[实用新型]一种电池隔离器

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车电子。

背景技术

许多重型车辆，特别是特种用途的重型车辆，如救援车、越野车，由于整车用电功率较大，都需要使用双电池供电，用于辅助起动或为车载设备提供电源。如采用双电池供电，在车辆上需要使用隔离器对两组电池进行隔离。目前，隔离方式基本都是采用简单的功率二极管进行隔离。该方式将两组电池通过二极管完全物理隔离，发电机通过二极管对电池直接充电。这种方式结构简单，但是不能解决双电池在使用过程中出现的电量不均衡、过量充电、辅助起动操作复杂等问题。由于重型车辆电器负载功率较高，这些问题在需要使用双电池供电的重型车辆上显得更加突出。随着汽车电子技术的发展及大功率固态继电器的应用，使得针对重型车辆原有电池隔离器的不足进行改进成为可能。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种适用于重型车辆的智能电池隔离器。具体提供一种电池隔离器，其内部主要包括3个固态继电器，两个功率二极管，一微控制器，其中，两个功率二极管的正极连接在一起与外部发电机连接；第一功率二极管的负极连接第一固态继电器的第一触点，与第一固态继电器的第一触点能够触点接通的第一固态继电器的第二触点连接起动电池的正级，第二功率二极管的负极连接第二固态继电器的第一触点，与第二固态继电器的第一触点能够触点接通的第二固态继电器的第二触点连接辅助电池的正级，进而构成充电线路；

第一固态继电器的第一触点连接第三固态继电器的第一触点，与第三固态继电器的第一触点能够触点接通的第三固态继电器的第二触点连接第二固态继电器的第一触点；

微控制器采集外部发电机发电指示信号、起动电池的电压信号、辅助电池的电压信号、外部起动信号、外部强制隔离开关信号，进而输出控制信号给3个固态继电器，以控制两组电池的充电线路以及电池间的隔离与连通。

所述辅助电池连接外部车载设备，以提供电能给车载设备。

所述的微控制器外接一指示灯以用于指示电池隔离器状态。

智能电池隔离器内部的微控制器通过采集发电机发电状态信号及各组电池的电压，结合固态继电器及功率二极管的应用，自动控制两组电池的充电线路及电池间的隔离与连通。智能电池隔离器实现了双电池电量的自动均衡，避免了电池的过量充电及亏电，提高了电池寿命，实现了辅助起动自动控制，并可以提升重型车辆在冬季的起动性能。在重型车辆上，特别是特种重型车辆上具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图

具体实施方式

结合附图作进一步的具体说明。

重型车辆智能电池隔离器1内部主要由3个固态继电器2、4、5，两组并联的功率二极管3及微控制器系统6组成。考虑到重型车辆发电机功率，固态继电器及二极管额定工作电流为120A。发电机通过二极管及固态继电器的30、87触点分别连接起动电池及辅助电池的正级，构成充电线路。固态继电器的85、86控制触点由微控制器6控制。微控制器采集发电机发电指示信号及起动电池、辅助电池的电压信号、起动信号、强制隔离开关7信号，通过内部程序逻辑运算，对固态继电器2、4、5进行控制，从而实现电池智能隔离，微控制器系统6外接一指示灯8以用于指示电池隔离器状态。

电池智能隔离控制逻辑描述如下：当发电机发电指示信号有效（发电机正在发电时），微控制器6控制固态继电器4处于关断状态（30、87触点不接通）。由于二极管组3的单项导通特性，此时双电池处于完全隔离状态。发电机可通过二极管对电池进行独立充电。当电池电压<24V时，微控制器6控制固态继电器2或5接通（30、87触点接通），对电池进行充电。当电池电压>27V时，微控制器6控制固态继电器2或5关断（30、87触点不接通），发电机不再对电池进行充电。此功能可以避免发电机对电池过量充电。当发电机发电指示信号无效（发电机不发电时），为了能向车载设备提供更多的电能，微控制器6比较起动电池与辅助电池的电压。当辅助电池电压与起动电池电压均<24V，且起动电池电压>23V时，微控制器6控制固态继电器4接通（30、87触点接通）。此时起动电池与辅助电池连通，起动电池容量远高于辅助电池容量，可以为车载设备临时提供一定电能。当电池电压<23V时，微控制器6控制固态继电器4关断（30、87触点不接通），以维持基本的起动电能。此功能可以使双电池实现电量的自动均衡。电池智能隔离器智能化的另一项重要功能是起动辅助功能。当微控制器6接收到起动信号时，起动电池电压<23V,且辅助电池电压大于起动电池电压，微控制器6控制固态继电器4接通（30、87触点接通）。此时起动电池与辅助电池连通，辅助电池与起动电池一起为起动机提供电源，保证车辆的起动。电池智能隔离器的辅助起动功能可以在一定程度上提升冬季重型车辆的起动性能。在某些特殊的情况下，如某些车载设备对电源品质要求较高，需要避免起动电池的电源干扰。如某些车载设备对冬季起动过程中起动电池过低的电压敏感（极端严寒条件下，车辆起动时起动电池电压<9V）,容易导致车载设备异常工作。在这些情况下，可以接通强制隔离开关7。此时，微控制器6会控制固态继电器4在任何情况下都不会接通，保证辅助电池的独立隔离。