專利名稱：一種汽車電源總開關(guān)裝置及汽車電路的保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車電源總開關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
汽車的電源總開關(guān)分為電磁式和機(jī)械式，電磁式為控制開關(guān)接通電磁線圈回路，利用電磁吸力將動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)連接，從而將整車電器負(fù)載與整車電源接通；機(jī)械式為用人力扳動開關(guān)手柄將動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)連接，接通整車電源。無論是電磁式還是機(jī)械式電源總開關(guān)，其目的都是當(dāng)整車電路發(fā)生故障時(短路、起火等)能切斷整車電源，盡量避免整車燒毀、人身傷害等惡性事件發(fā)生。但現(xiàn)有的電源總開關(guān)都需人來操作，不能在故障發(fā)生的第一時間自動切斷整車電源，當(dāng)電器或電路剛短路時火花較小、氣味較小，影響較小，司機(jī)很難及時發(fā)現(xiàn)，當(dāng)繼續(xù)短路起火司機(jī)發(fā)現(xiàn)后再操作電磁式電源總開關(guān)或機(jī)械式總開關(guān)將整車電源斷開已為時已晚，輕則燒毀短路點(diǎn)周圍部件，若短路點(diǎn)周圍有易燃物如地毯等內(nèi)飾將 引起整車燒毀?，F(xiàn)在整車電路起火燒毀的報道屢見報端。本發(fā)明用電流互感器采集短路電流，用主控芯片自動控制繼電器，將短路電流放大，利用雙金屬片的熱特性，縮短短路響應(yīng)時間，在短路的第一時間自動切斷整車電源，使電源總開關(guān)具有整車電路短路時自動切斷整車電源的功能，大大提高了整車的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種自動工作的能手工復(fù)位的汽車電源總開關(guān)裝置，該開關(guān)內(nèi)部用電流互感器檢測是否短路，當(dāng)短路時將短路電流放大，縮短短路響應(yīng)時間，自動切斷整車電源，主要解決現(xiàn)在的總開關(guān)都是人工操作切斷整車電源，或車輛保險響應(yīng)時間慢，當(dāng)短路時不能及時自動切斷整車電源而引起的車輛失火問題。本發(fā)明提供一種汽車電源總開關(guān)，包括殼體(I);電流采樣單元，其置于整車電器負(fù)載(3)的電源線上；主控芯片(7);靜觸點(diǎn)(10)和動觸點(diǎn)(11)及雙金屬片(12)，在雙金屬片的連接和壓力下，動靜觸點(diǎn)常連接；其特征在于還包括繼電器(8)，分別連接主控芯片
(7)和靜觸點(diǎn)(10)，電流采樣單元還分別和靜觸點(diǎn)(10)及主控芯片相連；主控芯片(7 )采集啟動開關(guān)(2 )的開關(guān)信號和電流采樣單元的電流信號以控制繼電器(8)動作。進(jìn)一步的，當(dāng)整車電器負(fù)載(3)短路時，電流采樣單元采集到異常信號并發(fā)送給主控芯片(7)，主控芯片同時采集啟動開關(guān)(2)的信號，若啟動開關(guān)(2)無信號且異常電流信號超出了預(yù)先設(shè)定值，則主控芯片(7)控制繼電器(8)吸合，短路電流經(jīng)過雙金屬片(12)、動觸點(diǎn)(11)、靜觸點(diǎn)(10)、繼電器(8)觸點(diǎn)和限流電阻(9)形成回路，雙金屬片(12)在短路電流作用下發(fā)熱變形帶著動觸點(diǎn)(11)和靜觸點(diǎn)(10)斷開，整車電器負(fù)載(3)斷電；若主控芯片(7)采集到啟動開關(guān)(2)的信號，則異常信號是啟動電流信號，此時主控芯片(7)仍控制繼電器(8)不動作。進(jìn)一步的，還包括有按鈕(13)和彈簧(14)，其中按鈕(13)在彈簧(14)的彈力作用下與雙金屬片(12)不接觸；當(dāng)短路故障修復(fù)后，按鈕(13)被按下壓縮彈簧(14)，將變形的雙金屬片(12)復(fù)位。進(jìn)一步的，其中的電流采樣單元優(yōu)選電流互感器。本發(fā)明還提供一種汽車電路的保護(hù)方法，適用于一種汽車電源總開關(guān)，包括有主控芯片(7 )，電流采樣單元，和繼電器(8 )，靜觸點(diǎn)(10 )和動觸點(diǎn)(11)及雙金屬片(12 )，在雙金屬片的連接和壓力下，動靜觸點(diǎn)常連接，所述方法包括主控芯片采集電流采樣單元和啟動開關(guān)(2)的信號；主控芯片根據(jù)采集的信號以控制繼電器動作，使動靜觸點(diǎn)斷開而實(shí)現(xiàn)負(fù)載斷電。進(jìn)一步的所述方法還包括當(dāng)主控芯片采集到的啟動開關(guān)(2)無信號且異常電流信號超出了預(yù)先設(shè)定值；則主控芯片(7)控制繼電器吸合，使動靜觸點(diǎn)斷開以使整車電器負(fù)載(3)斷電。
