(57)【要約】【課題】安定性の高い加熱技術を採用し、適切な電源使用環境を作り出すことにより、超低温度（−４０℃）でも作動できる自動車の起動電源及びその安全保護回路の提供。【解決手段】起動電源Ｂの正極が正極出力端OUT＋及び電源加熱回路２に接続され、ＭＯＳＦＥＴ制御回路１の一端が負極出力端OUT−に接続され、かつ他端は、起動電源Bの負極に接続され、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータから引き出された２本のピンが、それぞれ正極出力端OUT＋と負極出力端OUT−に接続され、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータから引き出された他の２本のピンが、それぞれＭＯＳＦＥＴ制御回路１の両端に接続され、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータから引き出されたさらに他の３本のピンが電源加熱回路Bに接続され、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータが設定電圧値を超える値を受信したとき、ＭＯＳＦＥＴ制御回路１が閉状態となる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
自動車を起動する回路と、安全保護回路とを持つ超低温度下で作動可能な自動車の起動電源及びその安全保護回路であって、
ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータと、起動電源と、起動電源を加熱可能な電源加熱回路と、正極出力端と、負極出力端と、ＭＯＳＦＥＴ制御回路とを備え、
前記起動電源の正極は、それぞれ前記正極出力端及び前記電源加熱回路に接続され、前記ＭＯＳＦＥＴ制御回路の一端は、前記負極出力端に接続され、かつ他端は、前記起動電源の負極に接続され、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータから引き出された２本のピンが、それぞれ前記正極出力端と前記負極出力端に接続され、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータからさらに引き出された他の２本のピンが、それぞれ前記ＭＯＳＦＥＴ制御回路の両端に接続され、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータから引き出されたさらに他の３本のピンが、前記電源加熱回路に接続され、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータとＭＯＳＦＥＴ制御回路とから成る安全保護回路に回路短絡が現れ、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータがあらかじめ設定された電圧値を超える値を受信したとき、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータとＭＯＳＦＥＴ制御回路のピンが低電気レベルに引き下げられ、前記ＭＯＳＦＥＴ制御回路が閉状態となって、前記正極出力端と負極出力端との間の電子部品を保護することを特徴とする、自動車の起動電源及びその安全保護回路。
【請求項２】
前記電源加熱回路は、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに向けて加熱可否指令を発令する押しボタンと、環境温度を感知するサーミスタと、増幅ＭＯＳＦＥＴと、前記起動電源に熱量を提供する発熱線とを有し、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータは、それぞれ前記押しボタン、前記サーミスタ及び前記増幅ＭＯＳＦＥＴのゲートに電気的に接続され、前記発熱線の一端は、前記増幅ＭＯＳＦＥＴのドレインに電気的に接続され、かつ他端は、前記起動電源に電気的に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の起動電源及びその安全保護回路。
【請求項３】
前記押しボタンの一端は、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに電気的に接続され、他端を接地して静電気を放出させ、前記サーミスタの一端は、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに電気的に接続され、他端を接地して静電気を放出させ、前記増幅ＭＯＳＦＥＴのソースを接地することを特徴とする、請求項２に記載の自動車の起動電源及びその安全保護回路。
【請求項４】
前記ＭＯＳＦＥＴ制御回路は、第１ＭＯＳＦＥＴと、第２ＭＯＳＦＥＴと、第３ＭＯＳＦＥＴと、第４ＭＯＳＦＥＴと、第５ＭＯＳＦＥＴと、第６ＭＯＳＦＥＴとを有し、前記第１ＭＯＳＦＥＴ、前記第２ＭＯＳＦＥＴ及び前記第３ＭＯＳＦＥＴのソースは、それぞれ前記負極出力端に相互に接続され、かつこれらのゲートは、それぞれ前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに接続され、前記第４ＭＯＳＦＥＴ、前記第５ＭＯＳＦＥＴ及び前記第６ＭＯＳＦＥＴのソースは、それぞれ前記起動電源に相互に接続され、かつこれらのゲートは、それぞれ前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに接続され、前記第１ＭＯＳＦＥＴ、前記第２ＭＯＳＦＥＴ及び前記第３ＭＯＳＦＥＴのドレインの間は相互に接続されており、前記第４ＭＯＳＦＥＴ、前記第５ＭＯＳＦＥＴ及び前記第６ＭＯＳＦＥＴのドレインの間は相互に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の起動電源及びその安全保護回路。
