[发明专利]防止汽车蓄电池过度放电的系统

说明书

本发明涉及一种防止装备在汽车上的蓄电池被过度放电的系统，更具体地，是涉及一种从发动机停止工作时刻起延迟一段设定时间后，自动地切断蓄电池到任何电气装置的电能供给的系统。

由于大部分的控制部件被替换成电子元件，同时为了舒适与方便在汽车上增加了更多的电气装置，汽车蓄电池耗电增加的趋势超出了提高汽车蓄电池容量的技术发展速度。

通常蓄电池是由发电机的工作来充电的，除非在发动机工作时有电气装置发生了故障，否则其不会被彻底地放电。但是，除了蓄电池的自然放电外，在经过无论多小的放电电流放电有限时间之后，蓄电池在发动机不工作情况下将会被彻底地放电。

当蓄电池的剩余能量水平低于某一参考水平时，司机便不可能启动发动机了，因为没有来自蓄电池的足够电流供给。由于疏忽而造成尾灯或雾灯的用电或者长时间地使用诸如汽车音响或连接到香烟点火器插座的电气装置的任何电气装置导致不必要的电池放电，都是经常出现的问题。

因此，本发明的一个目的是提供一种系统，当发动机被停止且没有更多由发电机产生的电能时，其能够自动地切断蓄电池向许多电气装置的电能供给，因而能够防止蓄电池被过度地放电。

本发明的另一个目的是提供一种系统，其能够监控蓄电池的输出电压并且在蓄电池被过度放电之前切断电能的供给。

本发明的另一个目的是提供一种系统，其能够检测由于用户的错误而造成的蓄电池的任何可能的放电并且将这种可能性通知给用户。

根据本发明，为了实现上述的目的，提供了一种在具有一个用于产生动力的发动机和一个用于供给电能到电气装置的蓄电池的汽车中防止蓄电池被过度放电的系统。系统中包括一个用于断开/闭合一个用于从蓄电池供给电能到电气装置的电路的开关单元；一个用于监控发动机的运转且相应于发动机的运转状态产生一个信号的发动机监控单元；和一个用于根据发动机监控单元的信号输出控制开关单元的操作的控制单元。控制单元具有时间延迟装置使得开关单元从发动机停止时刻起延迟一段设定的时间后断开电路。

根据本发明，发动机监控单元可包括在发动机起动期间一被施加来自点火线圈的高压便发送预定的脉冲信号的耦合线圈，和一个将来自耦合线圈的脉冲信号输出放大且产生一个连续脉冲序列的放大器。

根据本发明，控制单元可包括第一控制单元和第二控制单元。第一控制单元可包括一个单稳态振荡器。当检测到连续的脉冲序列时，其发送一个高电平信号以闭合开关单元的电路，当没有检测到连续脉冲序列时，其发送一个低电平信号。另外，第二控制单元包括一个发送周期脉冲信号的振荡器，一个计算在第一控制单元开始发送低电平信号后从振荡器发送的脉冲信号数的第一计数器，当计算的脉冲信号数达到一个设定值后其发送周期高电平信号。一个计算在第一控制单元开始发送低电平信号后从振荡器发送的高电平信号数的第二计数器，当计算的高电平信号数达到一个设定值后其发送一个高电平信号。和一个从第二计数器输入的高电平信号产生低电平信号输出的三极管。

根据本发明，开关单元可包括一个由从第一控制单元和第二控制单元输入的信号起动的三极管，和由三极管的输出操作的用来断开/闭合用于从蓄电池向电气装置供给电能的电路的继电器。

根据本发明，防止蓄电池被过度放电的系统可另外包括一个蓄电池电压监控单元，用来监控蓄电池电压的电平。如果蓄电池电压的电平低于一个设定值时，其产生一个低电平信号以使开关单元在发动机停止工作后立即断开电路。

根据本发明，蓄电池监控单元可包括一个比较器，其用来对通过一个可变电阻检测的蓄电池电压和由齐纳二极管设定的参考电压进行比较，和当蓄电池电压输出电平低于参考电压时发送一个低电平信号。以及一个用来在比较器发送低电平信号时发光的发光二极管。

根据本发明，防止蓄电池被过度放电的系统可另外包括一个手动开关单元，其用来选择性地锁定开关单元的操作，使得电路在发动机停止工作后可以持续地保持闭合状态。

根据本发明，防止蓄电池被过度放电的系统可另外包括一个报警系统，其用来根据通过来自第一控制单元的信号检测到的发动机运转状态以及蓄电池电压监控单元、手动开关单元和放电电流监控单元的状态和模式警告可能的放电。

根据本发明，放电电流监控单元可包括一个用于检测直接连接到蓄电池的主线端之间的放电电流的电阻，用于分两级放大由电阻检测到的电流的运算放大器，和用于给运算放大器供给负电压的一个电压供给IC。