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双电压无电弧转换控制器制造技术

技术编号:3355044 阅读:271 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术是用于柴油车12V/24V电压供电系统的双电压无电弧转换控制器。它的壳体内具有包括时基电路、门控电路、计数电路、译码电路及驱动电路构成的数字程序控制芯体。其输入信号由启停开关产生,其输出信号去控制柴油车电压转换继电器和启动机继电器的工作状态,使柴油车两蓄电池在并联→串联和串联→并联转换过程中无电流通过电压转换继电器触点,有效地克服了现有单一串并联转换技术大电流多触点转换可靠性差、电压转换继电器寿命无保证的缺点。(*该技术在2003年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及柴油车供电系统的一种转换12V/24V电压的控制器,它与柴油车的预热启动开关、电压转换继电器及启动机继电器配合使用。现有在柴油车供电系统中转换12V/24V电压是由电压转换继电器(即电源启动转换继电器)来实现(参见《汽车电器》杂志92年第5期中“柴油轻型客车电源启动电路探讨”一文)。其启动时,转换继电器将两只12V蓄电池组由并联直接转换成串联,并接通启动机电路以24V供电;非启动状态时,自动恢复两蓄电池组的并联,满足12V充电、用电需要。这种单一串并联转换技术虽能进行两种电压转换,但因电压转换继电器触点多,启动时启动电流达400A以上,易致电压启动转换继电器触点严重打火、电弧、烧灼,故存在着双电压转换可靠性差、电压转换继电器使用寿命难以保证的缺点。本技术的目的意在克服上述单一串并联转换技术的不足,设计了一种使12V/24V两种电压转换可靠性高、保证电压转换继电器使用寿命的双电压无电弧转换控制器。本技术的目的是这样来实现在柴油车供电系统的电压转换继电器和蓄电池组及启动机继电器上连接有双电压无电弧转换控制器。该控制器由壳体和在壳体内的数字程序控制芯体构成。数字程序控制芯体包括时基电路、门控电路、计数电路、译码电路及驱动电路。其程序启停信号由柴油车预热启动开关产生,输出信号去控制电压转换继电器和启动机继电器的工作状态,将两只12V蓄电池由并联转换为串联,并接通启动机电路以24V供电,使柴油车两蓄电池组在并→串联和串→并联连接方式转换过程中无电流通过电压转换继电器触点,不产生电弧和烧灼现象,从而达到了本技术的目的。时基电路由自激振荡器和波形整形器组成,其振荡器输出的脉冲周期至少为电压转换继电器吸合时间的4倍。门控电路由反相器和与非门及预热启动开关等组成。计数电路为双时钟二——十进制可逆计数器。译码电路由二——十进制10线译码器和与非门组成。驱动电路由功率复合三极管组成。以下将要结合附图详述的本技术实施例,可有效地解决柴油车中12V/24V两种电压供电系统大电流多触点转换的可靠性问题,保证了电压转换继电器使用寿命接近其机械寿命。本技术由于采用了大中规模数字集成块组装,故元器件用量少,成本低、结构简单、制作容易及安装调试、使用、维修方便等优点。附图说明图1为本技术的方框图。图2为本技术的外形结构示意图。图3为图1的一种具体电路原理图。图4为图3用于柴油车12V/24V供电系统的连接示意图。实施例参见图1、图2、图3,本控制器的壳体2内具有数字程序控制芯体。数字程序控制芯体由时基电路、门控电路、计数电路、译码电路、驱动电路构成。其时基电路由反相器IC1-1、IC1-2,电阻R4、电容C2组成的多谐自激振荡器和作波形整形的反相器IC1-3组成;门控电路由反相器IC1-4、IC1-5和与非门IC2-1、IC2-2、IC5-2及开关KQ(KQ为柴油车预热启动开关,即驾驶员操作钥匙)、电阻R1、R2组成;计数电路为双时钟BCD(二——十进制)可逆计数器IC3;译码电路由BCD-10线译码器IC4和反相器IC1-6、与非门IC5-1、IC5-2、IC2-3、IC5-3、IC5-4组成;驱动电路由功率复合三极管BG1-BG3组成。并在计数器IC3上接有由电阻R3、电容C1组成的微分电路作清“0”信号,在电源VCC(VCC由柴油车12V蓄电池组提供)上接有由电容C3、C4组成的滤波电路。本控制器在用于柴油车中时,为不另增加壳体,在结构设计时将本控制器与发电机电压调节器融为一体,装入同一壳体2内,安装于原发电机电压调节器的位置,用螺钉通过安装孔3将其固定。