專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙模便攜式車(chē)輛應(yīng)急啟動(dòng)電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙模便攜式應(yīng)急啟動(dòng)電源系統(tǒng)用于啟動(dòng)蓄電池出現(xiàn)問(wèn)題無(wú)法啟動(dòng)的車(chē)輛，比如汽車(chē)、摩托車(chē)、游艇等。
背景技術(shù)：
帶有發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)輛成為目前主要的交通工具，比如汽車(chē)、摩托車(chē)、卡車(chē)、游艇，這些車(chē)輛的動(dòng)カ都來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)。蓄電池在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中用于儲(chǔ)存電能，并用于下一次的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后通過(guò)自身的發(fā)電系統(tǒng)給蓄電池進(jìn)行充電。正常情況下，蓄電池的電量可以平衡，但是在極限或者不當(dāng)使用情況下，蓄電池的電量將會(huì)放干。這將會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。比如，停車(chē)狀態(tài)下的車(chē)用電器的過(guò)度使用，發(fā)電系統(tǒng)故障，低溫環(huán)境等。 當(dāng)發(fā)生此類(lèi)情況的時(shí)候，就需要用幫線(xiàn)把另外ー輛車(chē)的蓄電池連接到目標(biāo)蓄電池進(jìn)行應(yīng)急啟動(dòng)。此類(lèi)應(yīng)急啟動(dòng)需要把另ー輛車(chē)移動(dòng)到目標(biāo)車(chē)輛前，用幫線(xiàn)把兩個(gè)車(chē)輛的蓄電池互聯(lián)后進(jìn)行應(yīng)急啟動(dòng)。這種方法必須依賴(lài)于另外ー輛車(chē)，并且依靠幫線(xiàn)長(zhǎng)度才能完成。另外，連接時(shí)打火花，將會(huì)損壞蓄電池觸頭以及外界幫線(xiàn)，并且給操作者帶來(lái)心理負(fù)擔(dān)。為了解決如上問(wèn)題，已經(jīng)有了幾種便攜式應(yīng)急啟動(dòng)系統(tǒng)方案。如一個(gè)蓄電池加上幫線(xiàn)組成的應(yīng)急啟動(dòng)系統(tǒng)，此幫線(xiàn)或者與蓄電池一體，或者是可拆卸。還有ー種提出超長(zhǎng)的幫線(xiàn)方案。目前最好的方案是日本1993年專(zhuān)利405328620，美國(guó)2000專(zhuān)利6155870，中國(guó)1998年的98224902. O。這些專(zhuān)利核心都是蓄電池加ー個(gè)AC/DC充電器的方案。如上三個(gè)專(zhuān)利都有一個(gè)無(wú)法解決的難題，就是重量重，體積大，無(wú)法消除火花。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，瞬時(shí)需要3秒以?xún)?nèi)200A以上的大電流。車(chē)輛以及應(yīng)急啟動(dòng)系統(tǒng)都使用鉛酸電池，因?yàn)殂U酸電池的倍率放電能力差，所以為了滿(mǎn)足車(chē)輛啟動(dòng)要求，都需要使用高容量蓄電池。故使得應(yīng)急啟動(dòng)系統(tǒng)體積大，重量也達(dá)到20Kg以上。為了降低重量可以使用低容量蓄電池，但此時(shí)就無(wú)法立即啟動(dòng)，而需要充電時(shí)間，顯然失去的應(yīng)急的意義。另外，利用幫線(xiàn)把應(yīng)急啟動(dòng)系統(tǒng)連接到目標(biāo)蓄電池的時(shí)候，兩個(gè)蓄電池電壓不同，所以?xún)蓚€(gè)電觸之間會(huì)產(chǎn)生電火花，這將嚴(yán)重傷害目標(biāo)蓄電池觸頭，以及會(huì)給操作者帶來(lái)心理負(fù)擔(dān)。中國(guó)專(zhuān)利200820126079. 2中還給出超級(jí)電容并聯(lián)蓄電池的方案，重點(diǎn)解決了啟動(dòng)時(shí)瞬時(shí)大電流放電的問(wèn)題，可以用低容量蓄電池完成所需啟動(dòng)工作，具有降低體積和重量的效果。但是沒(méi)有考慮到充電系統(tǒng)、安全保護(hù)、智能電池管理系統(tǒng)。中國(guó)專(zhuān)利201010245945. I中還提出了采用太陽(yáng)能作為應(yīng)急電源，重點(diǎn)提出了采用儲(chǔ)能設(shè)備和控制器將太陽(yáng)能存儲(chǔ)起來(lái)作為電源來(lái)供電，實(shí)現(xiàn)了緑色能源環(huán)保效益，但是只采用單獨(dú)的太陽(yáng)能電源不確定性因素太多，完全依賴(lài)于天氣。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源重量重、體積大、有火花以及缺少管理的不足，并且為了在緊急情況下提高應(yīng)急電源可靠性本發(fā)明專(zhuān)利提供一種具備家用充電和太陽(yáng)能儲(chǔ)能充電雙模式的便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源。