本實用新型屬于汽車電池領域，具體而言，涉及一種可強制應急點火的汽車啟動電池。

背景技術：

隨著現在汽車的智能化發(fā)展，如行車記錄儀、衛(wèi)星導航儀、智能監(jiān)視器、智能啟停等車載用電設備已經越來越多。但目前絕大多數的汽車還是采用鉛酸電池作為啟動電瓶，傳統的12V鉛酸電池具有循環(huán)衰減快，損害率較高，失效突發(fā)性的特點，因此傳統的鉛酸電池已經不堪重負，難以應付未來的汽車用電需求。

有時候，汽車電池會因為車主停車忘記關燈而導致欠電。尤其是在商務公干或自駕旅行時，一旦汽車因電池欠電從而無法發(fā)動引擎，如果在沒有備用電瓶或同行車輛搭電的情況下，車主只能向保險公司或警方求援，才能使車輛重新發(fā)動。這不但消耗了大量的時間，還大大影響了公務或出游的心情，費時費錢。而且在相對偏遠的地區(qū)，甚至可能涉及到人身安全。

技術實現要素：

為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型旨在提供一種可強制應急點火的汽車啟動電池，具備手動應急點火功能，讓汽車用戶直接擺脫因汽車電池欠電導致的引擎點火障礙。

為達到上述技術目的及效果，本實用新型通過以下技術方案實現：

一種可強制應急點火的汽車啟動電池，包括一電池罩殼，所述電池罩殼上設置有正極觸點和負極觸點，所述電池罩殼內設置有電池組、電池監(jiān)測管理電路、過放保護開關和手動應急開關；

所述電池組的正極與所述正極觸點連接，所述電池組的負極與所述負極觸點連接；所述過放保護開關與所述電池組串聯，所述電池監(jiān)測管理電路的一端與所述電池組連接，所述電池監(jiān)測管理電路的另一端與所述過放保護開關連接，所述過放保護開關受所述電池監(jiān)測管理電路控制，所述過放保護開關的斷開點設置在所述電池組剩余30%~60%的電量時；所述手動應急開關跨接在所述過放保護開關的兩端。

進一步的，所述電池監(jiān)測管理電路中包括主控制芯片和均衡裝置，每個所述均衡裝置均由一個檢測芯片、均衡開關和均衡電阻組成，所述電池組中的每個電芯均連接有一個所述檢測芯片，每個所述檢測芯片分別通過一個所述均衡開關與一個所述均衡電阻連接；所述主控制芯片分別與每個所述檢測芯片連接，所述主控制芯片同時與所述過放保護開關連接。

進一步的，所述電池組為鉛酸電池組或鋰電池組。

優(yōu)選的，若所述電池組為鉛酸電池組，考慮到點火功率的適應性，所述過放保護開關的斷開點設置在所述電池組剩余50%~60%的電量時。

優(yōu)選的，若所述電池組為鋰電池組，所述過放保護開關的斷開點設置在所述電池組剩余30%~50%的電量時；且在所述鋰電池組和所述過放保護開關的串聯電路中還串聯有一個過充保護開關，所述過充保護開關同時與所述電池監(jiān)測管理電路連接，受所述電池監(jiān)測管理電路控制。

進一步的，所述過充保護開關的結構與所述過放保護開關相同，均為脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器，所述脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器由第一電感控制電路、第二電感控制電路和接觸開關組件組成，所述第一電感控制電路與所述第二電感控制電路相對設置，所述接觸開關組件設置在所述第一電感控制電路和所述第二電感控制電路之間；所述電池組同時分別為所述第一電感控制電路和所述第二電感控制電路提供激勵電流；

所述第一電感控制電路中包括有第一條形導體、第一勵磁線圈、第一MOS開關以及兩個第一觸點，所述第一勵磁線圈繞制在所述第一條形導體上，所述第一勵磁線圈和所述第一MOS開關串聯在兩個所述第一觸點之間；

所述第二電感控制電路中包括有第二條形導體、第二勵磁線圈、第二MOS開關以及兩個第二觸點，所述第二勵磁線圈繞制在所述第二條形導體上，所述第二勵磁線圈和所述第二MOS開關串聯在兩個所述第二觸點之間；

