專利名稱：開關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)裝置。
本發(fā)明具有其特點(diǎn)但並不專一地局限應(yīng)用在汽車電氣系統(tǒng)中，而為說明起見，將以這種應(yīng)用作為參照。但應(yīng)該理解，本發(fā)明可以應(yīng)用在其它方面，例如固定式蓄電池供電設(shè)備。
近代汽車包括了由汽車電氣系統(tǒng)操作的許多附件。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，這些附件由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)供電。當(dāng)車停時，某些附件例如一些燈、風(fēng)扇和音響系統(tǒng)，在由汽車蓄電池獲取電能的情況下，仍舊是可以工作的。有時，當(dāng)發(fā)動機(jī)不工作時從蓄電池獲取電能有可能使蓄電池放電到再也不能起動發(fā)動機(jī)的程度。一旦這種情況發(fā)生，車就必須被推著走、或者在蓄電池能再由交流發(fā)電機(jī)充電之前，把車強(qiáng)行起動起來，然而這樣作將是非常麻煩的。
本發(fā)明的目的在于緩解上述問題，並提供可靠性高和便于使用的開關(guān)裝置。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在以下說明中闡明。
考慮到上述目的與其他目的，本發(fā)明的一個方面總的屬于調(diào)節(jié)蓄能裝置輸出用的開關(guān)裝置，它包括用于調(diào)節(jié)所述蓄能裝置輸出的調(diào)節(jié)裝置;
用于監(jiān)控所述蓄能裝置充電狀況測量值的監(jiān)控裝置;
響應(yīng)所述監(jiān)控裝置用于控制所述調(diào)節(jié)裝置的控制裝置，以便按照所述的充電狀況有選擇地開關(guān)所述的輸出。
最好、蓄能裝置是一種蓄電池，並且監(jiān)控裝置包括用于把所選擇的電氣負(fù)載從蓄電池斷開的開關(guān)裝置。當(dāng)然如果需要的話，其它的蓄能裝置例如液壓的或氣壓的蓄能器也可被使用。
蓄電池充電狀況的測量可以是蓄電池的輸出電壓，並且監(jiān)控裝置包括用來操作所述開關(guān)的操作裝置，用以當(dāng)蓄電池電壓低于預(yù)定值時、使所選用的電氣負(fù)載從所述的蓄電池上斷開。在汽車應(yīng)用方面，預(yù)定值可以是保證的可靠起動性能的最低值。當(dāng)然如果需要的話，測量充電狀況的其它方法，例如蓄電池中電解質(zhì)密度的測量，也可以使用。
調(diào)節(jié)裝置可以用作完全切斷由蓄能裝置來的能流，並可提供一種人控開關(guān)用來按要求控制所選擇負(fù)載的再度接通。人控開關(guān)可與開關(guān)裝置作成一體，或者前者可被安裝在離開后者遠(yuǎn)距離的選定位置上，以致可以更方便地操作它。然而調(diào)節(jié)裝置可以用作切斷選擇的負(fù)載的供能，例如對非基本負(fù)載包括音響系統(tǒng)供電的切斷，與此同時來維持其它一些選定負(fù)載的供能，例如對包括起動電機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)在內(nèi)的一些基本負(fù)載的供電。
當(dāng)蓄電池充電狀態(tài)達(dá)到一個選定電平時，調(diào)節(jié)裝置可用作切斷其電流，並且當(dāng)蓄電池的充電狀態(tài)達(dá)到更高的電平時恢復(fù)接通該電流。但最好調(diào)節(jié)裝置在人控開關(guān)動作之前形成切斷電流，由此操作人員有可能了解開關(guān)裝置的工作?？捎萌丝鼐瘓笱b置，例如一個警告燈與人控開關(guān)相連，用來指示操作使用，由此用戶可獲知該開關(guān)裝置已是不工作的。
本發(fā)明的另一方面公開了用來對蓄能裝置的使用作選擇性能調(diào)節(jié)的保安裝置，所述的保安裝置包括調(diào)節(jié)裝置，用來調(diào)節(jié)蓄能裝置的輸出能流;
保安控制器，用來供有選擇地控制所述的調(diào)節(jié)裝置來響應(yīng)預(yù)編程序的操作碼的輸入。
