。运算放大器OP3和OP4分两级放大由电阻R23检测到的电流。以及一个电压供给IC 9A，其向运算放大器OP3和OP4供给负电压。
另外，根据本实施例防止汽车蓄电池被过度放电的系统还包括一个报警系统11，其根据由来自第一控制单元4的信号检测到的发动机的运转状态和蓄电池电压监控单元7以及手动开关单元8和放电电流监控单元9的状态和模式警告蓄电池的可能放电。在此实施例中，使用一个蜂鸣器作为报警装置。
报警系统11是由报警系统控制单元10控制的，报警系统控制单元10包括一个单稳态振荡器10A，用来在通过来自第一控制单元4的一个信号检测到发动机停止后，持续一段设定时间地产生一个高电平信号输送到二极管D5。一个三极管Q4控制通过二极管D5输送的单稳态振荡器10A的输出。由三极管Q4控制的单稳态振荡器10A的高电平信号驱动一个发光二极管LED4。从发光二极管LED4输出的信号输入到三极管Q5的基极使得三极管Q5被接通或切断以控制报警系统11的操作。三极管Q4的开关条件是由来自蓄电池电压监控电压7，手动开关单元8和放电电流监控单元9的信号以或(OR)逻辑组合确定的。而三极管Q5的开关条件是由从单稳态振荡器10A输出的信号和三极管Q4的开关条件以与(AND)逻辑组合确定的。
在图1中表示但没有加以说明的参考编号和字母中，C1到C14，R1到R28，Q1和D1到D8分别为电容，电阻，三极管和二极管。
现在，将给出根据此实施例的防止汽车蓄电池被过度放电的系统的工作原理的详细说明。
参照图1A，1B和2A到2G，说明当蓄电池电压电平正常时每个部件的工作原理。如果蓄电池的电压输出是正常的，则由可变电阻VR1检测的蓄电池电压高于由齐纳二极管ZD1设定的参考电压，因此来自比较器OP1的输出信号如图2A所示变成高电平，发光二极管处于截止状态。当蓄电池电压监控单元7的输出是高电平时，由于通过点火线圈引入了高电压点火脉冲，一个恒定电压的脉冲信号被引入到作为发动机监控单元3一部分的耦合线圈L1。引入到耦合线圈L1中的脉冲信号接着被放大器OP1放大为如图2B所示的一个连续的脉冲序列。放大器OP1的脉冲信号输出成为第一控制单元4的单稳态振荡器4A的一个输入。当来自放大器OP1的脉冲信号成为单稳态振荡器4A的输入时，单稳态振荡器4A产生如图2C所示的高电平信号。单稳态振荡器4A的高电平信号激发了发光显示装置6中的发光二极管LED2，通知用户发动机正在工作。同样地，单稳态振荡器4A的高电平信号成为到三极管Q2基极的输入而启动三极管Q2到导通状态，当三极管Q2处于导通状态时，在继电器RY1和RY2中有电流将电路闭合并从蓄电池直接供给电能到电气装置。来自第一控制单元4的高电平信号触发了第二控制单元5中的第一和第二计数器5B和5C的复位钮使得第一和第二计数器不处于计数操作。即，当发动机工作时，计数器5B和5C不进行计数操作。随后，如图2D所示，来自第二控制单元5的振荡器5A的周期脉冲信号，优选地以100秒为周期，被清除而变成一个到三极管Q3基极的低电平输入。因此三极管Q3变成截止状态，蓄电池电压监控单元3的高电平信号触发发光二极管LED3发光以通知用户蓄电池正被充电。三极管Q3行使一个非(NOT)门的功能，来自蓄电池监控单元3触发发光二极管LED1发光的高电平信号如同一个继电器操作信号。