所述接觸開關組件包括一根可在所述第一條形導體與所述第二條形導體之間來回移動的永磁鐵、一對與兩個所述第一觸點對應的第一輔助觸點以及一對與兩個所述第二觸點對應的第二輔助觸點；

所述第一MOS開關和所述第二MOS開關分別與所述電池監(jiān)測管理電路中的所述主控制芯片連接。

本實用新型的工作原理如下：

預先對電池監(jiān)測管理電路中的主控制芯片進行設定，將過放保護開關的斷開點（過放保護點）設置在電池組剩余30%~50%電量的時候，即采取50%~70%DOD（DOD表示放電深度，50%~70%DOD表示電池組每次放電放出的電量是其最大容量的50%~60%）。若電池組為傳統鉛酸電池，由于其自身特性，只需設置過放保護開關即可，若電池組為鋰電池，則除了過放保護開關，還需設置一個過充保護開關。

在本實用新型汽車啟動電池的使用過程中，過放保護開關和過充保護開關（傳統鉛酸電池組只含有過放保護開關）處于閉合狀態(tài)，主電路導通，手動應急開關處于斷開狀態(tài)，應急電路斷開，電池監(jiān)測管理電路中的檢測芯片則對電池組中每個電芯的電壓、溫度和電量進行實檢測。當電池組中的某個電芯出現一致性偏差時，該電芯上的檢測芯片就會啟動對應的均衡電阻，進行100~200mA的均衡，平衡該電芯的一致性。當電池組的電量因車主停車后忘關車燈等原因低于所設定的過放保護點時，檢測芯片將信號發(fā)送給主控制芯片，由主控制芯片控制過放保護開關斷開，電池組立刻受到斷路保護，停止向車載用電設備供電，防止深度放電。電池組中剩余的30%~50%電量則是作為應急儲備用電，當需要啟動汽車引擎時，車主只需閉合手動應急開關，接通應急供電線路，即可使用電池組中剩余的30%~50%電量為汽車引擎進行點火。

當車輛發(fā)動后，電池組即刻受到充電電流，電池監(jiān)測管理電路隨即控制過放保護器重新閉合，車主也需立即斷開手動應急開關，汽車發(fā)動機則通過應急電路為欠電的電池組進行充電，此時過充保護開關則可為電池組提供過充保護。若電池組中的電芯出現過充情況，對應的檢測芯片將信號發(fā)送給主控制芯片，由主控制芯片控制過充保護開關斷開，電池組立刻受到斷路保護，停止汽車引擎向電池組的充電。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型在電池監(jiān)測管理電路正常管理電池組的基礎上，還在電池組剩余30%~60%的電量時增設了主動的斷路保護，以保存一部分電量用于手動應急處理。這不僅可以保護電池不因深度放電而損壞，使電池的使用壽命有了保證，而且可以在因車主疏忽導致電池欠電的情況下，通過手動應急開關進行應急點火，避免了道路救援費時費錢的麻煩。

本實用新型的過放保護開關和過充保護開關均采用的是脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器，這是因為汽車啟動點火環(huán)境極其惡劣，伴隨著大電流和高電壓，因此控制開關必須是如繼電器之類的機械開關。如本申請人在先申請的“一種基于機械H橋的雙穩(wěn)態(tài)磁保持橋式脫離繼電器（專利號：ZL201620212815.0）”，這種繼電器可通過接觸開關組件進行轉相換位，致使繼電器可以處于兩個不同的穩(wěn)態(tài)；而且這種繼電器屬于瞬間激勵，不需要過多考慮電路的承載能力和線圈的過載能力，在使用中線圈不會出現發(fā)熱現象，從根本導航杜絕了線圈發(fā)熱的問題。

本實用新型的電池組采用了鋰電池，鋰電池的特性有別于傳統鉛酸電池，鋰電池的壽命不再是突發(fā)性終止，而是慢損壞，循環(huán)衰減速度遠小于鉛酸電池，可長期支持使用。經試驗預計，本實用新型的汽車啟動電池的使用壽命可超過10年，可支持20~50萬次的點火。

本實用新型的電池罩殼與現有汽車電瓶的尺寸標準完全一致，而且除了正負電極之外，整個電池罩殼上沒有其余接口，用戶可以直接將現有鉛酸電池進行替換，無需對車輛進行改動。

上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。本實用新型的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型的一種實施例的電路結構示意圖；

