車用電瓶跨接纜線裝置的製作方法
2023-05-29 12:36:21 4
專利名稱：車用電瓶跨接纜線裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種車用電瓶跨接纜線裝置，尤指一種具有提示誤接電瓶電極的車用電瓶跨接纜線裝置。
背景技術：
目前在使用跨接纜線時，需準確地確認連接供電電瓶及待援電瓶的電極極性，一旦電極極性連接錯誤，則會造成電瓶及汽車部分構件損壞或燒毀。雖然，一般跨接纜線的導電體及電瓶接頭會利用顏色或符號加以標示，但跨接纜線及電瓶接頭一旦沾染汙泥或在光線不充足的環境下使用，即可能無法正確地辨識特定極性的導電體，故可能造成前揭誤接的狀況。
美國第4,769,586號專利案是揭示一種可自動辨識電瓶12、14電極極性的跨接纜線裝置，如圖3所示，其包含有用以連接於兩電瓶12、14之間的兩導電體對16、18。於安裝時，跨接纜線裝置通過由兩對導電體對16、18的電流值以辨識電瓶12、14的電極極性，並且進行切換動作。若辨識成功，則第一電瓶12的兩電極會正確耦接至第二電瓶14的兩電極。因為跨接纜線裝置10是利用檢測導電體對16、18上電壓的手段以辨識電極極性，故必需周期性地檢測導電體對16、18上的電流狀況，並且在檢測期間，使用較為複雜的切換電路切換多組繼電器36，增加跨接纜線的製作成本，此外，由於此跨接纜線裝置10在安裝完成後需花費許多時間檢測各導電體兩端之兩對夾鉗22-25連接狀態，使用上較為複雜。
所以，申請人於公元2001年7月17日獲準公告的美國第6,262,492號專利案，即提出一種針對上述美專前案缺點，而改良設計的一汽車跨接纜線裝置，即提供一種簡單、安全的車用跨接纜線，可正確地耦接電瓶與電源相同極性的電極，達到救援目的。惟，此一電纜線在非正確使用狀況下充電電流過大的情形下，會將繼電器燒毀而無法正確作動，因此申請人針對此一缺點，再重新設計一種新的且使用上更為方便的汽車電瓶跨接纜線。
實用新型內容本實用新型的主要技術目的是提供一種可檢知供電電瓶及待急救電瓶電極連接是否正確的車用電瓶跨接纜線裝置，該車用電瓶跨接纜線裝置使用成本相當低且線路簡單的電路，當使用者不正確使用導致繼電器短路時，仍可作為電瓶跨接用纜線。
欲達上述目的所使用的主要技術手段是令該車用電瓶跨接纜線裝置包含有一繼電器，是由一激磁線圈及一切換開關組成，該切換開關是串接於救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間；一繼電器驅動電路，是與該繼電器的激磁線圈串接，以控制繼電器是否激磁而啟閉切換開關；一電瓶極性檢知電路，是連接於該救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，以檢知待援電瓶及供電電瓶是否正確連接至同極性的電極埠，該電瓶極性檢知電路的輸出端是連接至該繼電器驅動電路，以透過繼電器驅動電路控制繼電器動作；一信號振蕩器，其振蕩致能端是透過一電流檢知器連接至救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，以檢測目前的充電電流狀態，其輸出端是連接至該電瓶極性檢知電路，以隨著充電電流狀態控制電瓶極性檢知電路的啟動周期；若兩電瓶連接極性正確且無電流流通，則該信號振蕩器會控制該電瓶極性檢知電路透過繼電器驅動電路輸出振蕩脈波信號予繼電器，令繼電器呈短路及斷路的反覆周期動作，直到該電流檢知器檢知到充電電流大於一定值時，才令繼電器維持在短路狀態；一信號振蕩器，其振蕩致能端是透過一電流檢知器連接至救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，以檢知目前充電電流狀態，其輸出端則連接至該電瓶極性檢知電路，以隨著充電電流狀態決定是否輸出振蕩脈波信號予該電瓶極性檢知電路；一電瓶極性反接警示電路，是連接於救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，當纜線任一端連接的電瓶電極極性反接時，會發出警告聲音；一待援電瓶連接指示燈，是主要由一發光二極體組成，該發光二極體的陽、陰極分別連接於待援電瓶正、負電極埠；及一供電電瓶連接指示燈，是主要由一發光二極體組成，該發光二極體的陽、陰極分別連接於供電電瓶正、負電極埠。
