专利名称：一种汽车充电系统状态及故障检测显示系统和方法
技术领域：
本发明涉及汽车的充电控制和检测系统领域，更具体的说，改进涉及的是一种汽车充电系统状态及故障检测显示系统和方法。
背景技术：
如今，随着汽车智能化水平的提高，汽车中各种电控系统的应用越来越多，使得整车用电的负荷也在逐步增大，由此保证汽车发电机有一个正常的工作状态就显得更为重要。尤其是电控系统的汽车，一旦电源系统失效，将严重威胁电控系统的工作安全，甚至可以导致汽车死火。而现有的汽车通常采用其充电系统中的指示灯来指示发电机的工作状态指示灯点亮，表明发电机不工作，指示灯熄灭，表明发电机发电。但是，指示灯熄灭时，并不能保证发电机就确实向蓄电池正常充电；此外，现有的汽车充电系统也无法显示出发电机输出电压的高低，更不能显示出蓄电池是否处于亏电的状态。因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种汽车充电系统状态及故障检测显示系统和方法，可以较低的成本安全可靠实时地全面检测和显示出汽车充电系统的工作状态，便于驾驶人员及时发现故障隐患，并采取相应措施。本发明的技术方案如下一种汽车充电系统状态及故障检测显示系统，包括连接在汽车原有充电指示灯电路与发电机之间的稳压电源、控制器、检测器、蜂鸣器以及三个三极管，所述检测器的检测端连接在所述发电机的+B端子上，所述检测器的输出端接入所述控制器，三个三极管的基极均与所述控制器相连接，其中第一三极管的集电极与所述汽车原有充电指示灯电路中的指示灯相连接，第一三极管的发射极连接在所述发电机的L端子上；第二三极管的集电极与所述汽车原有充电指示灯电路中的指示灯相连接，第二三极管的发射极接地设置；第三三极管的集电极接入所述稳压电源的输出端，第三三极管的发射极与所述蜂鸣器相连接。所述的汽车充电系统状态及故障检测显示系统，其中在所述指示灯与汽车原有点火开关之间设置有保险丝。所述的汽车充电系统状态及故障检测显示系统，其中所述稳压电源的一个输入端连接在所述指示灯与保险丝之间。一种使用上述汽车充电系统状态及故障检测显示系统进行汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其中，至少包括以下一个步骤通过所述控制器控制所述第一三极管导通或截止所述指示灯电路的步骤，使所述指示灯长亮或长灭，以指示所述发电机的工作状态；通过所述控制器控制所述第二三极管导通和截止所述指示灯电路的步骤，使所述指示灯闪烁，以指示所述发电机输出电压的高低；通过所述控制器控制所述第三三极管导通所述蜂鸣器电路的步骤，使所述蜂鸣器发出报警声，以指示所述蓄电池处于亏电状态。所述的汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其中通过高频闪烁的指示灯表明所述发电机的输出电压高于上限设定值；通过低频闪烁的指示灯表明所述发电机的输出电压低于下限设定值。所述的汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其中将所述发电机输出电压的上限设定值为15. 5伏。所述的汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其中将所述发电机输出电压的下限设定值为12. 5伏。所述的汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其中当所述蓄电池的电压低于 10伏时，由所述控制器控制所述第三三极管导通。本发明所提供的一种汽车充电系统状态及故障检测显示系统和方法，由于采用了三个三极管，可在控制器的控制下控制汽车原有充电系统中的指示灯，分别指示出发电机的工作状态和输出电压的高低，以及配合稳压电源和蜂鸣器在蓄电池亏电时发出报警声， 由此保证了发电机向蓄电池正常充电，便于了驾驶人员及时准确地发现故障隐患，及时采取相应措施，从而实现了实时监控，以较低的成本安全可靠地做到了对汽车充电系统的工作状态进行全面的检测和显示，不仅适用于汽车生产厂家作为功能配件进行选装，同样也适合汽车维修厂对现有的汽车进行升级改造。
图I是本发明汽车充电系统状态及故障检测显示系统总体结构框图。
具体实施例方式以下将结合附图，对本发明的具体实施方式
和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式
。如图I所示，图I是本发明汽车充电系统状态及故障检测显示系统总体结构框图，该系统包括连接在汽车原有充电指示灯电路与发电机107之间的稳压电源104、控制器 105、检测器106、蜂鸣器108以及三个三极管BGl、BG2和BG3，所述检测器106的检测端连接在所述发电机107的+B端子(或B+端子或B端子)上，所述检测器106的输出端接入所述控制器105，三个三极管BG1、BG2和BG3的基极均与所述控制器105相连接。第一三极管BGl的集电极与所述汽车原有充电指示灯电路中的指示灯103相连接，第一三极管BGl的发射极连接在所述发电机107的L端子上，用于通过所述控制器105 控制所述第一三极管BGl导通或截止所述指示灯103的电路，使所述指示灯103长亮或长灭，以指示所述发电机107的工作状态。若所述指示灯103常亮，表明所述发电机不发电，包括发电机损坏或者调节器损坏；若所述指示灯103长灭，表明发电机能够发电，并且能够保证蓄电池充电充足。第二三极管BG2的集电极与所述汽车原有充电指示灯电路中的指示灯103相连接，第二三极管BG2的发射极接地设置，用于当所述检测器106检测到所述发电机107的输出电压高于上限设定值时，通过所述控制器105控制所述第二三极管BG2导通或截止所述
