智能控制系统、应急启动电源和智能电瓶夹技术方案

本申请实施例公开了一种智能控制系统、应急启动电源和智能电瓶夹，该智能控制系统包括微控制器MCU、电压检测模块、开关控制模块、应急启动电源、容性负载和电源输出端口；电源输出端口与容性负载电气连接；开关控制模块的第一端连接应急启动电源的内部电池组，开关控制模块的第二端通过电源输出端口电气连接容性负载；开关控制模块的控制端接收来自MCU的控制信号；电压检测模块，用于对容性负载进行连接极性的识别，电压检测模块包括非隔离器件；MCU，用于通过电压检测模块检测到容性负载极性反接的情况下，控制开关控制模块处于断开状态。本申请实施例可以更快的检测到容性负载是否极性反接，提高智能控制系统的安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
智能控制系统、应急启动电源和智能电瓶夹
本申请涉及电子电路
，具体涉及一种智能控制系统、应急启动电源和智能电瓶夹。
技术介绍
目前，市场上智能电瓶夹和应急启动电源与汽车蓄电池进行电气连接时的极性检测的设计原理是：基于光电隔离器件比如光电耦合器作为关键检测元件的输出信号并通过微控制器(MicrocontrollerUnit，MCU)进行判断极性连接是否正确。光电隔离器件因对环境敏感、响应时间慢、使用寿命短、容易失效的缺陷，致使光电隔离器件传输给MCU的信号出现延时相对较长甚至无法传递正常的输出信号，在遇到外部汽车蓄电池连接异常(比如，极性反接)时，由于光电隔离传感器的开关速度较慢或者器件失效，MCU不能及时响应或无法响应因异常连接或极性反接输入的情况而断开输出回路中的元器件(比如，功率开关单元)，容易造成系统内部电路或电池损坏，甚至严重的情况可能引起安全事故。
技术实现思路
本申请实施例提供一种智能控制系统、应急启动电源和智能电瓶夹，可以在异常连接或极性反接输入的情况下快速断开输出回路中的元器件，提高控制系统的安全性和可靠性。本申请实施例第一方面，提供了一种智能控制系统，包括微控制器MCU、电压检测模块、开关控制模块、应急启动电源、容性负载和电源输出端口；所述电源输出端口与所述容性负载电气连接；所述开关控制模块的第一端连接所述应急启动电源的内部电池组，所述开关控制模块的第二端通过所述电源输出端口电气连接所述容性负载；所述开关控制模块的控制端接收来自所述MCU的控制信号；所述电压检测模块，用于对所述容性负载进行连接极性的识别，所述电压检测模块包括非隔离器件；所述MCU，用于通过所述电压检测模块检测到所述容性负载极性反接的情况下，控制所述开关控制模块处于断开状态。可选的，所述电压检测模块，还用于检测所述容性负载的电压。可选的，所述电压检测模块包括电压比例运算电路和滤波电路；所述电压比例运算电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一二极管，所述滤波电路包括第四电阻和第一电容；所述第一电阻的第一端连接电源端，所述第三电阻的第一端连接所述容性负载的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第二端、第四电阻的第一端和第一二极管的负极，所述第四电阻的第二端连接所述第一电容的第一端和所述MCU的第一输入端；所述第二电阻的第二端、所述第一二极管的正极和所述第一电容的第二端接地；所述MCU，用于通过所述MCU的第一输入端接收到模拟电压信号；所述MCU，还用于在所述模拟电压信号对应的电压值小于第一电压区间的下限值的情况下，确定所述容性负载极性反接，控制所述开关控制模块处于断开状态；所述MCU，还用于根据所述模拟电压信号确定所述容性负载的电压。可选的，所述MCU，还用于在所述模拟电压信号对应的电压值大于所述第一电压区间的上限值的情况下，确定所述容性负载极性正接。可选的，所述MCU，还用于在所述容性负载极性正接的情况下，若检测到所述模拟电压信号对应的电压值的下降斜率大于预设斜率阈值，控制所述开关控制模块处于导通状态。可选的，所述MCU，还用于在所述模拟电压信号对应的电压值处于所述第一电压区间的情况下，确定所述容性负载的正负极发生短路，控制所述开关控制模块处于断开状态。可选的，所述MCU，还用于在所述模拟电压信号对应的电压值处于第二电压区间的情况下，确定所述电源输出端口与所述容性负载电气连接异常，所述第一电压区间与所述第二电压区间没有交集。