車載啟動電路的前端控制器及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車載啟動電路，尤其涉及一種車載啟動電路的前端控制器及其工作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車載啟動電路用于啟動車載的啟動電機(jī)，目前，車載啟動電路都是使用機(jī)械式繼電器，機(jī)械式繼電器的金屬接點(diǎn)通常在長時(shí)間使用后容易出現(xiàn)金屬接點(diǎn)故障，故障原因包括短路和開路。短路故障表示機(jī)械式繼電器無法正常地恢復(fù)至常開狀態(tài)，最終致使啟動電機(jī)損壞。開路故障表示機(jī)械式繼電器無法使金屬接點(diǎn)接通，因此，啟動電機(jī)無法獲得電力來完成激磁和運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0003]再者，目前的車載啟動電路的功能單一，即僅用于使啟動電機(jī)啟動，而無其他保護(hù)或安全機(jī)制，換言之，目前的車載啟動電路無法避免人為疏失所造成的故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種車載啟動電路的前端控制器及其工作方法，其不僅可避免傳統(tǒng)繼電器的金屬接點(diǎn)的故障，還可避免人為操作不當(dāng)造成的誤動作。
[0005]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的車載啟動電路的前端控制器的工作方法用于控制車載啟動電路的輸出開關(guān)，且包括下列步驟:首先，測量電池電壓；接著，在電池電壓小于誤啟動電壓值和斷電電壓值時(shí)，對輸出開關(guān)進(jìn)行控制而使其接通，斷電電壓值小于誤啟動電壓值且大于零；以及在電池電壓超過誤啟動電壓值時(shí)，對該輸出開關(guān)進(jìn)行控制而使其斷開。
[0006]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明還提供一種與車載啟動電路的啟動開關(guān)和輸出開關(guān)連接的前端控制器，該前端控制器包括充放電時(shí)序控制模塊、時(shí)間延遲開關(guān)以及電壓控制開關(guān)。充放電時(shí)序控制模塊與啟動開關(guān)連接。時(shí)間延遲開關(guān)與充放電時(shí)序控制模塊和輸出開關(guān)連接。電壓控制開關(guān)與充放電時(shí)序控制模塊和時(shí)間延遲開關(guān)連接，且測量電池電壓。其中，在電池電壓超過電壓控制開關(guān)的啟動電壓值時(shí)，充放電時(shí)序控制模塊向時(shí)間延遲開關(guān)進(jìn)行供電，以使時(shí)間延遲開關(guān)觸發(fā)輸出開關(guān)而使其接通，并在電池電壓小于電壓控制開關(guān)的關(guān)閉電壓值時(shí)，對輸出開關(guān)進(jìn)行控制而使其斷開。
[0007]由此，本發(fā)明的車載啟動電路的前端控制器及其工作方法，能夠通過測量電池電壓的變化來省略機(jī)械式繼電器，且達(dá)到人為誤動作的各種保護(hù)目的，例如，電池電壓與誤啟動電壓值比較可避免使用者重復(fù)使車載啟動電路的啟動開關(guān)接通，從而造成電磁開關(guān)重復(fù)工作的問題。電池電壓與斷電電壓值比較可避免使用者習(xí)慣性延長啟動開關(guān)的接通時(shí)間，從而造成電池過度放電的問題。延遲時(shí)間可確保啟動開關(guān)和電磁開關(guān)故障時(shí)，前端控制器仍可在達(dá)到時(shí)間時(shí)斷開輸出開關(guān)，而不會造成啟動電機(jī)和電池?fù)p壞。
[0008]有關(guān)本發(fā)明所提供的車載啟動電路的前端控制器及其工作方法的詳細(xì)電路、特點(diǎn)、構(gòu)成或工作方式，將于后續(xù)的實(shí)施方式詳細(xì)說明中予以描述。然而，本發(fā)明所屬領(lǐng)域一般技術(shù)人員能夠了解，該等詳細(xì)說明以及實(shí)施本發(fā)明所列舉的特定實(shí)施例，僅用于說明本發(fā)明，并非用于限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
【附圖說明】
[0009]圖1是應(yīng)用本發(fā)明的前端控制器的車載啟動電路的示意圖。
[0010]圖2是圖1中的前端控制器和輸出開關(guān)的一個(gè)實(shí)施例的電路圖。
[0011]圖3是前端控制器和輸出開關(guān)的另一個(gè)實(shí)施例的電路圖。
[0012]圖4是圖1中的本發(fā)明的前端控制器的工作方法的流程圖。
[0013](符號說明)
