CN104242427A - 一种汽车应急启动电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车应急启动电源，包括外壳、超级电容组、发电机和手柄，超级电容组设于外壳内，发电机和所述超级电容组电连接，发电机的轴连接有手柄，发电机通过摇动手柄进行发电，发电机的电能储存于超级电容组内；还包括连接发电机和手柄的连接件，手柄包括连接杆和手把，连接杆和外壳的侧壁平行设置，连接件一端和所述发电机的轴连接，另一端和连接杆的端部铰接，连接件设置有供连接杆翻转的凹槽，外壳在所述手把的位置处设置容置腔，所述手柄一端的手把可置于所述容置腔内；采用本发明的电源，可以在零下40度的温度时对汽车进行启动，并且在电池容量不足的情况下进行手摇充电，可以应急启动，解决用户的燃眉之急。

Description

一种汽车应急启动电源

技术领域

本发明涉及汽车应急启动电源领域，具体涉及一种手摇式的超级电容汽车应急启动电源。

背景技术

随着时代的发展，汽车已经进入普通的家庭，给人们出行带来很大的便利，但是也会遇到很多问题，例如汽车在某些特殊的情况下不能启动，将给用户使用带来很大的麻烦。

目前汽车一般采用蓄电池启动发动机，当发动机启动后通过自身的发电系统给蓄电池进行充电，正常情况下，蓄电池的电量可以平衡，但是由于汽车蓄电池老化、充电不足、长时间放置或者天气寒冷等原因，将导致蓄电池供电不足、发电机无法正常启动，影响车辆的正常使用，若此时对车辆进行多次启动，还会对蓄电池和启动器造成一定的损害；为了解决上述问题，目前市场上出现了应急启动电源，其主要以铅酸电池和锂电池为主，但是两者都存在自耗电问题，储存一段时间后就会损失电量，如果不能及时补充电量，当需要应急时将无法使用，所以现需设计一款汽车应急电源，容量大并且即使在备用电源没电的情况下都可以进行充电，以应急使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种汽车应急启动电源，采用手摇给超级电容组充电，超级电容的容量大，体积小，当不能通过外接充电以及充电电源没电的情况下，采用手摇式充电，可以解决燃眉之急，并且本发明的应急启动电源可以在零下40度时启动，解决低温汽车启动不了的问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种汽车应急启动电源，包括外壳、超级电容组、发电机和手柄，所述超级电容组设于外壳内，所述发电机和所述超级电容组电连接，所述发电机的轴连接有手柄，所述发电机通过摇动手柄进行发电，所述发电机的电能储存于所述超级电容组内；还包括连接所述发电机和手柄的连接件，所述手柄包括连接杆和设于所述连接杆一端的手把，所述连接杆相对于所述外壳的侧壁平行设置，所述连接件的一端与所述发电机的轴连接，所述连接杆的另一端和所述连接杆的端部铰接，所述连接件设置有供所述连接杆翻转的凹槽，所述外壳在所述手把的位置处设置容置腔，所述手柄一端的手把可置于所述容置腔内。

本发明将手柄的手把设置翻转结构，不使用时把手把设于外壳的容置腔内，可以节省应急电源的空间，由于手把处于伸出外壳的状态，外界很容易碰到手把，以致折断手把，设置翻转结构把手把设于外壳内可以有效的保护手把不被损坏。

进一步地，所述连接件在凹槽处设置有第一通孔，所述连接杆对应第一通孔处设置有第二通孔，所述连接件和连接杆通过连接销插入第一通孔和第二通孔进行连接，所述连接杆通过连接销进行翻转运动，从而使手把置于所述容置腔内，通过连接销使连接杆翻转，结构简单，使用方便。

进一步地，本发明还包括发电机固定壳，所述发电机设于发电机固定壳上，所述连接件外套设有第一套件，所述第一套件和连接件的外端面设于同一平面上，所述第一套件外套设有第二套件，所述第二套件的一端设有凸出的平板，所述第二套件和发电机固定壳贴触；第一套件和第二套件用于遮住发电机连接部分，增强整体外观的美感，其中第一套件和第二套件可以根据具体情况选择合适的颜色，也可以将两者组合成各种图案以增强美感，另外，发电机和手柄的连接部分处于第一套件和第二套件的内部，可以防止灰尘等杂质的进入，以免影响手柄的转动效率，时间长，严重的可能导致手柄卡住，综上，第一套件和第二套件可以增强美感并起到保护的作用。

进一步地，所述超级电容组由多个超级电容串联组成，所述单个超级电容上都设有均衡保护电路，所述均衡保护电路使每个超级电容保持在某一均衡的电压；所述超级电容本身的容量相对来说就比较大，采用多个超级电容串联组成超级电容组的方式可以提高电容量。

