專利名稱：汽車蓄電池檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對汽車電池檢測裝置。
至目前，我們的用車習(xí)慣都是當(dāng)駕駛員準(zhǔn)備駕車扭動點火開關(guān)時，引擎不能轉(zhuǎn)動，才發(fā)現(xiàn)蓄電池已失效，引擎沒法發(fā)動，車輛不能開動在路上行駛。蓄電池在汽車上是一個重要的部件，但蓄電池存在著使用壽命的問題，蓄電池的質(zhì)量、駕駛員的用車習(xí)慣、對蓄電池的維護(hù)方法、當(dāng)車上的用電設(shè)備同時接入較多，發(fā)電機(jī)超載不能及時向蓄電池充電等因素，都會影響蓄電池的使用壽命。假若一個新蓄電池使用了一段時間后，如果對蓄電池不經(jīng)常檢測，我們難以預(yù)計蓄電池什么時候會失效。
目前對汽車蓄電池的能量儲備性能的檢測，廣泛應(yīng)用的工具是放電計。普通的放電計主要由一個直流電壓表和一個可以分檔選擇的負(fù)載電阻組成，對檢測不同容量的蓄電池，通過分檔選擇負(fù)載電阻的阻值，直流電壓表與負(fù)載電阻并聯(lián)，負(fù)載電阻的兩個接線點與測量電極連接。檢測蓄電池時將測量電極緊壓在蓄電池的正、負(fù)極柱上，歷時5秒左右，觀察大負(fù)荷放電情況下蓄電池所能保持的端電壓值，參照本工具的原廠說明書及通過操作累積的經(jīng)驗，判斷蓄電池的能量儲備性能。使用該工具有如下缺點使用該工具操作的人，必須是受過訓(xùn)練、有電學(xué)知識及熟悉蓄電池特性的專業(yè)人員，普通的駕駛員是不懂操作該工具的；檢測操作時必需打開引擎蓋(如蓄電池安裝在引擎旁邊的)，或電池蓋(汽車安裝蓄電池的其它地方)；該工具在操作時有大電流通過工具內(nèi)部的負(fù)載電阻，在負(fù)載電阻上產(chǎn)生大量熱量；在檢測過程消耗了蓄電池的部分能量儲備；駕駛員想了解汽車蓄電池的能量儲備狀況時，必需把汽車開到有此項營業(yè)服務(wù)的電池店鋪或汽修廠才可作檢測。
也有一種機(jī)動車電池檢測方法及裝置，如申請?zhí)枮?9801727.2，名稱為檢測機(jī)動車電池和其它電池的方法和裝置實用新型專利申請所公開的檢測電池的方法及其裝置。其方法主要特點是以手持機(jī)的開關(guān)電路控制瞬態(tài)負(fù)載，以閉環(huán)電路對電流控制，可使用四種開路電壓水平以測定四種相應(yīng)的電池電流水平?？闪畋粶y電池在持續(xù)至200毫秒范圍的瞬態(tài)時間區(qū)間中向測試負(fù)載提供出一個能與該電池在使用時產(chǎn)生的電流相比的大電流，獲得被測電池的數(shù)據(jù)。而且，瞬態(tài)大電流在使用時在手持機(jī)中產(chǎn)生大量的熱能夠被手持機(jī)所消納。
使用該設(shè)備存在如下缺點操作該裝置(設(shè)備)的人員，必需受過訓(xùn)練、有電學(xué)知識及熟悉蓄電池特性的專業(yè)人員。
檢測操作時必需打開引擎蓋(如蓄電池安裝在引擎旁邊的)，或電池蓋(蓄電池安裝汽車的其它地方)。需要對蓄電池的接線端子作電線連接。
該裝置是較復(fù)雜的儀器設(shè)備，生產(chǎn)成本或購買價格肯定會非常昂貴，一般的駕駛員不懂操作，不適合駕駛員作自檢蓄電池的隨車使用工具。該裝置只適合對汽車維修、救援或制造、銷售汽車蓄電池等行業(yè)購買使用。