上述繼電器因為串接於救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，故當電瓶極性檢知電路檢知待援電瓶及供電電瓶的電極極性正確連接後，才令信號振蕩器動作如前述信號振蕩器，又，該信號振蕩器會依照目前充電電流狀態控制電瓶充電程序，作為安全的充電保護，若充電電流異常過大而將繼電器燒毀使其接點熔接時，則熔接繼電器會使跨接纜線保有一般纜線的功能。
圖1是本實用新型的一電路方塊圖；圖2是本實用新型的一電路圖；圖3是美國第4,769,586號發明專利案的示意圖。
具體實施方式
請配合參閱圖1及圖2所示，是為本實用新型車用電瓶跨接纜線裝置的內部電路，該電路共包含有四個夾頭形式的電極埠，供救援電瓶的正、負電極BAT1+BAT1-及供電電瓶的正、負電極BAT2+BAT2-連接，其包含有一繼電器10，是由一激磁線圈L1及一切換開關SW1組成，該切換開關SW1是串接於救援電瓶電極埠BAT1+及供電電瓶電極埠BAT2+之間；一繼電器驅動電路101，是連接該繼電器10的激磁線圈L1，該繼電器驅動電路101可為一電子開關，如各種型式的電晶體Q1等；一電瓶極性檢知電路11，是分別連接至救援電瓶電極埠BAT1+及供電電瓶電極埠BAT2+，以檢知待援電瓶及供電電瓶連接至纜線的極性是否相同，該電瓶極性檢知電路的輸出端是連接至該繼電器驅動電路101的控制端，以控制繼電器驅動電路101驅動該繼電器10激磁；其中該電瓶極性檢知電路11是由兩個光耦合器ISO1ISO2串接組成，其中第一光耦合器ISO2的光二極體是串接在兩供電電瓶電極埠BAT2+BAT2-之間，而其光敏電晶體則是與第二光耦合器ISO1的光敏電晶體串連，而第二光耦合器ISO1的光二極體則是跨接於待援電瓶兩電極埠BAT1+BAT1-之間，又第二光耦合器ISO1的光敏電晶體射極是連接至電晶體Q1的射基極電阻；一信號振蕩器12，其振蕩致能端是透過一電流檢知器16連接至救援電瓶電極埠BAT1+及供電電瓶電極埠BAT2+之間，以檢知目前充電電流狀態，其輸出端則連接至該電瓶極性檢知電路11，以隨著充電電流狀態控制電瓶極性檢知電路11第一光敏電晶體ISO2的導通周期；若信號振蕩器12透過電流檢知器16檢知目前無供電電流或低於一個供電電流值時，則該信號振蕩器12的振蕩致能端會被致能而輸出振蕩脈波信號予該電瓶極性檢知電路11，若該電流檢知器16檢知有穩定充電電流時，該振蕩致能端將不再致能，而輸出一電位至該電瓶極性檢知電路11，令繼電器10可持續在激磁狀態下；該信號振蕩器12是主要由一555振蕩器U1組成，該555振蕩器U1的振蕩脈波信號輸出端是連接至該電瓶極性檢知電路11的第一光耦合器ISO2的集極端，而該電流檢知器16是為一磁簧繼電器RL2，該磁簧繼電器的激磁線圈L2是串接於救援電瓶電極埠BAT1+及供電電瓶電極埠BAT2+之間，而其切換開關SW2則連接於該555振蕩器U1的振蕩致能端2及接地端之間，當磁簧繼電器RL2獲得一足夠大的電流流經激磁線圈L2時，其切換開關SW2會令振蕩致能端連接至接地端，而獲得一低電位，令該555振蕩器U1持續輸出一高電位予該第一光耦合器ISO2的光敏電晶體的集極；一電瓶極性反接警示電路13，是連接於救援電瓶電極埠BAT1+及供電電瓶電極埠BAT2+之間，當兩救援電瓶電極埠BAT1+BAT1-或供電電瓶電極埠BAT2+BAT2-與所連接的電瓶極性不同時，會發出警告聲音，電瓶極性反接警示電路13是主要由一蜂鳴器BZ1及兩顆並聯的反向二