在壳体2前后方均装有绝缘垫5的接线柱4,电路输出端O1、O2、O3和电源VCC、电阻R2接开关KQ端及地端(GND)分别连在接线柱4上。在壳体2上还装有对三极管BG1-BG3进行散热的散热器1。以上所述电路结构能实现附表一真值表所规定的逻辑功能。其附表一中状态“1”为高电平,状态“0”为低电平;状态为图3输出端O1、O2、O3的状态;程序两个1-3为起始、复位时计数器IC3计入的时钟脉冲个数。本控制器用于柴油车12V/24V电压供电系统中(参见图3、图4),通过壳体2上各接线柱4将其有机地连接起来。输出端O1接电压转换继电器J1线包,输出端O2接电压转换继电器J2线包,输出端O3接启动机继电器JQ线包,电源VCC与蓄电池B2相接,预热启动开关接入门控电路,其工作原理如下当打开柴油车电源总开关,电源VCC12V(即蓄电池B2)向本控制器电路供电,自激振荡器开始工作,产生矩形波,经反相器IC1-3整形后作计数器IC3的时钟脉冲。同时由R3、C1微分电路首先对计数器IC3清“0”,即计数器IC3的输出端Q3(7脚)、Q2(6脚)、Q1(2脚)、Q0(3脚)均为“0”,使译码器IC4输出“0”(即3脚为“1”,其余脚为“0”),反相器IC1-5输出“0”,封锁作减法计数控制门的与非门IC2-1。此时因开关KQ为断态,其低电压封锁作加法计数控制门的与非门IC2-2,使与非门IC2-1、IC2-2均无时钟脉冲输出,计数器不计数,既不作加法运算也不作减法运算,经译码电路和驱动电路,输出端O1、O2、O3均为“0”状态。电压转换继电器J1、J2线包因未得电均处于原始状态(即J1两常闭触点闭合,J2常开触点开启),蓄电池B1、B2并联。当驾驶员将钥匙操作至启动位置,即开关KQ为闭合态,与非门IC2-2被打开,计数器IC3对时钟脉冲作加法运算,经译码电路译码和驱动电路放大后,输出端O1、O2、O3按附表一启动程序依次输出高电平使电压转换继电器J1、J2、启动机继电器JQ先后工作(输出端O1为高电平时,继电器J1线包得电使其两触点开启;输出端O2为高电平,继电器J2线包得电使其触点闭合;输出端O3为高电平时,继电器JQ线包得电使其触点闭合)分别将蓄电池B1、B2从并联状态分离、串联和给启动机继电器JQ线包接通24V电源,实现了12V→24V电压无电弧转换和启动启动机M。当第3个时钟脉冲到来后(第4个时钟脉冲到来前)译码电路的与非门IC5-2输出的低电平关闭与非门IC2-2,计数器IC3停止计数。启动机M启动后,将钥匙退回点火位置,即断开开关KQ,反相器IC1-4输出高电平,与非门IC2-1被打开,计数器IC3对时钟脉冲作减法运算,经译码电路译码和驱动电路放大后,其输出端O3、O2、O1按附表一复位程序依次输出低电平,使启动机继电器JQ、电压转换继电器J2、J1依次停止工作,分别切断启动机M24V电源,将蓄电池B1、B2从串联状态分离、并联,实现了关停启动机M24V→12V电压无电弧转换。第3个时钟脉冲到来后(第4个时钟脉冲到来前)译码电路的反相器IC1-5输出低电平,关闭与非门IC2-1,输出端O1、O2、O3恢复至“0”态。如需再启动,闭合开关KQ,本控制器重复上述控制过程。本控制器的时钟脉冲周期为电压转换继电器J1、J2触点吸合时间的5倍,释放时间的8倍,故柴油车在启停过程中均无电流流过,电压转换继电器J1、J2的触点也不可能产生电弧放电和打火现象。本控制器的数字程序控制部分除上述电路中的元器件外,还可以用最终能实现附表一真值表所列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柴油车12V/24V电压供电系统的双电压无电弧转换控制器,在壳体上具有与柴油车的电压转换继电器、启动机启动继电器等相连的接线柱,其特征在于:壳体内具有数字程序控制芯体,该数字程序控制芯体包括时基电路、门控电路、计数电路、译码电路及驱动电路,程序控制的启停信号由柴油车预热启动开关产生,其输出信号去控制电压转换继电器和启动机继电器的工作状态,使两蓄电池在并联→串联和串联→并联的转换过程中无电流通过电压转换继电器触点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:冯成泉
申请(专利权)人:冯成泉
类型:实用新型
国别省市:51[中国|四川]

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