4指示灯103的电路，使所述指示灯103高频闪烁，以指示所述发电机107的输出电压高于所述上限设定值，若所述指示灯103高频闪烁，表明所述发电机107的输出电压过高，说明发电机107的调节器有故障；以及，用于当所述检测器106检测到所述发电机107的输出电压低于下限设定值时，通过所述控制器105控制所述第二三极管BG2导通或截止所述指示灯 103的电路，使所述指示灯103低频闪烁，以指示所述发电机107的输出电压低于所述下限设定值，若所述指示灯103低频闪烁，表明所述发电机107的输出电压过低，说明所述发电机107虽然能够发电，但不足以给所述蓄电池(附图未示出)充电。第三三极管BG3的集电极接入所述稳压电源104的输出端，第三三极管BG3的发射极与所述蜂鸣器108相连接，用于通过所述控制器105控制所述第三三极管BG3导通所述蜂鸣器108的电路，使所述蜂鸣器108发出报警声，以指示所述蓄电池处于亏电状态，需要修理或更换。如下表I所示，现有汽车充电系统对三种故障情况无法检测和显示，第一种是发电机的输出电压过低，第二种是发电机的输出电压过高，第三种是蓄电池万■电。如果所述发电机107的输出电压过低，将会使蓄电池充电不足，影响发动机的起动，甚至造成蓄电池损坏；所述发电机107的输出电压低，也会使用电设备难以正常工作， 影响用电设备工作性能，甚至影响汽车的动力性、经济性。如果所述发电机107的输出电压过高，将会使蓄电池过充电，造成蓄电活性物质大量脱落，并加速蒸馏水的消耗，使极板外露而氧化早期损坏；当充电电压从14. 5伏提高到15. 5伏时，蓄电池的使用寿命将会显著下降，实际证明，充电电压每提高10%，蓄电池的寿命将缩短1/3，这对蓄电池的寿命影响极大；而所述发电机107的输出电压长时间高于正常工作电压值，也将影响汽车用电设备使用寿命，由于电子元器件对过电压的敏感性，极易受到过高电压冲击而损坏，严重影响了汽车工作性、安全性。如果蓄电池亏电严重，同样将会为汽车的正常使用带来严重的影响，造成电控系统工作失常，点火能量不足、喷油量减少，发动机怠速不稳、严重时导致发动机无法起动等。表I :0028]由此可知，一旦汽车充电系统电压长时间过低或过高，或者蓄电池亏电严重等，都会造成不应有的损失。而本发明汽车充电系统状态及故障检测显示系统中的第二三极管BG2，可在所述控制器105的控制下，高频闪烁所述指示灯103，以表明所述发电机107的输出电压高于上限设定值；所述第二三极管BG2也可在所述控制器105的控制下，低频闪烁所述指示灯 103,以表明所述发电机107的输出电压低于下限设定值。所谓高频闪烁指的是所述指示灯103以每秒10次左右的频率进行闪烁，而所谓低频闪烁指的是所述指示灯103以每秒5次左右的频率进行闪烁。优选地，所述发电机107输出电压的上限设定值可设置为15. 5伏，当所述检测器 106通过所述发电机107的+B端子检测到所述发电机107的输出电压高于15. 5伏时，所述检测器106就向所述控制器105发出高频控制信号，由所述控制器105控制所述第二三极管BG2进行高频的导通和截止，并通过所述指示灯103进行显示。优选地，所述发电机107输出电压的下限设定值可设置为12. 5伏，当所述检测器 106通过所述发电机107的+B端子检测到所述发电机107的输出电压低于12. 5伏时，所述检测器106就向所述控制器105发出低频控制信号，由所述控制器105控制所述第二三极管BG2进行低频的导通和截止，并通过所述指示灯103进行显示。同样的，在发动机静止并接通点火开关ON档时、或在用发电机起动发动机时、以及在发动机工作时，若蓄电池电压低于10伏，本发明汽车充电系统状态及故障检测显示系统中的第三三极管BG3，就可在所述控制器105的控制下，导通连接所述蜂鸣器108的电路， 并在所述稳压电源104的配合下，由所述蜂鸣器108发出“嘀嘀嘀……”的报警声音。在本发明的汽车充电系统状态及故障检测显示系统优选实施方式中，如图I所示，可在所述指示灯103与汽车原有点火开关101之间设置有保险丝102，以避免过大的电流烧毁充电电路或元器件。
具体的，所述稳压电源104的一个输入端连接在所述指示灯103与保险丝102之间，所述稳压电源104的另一个输入端接地设置；由于所述蜂鸣器108需要在所述蓄电池处于亏电的状态下发出声音，而所述稳压电源104的作用就是，可以在所述蓄电池处于亏
