專(zhuān)利名稱(chēng)：常開(kāi)型電源總開(kāi)關(guān)裝置及汽車(chē)負(fù)載短路的自動(dòng)斷電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種常開(kāi)型電源總開(kāi)關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
汽車(chē)的電源總開(kāi)關(guān)分為電磁式和機(jī)械式，電磁式為控制開(kāi)關(guān)接通電磁 線圈回路，利用電磁吸力將動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)連接，從而將整車(chē)電器負(fù)載與整車(chē)電源接通；機(jī)械式為用人力扳動(dòng)開(kāi)關(guān)手柄將動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)連接，接通整車(chē)電源。無(wú)論是電磁式還是機(jī)械式電源總開(kāi)關(guān)，其目的都是當(dāng)整車(chē)電路發(fā)生故障時(shí)(短路、起火等)能切斷整車(chē)電源，盡量避免整車(chē)燒毀、人身傷害等惡性事件發(fā)生。但現(xiàn)有的電源總開(kāi)關(guān)都需人來(lái)操作，不能在故障發(fā)生的第一時(shí)間自動(dòng)切斷整車(chē)電源，當(dāng)電器或電路剛短路時(shí)火花較小、氣味較小，影響較小，司機(jī)很難及時(shí)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(kāi)關(guān)或機(jī)械式總開(kāi)關(guān)將整車(chē)電源斷開(kāi)已為時(shí)已晚，輕則燒毀短路點(diǎn)周?chē)考?，若短路點(diǎn)周?chē)幸兹嘉锶绲靥旱葍?nèi)飾將引起整車(chē)燒毀。現(xiàn)在整車(chē)電路起火燒毀的報(bào)道屢見(jiàn)報(bào)端。本發(fā)明用電流互感器采集短路電流，用主控芯片自動(dòng)控制電磁線圈，從而在短路的第一時(shí)間自動(dòng)切斷整車(chē)電源，使電源總開(kāi)關(guān)具有整車(chē)電路短路時(shí)自動(dòng)切斷整車(chē)電源的功能，大大提高了整車(chē)的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種自動(dòng)工作的常開(kāi)型電源總開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)內(nèi)部用電流互感器檢測(cè)是否短路，當(dāng)短路時(shí)自動(dòng)切斷整車(chē)電源，主要解決現(xiàn)在的總開(kāi)關(guān)都是人工操作切斷整車(chē)電源，當(dāng)短路時(shí)不能及時(shí)自動(dòng)切斷整車(chē)電源而引起的車(chē)輛失火問(wèn)題。本發(fā)明提供一種常開(kāi)型電源總開(kāi)關(guān)裝置，包括殼體(I);電流采樣單元，與整車(chē)負(fù)載相連接；主控芯片(8);動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11);電磁線圈(15)纏繞在鐵芯(17)上以及鋼柱(16)，其中所述電磁線圈(15)由蓄電池(14)供電，其特征在于還包括開(kāi)關(guān)部件，分別與電磁線圈(15)，主控芯片(8)相連接；電流采樣單元還分別和靜觸點(diǎn)及主控芯片相連；主控芯片(8)采集控制開(kāi)關(guān)(2)，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)的開(kāi)關(guān)信號(hào)和電流采樣單元的電流信號(hào)以控制開(kāi)關(guān)部件。進(jìn)一步的，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)(2)閉合，主控芯片驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)部件導(dǎo)通，電磁線圈通電，鋼柱
(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)與靜觸點(diǎn)連接,蓄電池通過(guò)動(dòng)、靜觸點(diǎn)和電流采樣單元向整車(chē)負(fù)載供電。進(jìn)一步的，當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，電流采樣單元采集到異常信號(hào)并發(fā)送給主控芯片(8)，主控芯片同時(shí)采集啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)的信號(hào)，若啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)無(wú)信號(hào)且異常電流信號(hào)超出了預(yù)先設(shè)定值，則主控芯片(8)控制開(kāi)關(guān)部件截止使電磁線圈(15)斷路，鋼柱(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)
(13)向上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)斷開(kāi)，整車(chē)電器負(fù)載(4)斷電；若主控芯片(8)采集到啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)的信號(hào)，則主控芯片(8)判定該異常信號(hào)是啟動(dòng)電流信號(hào)，此時(shí)主控芯片(8)仍控制開(kāi)關(guān)部件保持導(dǎo)通不動(dòng)作。進(jìn)一步的，其中的開(kāi)關(guān)部件優(yōu)選MOS管，MOS管(9 )漏極和電磁線圈(15 )控制端連接；MOS管(9)源極和蓄電池(14)的負(fù)極連接；MOS管柵極和主控芯片(8)連接。進(jìn)一步的，其中的電流采樣單元優(yōu)選電流互感器。