最好蓄能裝置包括一種蓄電池，並且所述的調(diào)節(jié)裝置包括從蓄電池斷開所選擇的電氣負(fù)載的開關(guān)。當(dāng)然如果需要的話，其它的蓄能裝置例如液壓的或氣壓的蓄能器也均可被使用。
保安開關(guān)可包括一個自動鎖或組合鎖，但最好它包括一個數(shù)據(jù)輸入鍵盤用以接收碼或數(shù)，還包括解碼器用以響應(yīng)輸進(jìn)鍵盤的預(yù)編程的碼或數(shù)碼的組合來操作調(diào)節(jié)裝置。
保安裝置可以包括一個放置在蓄電池和/或解碼器周圍的保安殼體，並且該保安殼體可包括鎖裝置，用以有選擇地使一蓋板開鎖，從而使得由未經(jīng)許可者通過旁路保安裝置而進(jìn)入保安殼體的可能性成為最小。鎖裝置可以包括一個帶偏置的鎖閂，例如采用偏置彈簧作偏置裝置而使鎖閂偏置在保安殼體和蓋板之間的有效鎖合狀態(tài)。而通過一種電驅(qū)動器，例如一種電磁鐵，響應(yīng)輸入鍵盤的預(yù)編程碼或數(shù)，該鎖可得以釋放。在汽車應(yīng)用場合，舉例來說，保安殼體可以是發(fā)動機(jī)箱或車后行李箱，蓋板可以是防護(hù)罩、引擎頂蓋或行李箱蓋。
保安裝置可包括應(yīng)急開鎖裝置，該應(yīng)急開鎖裝置可包括一個設(shè)置在保安殼體外部並被連到鍵盤和解碼器的輔助電源接線器，以致當(dāng)蓄電池失效時，有可能利用接到輔助電源接線器上的備用蓄電池來供給鍵盤和解碼器電能並可向鍵盤輸進(jìn)預(yù)定編碼來實(shí)現(xiàn)開鎖。該備用電池可以被永久性地連接在電源接線器上，或者當(dāng)必要時連接到那兒。
另一方面，本發(fā)明屬于用于與蓄電裝置結(jié)合使用的組合式開關(guān)和保安裝置，它包括調(diào)節(jié)裝置，用來調(diào)節(jié)所述蓄能裝置的輸出能流;
監(jiān)控裝置，用來監(jiān)控所述蓄能裝置的充電狀態(tài)的測量值;
響應(yīng)所述監(jiān)控裝置的控制裝置，用來控制所述調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)所述充電狀態(tài)達(dá)到預(yù)選定電平時轉(zhuǎn)換所述的輸出;和保安開關(guān)、它響應(yīng)預(yù)編程操作碼的輸入而有選擇地調(diào)節(jié)所述的調(diào)節(jié)裝置。
最好蓄能裝置是車用的，並且包括一種蓄電池，調(diào)節(jié)裝置包括電開關(guān)裝置，監(jiān)控裝置包括電壓測量裝置用以監(jiān)控蓄電池的輸出電壓，以及保安開關(guān)裝置包括一個用以接收碼或數(shù)的數(shù)據(jù)輸入鍵盤和用來操作所述調(diào)節(jié)裝置的解碼器，該解碼器是響應(yīng)輸進(jìn)鍵盤的預(yù)編程碼或數(shù)碼組合。
調(diào)節(jié)裝置可以包括一個設(shè)置于蓄電池和由它供電的全部或選擇性負(fù)載之間的單個繼電器，適用的是調(diào)節(jié)裝置包括一個與基本負(fù)載相連的保安繼電器，所謂基本負(fù)載系操作車輛及可由保安開關(guān)操作的負(fù)載;和包括一個與非基本負(fù)載相連接的防過放電繼電器，所謂非基本負(fù)載即不依賴車的操作可被使用的，例如燈及音響設(shè)備，並是由監(jiān)控裝置來操作的負(fù)載。本實(shí)施例一方面可使非基本負(fù)載由用戶使用，另一方面還保留了能保護(hù)車輛免遭未經(jīng)許可的使用和免遭蓄電池過放電的失控。
本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種控制蓄電池輸出的方法，它包括提供開關(guān)裝置用來控制由所述蓄電池向所選擇的電負(fù)載輸出電流;
提供電壓測量和控制裝置用來監(jiān)控蓄電池的輸出電壓，並且用來控制所述開關(guān)裝置有選擇地將所述選定負(fù)載從所述的蓄電池上斷開;
將所述開關(guān)連接到蓄電池上;
操作所述測量和控制裝置和所述開關(guān)裝置使所選擇的電負(fù)載在蓄電池輸出電壓降至低于預(yù)置值時有效地從蓄電池上斷開。
為便于明瞭本發(fā)明並能將其投入實(shí)施應(yīng)用，以附圖為參照，來介紹本發(fā)明的一個最佳實(shí)施例，其中


圖1一種汽車用開關(guān)裝置的電路圖;
