一种新能源电动汽车的一键启动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种新能源电动汽车的一键启动系统，其包括微控制器、启动按钮电路、输出驱动电路、输出反馈检测电路、车速检测电路、车身工作电池电压检测电路和车辆电机驱动电池组电压检测电路；启动按钮电路、车速检测电路、车身工作电池电压检测电路和车辆电机驱动电池组电压检测电路的输出端均连接至微处理器的输入端，微处理器的输出端接于输出驱动电路的输入端，输出驱动电路的输出端接于输出反馈检测电路的输入端，输出反馈检测电路的输出端接于微处理器的输入端。本实用新型采用上述方案，实现一种适合各种新能源电动汽车的一键启动系统，该一键启动系统不仅实现简单，且具有高可靠、高智能、低成本的特性，具有很好的实用性。
【专利说明】一种新能源电动汽车的一键启动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车一键启动系统，具体涉及一种应用于新能源电动汽车的具有行车安全防护功能的一键启动系统。
【背景技术】
[0002]众所周知，机动车在行驶的过程中，轮体的转动会产生大量的动能，而这种动能至今为止还在白白地被浪费着。目前机动车的动力95%以上还是需要靠油和气来完成的。油和气都是不可再生的能源，随着使用和依赖的加剧，枯萎现象日趋严重，而且会造成严重的环境污染。
[0003]随着电子技术、汽车工业技术的发展和能源危机的日益严重，节约能源、减少油耗、减少汽油车排放、保护环境已经作为世界汽车行业重要的研究和发展方向。因此新能源电动汽车已成为汽车业最具潜力的发展方向。
[0004]目前，新能源电动汽车已有许多厂家和品牌的车型量产和上市，而由于新能源电动汽车结构复杂、科技含量高，故对汽车的功能开发提出了更高的要求。其中随着人们对汽车的舒适性及便利性要求越来越高，智能便捷的一键启动系统成为需要和趋势。
[0005]目前，以油或气作为动力源的一键启动系统不能适用于新能源电动汽车。
实用新型内容
[0006]因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种新能源电动汽车的一键启动系统，对现有的一键启动系统进行改进，使其能适用于新能源电动汽车，并增设行车安全保护功能，以满足新能源电动汽车行业对智能启动系统的需求。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种新能源电动汽车的一键启动系统，包括微控制器、启动按钮电路、输出驱动电路、输出反馈检测电路、车速检测电路、车身工作电池电压检测电路和车辆电机驱动电池组电压检测电路；启动按钮电路、车速检测电路、车身工作电池电压检测电路和车辆电机驱动电池组电压检测电路的输出端均连接至微处理器的输入端，微处理器的输出端接于输出驱动电路的输入端，输出驱动电路的输出端接于输出反馈检测电路的输入端，输出反馈检测电路的输出端接于微处理器的输入端。启动按钮改变控制车辆的工作状态，并将其改变信号发送至微处理器，微处理器检测车辆的行车车速、车身工作电池电压和车辆电机驱动电池组电压，并通过输出驱动电路控制车辆运行在ACCON状态、IGNON状态和START状态下，输出反馈检测电路对输出驱动电路的输出进行检测，并将检测结果反馈至微处理器。
[0008]上述一键启动系统中，通过对行车速度、车辆车身工作电压、驱动电机的电池组电压检测，将新能源电动汽车的行车安全保护功能集成于一键启动系统中。该系统中，通过按动启动按钮改变控制车辆的工作状态，并通过检测输出控制判断是否工作在正确的状态，并用按钮LED灯显示工作状态；在行车中，通过检测行车速度、车辆车身工作电压、驱动电机的电池组电压，确保行车安全，防止因车辆异常而导致的行车事故。本实用新型可以满足新能源电动汽车的一键启动要求，以较低的成本提高新能源电动汽车性能，有较好的行车状态检测报警功能确保新能源电动汽车的行车安全。
[0009]为了提高安全性以及在故障时及时通知驾驶员，该一键启动系统还包括报警电路，该报警电路的输入端接于微处理器的输出端，当微处理器发现异常时，则通知报警电路进行报警。该报警电路可采用光报警方式或者声音报警方式或者声光报警方式，光报警方式可采用LED灯闪烁或者发出不同颜色实现，声音报警方式可采用喇叭报警电路实现，声光报警方式可采用蜂鸣器和LED灯组合实现。