極體D2D5組成，該蜂鳴器BZ1分別透過反向二極體D2D5連接至救援電瓶電極埠BAT1+及供電電瓶電極埠BAT2+；及一待援電瓶連接指示燈14，是主要由一發光二極體LED1組成，該發光二極體LED1的陽極是連接至待援電瓶電極埠BAT1+，而陰極則是連接至該供電電瓶電極埠BAT1-；及一供電電瓶連接指示燈15，是主要由一發光二極體LED2組成，該發光二極體LED2的陽極是連接至該待援電瓶電極埠BAT2+，而陰極則是連接至該供電電瓶電極埠BAT2-；請繼續參閱圖2所示，本實用新型的應急救電程序為先分別將待援電瓶及供電電瓶連接至本實用新型纜線的兩側，由於待援電瓶還會存有部分電量，故當該待援電瓶接上纜線一側後，若電瓶極性正確，該救援電瓶連接指示燈LED1會點亮；反之，若極性不正確，則該電瓶極性反接警示電路的蜂鳴器BZ1會鳴叫警示，使用者可依照此一燈光及聲音指示，將待援電瓶的電極極性正確連接本實用新型的待援電瓶電極埠BAT1+BAT1-上。同理，若供電電瓶極性正確連接到本實用新型的供電電瓶電極埠BAT2+BAT2-，則供電電瓶連接指示燈LED2會點亮，反之，蜂鳴器BZ1會發出警示聲音信號。通過此，使用者可在未進行充電前先確認電瓶的極性連接是否正確。
若使用者不注意前述燈光及警示聲音信號，即將兩待援電瓶及供電電瓶接至本實用新型的接點，此時若連接的極性有誤時，則本實用新型仍能確保兩電瓶無法進行應急充電，亦即由於第一、第二光耦合器ISO2ISO1的光二極體是順向連接至該各電極接點，因此，若兩電瓶極性反接則並無法使第一、第二光耦合器ISO2ISO1動作。若待援電瓶及供電電瓶的極性正確連接，則第一、第二光耦合器ISO2ISO1的光二極體會動作，而且該555振蕩器亦會開始輸出振蕩脈波信號，是以，當555振蕩器U1輸出脈波信號時，該第一光耦合器ISO2因為光二極體發光，而且因為其光敏電晶體的集極端接在該555振蕩器U1的輸出端，而令光敏電晶體產生間斷電流，由於第一光耦合器ISO2的光敏電晶體與第二光耦合器ISO1的光敏電晶體串接，因此，僅管第二光耦合器的光二極體因為待援電瓶極性正確連接，第二光耦合器ISO1的光敏電晶體同樣間斷導通，而第二光耦合器的光敏電晶體導通時所產生的電流，會輸入至該電晶體Q1的射基極電阻R8，令該電晶體Q1獲得偏壓而導通並產生放大電流。
由於該電晶體Q1的集極端與繼電器10的激磁線圈L1串接，當電晶體Q1導通時，該繼電器10會隨著555振蕩器U1的脈波信號的周期而有啟、閉周期性動作。若待援電瓶與供電電瓶蓄電量的電位差大時，該繼電器10在導通瞬間，於待援電瓶與供電電瓶之間會有一供電電流產生，若此一供電電流大於該磁簧繼電器RL2的激磁電流時，該磁簧繼電器RL2的切換開關SW2會令555振蕩器U1的振蕩致能端不再致能，而持續輸出一高電位至該極性檢知電路，而使繼電器10持續導通，進行充電動作。
當待援電瓶與備用電瓶開始進行充電時，因異常狀況如車輛啟動引擎超過正常15秒使得電流過大，將繼電器10的切換開關SW1的接點熔接而短路，則本實用新型仍具有一般跨接纜線的作用，即，當待援電瓶與備用電瓶電極正確連接後，繼電器10同樣會導通，而使得待援電瓶與備用電瓶的電極接通，進行充電。
由上述說明可知，本實用新型提供指引使用者正確地將待援電瓶與備用電瓶的電極連接，順利進行充電，儘管電路主要的組件因異常電流過大而燒毀，本實用新型仍可作為一般跨接纜線使用。此外，本實用新型使用該信號振蕩器是主要可提供安全應急救援的目的，即，一般纜線的四個電極埠為夾頭式的設計，因此很有可能在兩電瓶的電極正確連接後，發生夾頭鬆脫而與另一夾頭接觸短路的情況，此時，電流檢知電路會因為供電電流中斷，而令該信號振蕩電路恢復輸出振蕩信號，而在振蕩信號為低電位時，該光耦合器的光敏電晶體不會有電流產生，而且因為夾頭鬆脫，該光耦合器的發光二極體亦不再導通發光，是以，僅管信號振蕩器再輸出高電位，該光耦合器亦不再導通，令繼電器不再短路。如此，本實用新型確實可提供一安全應急救電的功效。