【請求項５】
前記第１ＭＯＳＦＥＴ、前記第２ＭＯＳＦＥＴ、前記第３ＭＯＳＦＥＴ、前記第４ＭＯＳＦＥＴ、前記第５ＭＯＳＦＥＴ及び前記第６ＭＯＳＦＥＴは、いずれもＮ型ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする、請求項４に記載の自動車の起動電源及びその安全保護回路。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、低温下における自動車の起動及び自動車の安全運転の技術分野に係り、超低温度下で作業可能な自動車の起動電源及びその安全保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車業界の絶え間ない発展に伴い、現在の自動車の大部分はオートマ車であり、自動車自身の蓄電池が作動できない時はロードサービスを呼ぶしかなく、この過程で冗長な待ち時間が必要であり、しばしば、高い費用を要する。
このような問題を解決するために、多数のモバイル電源会社は、自動車を点火するための自動車の起動電源を売り出している。これらの電源は、非常に携帯便利であり、それに伴い、例えば携帯電話への充電、ノートパソコンへの充電やカメラへの充電などの他の機能を併せて持ち、広範に愛用されている。
【０００３】
自動車が着火不能に陥る原因としては、一般的に次の２つが知られている。
１．自動車の元の蓄電池自身が切れてしまう。
２．自動車の元の蓄電池が生きているが、温度が低過ぎると、自動車の元の蓄電池が作動できなくなってしまう。
１つ目の問題に対しては、蓄電池を定期的に交換するという対処法が一般的である。
２つ目の問題について、今のところ、解決するための優れた手段を提供することができない。
【０００４】
現在、自動車の起動電源としては、高倍率リチウムポリマー電池が一般に使用されており、前記電池の有効作業温度は−１０℃〜６０℃である。つまり、−１０℃よりも低い環境では、自動車の起動電源が作動できなくなってしまう（効率的な処理を経て、いくつかのメーカーの電池では−２０℃までのものを製造可能）。
しかし、実際の使用過程において、温度が−１０℃よりも低い場合はよく現れる。前記問題を解決するために、多くのメーカーは、いずれも高倍率リチウムポリマー電池自身の使用温度の技術的難題を集中解決することに努めている。前記技術は難度が非常に高く、電池自身の特性によっても性能が制限される。
【０００５】
また、自動車の点火には非常に高い電流（≧２００Ａ）を要するため、このような高い電流による多くの副作用を生じると考えられている。例えば、繰り返し使用過程において、引き起こした電子部品の焼損によって、自動車の点火クリップを損壊させてしまい、この結果、点火機能を果たせなくなる。
さらに、重大な点としては、自動車の元の蓄電池からモバイル電源に逆充電を行い、モバイル電源の出火や膨脹などの不具合を引き起こす。この問題を解決するために、多くのメーカーは、自動車の点火クリップの主要電子部品を２個から４個に変更するか、または６個に変更する。なお、いくつかのメーカーは、本来よりもヒューズを増設することで、安全性を増大させる。これらすべては、自動車の起動電源の安全使用という問題を根本的に解決することができない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案が解決しようとする課題は、上述の問題を解決し、安定性の高い加熱技術を採用し、適切な電源使用環境を作り出すことにより、超低温度（−４０℃）でも作動できる自動車の起動電源及びその安全保護回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本考案は、自動車を起動する回路と、安全保護回路とを持つ超低温度下で作動可能な自動車の起動電源及びその安全保護回路に係り、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータと、起動電源と、起動電源を加熱可能な電源加熱回路と、正極出力端と、負極出力端と、ＭＯＳＦＥＴ制御回路とを備え、前記起動電源の正極は、それぞれ前記正極出力端及び前記電源加熱回路に接続され、前記ＭＯＳＦＥＴ制御回路の一端は、前記負極出力端に接続され、かつ他端は、前記起動電源の負極に接続され、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータから引き出された２本のピンが、それぞれ前記正極出力端と前記負極出力端に接続され、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータからさらに引き出された他の２本のピンが、それぞれ前記ＭＯＳＦＥＴ制御回路の両端に接続され、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータから引き出されたさらに他の３本のピンが、前記電源加熱回路に接続され、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータとＭＯＳＦＥＴ制御回路とから成る安全保護回路に回路短絡が現れ、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータがあらかじめ設定された電圧値を超える値を受信したとき、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータとＭＯＳＦＥＴ制御回路のピンが低電気レベルに引き下げられ、前記ＭＯＳＦＥＴ制御回路が閉状態となって、前記正極出力端と負極出力端との間の電子部品を保護する。