[0010]为了方便实现，所述启动按钮电路采用电脑按键开关实现，启动按钮电路的输出端连接到启动系统的微处理器，由微处理器检测按键工作状态。为了方便指示，所述启动按钮电路还包括发出不同颜色光的第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元，第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元的输入端接于微处理器的输出端，第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元分别用于指示车辆的三种工作状态=ACCON状态(ACC工作状态)、IGNON状态(IGN工作状态)和START状态。第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元由启动系统的微处理器输出控制显示。
[0011]为了方便控制，所述输出驱动电路包括第一输出驱动电路、第二输出驱动电路和第三输出驱动电路，分别控制车辆的三种工作状态=ACCON状态、IGNON状态和START状态，第一输出驱动电路连接车辆的ACCON主线，控制车辆处于ACC工作状态，第二输出驱动电路连接车辆的IGNON主线，控制车辆处于IGN工作状态，第三输出驱动电路连接车辆的START主线，控制车辆处于START工作状态。
[0012]对应于输出驱动电路的三路输出，输出反馈检测电路包括第一输出反馈检测电路、第二输出反馈检测电路和第三输出反馈检测电路，用于检测车辆是否处于正确的需求状态。第一输出反馈检测电路用于检测第一输出驱动电路的输出检测；第二输出反馈检测电路用于检测第二输出驱动电路的输出检测；第三输出反馈检测电路用于检测第三输出驱动电路的输出检测。第一输出反馈检测电路、第二输出反馈检测电路和第三输出反馈检测电路将检测结果反馈给微处理器。
[0013]作为一种简单可行的方案，所述车速检测电路包括三极管Q1、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C6、电容C7、电容C8，电阻R16的一端连接12V电源，另一端连接车辆速度的输出端、电阻R17的一端和电容C6的一端，电容C6的另一端接地，电阻R17的另一端分为两路，一路串联电阻R18后连接至5V电源，另一路连接至三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接至5V电源，电容C7串联于三极管Ql的基极和发射极之间；三极管Ql的集电极分为两路，一路串联电阻R19后接地，另一路串联电阻R20后连接电容C8的一端和微处理器，电容CS的另一端接地。该车速检测电路，用于实时检测行车速度，防止车辆在高速行驶时，误触按启动按钮，导致车辆失速，造成行车事故。在行车过程中，只有当车速小于某一值(如每小时20公里)时，按动启动按钮，新能源电动汽车电机才会停止。
[0014]作为一种简单可行的方案，车身工作电池电压检测电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6和电容C2，电阻R4的一端连接车辆工作电池电压的输出，另一端连接电阻R5的一端、电阻R6的一端和电容C2的一端，电阻R5的另一端和电容C2的另一端接地，电阻R6的另一端连接至微处理器。由电阻R4、电阻R5、电阻R6和电容C2组成整车工作电池的电压检测，当车辆工作电压过低(如12V车辆电压低过9V，24V车辆电压低于18V)，报警电路发出报警，该车身工作电池电压检测电路防止因车辆工作电压过低，造成车辆控制系统工作异常，而产生行车事故。
[0015]作为一种简单可行的方案，车辆电机工作电池组电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容Cl，电阻Rl的一端连接车辆电机电池电压的输出，另一端连接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电容Cl的一端，电阻R2的另一端和电容Cl的另一端接地，电阻R3的另一端连接至微处理器。由电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容Cl组成新能源汽车驱动电机工作电池组的电压检测，当电池组电压过低(不同车型，电池组不同，电压值也不同)，报警电路发出报警，防止因新能源汽车电机驱动电压过低，造成车辆无法达到预期的行车速度或加速度，而产生行车事故。
