一種多功能汽車啟動電源的制作方法

本實用新型涉及汽車零部件技術領域，更具體的說，涉及一種多功能汽車啟動電源。

背景技術：

隨著經濟的發展，我國的汽車擁有量不斷增加，汽車工具也不斷豐富。尤其是一些緊急庇護工具，如啟動電源、打氣泵、千斤頂等，成為很多車輛出行必備工具。

但是，隨著汽車工具的不斷繁多，隨即也出現了很多問題。如很多汽車工具都設置有長柄，體積也相對較大，而各汽車工具的功能又相對單一，如啟動電源僅具有啟動汽車的功能，從而導致汽車工具占用較大空間。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型公開一種多功能汽車啟動電源，以解決現有車用工具占用空間大的問題。

一種多功能汽車啟動電源，包括：

打氣泵，所述打氣泵設置有充氣接口；

千斤頂；

啟動電源電路，所述啟動電源電路包括：正極電瓶夾、負極電瓶夾以及用于接收控制信號，并在所述控制信號的控制下閉合或者斷開的可控開關；

用于給所述打氣泵、所述千斤頂和所述啟動電源電路供電的電池組，所述電池組的正極輸出端通過所述可控開關與所述正極電瓶夾連接，所述電池組的負極輸出端與所述負極電瓶夾連接；

分別與所述可控開關和所述電池組連接，用于生成所述控制信號的微控制單元MCU；

用于實現在所述電池組與所述打氣泵電連接或者所述電池組與所述千斤頂電連接之間進行切換的第一切換開關，所述打氣泵、所述千斤頂均通過所述第一切換開關與所述電池組連接；

用于實現在所述千斤頂上升或者下降之間進行切換的第二切換開關，所述千斤頂通過所述第二切換開關與所述第一切換開關連接。

優選的，還包括有第一開關管、電流檢測電路以及第一開關；

所述MCU的控制端與所述第一開關管的控制端連接，所述第一開關管的輸入端分別與所述打氣泵、所述第二切換開關的第一動觸點連接，所述第二切換開關的靜觸點與所述千斤頂連接，所述第二切換開關的第二動觸點與所述第一切換開關的第一動觸點連接，所述第一切換開關的第二動觸點與所述打氣泵連接，所述第一切換開關的靜觸點與所述電池組連接，所述控制端用于輸出控制所述第一開關管導通和關斷的控制信號；

所述MCU的信號采集端與所述電流檢測電路的輸出端連接，所述電流檢測電路的輸入端與所述第一開關管的輸出端連接，所述信號采集端用于采集所述打氣泵或所述千斤頂工作時的電流信號；