【０００８】
前記電源加熱回路は、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに向けて加熱可否指令を発令する押しボタンと、環境温度を感知するサーミスタと、増幅ＭＯＳＦＥＴと、前記起動電源に熱量を提供する発熱線とを有し、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータは、それぞれ前記押しボタン、前記サーミスタ及び前記増幅ＭＯＳＦＥＴのゲートに電気的に接続され、前記発熱線の一端は、前記増幅ＭＯＳＦＥＴのドレインに電気的に接続され、かつ他端は、前記起動電源に電気的に接続されるとよい。
前記押しボタンの一端は、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに電気的に接続され、他端を接地して静電気を放出させ、前記サーミスタの一端は、前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに電気的に接続され、他端を接地して静電気を放出させ、前記増幅ＭＯＳＦＥＴのソースを接地することが望ましい。
【０００９】
前記ＭＯＳＦＥＴ制御回路は、第１ＭＯＳＦＥＴと、第２ＭＯＳＦＥＴと、第３ＭＯＳＦＥＴと、第４ＭＯＳＦＥＴと、第５ＭＯＳＦＥＴと、第６ＭＯＳＦＥＴとを有し、前記第１ＭＯＳＦＥＴ、前記第２ＭＯＳＦＥＴ及び前記第３ＭＯＳＦＥＴのソースは、それぞれ前記負極出力端に相互に接続され、かつこれらのゲートは、それぞれ前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに接続され、前記第４ＭＯＳＦＥＴ、前記第５ＭＯＳＦＥＴ及び前記第６ＭＯＳＦＥＴのソースは、それぞれ前記起動電源に相互に接続され、かつこれらのゲートは、それぞれ前記ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに接続され、前記第１ＭＯＳＦＥＴ、前記第２ＭＯＳＦＥＴ及び前記第３ＭＯＳＦＥＴのドレインの間は相互に接続されており、前記第４ＭＯＳＦＥＴ、前記第５ＭＯＳＦＥＴ及び前記第６ＭＯＳＦＥＴのドレインの間は相互に接続されていることがある。
前記第１ＭＯＳＦＥＴ、前記第２ＭＯＳＦＥＴ、前記第３ＭＯＳＦＥＴ、前記第４ＭＯＳＦＥＴ、前記第５ＭＯＳＦＥＴ及び前記第６ＭＯＳＦＥＴは、いずれもＮ型ＭＯＳＦＥＴとすることができる。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、電源加熱回路を備えているので、低温環境で、迅速かつ安全に起動電源を加熱することで、起動電源の温度を合理的な作業温度に到達させ、低温下でも自動車を起動させることが可能である。
同時に、回路短絡が現れ、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータが予め設定された電圧値を超える値を受信した場合、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータとＭＯＳＦＥＴ制御回路のピンが低電気レベルになるように迅速に引き下げられて、ＭＯＳＦＥＴ制御回路が閉状態に入り、正極出力端と負極出力端との間の電子部品を保護し、起動電源と回路の損壊を防ぐ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の実施例を示す自動車の起動装置の回路図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本考案の自動車の起動電源及びその安全保護回路は、合理的な超低温度下で安全に自動車を起動する回路と、安全保護回路とを持ち、主に、正極出力端ＯＵＴ＋と、負極出力端ＯＵＴ−と、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータと、起動電源Ｂと、電源加熱状態を制御する電源加熱回路２と、ＭＯＳＦＥＴ制御回路１とを備え、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータとＭＯＳＦＥＴ制御回路１とにより安全保護回路が構成される。
【００１３】
起動電源Ｂの正極は、それぞれ正極出力端ＯＵＴ＋及び電源加熱回路２に接続される。ＭＯＳＦＥＴ制御回路１の一端は、負極出力端ＯＵＴ−に接続され、かつ他端は、起動電源Ｂの負極に接続される。ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータから引き出された２本のピンは、それぞれ正極出力端ＯＵＴ＋と負極出力端ＯＵＴ−に接続され、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータからさらに引き出された他の２本のピンは、それぞれＭＯＳＦＥＴ制御回路１の両端に接続され、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータから引き出されたさらに他の３本のピンは、電源加熱回路２に接続される。
【００１４】