[0016]本实用新型采用上述方案，实现一种适合各种新能源电动汽车的一键启动系统，该一键启动系统针对新能源电动汽车的独特特性而开发，其不仅实现电路简单，易于产业化，而且还对行车速度、车辆车身工作电压、驱动电机的电池组电压等多种电压进行检测，如果检测出有问题则通过报警电路及时报警，方便驾驶员对车辆运行状态的掌握；同时，还通过输出反馈检测电路对系统的输出进行反馈检测，因此具有高可靠的特性。综上，本实用新型实现的一键启动系统，具有高可靠、高智能、低成本的特性，且具有很好的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的实施例1的系统框图；
[0018]图2为本实用新型的实施例2的系统框图；
[0019]图3为本实用新型的实施例2的电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0021]实施例1
[0022]作为一个具体的实例，参见图1，本实用新型的一种新能源电动汽车的一键启动系统，包括微控制器、启动按钮电路、输出驱动电路、输出反馈检测电路、车速检测电路、车身工作电池电压检测电路和车辆电机驱动电池组电压检测电路；启动按钮电路、车速检测电路、车身工作电池电压检测电路和车辆电机驱动电池组电压检测电路的输出端均连接至微处理器的输入端，微处理器的输出端接于输出驱动电路的输入端，输出驱动电路的输出端接于输出反馈检测电路的输入端，输出反馈检测电路的输出端接于微处理器的输入端。启动按钮改变控制车辆的工作状态，并将其改变信号发送至微处理器，微处理器检测车辆的行车车速、车身工作电池电压和车辆电机驱动电池组电压，并通过输出驱动电路控制车辆运行在ACCON状态、IGNON状态和START状态下，输出反馈检测电路对输出驱动电路的输出进行检测，并将检测结果反馈至微处理器。
[0023]实施例2
[0024]参见图2，本实施例中，除了包含实施例1的所有电路模块，为了提高安全性以及在故障时及时通知驾驶员，该一键启动系统还包括报警电路，该报警电路的输入端接于微处理器的输出端，当微处理器发现异常时，则通知报警电路进行报警。该报警电路可采用光报警方式或者声音报警方式或者声光报警方式，光报警方式可采用LED灯闪烁或者发出不同颜色实现，声音报警方式可采用喇叭报警电路实现，声光报警方式可采用蜂鸣器和LED灯组合实现。本实施例中，该报警电路采用喇叭报警电路实现。
[0025]为了方便实现，启动按钮电路采用电脑按键开关实现，启动按钮电路的输出端连接到启动系统的微处理器，由微处理器检测按键工作状态。为了方便指示，启动按钮电路还包括发出不同颜色光的第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元，第一 LED单元、第二LED单元和第三LED单元的输入端接于微处理器的输出端，第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元分别用于指示车辆的三种工作状态=ACCON状态(ACC工作状态)、IGNON状态(IGN工作状态)和START状态。第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元由启动系统的微处理器输出控制显示。
[0026]为了方便控制，输出驱动电路包括第一输出驱动电路、第二输出驱动电路和第三输出驱动电路，分别控制车辆的三种工作状态=ACCON状态、IGNON状态和START状态，第一输出驱动电路连接车辆的ACCON主线，控制车辆处于ACC工作状态，第二输出驱动电路连接车辆的IGNON主线，控制车辆处于IGN工作状态，第三输出驱动电路连接车辆的START主线，控制车辆处于START工作状态。
[0027]对应于输出驱动电路的三路输出，输出反馈检测电路包括第一输出反馈检测电路、第二输出反馈检测电路和第三输出反馈检测电路，用于检测车辆是否处于正确的需求状态。第一输出反馈检测电路用于检测第一输出驱动电路(ACC0N状态检测电路)的输出检测；第二输出反馈检测电路用于检测第二输出驱动电路(IGN0N状态检测电路)的输出检测；第三输出反馈检测电路用于检测第三输出驱动电路(START状态检测电路)的输出检测。第一输出反馈检测电路、第二输出反馈检测电路和第三输出反馈检测电路将检测结果反馈给微处理器。
[0028]上述一键启动系统中，通过按动启动按钮改变控制车辆的工作状态，并通过检测输出控制判断是否工作在正确的状态，并用启动按钮电路的三个LED单元来显示工作状态；在行车中，通过检测行车速度、车辆车身工作电压、驱动电机的电池组电压，确保行车安全，防止因车辆异常而导致的行车事故。本实用新型可以满足新能源电动汽车的一键启动要求，以较低的成本提高新能源电动汽车性能，有较好的行车状态检测报警功能，确保新能源电动汽车的行车安全。