本發(fā)明的有效效果是使電源總開關(guān)具有整車電路短路時自動切斷整車電源的功能，并且能手工復(fù)位，提高了整車的安全性。


圖I為本發(fā)明電路原理和結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖I所示本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種汽車電源總開關(guān)裝置，包括殼體(I)、接線柱(4)、電流互感器(5)、電源轉(zhuǎn)換芯片(6)、主控芯片(7)、繼電器(8)、限流電阻(9)、靜觸點(diǎn)(10)、動觸點(diǎn)(11)、雙金屬片(12)、按鈕(13)、彈簧(14)。其中電源轉(zhuǎn)換芯片(6)為主控芯片(7)提供電壓，可將12V的電壓轉(zhuǎn)換為5V的電壓。在雙金屬片(12)的連接與壓力下，靜觸點(diǎn)(10)和動觸點(diǎn)(11)常連接；按鈕(13)在彈簧(14)的作用力下與雙金屬片(12)不接觸；按鈕(13)在人力的作用下壓縮彈簧(14)，將變形的雙金屬片(12)復(fù)位；繼電器(8)的控制端接主控芯片(7);接線柱
(4)和靜觸點(diǎn)(10)之間的連接線穿過電流互感器(5)。主控芯片(7)在軟件的支持下采集啟動開關(guān)(2)的開關(guān)信號和電流互感器(5)電流信號后對繼電器(8 )實(shí)施自動控制。常態(tài)時雙金屬片(12)的壓力將動觸點(diǎn)(11)和靜觸點(diǎn)(10)連接，蓄電池(15)通過動觸點(diǎn)(11)、雙金屬片(12)、靜觸點(diǎn)(10)、電流互感器(5)和接線柱(4)向整車電器負(fù)載
(3)供電。主控芯片(7)控制繼電器(8)不吸合。短路保護(hù)時整車電器負(fù)載(3)發(fā)生短路時，短路電流經(jīng)過電流互感器(5)，主控芯片(7)采集到電流互感器(5)的異常信號，主控芯片(7)將該異常信號與預(yù)先設(shè)定在軟件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并采集啟動開關(guān)(2)的信號，若啟動開關(guān)(2)無信號且異常信號超出了預(yù)先設(shè)定在軟件中的數(shù)據(jù)，則主控芯片(7 )控制繼電器(8 )吸合，短路電流經(jīng)過雙金屬片(12)、動觸點(diǎn)(11)、靜觸點(diǎn)(10)、繼電器(8)觸點(diǎn)和限流電阻(9)形成回路，雙金屬片(12)在短路電流作用下發(fā)熱變形帶著動觸點(diǎn)(11)和靜觸點(diǎn)(10)斷開，整車電器負(fù)載(3)無電；若主控芯片(7)采集到啟動開關(guān)(2)的信號，則主控芯片(7)在軟件中設(shè)定電流互感器(5)的異常信號是啟動電流信號，此時主控芯片(7)仍控制繼電器(8)不吸合，雙金屬片(12)維持動觸點(diǎn)(11)和靜觸點(diǎn)(10)的連接(此狀態(tài)是為了區(qū)分是短路電流還是正常的啟動電流，因啟動電流也非常大，避免啟動時開關(guān)誤動作)。當(dāng)整車電器負(fù)載(3)短路故障修復(fù)后，人為將按鈕(13)按下，將變形的雙金屬片(12)復(fù)位，雙金屬片(12)的壓力將動觸點(diǎn)(11)和靜觸點(diǎn)(10)重新連接，整車電器負(fù)載(3)的供電電路導(dǎo)通。具體操作如下正常情況下，在雙金屬片(12)的壓力作用下，動觸點(diǎn)(11)和靜觸點(diǎn)(10)連接，蓄電池(15)通過動觸點(diǎn)(11)、雙金屬片(12)、靜觸點(diǎn)(10)、電流互感器(5)和接線柱(4)向整車電器負(fù)載(3)供電。整車電器負(fù)載(3)發(fā)生短路時，短路電流經(jīng)過電流互感器(5)，主控芯片(7 )采集到電流互感器(5 )的異常信號，主控芯片(7 )將該異常信號與預(yù)先設(shè)定在軟件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并采集啟動開關(guān)(2)的信號，若啟動開關(guān)(2)無信號且異常信號超出了預(yù)先設(shè)定在軟件中的數(shù)據(jù)，則主控芯片(7 )控制繼電器(8 )吸合，短路電流經(jīng)過雙金屬片