本考案の自動車の起動電源及びその安全保護回路は、１個の独立した電源加熱回路２を持ち、低温環境で、迅速かつ安全に起動電源の電池を加熱することで、起動電源の電池温度を合理的な作業温度に到達させ、低温下でも自動車を起動させることができる。
同時に、回路短絡が現れる状況において、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータが予め設定された電圧値を超える値を受信した場合、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータとＭＯＳＦＥＴ制御回路１のピンが低電気レベルになるように迅速に引き下げると、ＭＯＳＦＥＴ制御回路１が閉状態に入り、正極出力端ＯＵＴ＋と負極出力端ＯＵＴマイナスとの間の電子部品を保護する。ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータがＭＯＳＦＥＴのオンオフを制御することによって保護が実現され、ＭＯＳＦＥＴに流れる電流が異常であるか否か、温度が異常であるか否かを検出することによって、ＭＯＳＦＥＴのオンオフを制御する。この種の回路の利点は、短絡時の回路は直ちに出力を切断し、起動電源とクリップ上面の回路を損壊させないように保護することによって、起動電源の安全性問題を効果的に解決できる。
【００１５】
電源加熱回路２は、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに向けて加熱可否指令を発令する押しボタンＫと、環境温度を感知するサーミスタＲ１と、増幅ＭＯＳＦＥＴＱ０と、起動電源に熱量を提供する発熱線Ｒ２とを有する。ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータは、それぞれ押しボタンＫ、サーミスタＲ１及び増幅ＭＯＳＦＥＴＱ０のゲートに電気的に接続される。発熱線Ｒ２の一端は、増幅ＭＯＳＦＥＴＱ０のドレインに電気的に接続され、かつ他端は、起動電源Ｂに電気的に接続される。起動電源Ｂが温度不足の場合において、押しボタンＫを押下すると、発熱線Ｒ２を発熱するように制御することによって、起動電源Ｂの温度を直ちに高めることができる。
なお、外部加熱の方式を採用して、自動車の起動電源Ｂの使用に影響を及ぼさないように、１個の独立した低温ボタンを増設すれば、１個の独立した回路を低温ボタンで制御することができるので、低温環境下、迅速かつ安全に自動車の起動電源Ｂの電池に加熱を行うことができる。
【００１６】
押しボタンＫの一端は、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに電気的に接続され、他端を接地して静電気を放出させ、サーミスタＲ１の一端は、ＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに電気的に接続され、他端を接地して静電気を放出させ、増幅ＭＯＳＦＥＴのソースを接地する。
【００１７】
ＭＯＳＦＥＴ制御回路１は、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１と、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２と、第３ＭＯＳＦＥＴＱ３と、第４ＭＯＳＦＥＴＱ４と、第５ＭＯＳＦＥＴＱ５と、第６ＭＯＳＦＥＴＱ６とを有する。
第１ＭＯＳＦＥＴＱ１、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２及び第３ＭＯＳＦＥＴＱ３のソースは、それぞれ負極出力端ＯＵＴ−に相互に接続され、かつこれらのゲートは、それぞれＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに接続される。第４ＭＯＳＦＥＴＱ４、第５ＭＯＳＦＥＴＱ５及び第６ＭＯＳＦＥＴＱ６のソースは、それぞれ起動電源に相互に接続され、かつこれらのゲートは、それぞれＭＣＵシングルチップマイクロコンピュータに接続される。第１ＭＯＳＦＥＴＱ１、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２及び第３ＭＯＳＦＥＴＱ３のドレインの間は相互に接続されており、第４ＭＯＳＦＥＴＱ４、第５ＭＯＳＦＥＴＱ５及び第６ＭＯＳＦＥＴＱ６のドレインの間は相互に接続されている。
【００１８】
第１ＭＯＳＦＥＴＱ１、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２、第３ＭＯＳＦＥＴＱ３、第４ＭＯＳＦＥＴＱ４、第５ＭＯＳＦＥＴＱ５及び第６ＭＯＳＦＥＴＱ６は、いずれもＮ型ＭＯＳＦＥＴである。
【００１９】
以上は、本考案の実施例の説明であって、本考案の権利範囲を限定するものではなく、本考案の実用新案登録請求の範囲を逸脱しない変更や修飾はいずれも本考案の権利範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２０】
１：ＭＯＳＦＥＴ制御回路
２：電源加熱回路
B：起動電源
K：押しボタン
MCU：シングルチップマイクロコンピュータ
OUT＋：正極出力端
OUT−：負極出力端
Q0：増幅ＭＯＳＦＥＴ
Q1：第１ＭＯＳＦＥＴ
Q2：第２ＭＯＳＦＥＴ
Q3：第３ＭＯＳＦＥＴ
Q4：第４ＭＯＳＦＥＴ
Q5：第５ＭＯＳＦＥＴ
Q6：第６ＭＯＳＦＥＴ
R1：サーミスタ
R2：発熱線
【図１】
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