电的状态下，保证所述蜂鸣器108正常发出声音，因此并不需要所述指示灯103配合进行报警。基于上述汽车充电系统状态及故障检测显示系统，本发明还提出了一种使用上述汽车充电系统状态及故障检测显示系统进行汽车充电系统状态及故障检测显示方法，在对汽车充电系统的工作状态及故障进行检测和显示的过程中，其中至少可包括以下一个或两个或三个步骤通过所述控制器控制所述第一三极管导通或截止所述指示灯电路的步骤，使所述指示灯长亮或长灭，以指示所述发电机的工作状态；通过所述控制器控制所述第二三极管导通和截止所述指示灯电路的步骤，使所述指示灯闪烁，以指示所述发电机输出电压的高低；通过所述控制器控制所述第三三极管导通所述蜂鸣器电路的步骤，使所述蜂鸣器发出报警声，以指示所述蓄电池处于亏电状态。与现有技术中的汽车充电系统状态及故障检测显示系统和方法相比，本发明所提供的一种汽车充电系统状态及故障检测显示系统和方法，由于采用了三个三极管，可在控制器的控制下控制汽车原有充电系统中的指示灯，分别指示出发电机的工作状态和输出电压的高低，以及配合稳压电源和蜂鸣器在蓄电池亏电时发出报警声，由此保证了发电机向蓄电池正常充电，便于了驾驶人员及时准确地发现故障隐患，及时采取相应措施，从而实现了实时监控，以较低的成本安全可靠地做到了对汽车充电系统的工作状态进行全面的检测和显示，不仅适用于汽车生产厂家作为功能配件进行选装，同样也适合汽车维修厂对现有的汽车进行升级改造。应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种汽车充电系统状态及故障检测显示系统，其特征在于，包括连接在汽车原有充电指示灯电路与发电机之间的稳压电源、控制器、检测器、蜂鸣器以及三个三极管，所述检测器的检测端连接在所述发电机的+B端子上，所述检测器的输出端接入所述控制器，三个三极管的基极均与所述控制器相连接，其中第一三极管的集电极与所述汽车原有充电指示灯电路中的指示灯相连接，第一三极管的发射极连接在所述发电机的L端子上；第二三极管的集电极与所述汽车原有充电指示灯电路中的指示灯相连接，第二三极管的发射极接地设置；第三三极管的集电极接入所述稳压电源的输出端，第三三极管的发射极与所述蜂鸣器相连接，用于通过所述控制器控制所述第三三极管导通所述蜂鸣器的电路，使所述蜂鸣器发出报警声，以指示所述蓄电池处于亏电状态。
2.根据权利要求I所述的汽车充电系统状态及故障检测显示系统，其特征在于在所述指示灯与汽车原有点火开关之间设置有保险丝。
3.根据权利要求2所述的汽车充电系统状态及故障检测显示系统，其特征在于所述稳压电源的一个输入端连接在所述指示灯与保险丝之间。
4.一种使用权利要求I所述的汽车充电系统状态及故障检测显示系统进行汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其特征在于，至少包括以下一个步骤通过所述控制器控制所述第一三极管导通或截止所述指示灯电路的步骤，使所述指示灯长亮或长灭，以指示所述发电机的工作状态；通过所述控制器控制所述第二三极管导通和截止所述指示灯电路的步骤，使所述指示灯闪烁，以指示所述发电机输出电压的高低；通过所述控制器控制所述第三三极管导通所述蜂鸣器电路的步骤，使所述蜂鸣器发出报警声，以指示所述蓄电池处于亏电状态。
5.根据权利要求4所述的汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其特征在于高频闪烁所述指示灯，以表明所述发电机的输出电压高于上限设定值；低频闪烁所述指示灯，以表明所述发电机的输出电压低于下限设定值。
6.根据权利要求5所述的汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其特征在于将所述发电机输出电压的上限设定值为15. 5伏。
7.根据权利要求5所述的汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其特征在于将所述发电机输出电压的下限设定值为12. 5伏。
8.根据权利要求4所述的汽车充电系统状态及故障检测显示方法，其特征在于当所述蓄电池的电压低于10伏时，由所述控制器控制所述第三三极管导通。
全文摘要
本发明公开了一种汽车充电系统状态及故障检测显示系统和方法，该方法至少包括通过控制器控制第一三极管导通或截止指示灯电路，使指示灯长亮或长灭，以指示发电机的工作状态；通过控制器控制第二三极管导通或截止指示灯电路，使指示灯闪烁，以指示发电机输出电压的高低；通过控制器控制第三三极管导通蜂鸣器电路，使蜂鸣器发出报警声，以指示蓄电池处于亏电状态。由于采用了三个三极管，可在控制器的控制下控制汽车原有充电系统中的指示灯，分别指示出发电机的工作状态和输出电压的高低，以及配合稳压电源和蜂鸣器在蓄电池亏电时发出报警声，从而实现了实时监控，以较低的成本安全可靠地做到了对汽车充电系统的工作状态进行全面的检测和显示。
文档编号G01R31/36GK102590746SQ20121003364
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月15日 优先权日2012年2月15日
发明者于景福, 张兴安, 张圣宇, 张涛川, 洪子荣, 谢智阳 申请人:河源职业技术学院