如果发动机在图2B中的P1点停止工作，发动机监控单元3如图2C所示从P1时刻起不产生任何脉冲信号。也就是说，如果发动机停止工作了，在耦合线圈L1中将没有引入的脉冲信号，则第一控制单元4中的单稳态振荡器4A产生一个低电平信号，发光二极管LED2变成截止状态以通知用户发动机没有运转。但是，由于继电器RY1和RY2通过来自蓄电池电压监控单元7的高电平信号持续地闭合电路，蓄电池1的电压输出被持续地提供给电气装置。来自第一控制单元4的低电平信号触发第一计数器5B和第二计数器5C的复位钮，使得计数器5B和5C开始计数。第一计数器5B对如图2D所示的从振荡器5A发送出的100秒周期的脉冲计数，当脉冲计数达到一个设定值时，第一计数器5B输出一个高电平到第二计数器5C。第二计数器5C对从第一计数器5B输出的高电平信号计数，当高电平信号计数达到一个设定的值时，第二计数器5C产生高电平信号。如图2E所示，在从发动机停止的时刻P1起延迟了一段设定时间T1后，第二计数器5B输出一个高电平信号以使三极管Q3处于导通状态，当三极管Q3变为导通状态时，从三极管Q3的集电极产生一个低电平信号，显示单元6中的发光二极管LED3变为截止状态。随后三极管Q3通过低电平输入变成截止状态，继电器RY1和RY2断开电路以切断从蓄电池到电气装置的电能供给，一旦供电被切断由于从第二计数器来的高电平被反馈到计数器5B和5C的时钟端CLK，计数器5B和5C就不再进行计数操作。计数器5B和5C作为一个从发动机停止时刻起延迟切断蓄电池1输出的设备。计数器5B和5C每个均相应于每次脉冲输入执行一个二进制操作，在每个输出端00到03产生高电平输出。
由于每个计数器5B和5C的输出端00、01、02、03在产生高电平信号输出的定时上不同，延迟时间T1可以通过对端的选择及第一计数器5B与第二计数器5C之间和第二计数器5C与三极管Q3之间的连接来调节。例如，第一计数器5B的第三端03和第二计数器的一个使能端EN之间的连接及第二计数器5C的第二端02和三极管Q3之间的连接将使得在发动机停止后有1200秒的延迟时间以使三极管Q3处于导通状态，从而使得开关单元2变为断开状态，从蓄电池1的电能供给被切断。即，通过改变计数器5B和5C的输出端的连接可以很容易地调整从发动机停止工作起到开关单元2变为断开状态的时间周期。当蓄电池1处于正常状态时，蓄电池电压监控单元7在通过比较器OP2比较了蓄电池输出电压后产生如图2A所示的高电平信号，但是其不会影响导通状态下的三极管Q3的输出。
参照图1A、1B和3A到3G，说明当蓄电池电压电平低于正常电压时每个部件的工作原理。如果蓄电池的电压输出是不正常的，则由可变电阻VR1检测的电压低于由齐纳二极管ZD1设定的参考电压，因此比较器OP2的输出信号变成低电平，发光二极管LED1发光以通知用户蓄电池不正常。即，如果如图3A所示从时刻S1起蓄电池电压低于参考电压，比较器OP2的输出将变成低电平状态。同样地如果发动机如图3B所示在S2时刻停止工作，则从此时刻起发动机监控单元3将不再产生脉冲信号，第一控制单元的单稳态振荡器4A发送低电平信号输出。
同样期望从第一控制单元4接收低电平信号的计数器5B和5C将产生高电平信号以使开关单元2如图3E中所示在从发动机停止起延迟一段设定时间后处于断开状态。但是根据本发明，因为来自蓄电池电压监控单元7的比较器OP2的低电平通过三极管Q3的集电极成为显示单元6和开关单元2的输入，当发动机如图3F所示停止时显示单元6的发光二极管LED3和三极管Q2将被立即断开。
另外，继电器RY1和RY2从发动机停止的时刻S2起变成断开状态，切断了蓄电池1的电能输出。
如果用户在关掉发动机以后想要使用电气装置，他可以将手动开关单元8中的开关SW1打到开通状态。当开关SW1处于开通状态时，光耦合器PL1由于电压+VB的供给而变为导通状态。当光耦合器PL1处于导通状态时，开关单元2中的三极管Q2也变为导通状态，继电器RY1和RY2闭合电路以向电气装置供给电能。如果手动开关单元8中的开关SW1处于开通状态，在发动机停止后其不可能自动地切断电能供给。因此如果用户因为疏忽而让电气装置如雾灯或尾灯开着，蓄电池1将被过度地放电。