本實用新型的目的在于提供一種可實時對汽車電池進(jìn)行檢測、檢測簡單方便的成本低的汽車蓄電池檢測方法和裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種用于汽車蓄電池檢測能量儲備狀況的裝置，包括帶有插頭的塑料外殼；設(shè)在塑料外殼上的液晶顯示器及與顯示器相連的顯示器驅(qū)動電路和分段電壓轉(zhuǎn)換電路；設(shè)在外殼內(nèi)的電子線路板，電子觸發(fā)器；所述液晶顯示器、電子線路板、電子觸發(fā)器均與被檢測的蓄電池作電連接。
外殼上還設(shè)有能發(fā)出警告聲的蜂鳴器及與之相連的警告驅(qū)動電路。
所述插頭為與點煙器插座相配合的插頭。
采用上述結(jié)構(gòu)后，通過實時檢測發(fā)動機(jī)起動瞬間蓄電池端電壓值在瞬間時間軸線上的不規(guī)則的負(fù)向脈沖信號，檢測預(yù)報蓄電池故障準(zhǔn)確，同時，本裝置體積細(xì)小重量輕，制造成本低，便于向社會各階層的駕駛員推廣使用，通過點煙器插座相連，檢測操作簡單，坐在駕駛座位上操作，不需打開引擎蓋或電池蓋，不需裝拆蓄電池正、負(fù)電極上的電線連接，操作人不需學(xué)習(xí)電學(xué)知識，不需掌握蓄電池的特性，不需接受專業(yè)訓(xùn)練，不需累積經(jīng)驗，本裝置內(nèi)部沒有流過大電流的負(fù)載電阻，不會產(chǎn)生熱量，長時間使用絕對安全。可作為駕駛員長期使用的隨車工具。
以下結(jié)合附圖和實施例作進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型轉(zhuǎn)動使用時示意圖；圖3為本實用新型電路原理圖。
如圖1至圖3所示，本發(fā)明汽車蓄電池檢測裝置包括帶有與點煙器插座相配合的插頭1的塑料外殼、設(shè)在塑料外殼上的液晶顯示器4、設(shè)在外殼內(nèi)的電子線路板、電子觸發(fā)器和外殼上還設(shè)有能發(fā)出警告聲的蜂鳴器，該插頭1插入汽車中控臺位置上點煙器插座，電子線路板上設(shè)有與顯示器相連的顯示器驅(qū)動電路和分段電壓轉(zhuǎn)換電路、警告驅(qū)動電路；所述液晶顯示器、電子線路板、電子觸發(fā)器均與被檢測的蓄電池作電連接。
所述外殼包括顯示器外殼部分3和插頭殼部分2，二者通過軸5連接，在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。
液晶顯示器4上可以附帶以多條條形如7條顯示蓄電池的電壓值范圍11.5V-12.45V；還可以附帶以文字信息顯示發(fā)電機(jī)的狀況。
本實用新型的工作原理是通過在駕駛員扭動點火開關(guān)發(fā)動引擎時，起動電機(jī)的傳動齒輪機(jī)械式連接引擎曲軸飛輪，起動電機(jī)要克服引擎內(nèi)每個活塞在汽缸內(nèi)四個沖程不平衡的扭矩力、以及曲軸飛輪起動所需的巨大扭矩力，起動電機(jī)處于重負(fù)載階段；由于起動電機(jī)以電纜連接隨車蓄電池，在此瞬間0.5秒內(nèi)蓄電池向起動電機(jī)輸出大于200A電流，蓄電池在大電流輸出的狀態(tài)下，額定端電壓值受到蓄電池內(nèi)部極板與電解液的電—化學(xué)作用反應(yīng)速度的影響，蓄電池端電壓值迅速下跌，下跌的幅度主要受起動電機(jī)的負(fù)載變化及蓄電池內(nèi)部極板與電解液的電-化學(xué)作用反應(yīng)變化所影響，形成蓄電池端電壓值在瞬間時間軸線上的不規(guī)則的負(fù)脈沖信號。在0.5秒后，引擎進(jìn)入轉(zhuǎn)動階段，蓄電池向起動電機(jī)輸出的電流100A左右，蓄電池端電壓值緩慢回升。