圖2為本實用新型的另一種實施例的電路結構示意圖；

圖3為本實用新型的外部結構示意圖；

圖4為本實用新型的電池監(jiān)測管理電路的電路結構示意圖；

圖5為本實用新型的脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本實用新型。

實施例 1

參見圖1和圖3所示，一種可強制應急點火的汽車啟動電池，包括一電池罩殼1，所述電池罩殼1上設置有正極觸點2和負極觸點3，所述電池罩殼1內設置有電池組4、電池監(jiān)測管理電路5、過放保護開關6和手動應急開關7；

所述電池組4為鉛酸電池，所述電池組4的正極與所述正極觸點2連接，所述電池組4的負極與所述負極觸點3連接；所述過放保護開關6與所述電池組4串聯，所述電池監(jiān)測管理電路5的一端與所述電池組4連接，所述電池監(jiān)測管理電路5的另一端與所述過放保護開關6連接，所述過放保護開關6受所述電池監(jiān)測管理電路5控制，可在所述電池組4剩余50%~60%的電量時斷開，對所述電池組4實施斷路保護；所述手動應急開關7跨接在所述過放保護開關6的兩端，當所述電池組4被斷路保護后而有需要發(fā)動引擎時，可手動開啟所述手動應急開關7，接通應急電路。

進一步的，所述電池監(jiān)測管理電路5中包括主控制芯片51和均衡裝置，每個所述均衡裝置均由一個檢測芯片52、均衡開關53和均衡電阻54組成，所述電池組4中的每個電芯均連接有一個所述檢測芯片52，每個所述檢測芯片52分別通過一個所述均衡開關53與一個所述均衡電阻54連接；所述主控制芯片51分別與每個所述檢測芯片52連接，所述主控制芯片51同時與所述過放保護開關6連接。

進一步的，所述過放保護開關6為脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器，所述脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器由第一電感控制電路、第二電感控制電路和接觸開關組件組成，所述第一電感控制電路與所述第二電感控制電路相對設置，所述接觸開關組件設置在所述第一電感控制電路和所述第二電感控制電路之間；所述電池組4同時分別為所述第一電感控制電路和所述第二電感控制電路提供激勵電流；

所述第一電感控制電路中包括有第一條形導體11、第一勵磁線圈12、第一MOS開關14以及兩個第一觸點15，所述第一勵磁線圈12繞制在所述第一條形導體11上，所述第一勵磁線圈12和所述第一MOS開關14串聯在兩個所述第一觸點15之間；

所述第二電感控制電路中包括有第二條形導體21、第二勵磁線圈22、第二MOS開關24以及兩個第二觸點25，所述第二勵磁線圈22繞制在所述第二條形導體21上，所述第二勵磁線圈22和所述第二MOS開關24串聯在兩個所述第二觸點25之間；

所述接觸開關組件包括一根可在所述第一條形導體11與所述第二條形導體21之間來回移動的永磁鐵、一對與兩個所述第一觸點15對應的第一輔助觸點31以及一對與兩個所述第二觸點25對應的第二輔助觸點32；

所述第一MOS開關14和所述第二MOS開關24分別與所述電池監(jiān)測管理電路5中的所述主控制芯片51連接。

實施例 2

參見圖2和圖3所示，一種可強制應急點火的汽車啟動電池，包括一電池罩殼1，所述電池罩殼1上設置有正極觸點2和負極觸點3，所述電池罩殼1內設置有電池組4、電池監(jiān)測管理電路5、過放保護開關6、手動應急開關7和過充保護開關8；

所述電池組4為鋰電池，所述電池組4的正極與所述正極觸點2連接，所述電池組4的負極與所述負極觸點3連接；所述過放保護開關6與所述電池組4、所述過充保護開關8串聯，所述電池監(jiān)測管理電路5的一端與所述電池組4連接，所述電池監(jiān)測管理電路5的另一端分別與所述過放保護開關6和所述過充保護開關8連接；所述過放保護開關6受所述電池監(jiān)測管理電路5控制，可在所述電池組4剩余30%~50%的電量時斷開，對所述電池組4實施斷路保護；所述過充保護開關8受所述電池監(jiān)測管理電路5控制，對所述電池組4實施過充保護；所述手動應急開關7跨接在所述過放保護開關6的兩端，當所述電池組4被斷路保護后而有需要發(fā)動引擎時，可手動開啟所述手動應急開關7，接通應急電路。

