一种点火设备、装置及点火控制方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种点火设备、装置及点火控制方法。

背景技术

汽车通常采用自带的电瓶点火启动，但在日常生活中常常出现停车后操作不当，如忘记关闭车灯等情况导致待点火装置电量耗尽而无法点火启动的情况。因此，市场上出现了用于汽车应急点火的点火夹以满足用户需求，通常会在装置中设置检测模块及继电器，在检测到线路反接时控制电路断开。

然而，现有的点火夹中采用的继电器都是标准通用产品，这种继电器的弊端是使用过程中动接点易粘连在外壳上使得接点无法断开，而继电器本身不具备自我检测通断状态的功能。这使得现有的点火夹存在保护结构容易出现故障而难以被发现，容易导致点火失败，以及点火夹和待点火装置的损坏。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提出了一种可提示电压和故障，并能即时进行电路保护的点火设备、装置及点火控制方法。

具体地，本发明的点火设备包括正极连接件、负极连接件和插接组件，所述插接组件包括两个以上插接单元，所述正极连接件和所述负极连接件分别电性连接对应的插接单元；

输出保护装置，所述输出保护装置包括壳体和设置在所述壳体内部的机械驱动结构；

检测模块，用于检测所述正极连接件和所述负极连接件在待点火装置上的连接极性是否正确，若连接极性正确则为第一预设条件，若连接极性不正确则为第二预设条件；

控制模块，用于驱动所述机械驱动结构输出机械运动使所述插接组件在所述第一预设条件下能与外部电源插接，在所述第二预设条件下不能与所述外部电源插接。

在一些实施例中，所述控制模块还用于在所述插接组件断开与所述外部电源连接，且所述正极连接件和/或所述负极连接件断开与待点火装置连接时，驱动所述机械驱动结构输出机械运动使所述插接组件不能与所述外部电源插接；

或，所述控制模块还用于在所述插接组件断开与所述外部电源连接，且所述正极连接件和所述负极连接件未断开与所述待点火装置连接后，停滞预设时间后，驱动所述机械驱动结构输出机械运动使所述插接组件不能与所述外部电源插接。

具体地，若所述插接组件为插头组件，所述正极连接件和所述负极连接件分别电性连接对应的插头单元，所述壳体上设置有与所述插头组件对应的开口，所述机械驱动结构包括传动连接的驱动件和移动件；所述驱动件带动所述移动件移动，所述移动件连接所述插头组件或所述壳体，用于带动所述插头组件或所述壳体移动，使所述插头组件从所述开口露出与所述外部电源插接，或，使所述插头组件收入所述壳体不能与所述外部电源插接。

若所述插接组件为插座组件，所述输出保护装置还包括挡板，所述壳体上设置有与所述插座组件对应的开口，所述正极连接件和所述负极连接件分别电性连接对应的插座单元，所述机械驱动结构包括传动连接的驱动件和移动件，所述移动件连接所述挡板；所述驱动件带动所述移动件移动，所述移动件带动所述挡板移动，使所述插座露出与所述外部电源插接，或，使所述挡板遮挡所述插座使所述插座不能与所述外部电源插接。使用者能够直观地通过输出保护装置的结构形态对点火设备的通断状态进行判断。

优选地，所述驱动件为电机，所述移动件为齿条，所述电机的输出端连接有齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合，所述电机驱动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述齿条移动；

或，所述机械驱动结构还包括一组蜗轮蜗杆，所述驱动件为电机，所述移动件为齿条，所述电机输出端连接所述蜗杆，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述齿条与所述蜗轮啮合，所述电机驱动所述蜗杆转动，所述蜗杆带动所述蜗轮转动，所述蜗轮带动所述齿条移动。

所述移动件连接所述插头组件或所述壳体的具体结构为：所述所述壳体包括主体和活动部，所述开口设置在所述活动部上，所述移动件连接所述活动部，所述移动件带动所述活动部相对于所述插头组件移动，使所述插头组件从所述开口露出或收入所述壳体。或者，所述移动件连接所述插头组件，所述移动件带动所述插头组件移动，使所述插头组件从所述开口露出或收入所述壳体。