所述MCU的所述信號采集端與所述第一開關連接，所述信號采集端用于采集所述第一開關導通和關斷時生成的所述打氣泵和所述千斤頂的工作開關信號。

優選的，所述啟動電源電路還包括電流檢測放大電路和第二開關；

所述MCU的所述控制端通過所述可控開關與所述正極電瓶夾連接，所述控制端用于輸出控制所述可控開關導通和關斷的控制信號；

所述MCU的所述信號采集端通過所述電流檢測放大電路與所述負極電瓶夾連接，所述信號采集端用于采集汽車打火回路中的電流信號；

所述MCU的信號采集輸出控制端與所述第二開關連接，所述信號采集輸出控制端用于采集控制所述第二開關導通和關斷時生成的充電開關信號。

優選的，還包括：與所述MCU的所述控制端連接的打火指示器。

優選的，還包括：

與所述MCU的所述控制端連接的照明指示器；

與所述MCU的所述信號采集端連接用于控制所述照明指示器工作的第三開關，所述第三開關具有多個不同的控制檔位，每個控制檔位對應所述照明指示器的一種工作狀態。

優選的，所述照明指示器包括：與所述MCU的所述控制端連接的恒流控制電路，以及與所述恒流控制電路連接的發光二極管。

優選的，還包括：電源電路，所述電源電路分別與所述MCU、所述可控開關和所述第一切換開關的靜觸點連接。

優選的，所述電源電路包括：

用于與外部電源和所述MCU連接的充電電路；

以及所述電池組，所述電池組的負極接地。

優選的，所述充電電路包括：

用于與外部電源連接的充電輸入接口，所述充電輸入接口與所述MCU連接；

分別與所述充電輸入接口、所述MCU和所述電池組連接的升壓電路；

分別與所述充電輸入接口、所述MCU和所述升壓電路連接的限流電路。

優選的，所述升壓電路包括：電感、第二開關管和二極管；

所述第二開關管的控制端和輸出端均與所述MCU連接，所述第二開關管的輸入端與所述二極管的陽極連接，所述二極管的陰極連接所述電池組的正極；

所述電感連接在所述充電輸入接口和所述二極管的陽極之間。

優選的，所述電源電路還包括：

設置在所述充電輸入接口和所述電感之間的第一電容器，以及并聯連接在所述電池組兩端的第二電容器。

優選的，還包括：與所述MCU的所述控制端連接用于指示多功能汽車啟動電源得電的指示電路。

優選的，還包括：與所述打氣泵連接的氣壓表。

從上述的技術方案可以看出，本實用新型公開的多功能汽車啟動電源有效地將汽車點火、打氣泵和千斤頂結合在一起，相比現有功能單一的汽車啟動電源而言，本實用新型提供的多功能汽車啟動電源可實現一物多用，輕巧易攜帶，體積較小，大大節省了的放置空間。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據公開的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例公開的一種多功能汽車啟動電源的方框圖；

圖2為本實用新型實施例公開的一種多功能汽車啟動電源作為打氣泵時的打氣泵方框圖；

圖3為本實用新型實施例公開的一種多功能汽車啟動電源作為千斤頂時的千斤頂示意圖；

圖4為本實用新型實施例公開的一種多功能汽車啟動電源作為啟動電源時的汽車點火方框圖；

圖5為本實用新型實施例公開的一種多功能汽車啟動電源的方框圖；

圖6為本實用新型實施例公開的一種多功能汽車啟動電源作為照明燈時的照明燈方框圖；

圖7為本實用新型實施例公開的一種多功能汽車啟動電源的供電電源的方框圖；

圖8為本實用新型實施例公開的一種多功能汽車啟動電源的整機示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型實施例公開了一種多功能汽車啟動電源，以解決現有車用工具占用空間大的問題。

參見圖1，本實用新型實施例公開的一種多功能汽車啟動電源的方框圖，該多功能汽車啟動電源包括：

打氣泵12，打氣泵12設置有充氣接口；

千斤頂13；

啟動電源電路，所述啟動電源電路包括：正極電瓶夾17、負極電瓶夾18以及用于接收控制信號，并在所述控制信號的控制下閉合或者斷開的可控開關19；

用于給打氣泵12、千斤頂13和所述啟動電源電路供電的電池組25，電池組25的正極輸出端通過可控開關19與正極電瓶夾17連接，電池組25的負極輸出端與負極電瓶夾18連接；

分別與可控開關19和電池組25連接，用于生成所述控制信號的MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)11；

用于實現在電池組25與打氣泵12電連接或者電池組25與千斤頂13電連接之間進行切換的第一切換開關SW1，打氣泵12、千斤頂13均通過第一切換開關SW1與電池組25連接；

用于實現在千斤頂13上升或者下降之間進行切換的第二切換開關SW2，千斤頂13通過第二切換開關SW2與第一切換開關SW1連接。

需要說明的是，可控開關19至少包括：斷路器、三極管、MOS管中的一種。如當可控開關包括MOS管時，如圖4所示，可控開關19包括兩個構成鏡像結構MOS管，分別為MOS管Q2和MOS管Q3，MOS管Q2柵極和MOS管Q3的柵極均與MCU11的控制端連接，MOS管Q2的源極與電池組25連接，MOS管Q2的漏極與MOS管Q3的漏極連接，MOS管Q3的源極與正極電瓶夾子17連接。

為方便理解本實施例公開的多功能汽車啟動電源中，啟動電源，打氣泵12和千斤頂13的具體工作原理，現對多功能汽車啟動電源的工作原理具體闡述如下：

(1)如圖2所示，當多功能汽車啟動電源作為打氣泵為輪胎01打氣時，首先將打氣泵12與輪胎01連接；然后將第一切換開關SW1由關閉狀態切換至與打氣泵12連接時，電池組25與打氣泵12之間的回路導通，打氣泵12得電并為輪胎01打氣，當輪胎01內的氣壓達到預設值時，關閉第一切換開關SW1。

可以理解的是，為方便獲知輪胎01內的氣壓，還可以在多功能汽車啟動電源上增加一個氣壓表14(如圖2所示)；

氣壓表14與打氣泵12連接，用于實時顯示輪胎01內的氣壓。

(2)如圖3所示，當多功能汽車啟動電源作為千斤頂起重設備時，首先將待起重設備放置在距離千斤頂13合適的位置，然后將第一切換開關SW1由關閉狀態切換至與千斤頂13連接，電池組25與千斤頂13之間的回路導通，千斤頂13得電，切換第二切換開關SW2實現千斤頂13的上升和下降。