圖2一種汽車用開關(guān)裝置包括有保安裝置的電路圖。
圖1所示的開關(guān)裝置10包括一個繼電器組件11，該繼電器組件11包括一個繼電器線圈12和繼電器觸頭13。繼電器線圈12由監(jiān)控組件14驅(qū)動，在監(jiān)控組件14中有一個比較器15、其輸出被連接到一個電流放大器16，而后者驅(qū)動繼電器線圈12。
比較器15的反向輸入端17通過一個包含上部電阻23和下部電阻24的電阻分壓器組件而被連接到正電源饋線20和負(fù)電源饋線21上，因而使反向輸入端保持在介于正電源饋線20和負(fù)電源饋線21之間電壓的一個選定的分?jǐn)?shù)值上。
比較器15的正向輸入端25通過第三個電阻26被連接到正電源饋線20上，並通過電壓基準(zhǔn)件27被連接到負(fù)電源饋線21上，因而使正向輸入被保持在相對于負(fù)電源饋線21來說的一個恒定的電壓上。
負(fù)電源饋線21被直接連接到蓄電池28的負(fù)端和附件30及31的負(fù)端。正電源饋線20被直接連接到附件30和31的正端。並通過繼電器觸頭13而被連接到蓄電池28的正端。
一個手動的人控開關(guān)被連接在蓄電池28的正端和繼電器線圈12的激勵端之間。
由于由電阻分壓組件22所傳感的蓄電池電壓的分壓值同時又出現(xiàn)在反相輸入端25上，只要該分壓值大于那個由電壓基準(zhǔn)件27所保持的在正向輸入端25上的固定電壓值，則比較器的輸出將保持高位，從而激勵了繼電器線圈12並保持繼電器觸頭13處于閉合，由此使附件30和31能夠被供電。
如果附件30和31獲取電流時，該蓄電池28是處于不曾被充電的狀態(tài)，並且蓄電池電壓降到某預(yù)定值，呈現(xiàn)在反向輸入端17的電壓將降至低于在正向輸入端25上的恒定電壓，其后果是比較器15輸出電壓降低和使繼電器線圈12失去激勵，這樣就斷開了繼電器的觸頭13，隨即把附件30和31與蓄電池28分?jǐn)鄟K保留蓄電池的剩余充電量以備起動車輛本身用。
由于斷開了繼電器觸頭13，監(jiān)控組件14也從蓄電池28上分離，以致任何由于減負(fù)荷所引起的蓄電池電壓的瞬間增量決不會造成比較器重新輸出高電位，因為如果這樣的話，就將允許繼電器觸頭13重新接通附件30和31。在蓄電池28已被充電以后，必須操作人控開關(guān)32以便重新接通附件30和31以及監(jiān)控組件14。
圖2所示的開關(guān)裝置40是安裝在車內(nèi)的，它包括一個繼電器組件41，該組件包含一個繼電器線圈42和一繼電器觸頭43。繼電器線圈42由監(jiān)控組件44來驅(qū)動。后者中有一個比較器45、其輸出被連接到一個電流放大器46，而由該放大器46來驅(qū)動繼電器線圈42。
比較器45的反向輸入端47通過一個包含上部電阻53和下部電阻54的電阻分壓組件52被連接到正負(fù)電源饋線50及51上，因而反向輸入端47被保持在正負(fù)電源饋線50和51之間電壓的選定的分?jǐn)?shù)值上。
比較器45的正向輸入端55借助第三電阻56被連接到正電源饋線50上，並借助于一個電壓基準(zhǔn)件57被連接到負(fù)電源饋線51上，因而正向輸入端55被保持在相對于負(fù)電源饋線51一個恒定電壓上。
負(fù)電源饋線51直接地連接到蓄電池58及附件60和61的負(fù)端。正電源饋線直接地連接到附件60和61的正端，並通過繼電器觸頭43被連接到蓄電池58的正端。一個手動的人控開關(guān)62被接在蓄電池58的正端和繼電器線圈42的激勵端之間。
鍵盤63被安裝在車內(nèi)的操縱板上並被連接到安裝在汽車發(fā)動機(jī)箱內(nèi)的解碼器64上。解碼器64的輸出被連接到保安繼電器線圈65和一個連有鎖67的電磁鐵66上，鎖67被設(shè)置用來當(dāng)電磁鐵66被激磁時去開啟汽車發(fā)動機(jī)箱頂蓋70。電磁鐵彈簧71在電磁鐵66未激磁時，保持鎖67處于與該發(fā)動機(jī)箱頂蓋70鎖合的位置。保安繼電器65控制一個保安觸頭72，通過該觸頭蓄電池58被連接到點(diǎn)火系統(tǒng)73上。
一對輔助蓄電池端子74及75與鍵盤63相連接，它們從連接到那兒的輔助蓄電池而向解碼器64供電。
