[發明專利]用于啟停起動機的電子式限流繼電器

有效

• 申請號: 201610138359.4
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105649846B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 汪劍峰;殷晨東;彭忠;鄢俊文;余小濤
• 申請（專利權）人: 湖北顯風電子有限公司
• 主分類號: F02N11/08
• 分類號: F02N11/08
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務所(普通合伙)42216
• 代理人: 周宗揚

技術領域

本發明涉及一種用于啟停起動機的電子式限流繼電器，屬汽車起動機配套設備技術領域。

背景技術

車輛采用啟停裝置，在行使中路遇紅燈等待或堵車時,發動機可自行停止工作,能有效減少怠速空耗及污染排放，但發動機重啟時峰值電流極大，使得電源電壓瞬間降落太多而出現某些車載電子設備掉電復位問題，嚴重影響駕乘人員的舒適度。現有啟停裝置為克服這個缺陷，有的在起動電路中串接限流電阻，并通過繼電器觸點控制限流電阻的加入和撤出；有的是額外增加一套大功率穩壓電源防止車載電子設備掉電，成本高，電路復雜。例如日本電裝公司就是在起動機主回路里通過繼電器觸點控制限流電阻的加入和撤出，存在因繼電器觸點壽命短，對限流電阻失控，最終不能起限流削峰作用的問題,還會導致起動機不能正常工作。此外，繼電器觸點控制限流電阻加入和撤出電路都是四線連接結構，連線多，會降低啟停裝置工作的可靠性，且增加了成本。

詳見日本電裝公司專利：專利號200910005683.9【具有改進的電阻布置的起動機電磁開關】。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述現有技術的不足，提供一種連線少，電路結構簡單，工作穩定可靠，使用壽命長，啟停限流削峰效果好，裝接方便的用于啟停起動機的電子式限流繼電器，解決現有技術使用有觸點的繼電器控制限流電阻的加入和撤出，以限制電流峰值，使得啟停裝置使用壽命短，限流削峰工作可靠性差，連線多，機械結構復雜，抗振性差，及存在起動機失效的隱患問題。

本發明是通過如下的技術方案來實現上述目的的：

該用于啟停起動機的電子式限流繼電器由延時電路、升壓驅動電路、MOS功率管電路和限流電阻R0構成，其特征在于：繼電器本體由延時電路、升壓驅動電路、MOS功率管電路和限流電阻R0組成，繼電器本體串接在起動機電路中；繼電器本體的正極端與觸點30b、限流電阻R0并聯連接，繼電器本體的負極端與限流電阻R0和起動電機的正極端M并聯連接；延時電路的正極端、升壓驅動電路的正極端和MOS功率管電路的場效應管的漏極端與觸點30b并聯連接；延時電路的輸出端與升壓驅動電路的輸入端連接，升壓驅動電路的輸出端與MOS功率管電路的場效應管的柵極端連接；延時電路和升壓驅動電路的負極端均接地；MOS功率管電路的場效應管的源極并聯連接限流電阻R0和起動電機的正極端M，起動電機的負極端接地；

當電磁開關閉合將觸點30和30b短接，繼電器本體正極端得電，延時電路延時100~150mS后輸出高電位控制升壓驅動電路開始工作，輸出電壓驅動MOS功率管電路的場效應管的柵極，使MOS功率管電路的所有場效應管均由截止變為全導通，使連接在觸點30b和起動電機端子之間的限流電阻R0從10mΩ高阻抗在維持100~150mS后轉變為短接后呈現出0.5mΩ的低阻抗。

所述的MOS功率管電路包括至少四個場效應管、電阻R1和穩壓管D1；多個場效應管的柵極并聯連接、漏極并聯連接、源極并聯連接；場效應管的漏極和源極之間并聯連接有限流電阻R0；當MOS功率管電路的場效應管由截止變為導通時，限流電阻R0兩端的阻抗將由10mΩ降低為0.5 mΩ；避免起動電路的瞬間高壓加到漏極和源極之間擊穿場效應管。

所述的延時電路至少有兩種：延時電路A和延時電路B，所述兩種延時電路的電路結構不同，但作用相同，即延時時間均為100~150mS，都為升壓驅動電路提供輸入信號。

所述的升壓驅動電路至少有兩種：其一為芯片驅動，其二為DC-DC驅動，兩種升壓驅動電路的電路結構不同，但作用相同，即都是驅動MOS功率管電路的場效應管的導通和截止。

所述的采用芯片驅動的升壓驅動電路由NPN三極管Q4、倍壓整流電路、電阻R9組成；倍壓整流電路由電容C1和C3、二極管D3和D4、電阻R7、R8和R10組成；NPN三極管Q4的基極通過電阻R9與延時電路A的MCU芯片的5端連接， NPN三極管Q4的集電極連接有倍壓整流電路，NPN三極管Q4的發射極接地；通過倍壓整流電路提升電壓，輸出驅動MOS功率管電路。

所述的采用DC-DC驅動的升壓驅動電路由小功率DC-DC電源構成。

所述的延時電路A與芯片驅動的升壓驅動電路適配：延時電路A由MCU芯片、NPN三極管Q2和PNP三極管Q3、電阻R5和R6、穩壓管D2、電容C2組成；MCU芯片的5端產生振蕩信號，MCU芯片的7端產生延時信號；所述振蕩信號通過芯片驅動的升壓驅動電路的倍壓整流電路提升電壓，控制NPN三極管Q2和PNP三極管Q3的導通和截止，最后驅動MOS功率管電路的場效應管的導通和截止。