(3)如圖4所示，當多功能汽車啟動電源作為啟動電源時，首先將正極電瓶夾子17與汽車電瓶的正極連接，將負極電瓶夾子18與汽車電瓶的負極連接；MCU11將生成的開關管導通控制信號分別輸出至MOS管Q2和MOS管Q3，控制MOS管Q2和MOS管Q3導通，啟動電源啟動并為汽車電瓶開始充電。

綜上可知，本實用新型公開的多功能汽車啟動電源有效地將汽車點火、打氣泵12和千斤頂13結合在一起，相比現有功能單一的汽車啟動電源而言，本實用新型提供的多功能汽車啟動電源可實現一物多用，輕巧易攜帶，體積較小，大大節省了的放置空間。

如圖5所示，本實用新型另一實施例公開的一種多功能汽車啟動電源的方框圖，在圖1所示實施例的基礎上，多功能汽車啟動電源還可以包括：

第一開關管Q1、電流檢測電路15以及第一開關S1；

MCU11的控制端與第一開關管Q1的控制端連接，第一開關管Q1的輸入端分別與打氣泵12、第二切換開關SW2的第一動觸點連接，第二切換開關SW2的靜觸點與千斤頂13連接，第二切換開關SW2的第二動觸點與第一切換開關SW1的第一動觸點連接，第一切換開關SW1的第二動觸點與打氣泵12連接，第一切換開關SW1的靜觸點與電池組25連接，MCU11的控制端用于輸出控制第一開關管Q1導通和關斷的控制信號；

MCU11的信號采集端與電流檢測電路15的輸出端連接，電流檢測電路15的輸入端與第一開關管Q1的輸出端連接，MCU11的信號采集端用于采集打氣泵12或千斤頂13工作時的電流信號；

MCU11的信號采集端與第一開關S1連接，MCU11的信號采集端用于采集第一開關Q1導通和關斷時生成的打氣泵12和千斤頂13的工作開關信號。

優選的，第一開關管Q1可以選用NMOS管。

第一開關S1可以選用船型開關、輕觸開關等。

為方便理解本實施例公開的多功能汽車啟動電源中，第一開關管Q1、電流檢測電路15以及第一開關S1的具體工作原理，現對多功能汽車啟動電源的工作原理具體闡述如下：

(1)如圖2所示，當多功能汽車啟動電源作為打氣泵為輪胎01打氣時，首先將打氣泵12與輪胎01連接；然后閉合第一開關S1向MCU11輸出打氣泵/千斤頂工作觸發信號，MCU11根據接收到的打氣泵/千斤頂工作觸發信號生成開關管導通控制信號，并將開關管導通控制信號輸出至第一開關管Q1，控制第一開關管Q1導通；當將第一切換開關SW1由關閉狀態切換至與打氣泵12連接時，電池組25與打氣泵12之間的回路導通，打氣泵12得電并為輪胎01打氣，氣壓表14實時顯示輪胎01內的氣壓，當輪胎01內的氣壓達到預設值時，關閉第一切換開關SW1。

(2)如圖3所示，當多功能汽車啟動電源作為千斤頂起重設備時，首先將待起重設備放置在距離千斤頂合適的位置，然后閉合第一開關S1向MCU11輸出打氣泵/千斤頂工作觸發信號，MCU11根據接收到的打氣泵/千斤頂工作觸發信號生成開關管導通控制信號，并將開關管導通控制信號輸出至第一開關管Q1，控制第一開關管Q1導通；將第一切換開關SW1由關閉狀態切換至與千斤頂13連接，電池組25與千斤頂13之間的回路導通，千斤頂13得電，切換第二切換開關SW2實現千斤頂13的上升和下降。

在一實施例中，為方便用戶獲知在閉合第一開關S1后，多功能汽車啟動電源與電池組25之間的通路是否接通，如圖2和圖3所示，多功能汽車啟動電源還增加了與MCU11的控制端連接的指示電路16。閉合第一開關S1，指示電路16發出指示。