權利要求1.一種車用電瓶跨接纜線裝置，其具有救援電瓶的正、負電極埠及供電電瓶的正、負電極埠，其特徵在於，該裝置包含有一繼電器，是由一激磁線圈及一切換開關組成，該切換開關是串接於救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間；一繼電器驅動電路，是連接至該繼電器的激磁線圈，以控制電流是否流入該繼電器的激磁線圈中；一電瓶極性檢知電路，是連接於該救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，以檢知待援電瓶及供電電瓶是否正確連接至同極性的電極埠，又，該電瓶極性檢知電路的輸出端是連接於該繼電器驅動電路，以控制繼電器激磁與否；一信號振蕩器，其振蕩致能端是透過一電流檢知器連接至救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，以檢知目前充電電流狀態，其輸出端則連接至該電瓶極性檢知電路，以隨著充電電流狀態決定是否輸出振蕩脈波信號予該電瓶極性檢知電路；一電瓶極性反接警示電路，是連接於救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，當纜線一端連接的電瓶電極極性反接時，會發出警告聲音；一待援電瓶連接指示燈，是由一發光二極體組成，該發光二極體的陽、陰極分別連接於待援電瓶正、負電極埠；及一供電電瓶連接指示燈，是由一發光二極體組成，該發光二極體的陽、陰極分別連接於待援電瓶正、負電極埠。
2.如權利要求1所述車用電瓶跨接纜線裝置，其特徵在於，所述該電瓶極性檢知電路是由兩個光耦合器串接組成，其中第一光耦合器的光二極體是串接在供電電瓶正、負電極埠之間，而其光敏電晶體則是與第二光耦合器的光敏電晶體連接，並且與該信號振蕩器的輸出端連接，而第二光耦合器的光二極體則是跨接於待援電瓶正、負電極埠之間。
3.如權利要求2所述車用電瓶跨接纜線裝置，其特徵在於，所述該信號振蕩器是主要由一555振蕩器組成，該555振蕩器的振蕩脈波信號輸出端是連接至該電瓶極性檢知電路的第一光耦合器的集極端，而該電流檢知器是為一磁簧繼電器，該磁簧繼電器的激磁線圈是串接於救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，而其切換開關則連接至該555振蕩器的振蕩致能端與接地端之間，當電流檢知器檢知有供電電流時，其切換開關令該振蕩致能端輸入連接接地端，使該555振蕩器持續輸出高電位予該第一光耦合器的光敏電晶體的集極。
4.如權利要求1、2或3所述車用電瓶跨接纜線裝置，其特徵在於，所述該警示電路是主要由一蜂鳴器及兩顆並聯的反向二極體組成，該蜂鳴器分別透過反向二極體連接至纜線的兩端。
5.如權利要求2所述車用電瓶跨接纜線裝置，其特徵在於，所述該繼電器驅動電路是為一電晶體，其基射極連接有一電阻器，該電阻器是與該第二光耦合器的光敏電晶體串接，而電晶體的集極則與繼電器的激磁線圈串接。
6.如權利要求1所述車用電瓶跨接纜線裝置，其特徵在於，所述該救援電瓶的正、負電極埠及供電電瓶的正、負電極埠是為一夾頭形式。
專利摘要本實用新型是一種車用電瓶跨接纜線裝置，是主要將一繼電器串接於救援電瓶電極埠及供電電瓶電極埠之間，再配合一電瓶極性檢知電路檢知待援電瓶及供電電瓶是否正確連接至同極性的電極埠，若電極極性正確連接，才令待援電瓶與供電電瓶接通充電，又，本實用新型再包含有一信號振蕩器，是依照目前充電電流狀態控制電瓶充電程序，作為安全的充電保護，若充電電流異常過大而將繼電器燒毀而使接點熔接時，本實用新型仍舊保有一般跨接纜線的功能。
文檔編號H02J7/00GK2768275SQ200420009770
公開日2006年3月29日 申請日期2004年11月18日 優先權日2004年11月18日
發明者盛賢芳 申請人:昶懋國際有限公司