[0029]作为一种简单可行的实施方案，参见图3，本实施例中，启动按钮电路内部采用电脑按键开关和LED显示单元实现，其中，电脑按键开关使用寿命可以达到3000万次，电脑按键开关的输出连接到启动系统的MCU，由MCU检测按键工作状况；启动按钮电路内还设有LED显示单元，LED显示单元包括三种颜色的LED (如白色、绿色、红色),分别用于指示车辆处于三种工作状态，ACCON状态、IGNON状态和START状态。LED灯由启动系统的MCU输出控制显示。
[0030]参见图3，输出驱动电路和喇叭报警电路通过驱动芯片连接至MCU。本实施例中，喇叭报警电路采用喇叭实现，用于各种、异常时报警。该输出驱动电路有三路输出，控制车辆的三种工作状态。RYl为ACCON输出控制，连接车辆的ACCON主线，控制车辆处于ACC工作状态；RY2为IGNON输出控制，连接车辆的IGNON主线，控制车辆处于IGN工作状态；RY3为START输出控制，连接车辆的START主线，控制车辆处于START工作状态。
[0031]对应于输出驱动电路的三路输出，参见图3，该启动系统有三路输出回路的输出反馈检测电路，用于检测车辆是否处于正确的需求状态，如果输出状态与按钮输入不相符合，则由喇叭发出报警。电阻R13、电阻R14、电阻R15、电容C5组成ACCON电路输出检测；电阻R10、电阻町1、电阻1?12、电容(:4组成IGNON电路输出检测；电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C3组成START电路输出检测。
[0032]本实施例中，参见图3，该车速检测电路包括三极管Q1、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C6、电容C7、电容C8，电阻R16的一端连接12V电源，另一端连接车辆速度的输出端、电阻R17的一端和电容C6的一端，电容C6的另一端接地，电阻R17的另一端分为两路，一路串联电阻R18后连接至5V电源，另一路连接至三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接至5V电源，电容C7串联于三极管Ql的基极和发射极之间；三极管Ql的集电极分为两路，一路串联电阻R19后接地，另一路串联电阻R20后连接电容C8的一端和微处理器，电容C8的另一端接地。该车速检测电路，用于实时检测行车速度，防止车辆在高速行驶时，误触按启动按钮，导致车辆失速，造成行车事故。在行车过程中，只有当车速小于某一值(如每小时20公里)时，按动启动按钮，新能源汽车电机才会停止。
[0033]参见图3，本实施例中，车身工作电池电压检测电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6和电容C2，电阻R4的一端连接车辆工作电池电压的输出，另一端连接电阻R5的一端、电阻R6的一端和电容C2的一端，电阻R5的另一端和电容C2的另一端接地，电阻R6的另一端连接至微处理器。由电阻R4、电阻R5、电阻R6和电容C2组成整车工作电池的电压检测，当车辆工作电压过低(如12V车辆电压低过9V，24V车辆电压低于18V )，报警电路发出报警，该车身工作电池电压检测电路防止因车辆工作电压过低，造成车辆控制系统工作异常，而产生行车事故。
[0034]参见图3，本实施例中，车辆电机工作电池组电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容Cl，电阻Rl的一端连接车辆电机电池电压的输出，另一端连接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电容Cl的一端，电阻R2的另一端和电容Cl的另一端接地，电阻R3的另一端连接至微处理器。由电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容Cl组成新能源汽车驱动电机工作电池组的电压检测，当电池组电压过低(不同车型，电池组不同，电压值也不同)，报警电路发出报警，防止因新能源汽车电机驱动电压过低，造成车辆无法达到预期的行车速度或加速度，而产生行车事故。
[0035]本实用新型是为了适合各种新能源汽车开发的一套高可靠、高智能、低成本的具有行车安全防护功能的一键启动系统。本实用新型通过对行车速度、车辆车身工作电压、驱动电机的电池组电压检测和报警，将新能源电动汽车的行车安全保护功能集成于一键启动系统中，具有很好的实用性。