具體的，指示電路16可以包括指示燈，該指示燈可以選用帶顏色的指示燈，如藍色指示燈、綠色指示燈；當然，指示電路16還可以為蜂鳴器等，能夠實現指示功能的裝置。

為進一步優化上述實施例，如圖5所示，啟動電源電路還包括：電流檢測放大電路和第二開關S2；

MCU11的控制端通過可控開關19與所述正極電瓶夾連接，所述控制端用于輸出控制可控開關19導通和關斷的控制信號；

MCU11的信號采集端通過所述電流檢測放大電路20與負極電瓶夾18連接，MCU11的信號采集端用于采集汽車打火回路中的電流信號；

MCU11的信號采集輸出控制端與第二開關S2連接，MCU11的信號采集輸出控制端用于采集控制第二開關S2導通和關斷時生成的充電開關信號。

具體的，如圖4所示，電流檢測放大電路20包括：電壓放大子電路201和電流檢測子電路202，電壓放大子電路201的輸入端與MCU11的信號采集端連接，電壓放大子電路201的輸出端通過電流檢測電路與負極電瓶夾子18連接。

啟動電源電路的工作原理具體如下：

將多功能汽車啟動電源作為啟動電源為汽車電瓶充電時，首先將正極電瓶夾子17與汽車電瓶的正極連接，將負極電瓶夾子18與汽車電瓶的負極連接；然后閉合第二開關S2向MCU11輸出啟動電源工作觸發信號，MCU11根據接收到的啟動電源工作觸發信號生成開關管導通控制信號，并將開關管導通控制信號分別輸出至MOS管Q2和MOS管Q3，控制MOS管Q2和MOS管Q3導通，啟動電源啟動并為汽車電瓶開始充電。這時，電池組25、MOS管Q2、MOS管Q3、正極電瓶夾子17、汽車電瓶、負極電瓶夾子18、電流檢測子電路202、電壓放大子電路201、MCU11和第二開關S2之間形成充電通路，電流檢測子電路202檢測回路中的電流，并將檢測電流轉化成電壓輸出至電壓放大子電路201，電壓放大子電路201對接收到的電壓放大后輸出至MCU11，MCU11接收電壓放大子電路201輸出的電壓，并將該電壓的電壓值與預設電壓值進行比較，判斷接收到的電壓值是否超過預設電壓值，若接收到的電壓值沒有超過預設電壓值，表明啟動電源與汽車電瓶之間的接觸正常；若接收到的電壓值超過預設電壓值時，表明啟動電源與汽車電瓶之間的接觸不正常，如當正極電瓶夾子17和負極電瓶夾子18短路時，會導致電流檢測子電路202檢測到的電壓值超過預設電壓值，在這種情況下，MCU11會生成關斷控制信號，并將該關斷控制信號輸出至MOS管Q2和MOS管Q3，控制MOS管Q2和MOS管Q3關斷，停止啟動電源為汽車電瓶充電。

可以理解的是，當電壓放大子電路201將電流檢測子電路202輸出的電壓輸出至MCU11時，表明啟動電源已經開始為汽車電瓶充電，因此當MCU11在第一預設時間段(如30秒)內沒有接收到電壓放大子電路201反饋的電壓時，表明整個充電回路沒有構成回路，這時MCU11會向MOS管Q2和MOS管Q3輸出關斷控制信號，并在第二預設時間段后，再次向MOS管Q2和MOS管Q3輸出導通控制信號。當啟動電源多次向汽車電瓶充電均沒有成功，如啟動電源的點火次數超過4次時，MCU11會輸出控制信號告知用戶。其中，控制信號可以聲音報警的形式告知用戶，如在多功能汽車啟動電源上增加與MCU11連接的蜂鳴器，MCU11控制蜂鳴器報警；控制信號也可以燈閃的形式告知用戶，如在多功能汽車啟動電源上增加與MCU11連接的指示燈，MCU11控制指示燈亮；控制信號也可以文字的形式告知用戶，如在多功能汽車啟動電源上增加與MCU11連接的顯示屏，MCU11控制顯示屏顯示表征“啟動電源點火失敗”的提示信息。

為方便用戶判定MCU11是否接收到第二開關S2輸出的啟動電源工作觸發信號，可在上述實施例的基礎上，增加打火指示器22，打火指示器22與MCU11的控制端連接，用于在第二開關S2閉合時輸出指示信號。

打火指示器22優選指示燈，指示燈可以選用任意顏色指示燈，如綠色，只需保證打火指示器22的指示燈的顏色與指示電路16中指示燈的顏色不同即可。

其中，第二開關S2可以選用船型開關、按鈕開關等。

為進一步優化上述實施例，在圖5所示實施例的基礎上，還可以包括：

與MCU11的控制端連接的照明指示器23；

以及與MCU11的信號控制端連接的用于控制照明指示器23工作的第三開關S3。

當汽車工作作為照明燈時，將多功能汽車啟動電源與電池組25連接；然后閉合第三開關S3向MCU11輸出照明觸發信號，MCU11根據接收到的照明觸發信號控制照明指示器23照明。