進(jìn)一步的，其中的開(kāi)關(guān)部件優(yōu)選是晶體管。本發(fā)明還提供一種汽車(chē)負(fù)載短路的自動(dòng)斷電方法，適用于一種常開(kāi)型電源開(kāi)關(guān)裝置，包括有主控芯片(8)，電流采樣單元，和開(kāi)關(guān)部件，主控芯片采集電流采樣單元和啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)和控制開(kāi)關(guān)(2)的信號(hào)；根據(jù)采集的信號(hào)以控制開(kāi)關(guān)部件使動(dòng)靜觸點(diǎn)斷開(kāi)而實(shí)現(xiàn)負(fù)載斷電。進(jìn)一步的該方法還包括當(dāng)主控芯片采集到的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3 )無(wú)信號(hào)且異常電流信號(hào)超出了預(yù)先設(shè)定值；則主控芯片(8)控制開(kāi)關(guān)部件斷開(kāi)以使電磁線圈(15)回路斷電，由彈性力的作用下鋼柱(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)(13)向上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)斷開(kāi)，整車(chē)電器負(fù)載(4)斷電。本發(fā)明的有效效果是使電源總開(kāi)關(guān)具有整車(chē)電路短路時(shí)自動(dòng)切斷整車(chē)電源的功能，提高了整車(chē)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)施例方式本發(fā)明包括一種常開(kāi)型電源總開(kāi)關(guān)裝置，包括殼體(I)、接線柱(5)、電流互感器(6)、電源轉(zhuǎn)換芯片(7)、主控芯片(8)、M0S管(9)、復(fù)位彈簧(10)、靜觸點(diǎn)(11)、限位柱
(12)、動(dòng)觸點(diǎn)(13)、電磁線圈(15)、鋼柱(16)、鐵芯(17)，其中電源轉(zhuǎn)換芯片(7)為主控芯片(8 )提供電壓，可將12V的電壓轉(zhuǎn)換為5V的電壓。MOS管(9 )漏極和電磁線圈(15 )控制端連接；M0S管(9)源極和蓄電池(14)的負(fù)極連接；M0S管柵極和主控芯片(8)連接；電磁線圈(15)電源端與蓄電池(14)正極常連接；電磁線圈(15)纏繞在鐵芯(17)上；接線柱(5)和靜觸點(diǎn)(11)之間的連接線穿過(guò)電流互感器(6 );主控芯片(8)在軟件的支持下采集控制開(kāi)關(guān)(2)、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)的開(kāi)關(guān)信號(hào)和電流互感器(6 )電流信號(hào)后對(duì)MOS管(9 )實(shí)施自動(dòng)控制。常態(tài)時(shí)控制開(kāi)關(guān)(2)閉合，主控芯片(8)驅(qū)動(dòng)MOS管(9)導(dǎo)通，電磁線圈(15)通電產(chǎn)生電磁吸力,鋼柱(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)(13)向下運(yùn)動(dòng),動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)連接,蓄電池(14)通過(guò)電流互感器(6)和接線柱(5)向整車(chē)電器負(fù)載(4)供電。短路保護(hù)時(shí)整車(chē)電器負(fù)載(4)發(fā)生短路時(shí)，短路電流經(jīng)過(guò)電流互感器(6)，主控芯片(8 )采集到電流互感器(6 )的異常信號(hào)，主控芯片(8 )將該異常信號(hào)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(dòng)開(kāi)關(guān)(3)的信號(hào)，若啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)無(wú)信號(hào)且異常信號(hào)超出了預(yù)先設(shè)定在軟件中的數(shù)據(jù)，則主控芯片(8 )控制MOS管(9 )截至，電磁線圈(15 )斷路失去電磁吸力，在復(fù)位彈簧(10)的作用下，鋼柱(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)(13)向上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)斷開(kāi)，整車(chē)電器負(fù)載(4)無(wú)電；若主控芯片(8)采集到啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)的信號(hào)，則主控芯片(8)在軟件中設(shè)定電流互感器(6)的異常信號(hào)是啟動(dòng)電流信號(hào)，此時(shí)主控芯片(8)仍控制MOS管(9)導(dǎo)通，電磁線圈(15)仍通電維持動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)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(dòng)電流，因啟動(dòng)電流也非常大，避免啟動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作)。具體的操作包括以下詳細(xì)說(shuō)明司機(jī)上車(chē)將控制開(kāi)關(guān)(2)閉合，主控芯片(8)驅(qū)動(dòng)MOS管(9)導(dǎo)通，電磁線圈(15)通電產(chǎn)生電磁吸力，鋼柱(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)(13)向下運(yùn)動(dòng),動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)連接，蓄電池(14)通過(guò)電流互感器(6)和接線柱(5)向整車(chē)電器負(fù)載(4)供電。整車(chē)電器負(fù)載
(4)發(fā)生短路時(shí)，短路電流經(jīng)過(guò)電流互感器(6)，主控芯片(8)采集到電流互感器(6)的異常信號(hào)，主控芯片(8)將該異常信號(hào)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(dòng)開(kāi)關(guān)
(3)的信號(hào)，若啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)無(wú)信號(hào)且異常信號(hào)超出了預(yù)先設(shè)定在軟件中的數(shù)據(jù)，則主控芯片(8)控制MOS管(9)截至，電磁線圈(15)斷路失去電磁吸力，在復(fù)位彈簧(10)的作用下，鋼柱(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)(13)向上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)斷開(kāi)，整車(chē)電器負(fù)載(4)斷電。本發(fā)明的電源總開(kāi)關(guān)具有自動(dòng)檢測(cè)自動(dòng)控制功能，能在第一時(shí)間切斷電源，很好的解決了現(xiàn)有總開(kāi)關(guān)需人工操作而延誤時(shí)間造成車(chē)輛失火的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適合大范圍推廣。