根据本发明，在此实施例中防止汽车蓄电池被过度放电的系统具有一个监控蓄电池放电的放电电流监控单元9。根据来自放电电流监控单元9的和蓄电池电压监控单元7的输出信号及手动开关单元7的状态，报警系统控制单元10向用户发出一个警告如蜂鸣器11的鸣叫声。
参照图4A到4F，将给出报警系统的工作原理的说明。报警系统控制单元10中的单稳态振荡器10A在被施加高电平输入即在发动机工作时，从其输出端产生一个低电平信号。在此情况下，二极管D5变为导通状态，发光二极管LED4和三极管Q5变为截止状态，因而蜂鸣器11不工作。但如果发动机停止了，第一控制单元4的振荡器4A从如图4A所示的发动机停止工作的时刻J1起开始发送一个低电平信号，报警系统控制单元10中的单稳态振荡器10A把此低电平信号作为一个停止信号。在此时刻，单稳态振荡器10A从输出端0持续发送一个如图4B所示的高电平信号，此高电平信号通过以反向偏置方式连接到输出端0的二极管D5使发光二极管LED4发光并使得三极管处于导通状态。三极管Q5将以一设定时间T3持续产生一个信号使得报警系统11工作。报警系统工作的设定时间段T3也即使单稳态振荡器10A产生高电平信号的时间段是通过电阻R20和电容C11的RC常数选择的。
用于确定三极管Q4表现为导通状态或截止状态的条件成为报警系统11启动的一个附加条件。当三极管Q4处于截止状态时，其能够通过如前说明地使三极管Q5处于导通状态而使得报警系统11工作。但当三极管Q4处于导通状态时，因为三极管Q4的集电极端都将维持低电平而与来自单稳态振荡器10A的高电平信号输出无关。该条件不能够使报警系统工作，用于报警系统11被启动的条件可以以如下的逻辑方程表示。
BuzzerON＝10AHIGHAND(OP2LOWOR SW1ONOR OP4LOW)其中，BuzzerON表示报警系统11的开状态，10AHIGH表示发动机没有运转，OP2LOW表示蓄电池的电压低于参考电压，SW1ON表示手动开关单元8的开通状态，OP4LOW表示有放电电流。从上面的逻辑方程可以知道，条件BuzzerON可以通过满足条件10AHIGH和至少满足条件OP2LOW、SW1ON和OP4LOW中的一个来得到。
在正常情况下，开关单元2在发动机停止后等待一个有限的时间才变为断开状态。在此期间有从蓄电池1到电气装置的电能供给。因此如果用户让尾灯或雾灯开着，蓄电池1的放电将持续一有限的时间。放电电流监控单元9通过使用连接在直接连到蓄电池1的主线ML两端的电阻R23检测放电电流。被检测到的放电电流被放大器OP3和OP4分两级放大，输入到报警系统控制单元10。一放大器OP3将电阻R23两端的电压放大并产生一个高电平信号，另一放大器OP4将此信号以反向的方式放大并产生一个如图4E所示的低电平信号，从电压供给IC9A中供给一个负电压以操作放大器OP3和OP4。报警系统控制单元10中的三极管Q4被来自放大器OP4的低电平信号变为截止状态。
如果在发动机停止后没有电气装置工作，将不会有通过电阻R23的放电电流被检测到。由于电阻R23两端不存在电压差，放大器OP4的输出将是高电平。此高电平信号通过二极管D6输入到三极管Q4的基极使得三极管Q4处于导通状态，因而蜂鸣器11将不会工作。
如果蓄电池电压不处于正常情况，来自蓄电池电压监控单元7的一个低电平信号将通过发光二极管LED1的发光通知用户蓄电池1的状态。同样地如果发动机停止工作了，开关单元2将被没有任何延迟地关闭，从而来自蓄电池1的电能供给将被切断。另外，如果通过蓄电池电压监控单元7中的比较器OP2检测到的蓄电池1的电压低于参考电压时，则发出的低电平信号使得三极管Q4处于截止状态并启动报警系统11。