在一些实施例中，点火设备还包括LED模组，所述LED模组连接所述检测模块，用于指示所述检测模块的检测结果。例如，在检测到不同的电源连接状态时发出不同颜色的光，以便于使用者根据LED模组的提示对点火设备的连接状态进行判断，当连接方式错误时能够及时调整。和/或，还包括显示模组，所述显示模组连接所述检测模块，用于显示电压，和/或，显示所述正极连接件及所述负极连接件所连接的所述待点火装置中的一种或多种的极性。使用者能够更加直观地通过显示模组显示的信息了解点火设备的使用情况，能够在连接错误时更加快捷地发现并解决问题。优选地，还设置有电池，所述电源与所述检测模块、所述控制模块、所述正极连接件、所述负极连接件及所述输出保护装置形成电流回路，用于对所述检测模块和所述控制模块供电；优选地，所述电池连接有充电接口，使所述点火设备还能够单触作为检测工具使用。在一些实施例中，所述正极连接件为正极点火夹子，所述负极连接件为负极点火夹子。

本发明还提供了一种点火装置包括上述点火设备和外部电源，所述外部电源上设置有与所述插头组件对应的输出端。外部电源为点火设备提供电源以便使用。

本发明还提供了一种点火控制方法，使用上述点火设备进行点火判断，所述点火控制方法包括：

获取所述检测模块的检测信息；

判断所述正极连接件和所述负极连接件在所述待点火装置上的连接极性是否正确，所述控制模块控制所述机械驱动结构调整所述输出保护装置的状态，包括：所述插接组件在所述第一预设条件下能与所述外部电源插接；所述插接组件在所述第二预设条件下不能与所述外部电源插接。

优选地，还包括：所述显示模组和/或所述LED模组指示所述检测模块的检测结果。

具体地，插接组件和壳体相对位置的初始状态为所述插头组件在所述壳体内部，或所述插座组件被所述挡板遮挡时，所述“所述控制模块控制所述机械驱动结构调整所述输出保护装置的状态”包括：所述正极连接件和所述负极连接件在所述待点火装置上的连接极性正确，启动所述驱动件带动所述插头组件露出所述壳体，或，带动所述挡板移动使所述插座组件露出；所述正极连接件和所述负极连接件在所述待点火装置上的连接极性错误，所述驱动件不工作。

在一些实施例中，所述“所述控制模块控制所述机械驱动结构调整所述输出保护装置的状态”还包括：在所述插接组件断开与所述外部电源连接，且所述正极连接件和/或所述负极连接件断开与待点火装置连接时，驱动所述机械驱动结构输出机械运动使所述插接组件不能与所述外部电源插接；

或，在所述插接组件断开与所述外部电源连接，且所述正极连接件和所述负极连接件未断开与所述待点火装置连接后，停滞预设时间后，驱动所述机械驱动结构输出机械运动使所述插接组件不能与所述外部电源插接。

所述“所述显示模组和/或所述LED模组指示所述检测模块的检测结果”包括：所述显示模组显示电压，和/或，显示所述正极连接件及所述负极连接件中的一种或多种的极性；所述LED模组根据所述检测结果发出不同颜色的光。

综上所述，本发明的点火设备通过机械驱动结构调节点火设备的通断，在点火设备连接时及时断开连接。LED模组及显示模组的设置能够对点火设备与汽车电源的连接状态进行提示，该点火设备还能够单触作为检测工具使用。本发明的点火装置只有当点火设备与汽车电源连接正确时才能够与外部电源连接，避免出现错误连通导致点火设备及待点火装置损坏的情况。应用本发明的点火设备进行点火能够在点火设备连接错误时及时断开连接，能够实时获取点火设备及汽车电源的相关信息，令使用者明确故障原因以便及时做出调整。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的点火设备的结构示意图；