當(dāng)車不工作時，如果附件60和71停留在用電狀態(tài)，並且蓄電池58被放電將到一種不期望的狀態(tài)時，該開關(guān)裝置會起一種類似于圖1中所示開關(guān)裝置10的功能。當(dāng)車不使用時，保安繼電器線圈65不被激磁，而保安觸頭72保持在斷開狀態(tài)，使點(diǎn)火系統(tǒng)73不能使用。電磁鐵66也不能被激勵，則保持鎖67于推向與發(fā)動機(jī)箱頂蓋70鎖合的狀態(tài)。
當(dāng)用戶想開動汽車時，他必須通過鍵盤63輸入一個由解碼器64經(jīng)預(yù)編程而可識別的編碼數(shù)，在接收到這樣的編碼數(shù)時，解碼器64激勵電磁鐵66，以便允許發(fā)動機(jī)箱頂蓋70被打開而可接近發(fā)動機(jī)箱，同時還使保安繼電器線圈65激磁以便允許發(fā)動機(jī)起動。
如果蓄電池放電到了不能激勵電磁鐵66的程度，則發(fā)動機(jī)箱頂蓋70可通過將輔助蓄電池連到端子74和75上來向解碼器供電並在鍵盤63處輸進(jìn)一個有效碼號的碼使之開鎖。
不占有該有效碼號的用戶就不可能通過解碼器64和保安觸頭72使點(diǎn)火系統(tǒng)73得到供電。還有，那樣的一個用戶就不可能獲得接觸解碼器64或保安繼電器65而使它們旁路的機(jī)會，因為鎖67會保持發(fā)動機(jī)箱頂蓋處于鎖合狀態(tài)，直到電磁鐵被解碼器64激勵時為止。
當(dāng)然應(yīng)理解到，以上是利用本發(fā)明圖解例的方式描述的，但所有這樣或那樣的修改或變化只要對本專業(yè)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是顯易的話，均應(yīng)被認(rèn)為是落入在所附權(quán)利要求書規(guī)定的本發(fā)明全部的范圍和界線之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.調(diào)節(jié)蓄能裝置輸出用的開關(guān)裝置，它包括用于調(diào)節(jié)所述蓄能裝置輸出的調(diào)節(jié)裝置；用于監(jiān)控所述蓄能裝置充電狀態(tài)測量值的監(jiān)控裝置；響應(yīng)于所述監(jiān)控裝置用于控制所述調(diào)節(jié)裝置對所述輸出作有選擇性開關(guān)的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)裝置，其特征是所述的蓄能裝置是一個蓄電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)裝置，其特征是所述的充電狀態(tài)測量值是所述蓄電池的輸出電壓;所述的調(diào)節(jié)裝置包括開關(guān)部件，它當(dāng)蓄電池的電壓降至低于預(yù)定值時，用來把所選擇的電負(fù)載從所述的蓄電池上斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)裝置，其特征是其中設(shè)置了人控開關(guān)，它用于在需要時控制所述蓄電池與所選擇負(fù)載的重新接通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)裝置，其特征是所述的人控開關(guān)被安裝在遠(yuǎn)離蓄電池的地方。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)裝置，其特征是包括一個警告器用以指示所述的人控開關(guān)的操作使用。
7.對蓄能裝置的使用作有選擇調(diào)節(jié)的保安裝置，所述保安裝置包括用于調(diào)節(jié)所述的蓄能裝置輸出能流的調(diào)節(jié)裝置;用來響應(yīng)某預(yù)編程操作碼輸入而有選擇地控制所述調(diào)節(jié)裝置的保安控制裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的保安裝置，其特征是所述的蓄能裝置置包括一種蓄電池;並且所述的調(diào)節(jié)裝置包括用于從蓄電池上斷開所選擇的電氣負(fù)載的開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的保安裝置，其特征是所述的保安控制裝置包括用于接收碼或數(shù)的數(shù)據(jù)輸入鍵盤和用于響應(yīng)進(jìn)入所述鍵盤的預(yù)編程碼或數(shù)碼組合，而操作所述調(diào)節(jié)裝置的解碼裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的開關(guān)裝置，其特征是包括在所述蓄電池及解碼裝置周圍設(shè)置的安全殼體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的開關(guān)裝置，其特征是包括一個鎖裝置，用來響應(yīng)輸入所述鍵盤的預(yù)編程碼或數(shù)碼組合，用于有選擇地將一個可接近的蓋板對所述的保安殼體的鎖合打開。