可选的，所述电压检测模块包括极性检测电路和电压检测电路；所述极性检测电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容和第二二极管，所述电压检测电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容和第三二极管；所述第五电阻的第一端连接电源端，所述第五电阻的第二端连接所述第六电阻的第一端、所述第八电阻的第一端和所述第九电阻的第一端，所述第八电阻的第二端连接所述第二电容的第一端和所述极性检测电路的输出端，所述第九电阻的第二端连接所述第七电阻的第一端和第二二极管的第一端，所述第二二极管的第二端连接所述容性负载的第一端和所述第十一电阻的第一端，所述第十一电阻的第二端连接所述第十电阻的第一端和所述第十二电阻的第一端，所述第十二电阻的第二端连接所述第三电容的第一端和所述电压检测电路的输出端，所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第十电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所第三电容的第二端接地；所述MCU，用于通过所述MCU的第二输入端接收所述极性检测电路的输出端输出的极性电压信号；所述MCU，还用于在所述极性电压信号对应的电压值位于第三电压区间的情况下，确定所述容性负载极性反接，控制所述开关控制模块处于断开状态。可选的，所述MCU，还用于在所述极性电压信号对应的电压值位于第四电压区间的情况下，确定所述容性负载极性正接，所述第三电压区间与所述第四电压区间没有交集。可选的，所述MCU，还用于在所述容性负载极性正接的情况下，通过所述MCU的第三输入端接收所述电压检测电路的输出端输出的容性负载电压信号，根据所述容性负载电压信号确定所述容性负载的电压。可选的，所述电压检测模块包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和负载电阻；所述第一开关管的第一端和所述第四开关管的第一端连接所述容性负载的第一端，所述第二开关管的第一端和所述第三开关管的第一端连接所述容性负载的第二端，所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第二端连接所述内部电池组的正极，所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第二端连接所述负载电阻的第一端，所述负载电阻的第二端连接所述内部电池组的负极；所述MCU，还用于在所述第一开关管和所述第三开关管导通，并且所述第二开关管和所述第四开关管断开的情况下，检测所述负载电阻上的第一电流；所述MCU，还用于在所述第一开关管和所述第三开关管断开，并且所述第二开关管和所述第四开关管导通的情况下，检测所述负载电阻上的第二电流；所述MCU，还用于在所述第一电流大于所述第二电流的情况，确定所述容性负载极性反接；所述MCU，还用于在所述第一电流小于所述第二电流的情况，确定所述容性负载极性正接。可选的，所述电压检测模块还包括第五开关管和第六开关管；所述第五开关管的第一端连接所述容性负载的第一端，所述第五开关管的第二端连接所述内部电池组的正极，所述第六开关管的第一端连接所述容性负载的第二端，所述第六开关管的第二端连接所述内部电池组的负极。可选的，所述智能控制系统还包括唤醒模块，所述唤醒模块用于检测到所述容性负载的电压大于第一阈值的情况下，通过所述唤醒模块的输出端向所述MCU发送中断信号，所述中断信号用于将所述MCU从休眠状态或待机状态切换至正常工作状态。可选的，所述唤醒模块包括第一电压比较器、第二电压比较器、第四二极管、第五二极管和第十三电阻；<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能控制系统，其特征在于，包括MCU、电压检测模块、开关控制模块、应急启动电源、容性负载和电源输出端口；/n所述电源输出端口与所述容性负载电气连接；/n所述开关控制模块的第一端连接所述应急启动电源的内部电池组，所述开关控制模块的第二端通过所述电源输出端口电气连接所述容性负载；所述开关控制模块的控制端接收来自所述MCU的控制信号；/n所述电压检测模块，用于对所述容性负载进行连接极性的识别，所述电压检测模块包括非隔离器件；/n所述MCU，用于通过所述电压检测模块检测到所述容性负载极性反接的情况下，控制所述开关控制模块处于断开状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能控制系统，其特征在于，包括MCU、电压检测模块、开关控制模块、应急启动电源、容性负载和电源输出端口；
所述电源输出端口与所述容性负载电气连接；
所述开关控制模块的第一端连接所述应急启动电源的内部电池组，所述开关控制模块的第二端通过所述电源输出端口电气连接所述容性负载；所述开关控制模块的控制端接收来自所述MCU的控制信号；
所述电压检测模块，用于对所述容性负载进行连接极性的识别，所述电压检测模块包括非隔离器件；
所述MCU，用于通过所述电压检测模块检测到所述容性负载极性反接的情况下，控制所述开关控制模块处于断开状态。


