智能电瓶夹状态检测电路及其工作方法

技术领域

本发明涉及电瓶夹，更具体地说是指智能电瓶夹状态检测电路及其工作方法。

背景技术

电瓶夹是一种电极夹子，用于在启动电源为汽车电瓶充电时，作为启动电源和汽车电瓶的连接线，其中，电瓶夹的正极电瓶夹子用于夹紧汽车电瓶的负极，电瓶夹的负极电瓶夹子用于夹紧汽车电瓶的正极，电瓶夹的另一侧接口插入启动电源的接口。当电瓶夹上的蓝灯常亮后，就可以启动汽车。

现有技术对智能电瓶夹的状态检测是通过光耦反馈电路来检测电瓶夹是否短路，电瓶夹正接检测电路检测电瓶夹是否正确接线，电瓶夹反接检测电路检测电瓶夹是否接线错误。这种检测方式供电电压来自于电瓶，如果电瓶亏电电压比较低时，就无法进行检测，如果电瓶电量足，电瓶夹短路的情况下会引起电火花，存在安全隐患。

因此，有必要设计一种新的电路，实现有效地检测电瓶夹的实时状态，并安全性高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供智能电瓶夹状态检测电路及其工作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：智能电瓶夹状态检测电路，包括控制单元、主控单元、电源单元以及状态检测单元，所述电源单元，用于提供电压；所述控制单元，用于将所述电源单元提供的电压进行限定功率处理并传输至电瓶夹；所述状态检测单元，用于检测电瓶夹的状态，并形成检测信号；所述主控单元，用于接收所述检测信号，并对所述控制单元进行控制。

其进一步技术方案为：所述主控单元包括主控芯片U1。

其进一步技术方案为：所述主控芯片U1的型号为HT66F3185。

其进一步技术方案为：所述电源单元包括供电电源。

其进一步技术方案为：所述控制单元包括MOS管Q1以及MOS管Q3，所述MOS管Q3的栅极与所述主控芯片U1连接，所述MOS管Q3的漏极与所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏极与所述供电电源连接；所述MOS管Q1的源极与所述电瓶夹连接。

其进一步技术方案为：所述MOS管Q3的源极接地，所述MOS管Q3的栅极与所述主控芯片U1之间连接有电阻R8。

其进一步技术方案为：所述MOS管Q1的漏极通过电阻R4与所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的源极通过二极管D1与所述状态检测单元连接，所述二极管D1与所述MOS管Q1的源极之间连接有电阻R1。

其进一步技术方案为：所述状态检测单元包括三极管Q2以及光耦芯片U1，所述三极管Q2的基极连接有二极管D5以及电阻R9，所述电阻R9的一端接地，所述三极管Q2的集电极与所述主控芯片U1连接，所述三极管Q2的发射极接地；所述光耦芯片U1与所述主控芯片U1连接，所述光耦芯片U1与所述电瓶夹连接；所述光耦芯片U1连接有电阻R6，所述电阻R6与所述二极管D5连接，所述电瓶夹与所述控制单元之间连接有电阻R3以及二极管D3，所述二极管D3与所述二极管D5连接。

其进一步技术方案为：所述控制单元与所述电瓶夹之间还连接有电阻R2，所述电阻R2的另一端连接有电阻R7，所述电阻R7的另一端连接有一端接地的二极管D4，所述电阻R7并联有电容C1，所述主控芯片U1连接于所述电阻R2以及所述电阻R7之间。

本发明还提供了智能电瓶夹状态检测电路的工作方法，包括：

电源单元提供电压；控制单元在主控单元的控制下，将所述电源单元提供的电压进行限定功率处理并传输至电瓶夹；状态检测单元检测电瓶夹的状态，并形成检测信号；主控单元接收所述检测信号并进行分析。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过在电源单元以及电瓶夹之间设置控制单元，控制单元在主控单元的控制下，对电源单元输入至电瓶夹的电压进行限定功率的处理，确保整个电路的安全性，且采用对称式设计的状态检测单元进行电瓶夹状态检测，实现有效地检测电瓶夹的实时状态，并安全性高。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明具体实施例提供的智能电瓶夹状态检测电路的示意性框图；

图2为本发明具体实施例提供的智能电瓶夹状态检测电路的具体电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

如图1～2所示的具体实施例，本实施例提供的智能电瓶夹状态检测电路，可以运用于汽车启动电源、便携式移动储能电源、智能排插、智能插座的电瓶夹状态检测过程中，实现有效地检测电瓶夹的实时状态，并安全性高。

请参阅图1，上述的智能电瓶夹状态检测电路，包括控制单元10、主控单元20、电源单元30以及状态检测单元40，电源单元30，用于提供电压；控制单元10，用于将电源单元30提供的电压进行限定功率处理并传输至电瓶夹；状态检测单元40，用于检测电瓶夹的状态，并形成检测信号；主控单元20，用于接收检测信号，并对控制单元10进行控制。