同样地如果手动开关单元8处于开状态，由于开关单元2甚至在发动机不运转的情况下也不能被变成关状态，所以自动的电能供给切断将不会发生。当发动机停止时，一个如图4D所示的来自开关SW1的高电平信号成为光耦合器PC1的输入。在这种情况下，到三极管Q4基极的信号变为低电平，将三极管变成截止状态从而使报警系统11启动。
此报警系统将给用户一个关于蓄电池状态、电气装置的任何被忽视的操作和手动开关单元的状态选择的警告，以使用户可以采取适当的措施使蓄电池的放电减至最小。
尽管此实施例使用由一个点火线圈引入的高压点火脉冲来监控发动机的状态，但本发明并不仅仅局限于此。也能够通过检测发动机的运转并利用控制板仪表的指示来监控发动机的状态。
正如上面说明的，本发明能够通过监控发动机的状态并在发动机停止运转紧接着的一段有限的时间后切断到电气装置的任何电能供给来防止蓄电池被过度地放电。同样地如果蓄电池电压降到低于一个参考电压时，发动机停止工作后便立即切断电能将抑制蓄电池的过度放电并使蓄电池中保持足够的电能，手动开关使用户能够即使在发动机停止工作后也能方便地使用蓄电池电能。同样地，可以通过报警系统来警告蓄电池的非正常状态使得用户能够被告警有疏忽的错误。
以上是关于仅仅为了说明而不是限制本发明的一个例子的详细说明。发明的范围在接下来的权利要求及其等价物中被说明。因此权利要求不应认为是对本发明所赋权利的全部保护范围的不适当缩小。
权利要求
1.在一辆具有一个用来产生动力的发动机和一个用来给电气装置供给电能的蓄电池(1)的汽车中，一种用于防止蓄电池(1)被过度放电的系统，其特征在于包括一用于断开/闭合一个用来从蓄电池(1)向电气装置供给电能的电路的开关单元(2)；一用于监控发动机的运转并根据发动机的运转状态产生一信号的发动机监控单元(3)；和一个用于根据来自上述发动机监控单元(3)的信号输出控制上述开关单元(2)的控制单元(4和5)，上述控制单元(4和5)具有时间延迟装置以使上述开关单元(2)从发动机停止运转时刻起延迟一设定的时间后断开电路。
2.一种如权利要求1所要求的系统，其特征在于上述的发动机监控单元(3)包括一个在发动机运转期间当被施加来自点火线圈的高电压就发送一预定的脉冲信号的耦合线圈(L1)，和一个将来自上述耦合线圈(L1)的脉冲信号输出放大并产生一连续脉冲序列的放大器(OP1)。
3.一种如权利要求1和2所要求的系统，其特征在于上述控制单元由第一控制单元(4)和第二控制单元(5)组成；上述控制单元(4)包括一个单稳态振荡器(4A)，当检测到连续脉冲序列时其发送一个高电平信号以闭合开关单元(2)的电路，当连续脉冲序列没有被检测到时，其发送一个低电平信号；上述第二控制单元(5)包括一个发送周期脉冲信号的振荡器(5A)；一个第一计数器(5B)，其在上述第一控制单元(4)开始发送低电平信号后对从上述振荡器(5A)中发送的脉冲信号计数，当脉冲信号计数达到一设定值后发送周期高电平信号；一个第二计数器(5C)，其在上述第一控制单元(4)开始发送低电平信号后对从上述第一计数器(5A)中发送的高电平信号计数并且当高电平信号计数达到一设定值后发送一个低电平信号。和一个三极管(Q3)，其根据从上述第二计数器(5C)输入的高电平信号产生低电平信号输出。
4.一种如权利要求1或2所要求的系统，其特征在于上述开关单元(2)包括一个由从上述第一控制单元(4)和第二控制单元(5)输入的信号驱动的三极管(Q2)，和由上述三极管(Q2)的输出操纵的继电器(RY1和RY2)，用来断开/闭合用于从蓄电池(1)向电气装置供给电能的电路。