該便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源不僅具有重量輕、體積小和無(wú)火花等優(yōu)點(diǎn)，而且能對(duì)其核心部件低容量電池組提供充放電管理和安全保護(hù)，并且配備了便攜的太陽(yáng)能存儲(chǔ)充電功能，它提高了電源的可靠性，實(shí)現(xiàn)了綠色環(huán)保。本發(fā)明專(zhuān)利解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在絕緣外殼中，電源分別與繼電保護(hù)電路和太陽(yáng)能電源管理接ロ串聯(lián)。然后，從繼電保護(hù)電路引出兩支充電線(xiàn)路和一支放電線(xiàn)路一支充電線(xiàn)路與AC/DC轉(zhuǎn)換電路相連接，并在外売上留ー個(gè)AC接ロ ；另ー支線(xiàn)路在外売上留ー個(gè)接ロ，用于連接汽車(chē)點(diǎn)煙器充電；而其放電線(xiàn)路與外殼上幫線(xiàn)相連。核心部件電源采用4節(jié)3. 2V/10Ah的鋰離子電池串聯(lián)而成。電源管理系統(tǒng)采集電池組電流、總電壓以及溫度，利用內(nèi)置算法計(jì)算出電池組剩余電量；通過(guò)控制繼電保護(hù)電路防止鋰離子電池組過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)溫，并具有故障診斷功能。而通過(guò)太陽(yáng)能控制器和能源管理接ロ實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池組的快速充電，并且根據(jù)電池組的電流、電壓以及溫度情況對(duì)電池組實(shí)現(xiàn)過(guò)充電保護(hù)。此外，殼體外設(shè)有LED，可以顯示當(dāng)前電池組剩余電量、電池組電壓、電流、AC/DC轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)以及太陽(yáng)能儲(chǔ)能設(shè)備的剩余電量情況。當(dāng)遇到因蓄電池電量耗盡 或者蓄電池性能?chē)?yán)重下降而導(dǎo)致汽車(chē)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，只需將發(fā)明的車(chē)輛電源插頭插入目標(biāo)車(chē)輛點(diǎn)煙器插孔，或者直接把外接幫線(xiàn)接到目標(biāo)蓄電池的正負(fù)極，即可立刻啟動(dòng)車(chē)輛。本發(fā)明的有益效果是更高可靠性，重量輕，體積小，無(wú)火花，立即啟動(dòng)，智能管理及保護(hù)，緑色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明雙模便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。該雙模便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源可以通過(guò)四種途徑進(jìn)行充電a.通過(guò)圖I中AC充電接ロ連接到220V交流電源對(duì)雙模便攜式應(yīng)急啟動(dòng)電源進(jìn)行充電。b.通過(guò)圖I中點(diǎn)煙器充電接ロ與車(chē)輛點(diǎn)煙器相連接，達(dá)到對(duì)雙模便攜式應(yīng)急啟動(dòng)電源的充電。c.在電池管理系統(tǒng)的監(jiān)控下，通過(guò)幫線(xiàn)對(duì)便攜式應(yīng)急起動(dòng)電源進(jìn)行充電。d.通過(guò)太陽(yáng)能控制器和電源管理接ロ，利用太陽(yáng)能儲(chǔ)能設(shè)備對(duì)雙模便攜式應(yīng)急啟動(dòng)電源進(jìn)行充電。上述充電的具體實(shí)施如下在繼電保護(hù)電路斷開(kāi)的情況下，通過(guò)太陽(yáng)能充電開(kāi)關(guān)接通太陽(yáng)能充電線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能儲(chǔ)能設(shè)備對(duì)電池組的充電。再者在繼電保護(hù)電路外部手動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的情況下，通過(guò)選擇連接AC充電，點(diǎn)煙器充電或幫線(xiàn)充電線(xiàn)路之一，然后打開(kāi)電池管理系統(tǒng)和繼電器手動(dòng)開(kāi)關(guān)。充電過(guò)程中，電池管理系統(tǒng)均對(duì)電池組的電流、電壓和溫度進(jìn)行采樣，并計(jì)算出鋰電池組的荷電狀態(tài)，將這些信息和AC/DC轉(zhuǎn)換電路工作狀態(tài)以及太陽(yáng)能儲(chǔ)能設(shè)備的剩余電量情況通過(guò)LED顯示器顯示出來(lái)。另ー方面電池管理系統(tǒng)通過(guò)這些信息對(duì)便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源進(jìn)行故障分析；在必要的情況下，通過(guò)斷開(kāi)繼電器保護(hù)電路中的內(nèi)部繼電器來(lái)對(duì)鋰電池組進(jìn)行包括過(guò)壓、過(guò)溫和過(guò)充保護(hù)。