[0014]10 車載啟動電路 11電池
[0015]13 啟動開關(guān) 15、15’、15a、15b前端控制器
[0016]151、151’ 充放電時(shí)序控制模塊 153、153’時(shí)間延遲開關(guān)
[0017]1531 儲能單元 155、155’電壓控制開關(guān)
[0018]157、157’ 斷電保護(hù)模塊 1571電壓判斷單元
[0019]1573 延遲關(guān)閉單元 1575充電路徑
[0020]1577 放電路徑 159、159’誤啟動保護(hù)模塊
[0021]17、17a、17b 輸出開關(guān) 171電子開關(guān)
[0022]173 放電單元 19電磁開關(guān)
[0023]191 第一線圈 193第二線圈
[0024]195 第一接點(diǎn) 197第二接點(diǎn)
[0025]199 鐵芯柱接點(diǎn) 30啟動電機(jī)
[0026]Nb 接點(diǎn) Ns輸入端
[0027]Np 供電端 Nc控制端
[0028]N0 輸出端 G接地參考點(diǎn)
[0029]N01 第一輸出端 N132第二輸出端
[0030]ZDl 第一穩(wěn)壓二極管 ZD2第二穩(wěn)壓二極管
[0031]ZD3 第三穩(wěn)壓二極管 ZD4第四穩(wěn)壓二極管
[0032]ZD5 第五穩(wěn)壓二極管 Ql第一電子開關(guān)
[0033]Q2 第二電子開關(guān) Q3、Q3’第三電子開關(guān)
[0034]Q4 第四電子開關(guān) Q5第五電子開關(guān)
[0035]Q6 第六電子開關(guān) Q7第七電子開關(guān)
[0036]Q8 第八電子開關(guān) Q9第九電子開關(guān)
[0037]QlO 第十電子開關(guān) Qll第十一電子開關(guān)
[0038]Tq21N Tq22N Tq31、Tq32N Tq61、Tgg2N Tq71、Tq72N Tq81、Tq82N Tq91、
[0039]Tq92晶體管
[0040]C1-C4 電容 R1-R3電阻
[0041]S50-S57 步驟
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，結(jié)合各附圖并列舉對應(yīng)的較佳實(shí)施例，對本發(fā)明的電子繼電器的構(gòu)成、工作流程以及所實(shí)現(xiàn)的效果進(jìn)行說明。然而，各附圖中的電子繼電器的構(gòu)成、電子元件以及方法流程僅用來說明本發(fā)明的技術(shù)特征，而不對本發(fā)明構(gòu)成限制。
[0043]如圖1所示，車載啟動電路10用于啟動啟動電機(jī)30，且包括電池11、啟動開關(guān)13、兩個(gè)前端控制器15a、15b、兩個(gè)輸出開關(guān)17a、17b以及電磁開關(guān)19。本實(shí)施例中，兩個(gè)輸出開關(guān)17a、17b分別是包括P型功率晶體管的集成電路，但實(shí)際上輸出開關(guān)17a、17b也可以是單一晶體管或由晶體管構(gòu)成的電路，故輸出開關(guān)17a、17b并不限于集成電路。
[0044]啟動開關(guān)13、兩個(gè)前端控制器15a、15b、兩個(gè)輸出開關(guān)17a、17b以及電磁開關(guān)19與電池11的正極連接。兩個(gè)前端控制器15a、15b與啟動開關(guān)13的接點(diǎn)Ns連接。兩個(gè)輸出開關(guān)17a、17b的漏極(drain)分別與電池11的正極連接，其連接的接點(diǎn)為NB。電磁開關(guān)19具有第一線圈191、第二線圈193、第一接點(diǎn)195、第二接點(diǎn)197以及鐵芯柱接點(diǎn)199。第一線圈191與輸出開關(guān)17a的源極(source)和第二接點(diǎn)197連接。第二線圈193與輸出開關(guān)17b的源極和接地參考點(diǎn)G連接。其中，輸出開關(guān)17a的源極為第一輸出端PV。輸出開關(guān)17b的源極為第二輸出端N13213第一接點(diǎn)195與電池11的正極連接。第二接點(diǎn)197與啟動電機(jī)30連接。
[0045]當(dāng)啟動開關(guān)13接通時(shí)，電池11的電能經(jīng)由接通的啟動開關(guān)13供至兩個(gè)前端控制器15a、15b，兩個(gè)前端控制器15a、15b分別控制兩個(gè)輸出開關(guān)17a、17b而使其接通，從而向第一和第二輸出端NQ1、N132輸出電流，由此使電磁開關(guān)19的第一和第二線圈191、193產(chǎn)生磁力，以推動鐵芯柱接點(diǎn)199，由此，第一接點(diǎn)195與第二接點(diǎn)197之間就可經(jīng)由鐵芯柱接點(diǎn)199而接