當(dāng)發(fā)動引擎完成后，引擎開始怠速運轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)進(jìn)入工作轉(zhuǎn)速而啟動發(fā)電，由于汽車是采用兩個電源并聯(lián)供電的方式(圖3)，蓄電池是一種可逆直流電源，當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出電壓值比蓄電池的端電壓值高時，蓄電池的電流逆向，轉(zhuǎn)變?yōu)槌潆婋娏?，補(bǔ)充回蓄電池的能量儲備。當(dāng)充電接近終了時，蓄電池的端電壓值達(dá)到13.8V-14.5V，即發(fā)電機(jī)的輸出電壓值必需在13.8V-14.5V內(nèi)。
汽車在設(shè)計時，起動電機(jī)的功率大小，配置蓄電池的能量儲備容量的大小，是按引擎的排氣量大小、壓縮比高低、起動引擎時的力矩大小按正比例配置的。因此大排氣量或高壓縮比的汽車與小排氣量或低壓縮比的汽車在發(fā)動引擎時電流大小不相同，但蓄電池端電壓值在發(fā)動引擎時被拖低下跌的幅度應(yīng)該是近似的。
蓄電池內(nèi)部電-化學(xué)作用反應(yīng)的變化主要原因是a.當(dāng)蓄電池被充滿電時比儲電不足時電-化學(xué)作用反應(yīng)活躍，內(nèi)部等效電阻小，在重負(fù)載下輸出大電流而端電壓值跌幅??；b.當(dāng)蓄電池儲電不足或，蓄電池內(nèi)部極板作用材料海綿狀鉛、二氧化鉛脫落、硫化，電解液變質(zhì)等原因失效前，蓄電池內(nèi)部的電-化學(xué)作用反應(yīng)變?yōu)橹饾u緩慢，內(nèi)部等效電阻逐漸變大，在重負(fù)載下輸出大電流，端電壓值跌幅逐漸變大，產(chǎn)生大幅度下跌的負(fù)向脈沖信號。
在本實用新型的實施過程中，經(jīng)過長時間大量試驗，本裝置內(nèi)電子觸發(fā)器的觸發(fā)電壓值預(yù)置為6V。在發(fā)動引擎時，當(dāng)蓄電池儲電不足或面臨失效前，向起動電機(jī)輸出大電流，蓄電池端電壓值迅速大幅度下跌時，當(dāng)負(fù)向脈沖信號的谷值達(dá)到本裝置內(nèi)的電子觸發(fā)器預(yù)置觸發(fā)電壓值時，觸發(fā)器被觸發(fā)，檢測的結(jié)果可以做到準(zhǔn)確預(yù)報蓄電池能量儲備不足或蓄電池將會失效的效果。
當(dāng)蓄電池儲電不足或面臨失效前，向起動電機(jī)輸出大電流，蓄電池端電壓值迅速大幅度下跌時，當(dāng)負(fù)向脈沖信號的谷值達(dá)到本裝置內(nèi)的電子觸發(fā)器預(yù)置觸發(fā)電壓值時，觸發(fā)器被觸發(fā)，觸發(fā)器驅(qū)動本裝置內(nèi)的蓄電池故障顯示及警告聲。
在啟動點火開關(guān)發(fā)動引擎時，每次均實時檢測蓄電池的能量儲備。如果作連續(xù)重復(fù)多次檢測，在下一次的操作前需按一次清除(Reset)按鈕清除上一次的檢測顯示。如果蓄電池的能量儲備非常充足，即蓄電池的狀況良好，在發(fā)動引擎的過程，在顯示器左下方顯示電池符號及文字[良好]，表示蓄電池的目前能量儲備狀況良好。如果蓄電池的能量儲備不足或?qū)В诎l(fā)動引擎的過程，顯示電池符號、文字[檢查]及扳手符號并發(fā)出警告聲，表示預(yù)報蓄電池的目前能量儲備不足，或蓄電池將會失效。