進一步的，所述電池監(jiān)測管理電路5中包括主控制芯片51和均衡裝置，每個所述均衡裝置均由一個檢測芯片52、均衡開關53和均衡電阻54組成，所述電池組4中的每個電芯均連接有一個所述檢測芯片52，每個所述檢測芯片52分別通過一個所述均衡開關53與一個所述均衡電阻54連接；所述主控制芯片51分別與每個所述檢測芯片52連接，所述主控制芯片51同時與所述過放保護開關6和所述過充保護開關8連接。

進一步的，所述過放保護開關6和所述過充保護開關8均為脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器，所述脫橋式雙穩(wěn)態(tài)繼電器由第一電感控制電路、第二電感控制電路和接觸開關組件組成，所述第一電感控制電路與所述第二電感控制電路相對設置，所述接觸開關組件設置在所述第一電感控制電路和所述第二電感控制電路之間；所述電池組4同時分別為所述第一電感控制電路和所述第二電感控制電路提供激勵電流；

所述第一電感控制電路中包括有第一條形導體11、第一勵磁線圈12、第一MOS開關14以及兩個第一觸點15，所述第一勵磁線圈12繞制在所述第一條形導體11上，所述第一勵磁線圈12和所述第一MOS開關14串聯在兩個所述第一觸點15之間；

所述第二電感控制電路中包括有第二條形導體21、第二勵磁線圈22、第二MOS開關24以及兩個第二觸點25，所述第二勵磁線圈22繞制在所述第二條形導體21上，所述第二勵磁線圈22和所述第二MOS開關24串聯在兩個所述第二觸點25之間；

所述接觸開關組件包括一根可在所述第一條形導體11與所述第二條形導體21之間來回移動的永磁鐵、一對與兩個所述第一觸點15對應的第一輔助觸點31以及一對與兩個所述第二觸點25對應的第二輔助觸點32；

所述第一MOS開關14和所述第二MOS開關24分別與所述電池監(jiān)測管理電路5中的所述主控制芯片51連接。

本實用新型的工作原理如下：

預先對電池監(jiān)測管理電路中的主控制芯片進行設定，將過放保護開關的斷開點（過放保護點）設置在電池組剩余30%~50%電量的時候，即采取50%~70%DOD（DOD表示放電深度，50%~70%DOD表示電池組每次放電放出的電量是其最大容量的50%~60%）。若電池組為傳統鉛酸電池，由于其自身特性，只需設置過放保護開關即可，若電池組為鋰電池，則除了過放保護開關，還需設置一個過充保護開關。

在本實用新型汽車啟動電池的使用過程中，過放保護開關和過充保護開關（傳統鉛酸電池組只含有過放保護開關）處于閉合狀態(tài)，主電路導通，手動應急開關處于斷開狀態(tài)，應急電路斷開，電池監(jiān)測管理電路中的檢測芯片則對電池組中每個電芯的電壓、溫度和電量進行實檢測。當電池組中的某個電芯出現一致性偏差時，該電芯上的檢測芯片就會啟動對應的均衡電阻，進行100~200mA的均衡，平衡該電芯的一致性。當電池組的電量因車主停車后忘關車燈等原因低于所設定的過放保護點時，檢測芯片將信號發(fā)送給主控制芯片，由主控制芯片控制過放保護開關斷開，電池組立刻受到斷路保護，停止向車載用電設備供電，防止深度放電。電池組中剩余的30%~50%電量則是作為應急儲備用電，當需要啟動汽車引擎時，車主只需閉合手動應急開關，接通應急供電線路，即可使用電池組中剩余的30%~50%電量為汽車引擎進行點火。

當車輛發(fā)動后，電池組即刻受到充電電流，電池監(jiān)測管理電路隨即控制過放保護器重新閉合，車主也需立即斷開手動應急開關，汽車發(fā)動機則通過應急電路為欠電的電池組進行充電，此時過充保護開關則可為電池組提供過充保護。若電池組中的電芯出現過充情況，對應的檢測芯片將信號發(fā)送給主控制芯片，由主控制芯片控制過充保護開關斷開，電池組立刻受到斷路保護，停止汽車引擎向電池組的充電。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。