該雙模便攜式應(yīng)急啟動(dòng)電源是通過(guò)幫線(xiàn)連接到車(chē)輛的啟動(dòng)蓄電池上，幫助車(chē)輛啟動(dòng)。具體實(shí)施如下在外部手動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的情況下，將便攜式應(yīng)急啟動(dòng)電源幫線(xiàn)連接到車(chē)輛蓄電池上，然后打開(kāi)電池管理系統(tǒng)并閉合手動(dòng)開(kāi)關(guān)。放電過(guò)程中，電池管理系統(tǒng)如充電過(guò)程一樣對(duì)電池組進(jìn)行監(jiān)控。并在幫助車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)提供ー個(gè)3s以?xún)?nèi)200A以上的放電電流幫助車(chē)輛啟動(dòng)；并且在車(chē)輛已經(jīng)啟動(dòng)或電池組電量過(guò)低的情況 下斷開(kāi)內(nèi)部繼電器停止放電。
權(quán)利要求
1.一種雙模便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源，在絕緣外殼中，大容量鉛酸蓄電池或超級(jí)電容并聯(lián)低容量蓄電池和放電幫線(xiàn)以及充電接口連接，其特征在于，用串聯(lián)高功率鋰電池組和電池管理系統(tǒng)的結(jié)合替代上述電源。
2.一種雙模便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源，采用太陽(yáng)能電池片和儲(chǔ)能設(shè)備將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)在儲(chǔ)能設(shè)備里，用于對(duì)鋰離子電池組供電，其特征在于，具有充電控制功能，能夠提高太陽(yáng)能電池片的充電效率并保護(hù)儲(chǔ)能設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙模便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源，其特征是高功率鋰電池組和電池管理系統(tǒng)，電池組中，各鋰電池的型號(hào)和批次相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙模便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源，其特征是高功率鋰電池組和電池管理系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)中，根據(jù)電池組的電壓、電流、溫度估算電池組剩余電量；基于電流、電壓、溫度和剩余電量，對(duì)電池組進(jìn)行過(guò)充、過(guò)壓、過(guò)溫以及過(guò)放保護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙模便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源，其特征是太陽(yáng)能控制器，通過(guò)太陽(yáng)能控制器根據(jù)電池組的電流、電壓、溫度和剩余電量對(duì)電池組進(jìn)行過(guò)充、過(guò)溫以及過(guò)放保護(hù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙模便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源，其特征是高功率鋰電池組和電池管理系統(tǒng)。其中，電池管理系統(tǒng)可以通過(guò)幫線(xiàn)和充電接口對(duì)鋰電池組進(jìn)行充電。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙模便攜式啟動(dòng)應(yīng)急電源，其特征是高功率鋰電池組和太陽(yáng)能控制器。其中，太陽(yáng)能控制器可以通過(guò)太陽(yáng)能儲(chǔ)能設(shè)備對(duì)鋰電池組進(jìn)行充電。
全文摘要
本發(fā)明中的車(chē)輛應(yīng)急啟動(dòng)電源系統(tǒng)，采用家用充電和太陽(yáng)能板充電雙模式，包括絕緣殼體、電池組、繼電保護(hù)電路、電池管理系統(tǒng)、AC/DC轉(zhuǎn)換電路、車(chē)輛通用電源插頭、太陽(yáng)能電池片、控制器、儲(chǔ)能設(shè)備、電源管理接口；殼體外設(shè)有LED，顯示電池組和太陽(yáng)能儲(chǔ)能設(shè)備剩余電量、電池組電壓、電流和AC/DC轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)；殼體上設(shè)置有與電池組正負(fù)極相連的外接幫線(xiàn)。當(dāng)遇到蓄電池耗盡或性能?chē)?yán)重下降而導(dǎo)致汽車(chē)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，將發(fā)明的車(chē)輛電源插頭插入目標(biāo)汽車(chē)的點(diǎn)煙器插孔，或把與自身正負(fù)極連接在一起的外接幫線(xiàn)接到目標(biāo)蓄電池的正負(fù)極，即可啟動(dòng)車(chē)輛。本發(fā)明具有可靠性高，立即啟動(dòng)，重量輕，體積小，無(wú)火花，智能管理，綠色環(huán)保。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102810881SQ20111014660
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者樸昌浩 申請(qǐng)人:樸昌浩, 吳根盛, 王進(jìn)