控制单元10对电源单元30输入到电瓶夹的电压进行限定功率处理，即使后级短路、电压高或者电压低都不会产生安全隐患，安全性高，另外，状态检测单元40是一种对称式的电夹状态检测电路，从而很精准实现对电夹的短路、正接、反接状态的检测。

在一实施例中，请参阅图2，上述的主控单元20包括主控芯片U1。

在本实施例中，主控芯片U1的型号为但不局限于HT66F3185，其中，主控芯片U1用于控制上述的控制单元10的工作，并用于接收状态检测单元40的检测信号，并及时输出对应的提示信号至提示单元进行提示。

在一实施例中，上述的智能电瓶夹状态检测电路还包括提示单元，用于根据主控单元20输出的提示信号进行对应状态的提示。

在一实施例中，上述的电源单元30包括供电电源，该供电电源通过接口J1输入电压。

在一实施例中，请参阅图2，上述的控制单元10包括MOS管Q1以及MOS管Q3，所述MOS管Q3的栅极与所述主控芯片U1连接，所述MOS管Q3的漏极与所述MOS管Q1的栅极连接，所述MOS管Q1的漏极与所述供电电源连接；所述MOS管Q1的源极与所述电瓶夹连接。

主控芯片U1通过控制MOS管Q3的导通和截断，实现MOS管Q1的导通和截断，实现对供电电源输出的电压进行限定功率的处理，再输入至电瓶夹，限定功率式输出电压，即使后级短路、电压高或者电压低，输入电瓶夹的电压始终稳定，都不会产生安全隐患，安全性高。

在一实施例中，请参阅图2，MOS管Q3的源极接地，所述MOS管Q3的栅极与所述主控芯片U1之间连接有电阻R8。

在一实施例中，请参阅图2，上述的MOS管Q1的漏极通过电阻R4与所述MOS管Q1的栅极连接，MOS管Q1的源极通过二极管D1与状态检测单元40连接，所述二极管D1与所述MOS管Q1的源极之间连接有电阻R1。

在一实施例中，请参阅图2，上述的状态检测单元40包括三极管Q2以及光耦芯片U1，所述三极管Q2的基极连接有二极管D5以及电阻R9，所述电阻R9的一端接地，所述三极管Q2的集电极与所述主控芯片U1连接，所述三极管Q2的发射极接地；所述光耦芯片U1与所述主控芯片U1连接，所述光耦芯片U1与所述电瓶夹连接；所述光耦芯片U1连接有电阻R6，所述电阻R6与所述二极管D5连接，所述电瓶夹与所述控制单元10之间连接有电阻R3以及二极管D3，所述二极管D3与所述二极管D5连接。

在一实施例中，光耦芯片U1的一个端脚接地。光耦芯片U1的一个端脚连接在电阻R2与二极管D1之间。

电阻R5、电阻R6、二极管D3、电阻R3、二极管D5以及电阻R9形成对称式检测电路，可以检测电瓶夹的对应状态如正接、反接、短路等状态。

具体的，上述的电阻R3与二极管D1连接。

在一实施例中，请参阅图2，上述的控制单元10与所述电瓶夹之间还连接有电阻R2，所述电阻R2的另一端连接有电阻R7，所述电阻R7的另一端连接有一端接地的二极管D4，所述电阻R7并联有电容C1，所述主控芯片U1连接于所述电阻R2以及所述电阻R7之间。

上述的主控芯片U1与电阻R2之间连接有一端与供电电源连接的二极管D2。

设置电阻R2以及电阻R7，可实现对电瓶夹的电压的检测。

在本实施例中，上述的MOS管Q2的型号为但不局限于2N7002K；上述涉及的三极管的型号为但不局限于3904；上述涉及的二极管的型号为但不局限于IN4148WS。另外，光耦芯片U1的型号为但不局限于PC817。

上述的智能电瓶夹状态检测电路，通过在电源单元30以及电瓶夹之间设置控制单元10，控制单元10在主控单元20的控制下，对电源单元30输入至电瓶夹的电压进行限定功率的处理，确保整个电路的安全性，且采用对称式设计的状态检测单元40进行电瓶夹状态检测，实现有效地检测电瓶夹的实时状态，并安全性高。

在一实施例中，上述的智能电瓶夹状态检测电路的工作方法，包括：

电源单元30提供电压；控制单元10在主控单元20的控制下，将电源单元30提供的电压进行限定功率处理并传输至电瓶夹；状态检测单元40检测电瓶夹的状态，并形成检测信号；主控单元20接收检测信号并进行分析。

需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述智能电瓶夹状态检测电路的工作方法的具体实现过程，可以参考前述的智能电瓶夹状态检测电路实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。