图2为本发明的点火设备的输出电源控制具体电路图；

图3为本发明的点火设备的充电接口电路的电路结构示意图；

图4为本发明的点火设备的充电控制电路的电路结构示意图；

图5为本发明的点火设备的微控制单元的电路结构示意图；

图6为本发明的点火设备的控制开关的电路结构示意图；

图7为本发明的点火设备的LCD的电路结构示意图；

图8为本发明的点火设备的低压差线稳压器的电路结构示意图；

图9为本发明的点火设备的蜂鸣器的电路结构示意图；

图10为本发明的点火设备的整体控制原理图；

图11为输出保护装置的结构示意图；

图12为输出保护装置的另一结构示意图；

图13为输出保护装置的又一结构示意图；

图14为输出保护装置的又一结构示意图；

图15为点火设备的插接组件与外部电源连接状态示意图；

图16为本发明的点火控制方法的工作流程示意图。

附图标记：

11-正极连接件；12-负极连接件；2-插接组件；3-输出保护装置；31-驱动件；32-移动件；33-齿轮；34-蜗轮；35-蜗杆；36-挡板；4-活动部；5-外部电源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种具备检测电压和故障的功能，并能够进行电路保护的智能点火设备、装置及点火控制方法。

实施例1

参见说明书附图1，本发明的点火设备包括正极连接件11、负极连接件12、检测模块、插接组件2、控制模块和输出保护装置3。其中，插接组件2包括两个以上插接单元，正极连接件11和负极连接件12分别电性连接对应的插接单元；输出保护装置3包括壳体和设置在壳体内部的机械驱动结构，壳体上设置有与插接组件2对应的开口。具体地，插接组件2可以是插头组件，正极连接件11和负极连接件12分别电性连接对应的插头单元，机械驱动结构用于带动插头组件或壳体移动，使插头组件从开口露出或收入壳体。或者，插接组件2是插座组件，正极连接件11和负极连接件12分别电性连接对应的插座单元，机械驱动结构连接有挡板，用于带动挡板移动，使插座组件露出或使挡板遮挡插座组件。

检测模块用于检测正极连接件11和负极连接件12在待点火装置上的连接极性是否正确，若连接极性正确则为第一预设条件，若连接极性不正确则为第二预设条件。检测模块与正极连接件11、负极连接件12、控制模块、输出保护装置3和插头组件形成的电流回路，可以有多种具体设置方式，例如，设置在正极连接件11与插接组件之间，或设置在负极连接件12与插接组件之间，还可以设置在输出保护装置3的壳体内。控制模块用于控制机械驱动结构输出机械运动使插接组件2在第一预设条件下能与外部电源插接，在第二预设条件下不能与外部电源插接。

在本实施例中，正极连接件11为正极点火夹子，负极连接件12为负极点火夹子，检测模块包括判断模块MCU(微控制单元)。检测模块进行检测电压，通过MCU判断正极连接件11和负极连接件12在待点火装置上的连接极性是否正确得到连接方式是否正确的判断结果，如果是则控制输出保护装置3使插头组件露出壳体，或使插座组件露出以实现开关连通；如果否，则控制输出保护装置3使插头组件收入壳体或使挡板遮挡插座组件实现断开开关连通。使用者能够直观地通过输出保护装置3的结构形态对点火设备的通断状态进行判断。例如，正极连接件11和负极连接件12连接待点火装置时，MCU对待点火装置的正负极是否与点火设备的预置信息匹配判断电源是否正接，还可以可根据检测模块所检测到的电压判断正极连接件11与负极连接件12的连接状态，包括是否成功连接在待点火装置上，或者是否出现短路的情况。若连接极性正确，则控制输出保护装置3实现开关连通；若连接极性不正确，则控制输出保护装置3断开开关连通以避免由于反接、短路导致待点火装置损坏。