權(quán)利要求
1.一種常開(kāi)型電源總開(kāi)關(guān)裝置，包括殼體(I);電流采樣單元，與整車(chē)負(fù)載相連接；主控芯片(8);動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11);電磁線圈(15)纏繞在鐵芯(17)上以及鋼柱(16)，其中所述電磁線圈(15)由蓄電池(14)供電，其特征在于還包括開(kāi)關(guān)部件，分別與電磁線圈(15)，主控芯片(8)相連接；電流采樣單元還分別和靜觸點(diǎn)及主控芯片相連； 主控芯片(8 )采集控制開(kāi)關(guān)(2 )、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3 )的開(kāi)關(guān)信號(hào)和電流采樣單元的電流信號(hào)以控制開(kāi)關(guān)部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開(kāi)關(guān)裝置，當(dāng)控制開(kāi)關(guān)(2)閉合，主控芯片驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)部件導(dǎo)通，電磁線圈通電，鋼柱(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)與靜觸點(diǎn)連接，蓄電池通過(guò)動(dòng)、靜觸點(diǎn)和電流采樣單元向整車(chē)負(fù)載供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開(kāi)關(guān)裝置，當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，電流采樣單元采集到異常信號(hào)并發(fā)送給主控芯片(8)，主控芯片同時(shí)采集負(fù)載啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)的信號(hào)，若啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)無(wú)信號(hào)且異常電流信號(hào)超出了預(yù)先設(shè)定值，則主控芯片(8)控制開(kāi)關(guān)部件截止使電磁線圈(15)斷路，鋼柱(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)(13)向上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)斷開(kāi)，整車(chē)電器負(fù)載(4)斷電；若主控芯片(8)采集到啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)的信號(hào)，則主控芯片(8)判定該異常信號(hào)是啟動(dòng)電流信號(hào)，此時(shí)主控芯片(8)仍控制開(kāi)關(guān)部件保持導(dǎo)通不動(dòng)作。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開(kāi)關(guān)裝置，其中的開(kāi)關(guān)部件是MOS管，MOS管(9)漏極和電磁線圈(15)控制端連接；M0S管(9)源極和蓄電池(14)的負(fù)極連接；M0S管柵極和主控芯片(8)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開(kāi)關(guān)裝置，其中的電流采樣單元是電流互感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開(kāi)關(guān)裝置，其中的開(kāi)關(guān)部件是晶體管。
7.一種汽車(chē)負(fù)載短路的自動(dòng)斷電方法，適用于一種常開(kāi)型電源開(kāi)關(guān)裝置，包括有主控芯片(8)，電流采樣單元，和開(kāi)關(guān)部件， 主控芯片采集電流采樣單元和啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)和控制開(kāi)關(guān)(2)的信號(hào)； 根據(jù)采集的信號(hào)以控制開(kāi)關(guān)部件使動(dòng)靜觸點(diǎn)斷開(kāi)而實(shí)現(xiàn)負(fù)載斷電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車(chē)負(fù)載短路的自動(dòng)斷電方法， 當(dāng)主控芯片采集到的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3 )無(wú)信號(hào)且異常電流信號(hào)超出了預(yù)先設(shè)定值； 則主控芯片(8)控制開(kāi)關(guān)部件斷開(kāi)以使電磁線圈(15)回路斷電，由彈性力的作用下鋼柱(16)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)(13)向上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)斷開(kāi)，整車(chē)電器負(fù)載(4)斷電。
全文摘要
一種常開(kāi)型電源總開(kāi)關(guān)裝置，包括殼體(1)；電流采樣單元，與整車(chē)負(fù)載相連接；主控芯片(8)；動(dòng)觸點(diǎn)(13)和靜觸點(diǎn)(11)；電磁線圈(15)纏繞在鐵芯(17)上以及鋼柱(16)，其中所述電磁線圈(15)由蓄電池(14)供電，其特征在于還包括開(kāi)關(guān)部件，分別與電磁線圈(15)，主控芯片(8)相連接；電流采樣單元還分別和靜觸點(diǎn)及主控芯片相連；主控芯片(8)采集控制開(kāi)關(guān)(2)，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(3)的開(kāi)關(guān)信號(hào)和電流采樣單元的電流信號(hào)以控制開(kāi)關(guān)部件。
文檔編號(hào)H01H9/54GK102931007SQ20121041024
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)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, 李霞, 胡軼, 汪振興, 張榮俠 申請(qǐng)人:安徽江淮汽車(chē)股份有限公司