5.一种如权利要求1或2所要求的系统，其特征在于还包括一个蓄电池电压监控单元(7)，其用于监控蓄电池电压的电平，如果电压电平低于一个设定值时，其产生一个低电平信号使得上述开关单元(2)在发动机停止工作后立即断开电路。
6.一种如权利要求5所要求的系统，其特征在于上述蓄电池电压监控单元(7)包括一个用于对通过可变电阻(VR1)检测的蓄电池电压电平和由齐纳二极管(ZD1)设定的参考电压进行比较的比较器(OP2)，当蓄电池电压输出低于参考电压时其发送一个低电平信号。和一个用于在比较器(OP2)发送低电平信号时发光的发光二极管(LED1)。
7.一种如权利要求1或2所要求的系统，其特征在于还包括一个手动开关单元(8)，其用于选择性地锁定上述开关单元(2)的操作以使电路在发动机停止工作后可被持续地保持闭合状态。
8.一种如权利要求1或2所要求的系统，其特征在于还包括一个蓄电池电压监控单元(7)，其用于监控蓄电池电压的电平，如果电压电平低于一个设定值时，其产生一个低电平信号使得上述开关单元(2)在发动机停止工作后立即断开电路；一个手动开关单元(8)，其用于选择性地锁定上述开关单元(2)的操作以使电路在发动机停止工作后可被持续地保持闭合状态；一个放电电流监控单元(9)，其用于通过监测在发动机停止的状态下直接连接到蓄电池(1)的主线(ML)中的电流情况来监控蓄电池的放电；和一个报警系统(11)，其用于根据通过来自上述第一控制单元(4)的信号检测到的发动机的运转状态和上述蓄电池电压监控单元(7)、上述手动开关单元(8)和上述放电电流监控单元(9)的状态及模式来警告蓄电池(1)可能的放电。
9.一种如权利要求8所要求的系统，其特征在于上述放电电流监控单元(9)包括一个电阻(R23)，其用于检测在直接连接到蓄电池(1)的主线(ML)的两端之间的放电电流。运算放大器(OP3和OP4)，其用于将由上述电阻(R23)检测到的电流分两级放大。和一个电压供给IC(9A)，其用于供给一个负电压给上述运算放大器(OP3和OP4)。
10.一种如权利要求8所要求的系统，其特征在于上述报警系统(11)由一个报警控制单元(10)控制；上述报警系统控制单元(10)包括一个单稳态振荡器(10A)，其用于在通过来自上述第一控制单元(4)的一个信号检测到发动机停止后持续一设定时间地产生一个高电平信号供给到一个二极管(D5)；一个三极管(Q4)，其用于控制上述单稳态振荡器(10A)通过上述二极管(D5)供给的高电平信号的输出；一个由上述被三极管(Q4)控制的单稳态振荡器(10A)的高电平信号驱动的发光二极管(LED4)；和一个三极管(Q5)，其由通过上述发光二极管(LED4)输入到基极的信号开关并由其控制上述报警系统(11)的驱动；上述三极管(Q4)的开关条件是根据来自上述蓄电池电压监控单元(7)、上述手动开关单元(8)和上述放电电流监控单元(9)的信号以或(OR)逻辑的组合确定的，而三极管(Q5)的开关条件是根据由上述单稳态振荡器(10A)和上述三极管(Q4)的开关条件以与(AND)逻辑的组合确定的。
全文摘要
一种用于防止蓄电池1被过度放电的系统,包括一个开关单元2,一个发动机监控单元3,和控制单元4和5。控制单元4和5具有时间延迟装置,发动机监控单元3包括一个耦合线圈L1,和一个放大器OP1。该系统可包括一个蓄电池电压监控单元7,一个手动开关单元8,一个放电电流监控单元9和一个受报警系统控制单元10控制的报警系统11。
文档编号B60R16/033GK1192072SQ97116539
公开日1998年9月2日 申请日期1997年9月11日 优先权日1996年9月11日
发明者郑炳天 申请人:郑炳天