在一些实施例中，点火设备还包括LED模组，LED模组连接检测模块，用于根据点火设备的连接状态发出不同颜色的光，对点火设备的连接状态进行提示。例如，在检测到电源反接时LED模组发出黄光，检测到短路时发出红光，当电源连接正确点火设备能够正常使用时发出绿光。使用者能够根据LED模组的提示对点火设备的连接状态进行判断，当连接方式错误时能够及时做出相应的调整以使点火设备正确连接。

优选地，还包括显示模组。在一些实施例中，还包括蜂鸣器。参见图2至图10，为本发明的点火设备的具体电路图。显示模组和蜂鸣器均与检测模块连接，显示模组用于显示电压大小，和/或，显示正极连接件11及负极连接件12中的一种或多种的极性，使用者能够更加直观地通过显示模组显示的信息了解点火设备的使用情况，能够在连接错误时更加快捷地发现并解决问题；在MCU判断检测结果为连接方式错误时驱动蜂鸣器报警以提示用户。具体地，显示模组可以为LCD模组、液晶显示器或数码管等具有显示功能的器件。

进一步，点火设备上还设置有电池，电池与检测模块、控制模块、正极连接件11、负极连接件12及输出保护装置3形成电流回路，用于对检测模块和控制模块供电。优选地，电池还连接有充电接口和充电控制模块，充电控制模块能够对电池进行充电控制。使点火设备还能够单触作为检测工具使用。在一个具体的实施例中，充电接口为USB接口。

实施例2

本实施例提供了一种点火装置，包括如实施例1所述的点火设备和外部电源，外部电源上设置有与点火设备的插接组件2对应的输出端。应用本实施例的点火装置进行点火时，将正极连接件11和负极连接件12与待点火装置连接，检测模块进行电压检测，MCU根据电压对点火设备是否反接、短路进行判断，显示模组显示检测得到的电压数据、正极连接件11及负极连接件12所连接的待点火装置的极性以及MCU的判断结果。

插接组件2与输出保护装置3的初始状态为插头组件在输出保护装置3的壳体内或插座组件的初始状态为插座组件被挡板遮挡，当判断结果为连接正确时，输出保护装置3的驱动件31启动带动移动件32进行运动使插头组件露出壳体或驱动件31启动带动移动件32移动使插座组件露出能够与外部电源连接；点火完成后输出保护装置3复位：使用者断开点火设备与外部电源的连接，驱动件31启动使插头组件收进壳体内部或驱动件31启动使插座组件被挡板遮挡；当判断结果为连接错误时，驱动件31不工作，使插接组件2无法与外部电源连接，蜂鸣器报警以提示使用者。

输出保护装置3的复位具体包括两种复位模式：(1)在插接组件2断开与外部电源连接，且正极连接件11和/或负极连接件12断开与待点火装置连接时，即MCU检测到点火设备的输入端(插接组件2)电压转为初始状态(0)，且输出端(正极连接件11、负极连接件12)电压转为初始状态(0)，驱动机械驱动结构输出机械运动使插接组件2不能与外部电源插接。

(2)插接组件2断开与外部电源连接，且正极连接件11和负极连接件12未断开与待点火装置连接后，即MCU检测到输入端电压转为初始状态(0)，且输出端有电压，停滞预设时间后输出保护装置3复位，点火设备归于不可与外部电源连接的状态。预设时间用于使用者重新连接外部电源，优选地，预设时间为3秒。输出保护装置3能够起到避免短路、反接的错误连接方式所产生大电流火花现象，避免造成车辆安全事故，且能够即时保护车身敏感电子配件不被损坏。

参见说明书附图11，插头组件位于壳体内部，壳体包括主体和活动部4，活动部4上设置有与插头组件对应的开口，主体和活动部4能够相对移动。驱动件31传动连接移动件32，移动件32连接活动部4。其中，驱动件31为电机，移动件32为齿条，电机的输出端连接有齿轮33，齿轮33与齿条啮合。电机启动时驱动齿轮33转动，基于齿轮33与齿条的啮合带动齿条移动，从而实现活动部4的移动。应用点火装置时，若MCU判断夹头与待点火装置的连接正确，则驱动驱动件31转动从而带动移动件32运动，进而实现壳体活动部4移动，使插头组件露出壳体，能够与外部电源连接。