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的保安裝置，其特征是所述的保安殼體是汽車發(fā)動機(jī)箱體;所述的蓋板是車的防護(hù)罩或發(fā)動機(jī)箱頂蓋。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的保安裝置，其特征是鎖裝置包括一個鎖閂，它在所述的保安殼體和所述蓋板之間依靠偏置裝置而偏置在有效鎖合位置，並且依靠所述的解碼裝置來有選擇地激勵電驅(qū)動器便可開鎖。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的保安裝置，其特征是提供一個應(yīng)急開鎖裝置，它包括一個設(shè)置在所述保安殼體外部的輔助電源接線器，用來為所述的鍵盤和解碼器提供應(yīng)急電源，以便響應(yīng)輸入鍵盤的預(yù)編程碼或數(shù)碼組合，而操作所述的電驅(qū)動器。
15.與蓄能裝置結(jié)合使用的組合開關(guān)和保安裝置，它包括調(diào)節(jié)裝置、用來監(jiān)控所述蓄能裝置的輸出能流;監(jiān)控裝置、用來監(jiān)控所述蓄能裝置的充電狀況的測量值;響應(yīng)所述監(jiān)控裝置的控制裝置，用來控制所述的調(diào)節(jié)裝置，當(dāng)所述的充電狀態(tài)達(dá)到選定電平時轉(zhuǎn)換所述的輸出;和保安開關(guān)裝置，它響應(yīng)預(yù)編程操作碼的輸入而有選擇地調(diào)節(jié)所述的調(diào)節(jié)裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合開關(guān)和保安裝置，其特征是所述的蓄能裝置包括一個蓄電池，所述的調(diào)節(jié)裝置包括電開關(guān)部件，所述的監(jiān)控裝置包括用來監(jiān)控蓄電池輸出電壓的測電壓裝置，並且所述的保安開關(guān)裝置包括用以接收碼或數(shù)的數(shù)據(jù)輸入鍵盤和用以響應(yīng)鍵盤輸入的預(yù)編程碼或數(shù)碼的組合而操作所述調(diào)節(jié)裝置的解碼器。
17.一種控制蓄電池輸出的方法，它包括設(shè)置開關(guān)裝置用來控制由所述蓄電池向所選擇的電負(fù)載輸出電流;設(shè)置電壓測量和控制裝置用來監(jiān)控蓄電池的輸出電壓，並且用來控制開關(guān)裝置有選擇地將所述蓄電池與所述選定電負(fù)載的連接斷開;將所述開關(guān)部件連接到蓄電池上;操作所述測量和控制裝置及所述開關(guān)裝置，使所選擇的電負(fù)載在蓄電池輸出電壓降到低于預(yù)置值時有效地從蓄電池上斷開。
全文摘要
開關(guān)裝置(10)，具體用于汽車上當(dāng)蓄電池(28)電壓降到低于預(yù)置最小值時靠繼電器(12)有選擇地將電負(fù)載(30及31)從蓄電池(28)上切斷。一人控開關(guān)用于再接通基本電負(fù)載，例如車的點(diǎn)火電路。該開關(guān)裝置(10)可與保安裝置結(jié)合工作，后者僅在鍵盤(63)輸入一預(yù)定輸入碼時靠繼電器(12)將蓄電池(28)與負(fù)載(30及31)接通。鍵盤(63)及蓄電池(28)的解碼器(64)裝在發(fā)動機(jī)箱內(nèi)，并靠電磁鐵釋放的頂蓋鎖防干擾。
文檔編號H01M2/34GK1040711SQ8910499
公開日1990年3月21日 申請日期1989年6月6日 優(yōu)先權(quán)日1988年6月6日
發(fā)明者布雷特·戴維·唐布什 申請人:布雷特·戴維·唐布什