[0036]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种新能源电动汽车的一键启动系统，其特征在于:包括微控制器、启动按钮电路、输出驱动电路、输出反馈检测电路、车速检测电路、车身工作电池电压检测电路和车辆电机驱动电池组电压检测电路； 启动按钮电路、车速检测电路、车身工作电池电压检测电路和车辆电机驱动电池组电压检测电路的输出端均连接至微处理器的输入端，微处理器的输出端接于输出驱动电路的输入端，输出驱动电路的输出端接于输出反馈检测电路的输入端，输出反馈检测电路的输出端接于微处理器的输入端。
2.根据权利要求1所述的一键启动系统，其特征在于:该一键启动系统还包括报警电路，该报警电路的输入端接于微处理器的输出端。
3.根据权利要求2所述的一键启动系统，其特征在于:所述报警电路是采用光报警方式或者声音报警方式或者声光报警方式实现的报警电路。
4.根据权利要求1或2所述的一键启动系统，其特征在于:所述启动按钮电路采用电脑按键开关实现，启动按钮电路的输出端连接到微处理器的输入端，由微处理器检测该启动按钮电路的工作状态。
5.根据权利要求4所述的一键启动系统，其特征在于:所述启动按钮电路还包括发出不同颜色光的第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元，第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元的输入端接于微处理器的输出端，第一 LED单元、第二 LED单元和第三LED单元分别用于指示车辆的三种工作状态=ACCON状态、IGNON状态和START状态。
6.根据权利要求1或2所述的一键启动系统，其特征在于:所述输出驱动电路包括第一输出驱动电路、第二输出驱动电路和第三输出驱动电路，分别控制车辆的三种工作状态:ACCON状态、IGNON状态和START状态，第一输出驱动电路连接车辆的ACCON主线，控制车辆处于ACC工作状态，第二输出驱动电路连接车辆的IGNON主线，控制车辆处于IGN工作状态，第三输出驱动电路连接车辆的START主线，控制车辆处于START工作状态。
7.根据权利要求6所述的一键启动系统，其特征在于:所述输出反馈检测电路包括第一输出反馈检测电路、第二输出反馈检测电路和第三输出反馈检测电路，用于检测车辆是否处于正确的需求状态；第一输出反馈检测电路用于检测第一输出驱动电路的输出检测；第二输出反馈检测电路用于检测第二输出驱动电路的输出检测；第三输出反馈检测电路用于检测第三输出驱动电路的输出检测；第一输出反馈检测电路、第二输出反馈检测电路和第三输出反馈检测电路将检测结果反馈给微处理器。
8.根据权利要求1或2所述的一键启动系统，其特征在于:所述车速检测电路包括三极管Q1、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电容C6、电容C7、电容C8，电阻R16的一端连接12V电源，另一端连接车辆速度的输出端、电阻R17的一端和电容C6的一端，电容C6的另一端接地，电阻R17的另一端分为两路，一路串联电阻R18后连接至5V电源，另一路连接至三极管Ql的基极，三极管Ql的发射极连接至5V电源，电容C7串联于三极管Ql的基极和发射极之间；三极管Ql的集电极分为两路，一路串联电阻R19后接地，另一路串联电阻R20后连接电容C8的一端和微处理器，电容C8的另一端接地。
9.根据权利要求1或2所述的一键启动系统，其特征在于:所述车身工作电池电压检测电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6和电容C2，电阻R4的一端连接车辆工作电池电压的输出，另一端连接电阻R5的一端、电阻R6的一端和电容C2的一端，电阻R5的另一端和电容C2的另一端接地，电阻R6的另一端连接至微处理器。
10.根据权利要求1或2所述的一键启动系统，其特征在于:所述车辆电机工作电池组电压检测电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容Cl，电阻Rl的一端连接车辆电机电池电压的输出，另一端连接电阻R2的一端、电阻R3的一端和电容Cl的一端，电阻R2的另一端和电容Cl的另一端接地，电阻R3的另一端连接至微处理器。
【文档编号】B60R16/02GK204037493SQ201420533790
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】林仲庆, 黄建华 申请人:厦门博电电子有限公司