参见说明书附图12，插头组件位于壳体内部，壳体上设置有与插头组件对应的开口，驱动件31传动连接移动件32，移动件32连接插头组件。应用点火装置时，若MCU判断正极连接件11和负极连接件12在待点火装置上的连接极性正确，则驱动驱动件31转动从而带动移动件32运动，进而带动插头组件移动，使插头组件露出壳体，能够与外部电源连接。其中，驱动件31为电机，移动件32为齿条，机械驱动结构还包括一组蜗轮34和蜗杆35，蜗杆35连接电机的输出端，蜗轮34设置在蜗杆35与齿条之间，蜗杆35与蜗轮34啮合，蜗轮34与齿条啮合。电机驱动蜗杆35转动，基于蜗轮34与蜗杆35的啮合，蜗杆35带动蜗轮34转动；基于蜗轮34与齿条的啮合，蜗轮34带动齿条移动，从而实现插头组件的移动。

优选地，插头组件的两个插头单元分别设置为不同的形状，具体可以是：圆形、正方形、长方形、三角形、椭圆形、多边形等。在一个具体的实施例中，连接正极连接件的插头单元为圆形，连接负极连接件的插头单元为正方形。也可以是，连接正极连接件的插头单元为三角形，连接负极连接件的插头单元为椭圆形。将插头的两个插头单元设置为不同的形状有助于区分单个插头单元所连接的连接件的极性，防止极性连接错误。进一步，插头单元和与其连接的插座上的插座单元形状相对应，例如，当连接正极连接件的插头单元为圆形，连接负极连接件的插头单元为正方形时，只有插座单元的正极插口形状为圆形，插座单元的负极插口形状为正方形的插座能够与其插接。只有极性相同的插头单元与插座单元才能够插接，避免极性连接错误。

参见说明书附图13，插座组件位于壳体内部，壳体上设置有与插座组件对应的开口，驱动件31传动连接移动件32，移动件32连接挡板36，插座组件被挡板36遮挡。其中，驱动件31为电机，移动件32为齿条，电机的输出端连接有齿轮33，齿条连接挡板36朝向电机的一侧，齿轮33与齿条啮合。电机启动时驱动齿轮33转动，基于齿轮33与齿条的啮合带动齿条移动，从而实现挡板36的移动。可选地，机械驱动结构还可以包括一组蜗轮和蜗杆。电机的输出端连接蜗杆，蜗杆与设置在壳体底部的蜗轮啮合，蜗轮与齿条啮合，齿条连接挡板36朝向壳体底部的一侧。电机驱动蜗杆转动，基于蜗轮与蜗杆的啮合，蜗杆带动蜗轮转动，基于蜗轮与齿条的啮合，蜗轮带动齿条移动，从而带动挡板36移动。

参见说明书附图14，在一些实施例中，驱动件31为电机，移动件32为齿轮，电机的输出端连接有齿轮33，移动件32连接挡板36朝向壳体内部的一侧，齿轮33与移动件32啮合。电机启动时驱动齿轮33转动，基于齿轮33与移动件32的啮合带动移动件32转动，从而实现挡板36的转动。

应用点火装置时，若MCU判断正极连接件11和负极连接件12在待点火装置上的连接极性正确，则驱动驱动件31转动从而带动挡板36移动，使插座组件露出，能够与外部电源连接。参见说明书附图15，为插接组件与外部电源5连接状态的示意图。