引擎被發(fā)動后，盡量關(guān)閉車上用電設(shè)備的接入，即減小發(fā)電機(jī)的供電負(fù)載，液晶顯示器上方顯示文字信息「發(fā)電機(jī)良好.向電池高效充電」，此時檢測到的發(fā)電機(jī)輸出電壓大于13.8V。如果在駕駛環(huán)境條件容許下，在駕車過程中保持此電壓一段時間，蓄電池才有機(jī)會被充滿電。蓄電池經(jīng)常被充滿電，可延長使用壽命。如果關(guān)閉車上所有用電設(shè)備，顯示器上方仍沒有顯示，則電源系統(tǒng)的電壓低于13.8V，蓄電池沒有機(jī)會被充滿電，應(yīng)找專業(yè)維修人員檢修汽車的電源及供電系統(tǒng)。
對已預(yù)報能量儲備不足或?qū)У男铍姵刈鞣直媾袛嘤蒙鲜龇椒?，在駕車過程使蓄電池被充電一段時間，停車關(guān)閉引擎，再次發(fā)動引擎，如果本裝置沒有預(yù)報蓄電池故障，可判斷為上次發(fā)動引擎時，蓄電池能量儲備不足。如果本裝置仍然預(yù)報電池故障，可判斷為蓄電池將會失效，雖然發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，但是蓄電池的內(nèi)部電-化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)換能量儲備能力正在衰減，蓄電池面臨有效使用壽命的終結(jié)。
權(quán)利要求1.一種汽車蓄電池檢測裝置，其特征在于，該裝置包括帶有插頭的塑料外殼；設(shè)在塑料外殼上的液晶顯示器及與顯示器相連的顯示器驅(qū)動電路和分段電壓轉(zhuǎn)換電路；設(shè)在外殼內(nèi)的電子線路板，電子觸發(fā)器；所述液晶顯示器、電子線路板、電子觸發(fā)器均與被檢測的蓄電池作電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車蓄電池檢測裝置，其特征在于，所述外殼上還設(shè)有能發(fā)出警告聲的蜂鳴器及與之相連的警告驅(qū)動電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車蓄電池檢測裝置，其特征在于，所述插頭為與點煙器插座相配合的插頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車蓄電池檢測裝置，其特征在于，所述外殼包括顯示器外殼部分和插頭殼部分，二者通過軸連接。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車蓄電池的檢測裝置，它是以汽車啟動時蓄電池端電壓值迅速下跌所形成的蓄電池端電壓值在瞬間時間軸線上的不規(guī)則的負(fù)向脈沖信號，作為電子觸發(fā)器的觸發(fā)信號，并通過顯示及預(yù)報裝置實時顯示及預(yù)報電池能量儲備狀況；該裝置包括帶有插頭的塑料外殼；設(shè)在塑料外殼上的液晶顯示器及與顯示器相連的顯示器驅(qū)動電路和分段電壓轉(zhuǎn)換電路；設(shè)在外殼內(nèi)的電子線路板，電子觸發(fā)器；所述液晶顯示器、電子線路板、電子觸發(fā)器均與被檢測的蓄電池作電連接。采用上述方法及結(jié)構(gòu)后，具有可實時對汽車電池進(jìn)行檢測、檢測簡單方便、裝置成本低等優(yōu)點。
文檔編號G01R31/36GK2539187SQ0222505
公開日2003年3月5日 申請日期2002年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者王惠紅 申請人:王惠紅