在實際應用中，通常照明燈不同的工作狀態表示不同的含義，并起到不同的作用，如照明燈常亮時起到照明作用；照明燈爆閃時起到提示作用；照明燈一閃一閃時起到求救信號SOS(國際摩爾斯電碼救難信號)的作用。

因此，在另一實施例中，第三開關S3具有多個不同的控制檔位，如3個控制檔位，每個控制檔位對應照明指示器23的一種工作狀態。

當照明指示器23具有三種不同的工作狀態時，如圖5所示，將多功能汽車啟動電源與電池組25連接，閉合第三開關S3至第一檔位，第三開關S3向MCU11輸出照明觸發信號，MCU11根據照明觸發信號控制照明指示器23常亮；第三開關S3由第一檔位切換至第二檔位，第三開關S3向MCU11輸出第一燈閃觸發信號，MCU11根據第一燈閃觸發信號控制照明指示器23按照第一時間間隔閃亮一次；第三開關S3由第二檔位切換至第三檔位，第三開關S3向MCU11輸出第二燈閃觸發信號，MCU11根據第二燈閃觸發信號控制照明指示器23按照第二時間間隔閃亮一次；第三開關S3由第三檔位切換至第四檔位，第三開關S3向MCU11輸出燈滅觸發信號，MCU11根據燈滅觸發信號控制照明指示器23燈滅。

如圖6所示，照明指示器23具體可以包括：與MCU11的控制端連接的恒流控制電路231，以及與恒流控制電路231連接的發光二極管LED，MCU11控制照明指示器23的工作過程可認為是MCU11控制恒流控制電路231的工作過程，如當照明指示器23一閃一閃時，MCU11會相應的控制恒流控制電路231一會兒工作，一會兒不工作。

因此，為進一步優化上述實施例，多功能汽車啟動電源還包括：電源電路，該電源電路分別與MCU11、可控開關19、第一切換開關SW1的靜觸點連接。

如圖4所示，電源電路包括：用于與外部電源和MCU11連接的充電電路24，以及分別與可控開關19、照明指示器23和第一切換開關SW1的靜觸點連接的電池組25，電池組25的負極接地。

如圖7所示，充電電路24包括：

用于與外部電源連接的充電輸入接口241，充電輸入接口241與MCU11連接；

分別與充電輸入241接口、MCU11和電池組25連接的升壓電路；

分別與充電輸入接口241、MCU11和所述升壓電路連接的限流電路242。

當對電池組25充電時，將多功能汽車啟動電源的充電輸入接口241與外部電源連接，使外部電源對電池組25充電。

其中，充電輸入接口241可以為USB接口或是帶充電插頭，當充電輸入接口241為USB接口時，充電輸入接口241通過充電器與外部電源連接；當充電輸入接口241為帶充電插頭時，充電輸入接口241可以作為充電器與外部電源連接。

當充電輸入接口241作為充電器時，MCU11控制充電器通過控制充電器上的電壓控制充電功率，并且，當MCU11控制充電器上的充電功率最大時，如充電功率為9V*2A＝18W，或是5V*2.4A＝12W時，可以縮短外部電源對電池組25的充電時間。

優選的，MCU11可通過數據線與充電輸入接口241連接。

如圖7所示，升壓電路包括：電感L1、第二開關管Q4和二極管D1；

第二開關管Q4的控制端和輸出端均與MCU11連接，第二開關管Q4的輸入端與二極管D1的陽極連接，二極管D1的陰極連接電池組25的正極；

電感L1連接在充電輸入接口241和二極管D1的陽極之間。

當外部電源對電池組25充電時，將充電輸入接口241與外部電源接通，外部電源通過電感L1和二極管D1為電池組25充電，同時MCU11向第二開關管Q4輸出導通控制信號，MCU11實時檢測電池組25上的電壓，并控制指示電路16實時顯示電池組25上的電壓。

優選的，指示電路16中可以顯示電池組25的實時充電電量，如在指示電路16可以包括多個指示燈，不同數量的指示燈亮表示電池組25不同的充電電壓。

為進一步優化上述實施例，電源電路還可以包括：

設置在充電輸入接口241和電感L1之間的第一電容器(該電容器可以為多個，例如圖7中示出的電容器C5和C6)，以及并聯連接在電池組25兩端的第二電容器該電容器可以為多個，例如圖7中示出的電容器C7和C8)。

本實施例中的第一電容器和第二電容器均起到濾波功能。

其中，多功能汽車啟動電源的整機示意圖可參見如圖8。

最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。