(12)、動觸點(diǎn)(11)、靜觸點(diǎn)(10)、繼電器(8)觸點(diǎn)和限流電阻(9)形成回路，雙金屬片(12)·在短路電流作用下發(fā)熱變形帶著動觸點(diǎn)(11)和靜觸點(diǎn)(10)斷開，切斷整車電源。當(dāng)整車電器負(fù)載(3)短路故障修復(fù)后，人為將按鈕(13)按下，將變形的雙金屬片(12)復(fù)位，雙金屬片(12)的壓力將動觸點(diǎn)(11)和靜觸點(diǎn)(10)重新連接，整車電器負(fù)載(3)的供電電路導(dǎo)通。本發(fā)明的電源總開關(guān)具有自動檢測自動控制功能，能在第一時間切斷電源，很好的解決了現(xiàn)有總開關(guān)需人工操作而延誤時間造成車輛失火的問題，結(jié)構(gòu)簡單適合大范圍推廣。
權(quán)利要求
1.一種汽車電源總開關(guān)，包括殼體(I);電流采樣單元，其置于整車電器負(fù)載(3)的電源線上；主控芯片(7);靜觸點(diǎn)(10)和動觸點(diǎn)(11)及雙金屬片(12)，在雙金屬片的連接和壓力下，動靜觸點(diǎn)常連接；其特征在于還包括繼電器(8)，分別連接主控芯片(7)和靜觸點(diǎn)(10)，電流采樣單元還分別和靜觸點(diǎn)(10)及主控芯片相連； 主控芯片(7 )采集啟動開關(guān)(2 )的開關(guān)信號和電流采樣單元的電流信號以控制繼電器(8)動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車電源總開關(guān)，當(dāng)整車電器負(fù)載(3)短路時，電流采樣單元采集到異常信號并發(fā)送給主控芯片(7)，主控芯片同時采集啟動開關(guān)(2)的信號，若啟動開關(guān)(2)無信號且異常電流信號超出了預(yù)先設(shè)定值，則主控芯片(7)控制繼電器(8)吸合，短路電流經(jīng)過雙金屬片(12)、動觸點(diǎn)(11)、靜觸點(diǎn)(10)、繼電器(8)觸點(diǎn)和限流電阻(9)形成回路，該回路產(chǎn)生的短路電流比整車電器負(fù)載(3)短路時產(chǎn)生的短路電流大的多，將縮短短路響應(yīng)時間，雙金屬片(12)在該短路電流作用下發(fā)熱變形帶著動觸點(diǎn)(11)和靜觸點(diǎn)(10)斷開，整車電器電器負(fù)載(3)斷電；若主控芯片(7)采集到啟動開關(guān)(2)的信號，則異常信號是啟動電流信號，此時主控芯片(7 )仍控制繼電器(8 )不動作。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車電源總開關(guān)，其中還包括有按鈕(13)和彈簧(14)，其中按鈕(13)在彈簧(14)的彈力作用下與雙金屬片(12)不接觸；當(dāng)短路故障修復(fù)后，按鈕(13)被按下壓縮彈簧(14)，將變形的雙金屬片(12)復(fù)位。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車電源總開關(guān)，其中的電流采樣單元是電流互感器。
5.一種汽車電路的保護(hù)方法，適用于一種汽車電源總開關(guān)，包括有主控芯片(7)，電流采樣單元，和繼電器(8)，靜觸點(diǎn)(10)和動觸點(diǎn)(11)及雙金屬片(12)，在雙金屬片的連接和壓力下，動靜觸點(diǎn)常連接， 所述方法包括 主控芯片采集電流采樣單元和啟動開關(guān)(2)的信號； 主控芯片根據(jù)采集的信號以控制繼電器動作，使動靜觸點(diǎn)斷開而實(shí)現(xiàn)負(fù)載斷電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車電路的保護(hù)方法，其特征在于 當(dāng)主控芯片采集到的啟動開關(guān)(2 )無信號且異常電流信號超出了預(yù)先設(shè)定值； 則主控芯片(7)控制繼電器吸合，使動靜觸點(diǎn)斷開以使整車電器負(fù)載(3)斷電。
全文摘要
一種汽車電源總開關(guān)，包括殼體(1)；電流采樣單元，其置于整車電器負(fù)載(3)的電源線上；主控芯片(7)；靜觸點(diǎn)(10)和動觸點(diǎn)(11)及雙金屬片(12)，在雙金屬片的連接和壓力下，動靜觸點(diǎn)常連接；其特征在于還包括繼電器(8)，分別連接主控芯片(7)和靜觸點(diǎn)(10)，電流采樣單元還分別和靜觸點(diǎn)(10)及主控芯片相連；主控芯片(7)采集啟動開關(guān)(2)的開關(guān)信號和電流采樣單元的電流信號以控制繼電器(8)動作。
文檔編號B60L3/00GK102874121SQ201210410348
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者王宜海, 章劍兵, 嚴(yán)法東, 曹皇親, 孫豐超 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司