优选地，插座组件的两个插座单元分别设置为不同的形状，具体可以是：圆形、正方形、长方形、三角形、椭圆形、多边形等。在一个具体的实施例中，连接正极连接件的插座单元为圆形，连接负极连接件的插座单元为正方形。也可以是，连接正极连接件的插座单元为三角形，连接负极连接件的插座单元为椭圆形。将插座的两个插座单元设置为不同的形状有助于区分单个插座单元所连接的连接件的极性，防止极性连接错误。进一步，插座单元和与其连接的插头上的插头单元形状相对应，例如，当连接正极连接件的插座单元为圆形，连接负极连接件的插座单元为正方形时，只有插头单元的正极插脚形状为圆形，插头单元的负极插脚形状为正方形的插头能够与其插接。只有极性相同的插座单元与插头单元才能够插接，避免极性连接错误。

实施例3

本实施例提供了一种点火控制方法，使用如实施例1所述的点火设备进行点火。参见说明书附图16，该方法的具体工作流程如下：

当正极连接件11和负极连接件12连接待点火装置后，获取检测模块的检测信息。其中，检测信息包括电压大小、正极连接件11和负极连接件12所连接的待点火装置的极性等信息。

判断正极连接件11和负极连接件12在待点火装置上的连接极性是否正确，控制模块控制机械驱动结构调整输出保护装置3的状态，包括：插接组件2在第一预设条件下能与外部电源插接；插接组件2在第二预设条件下不能与外部电源插接。

其中，控制模块控制机械驱动结构调整输出保护装置3的状态具体为：正极连接件11和负极连接件12在待点火装置上的连接极性正确，插接组件2在第一预设条件下能与外部电源插接，即控制插头组件露出壳体，或，控制挡板36移动使插座组件露出；正极连接件11和负极连接件12在待点火装置上的连接极性错误，插接组件2在第二预设条件下不能与外部电源插接，即控制插头组件收入壳体，或，控制挡板36移动遮挡插座组件。

显示模组和/或LED模组、蜂鸣器等提示检测模块的检测结果。提示检测模块的检测结果可以是：LED模组根据预设信息发出不同颜色的光，蜂鸣器在连接错误时进行报警提示。例如，正极连接件11和负极连接件12在待点火装置上的连接极性正确，LED模组发出绿光；正极连接件11和负极连接件12在待点火装置上的连接极性错误，控制输出保护装置3断开开关连通，LED模组发出黄光，蜂鸣器报警。

在一些实施例中，控制模块控制机械驱动结构调整输出保护装置3的状态还包括：点火设备与外部电源的连接断开后输出保护装置3复位，包括：在插接组件2断开与外部电源连接，且正极连接件11和/或负极连接件12断开与待点火装置连接时，即MCU检测到点火设备的输入端(插接组件2)电压转为初始状态(0)，且输出端(正极连接件11和负极连接件12)电压转为初始状态(0)，驱动机械驱动结构输出机械运动使插接组件2不能与外部电源插接。

或，插接组件2断开与外部电源连接，且正极连接件11和负极连接件12未断开与待点火连接后，即MCU检测到输入端电压转为初始状态(0)，且输出端有电压，停滞预设时间后输出保护装置3复位，点火设备归于不可与外部电源连接的状态。预设时间用于使用者重新连接外部电源，优选地，预设时间为3秒。

综上所述，本发明提供的点火设备通过机械驱动结构调节点火设备的通断，能够在点火设备连接错误时及时断开连接，能够起到避免短路、反接的错误连接方式所产生大电流火花现象，避免造成车辆安全事故，能够即时保护车身敏感电子配件不被损坏，且使用者能够直观地通过输出保护装置的结构形态对点火设备的通断状态进行判断。LED模组及显示模组能够根据检测模块对点火设备与待点火装置的连接状态进行提示，该点火设备还能够单触作为检测工具使用。本发明的点火装置只有当点火设备与待点火装置连接正确时才能够与外部电源连接，避免出现错误连通导致点火夹及待点火装置损坏的情况。应用本发明的点火设备进行点火能够在点火设备连接错误时及时断开连接，能够实时获取点火设备及待点火装置的相关信息，令使用者明确故障原因以便及时做出调整。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，除了以上实施例以外，还可以具有不同的变形例，以上实施例的技术特征可以相互组合，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。