2.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于，所述电压检测模块，还用于检测所述容性负载的电压。


3.根据权利要求1或2所述的智能控制系统，其特征在于，所述电压检测模块包括电压比例运算电路和滤波电路；所述电压比例运算电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一二极管，所述滤波电路包括第四电阻和第一电容；
所述第一电阻的第一端连接电源端，所述第三电阻的第一端连接所述容性负载的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第二端、第四电阻的第一端和第一二极管的负极，所述第四电阻的第二端连接所述第一电容的第一端和所述MCU的第一输入端；所述第二电阻的第二端、所述第一二极管的正极和所述第一电容的第二端接地；
所述MCU，用于通过所述MCU的第一输入端接收到模拟电压信号；
所述MCU，还用于在所述模拟电压信号对应的电压值小于第一电压区间的下限值的情况下，确定所述容性负载极性反接，控制所述开关控制模块处于断开状态；
所述MCU，还用于根据所述模拟电压信号确定所述容性负载的电压。


4.根据权利要求3所述的智能控制系统，其特征在于，
所述MCU，还用于在所述模拟电压信号对应的电压值大于所述第一电压区间的上限值的情况下，确定所述容性负载极性正接。


5.根据权利要求4所述的智能控制系统，其特征在于，
所述MCU，还用于在所述容性负载极性正接的情况下，若检测到所述模拟电压信号对应的电压值的下降斜率大于预设斜率阈值，控制所述开关控制模块处于导通状态。


6.根据权利要求3所述的智能控制系统，其特征在于，
所述MCU，还用于在所述模拟电压信号对应的电压值处于所述第一电压区间的情况下，确定所述容性负载的正负极发生短路，控制所述开关控制模块处于断开状态。


7.根据权利要求3所述的智能控制系统，其特征在于，
所述MCU，还用于在所述模拟电压信号对应的电压值处于第二电压区间的情况下，确定所述电源输出端口与所述容性负载电气连接异常，所述第一电压区间与所述第二电压区间没有交集。


8.根据权利要求1或2所述的智能控制系统，其特征在于，所述电压检测模块包括极性检测电路和电压检测电路；所述极性检测电路包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第二电容和第二二极管，所述电压检测电路包括第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第三电容和第三二极管；
所述第五电阻的第一端连接电源端，所述第五电阻的第二端连接所述第六电阻的第一端、所述第八电阻的第一端和所述第九电阻的第一端，所述第八电阻的第二端连接所述第二电容的第一端和所述极性检测电路的输出端，所述第九电阻的第二端连接所述第七电阻的第一端和第二二极管的第一端，所述第二二极管的第二端连接所述容性负载的第一端和所述第十一电阻的第一端，所述第十一电阻的第二端连接所述第十电阻的第一端和所述第十二电阻的第一端，所述第十二电阻的第二端连接所述第三电容的第一端和所述电压检测电路的输出端，所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第十电阻的第二端、所述第二电容的第二端、所第三电容的第二端接地；
所述MCU，用于通过所述MCU的第二输入端接收所述极性检测电路的输出端输出的极性电压信号；
所述MCU，还用于在所述极性电压信号对应的电压值位于第三电压区间的情况下，确定所述容性负载极性反接，控制所述开关控制模块处于断开状态。


9.根据权利要求8所述的智能控制系统，其特征在于，
所述MCU，还用于在所述极性电压信号对应的电压值位于第四电压区间的情况下，确定所述容性负载极性正接，所述第三电压区间与所述第四电压区间没有交集。


10.根据权利要求9所述的智能控制系统，其特征在于，
所述MCU，还用于在所述容性负载极性正接的情况下，通过所述MCU的第三输入端接收所述电压检测电路的输出端输出的容性负载电压信号，根据所述容性负载电压信号确定所述容性负载的电压。


11.根据权利要求1所述的智能控制系统，其特征在于，所述电压检测模块包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管和负载电阻；
所述第一开关管的第一端和所述第四开关管的第一端连接所述容性负载的第一端，所述第二开关管的第一端和所述第三开关管的第一端连接所述容性负载的第二端，所述第一开关管的第二端和所述第二开关管的第二端连接所述内部电池组的正极，所述第三开关管的第二端和所述第四开关管的第二端连接所述负载电阻的第一端，所述负载电阻的第二端连接所述内部电池组的负极；
所述MCU，还用于在所述第一开关管和所述第三开关管导通，并且所述第二开关管和所述第四开关管断开的情况下，检测所述负载电阻上的第一电流；
所述MCU...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷云，张智锋，全和清，程铭，
申请(专利权)人：深圳市华思旭科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44