进一步地，所述均衡保护电路包括保护IC、MOS管和三极管，所述超级电容达到标称电压时，所述保护IC控制所述三极管接通，所述三极管控制所述MOS管接通，同时超级电容停止充电；所述超级电容的电压达到标称电压以下的某一设定电压时，所述保护IC控制所述三极管断开，所述三极管控制所述MOS管断开，超级电容处于充电状态；设置均衡保护电路，保证超级电容可以达到其标称电压(本发明单个超级电容的标称电压为2.7V)，并且达到标称电压时，可以及时的停止充电，起到保护超级电容和防反向充电的作用，当保护IC检测到超级电容的电压达到标称电压以下的某一设定电压(本发明的设定电压为2.6V)时，给超级电容及时充电，防止电压过低起不到应急启动的作用。

进一步地，所述超级电容组由5个单个超级电容串联组成，所述每个超级电容的标称电压为2.7V，标称容量为310F；由于多数汽车都为12V电压，而超级电容为2.7V时耐压性最好，选择5个2.7V的单个超级电容串联，既能达到汽车启动的电压，而且体积小，发明人发现，如果采用其他的电池要达到这样的目的，体积过大，不方便使用。

进一步地，所述超级电容组连接有显数器，所述显数器显示所述超级电容组两端的电压，使用者可以实时观察所述超级电容组的电压，检测超级电容组的电压是否达到所需的值，不用盲目的去启动汽车。

进一步地，还包括照明灯和开关，所述照明灯连接所述超级电容组，所述照明灯通过所述超级电容组供电，并通过所述开关控制；本发明的超级电容组还可以给照明灯供电，当使用者处于黑夜又没有其他照明或者其他不便的情况下可以按下所述开关的ON按键，即可使用照明灯，按下所述开关的OFF按键即可关闭照明灯，此处的照明灯为节能的LED照明灯。

进一步地，所述超级电容组连接有USB接口、正极钳和负极钳，所述USB接口供外部设备充电，所述正极钳和负极钳连接所述汽车的电瓶，供汽车启动使用；设置USB接口，可以供用户手机类电子产品充电，在用户手机电量用完又不方便充电，但又急需使用手机时，可以供用户使用。

进一步地，所述超级电容组连接有直流充电接口，所述超级电容组可以通过外界的直流电直接进行充电；在外界条件允许的情况下，可以使用直流充电接口直接给超级电容组充电，此时不需要使用手摇即可充电，给用户提供很大的方便。

采用本发明的应急启动电源，即使在预备电源没电的情况下可以通过手摇发电机充电，使用超级电容组给汽车应急启动，超级电容的容量大，体积小，并且可以极致放电到0V都不会损坏，手摇和超级电容结合不会有爆炸、起火的危险；经发明人研究发现，使用手摇充电时，只需要720秒就能使超级电容组达到满电状态，并且充饱后可以给2.5升排量的汽车启动2次，或给2.5升以上排量汽柴油车启动1次，本发明的应急启动电源可以在零下40度至零上70度的温度环境中对汽车应急启动。

附图说明

图1为本发明一种汽车应急启动电源的整体分解示意图；

图2为本发明发电机和手柄部分的分解示意图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的超级电容组的电路模块图。

具体实施方式

以下结合附图详细介绍本发明。

参见图1至图4，本发明提供一种汽车应急启动电源，包括外壳、超级电容组3、发电机4和手柄5，所述超级电容组3设于外壳内，所述发电机4和所述超级电容组3电连接，所述发电机4的轴连接有手柄5，所述发电机4通过摇动手柄5进行发电，并将电能储存于所述超级电容组3内；所述外壳有上盖11和下盖12组成，内部为空腔，用于容纳超级电容组3和发电机4等，外壳的底部设置有硅胶垫13，可以起到减震和防止磨损的作用；所述外壳内设有发电机固定壳41，所述发电机4通过发电机固定壳41进行定位。

本发明采用的超级电容，亦称双电层电容，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，因此反复充放电次数大大提高，超级电容具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等优点，应用于汽车应急启动电源领域有重大的作用。

所述超级电容组3由多个超级电容串联组成，所述单个超级电容上都设有均衡保护电路，所述均衡保护电路使每个超级电容保持在某一均衡的电压(本发明的电压为2.7V)，均衡保护电路使超级电容的电流不超过最大电流4A；具体的，所述超级电容组3由5个单个超级电容串联组成，所述每个超级电容的标称电压为2.7V，标称容量为310F；所述超级电容本身的容量相对来说就比较大，采用多个超级电容串联组成超级电容组的方式可以提高电容量，由于多数汽车都为12V电压，而超级电容为2.7V时耐压性最好，选择5个2.7V的单个超级电容串联，串联后的电压为13.5V，稍高于所述汽车的启动电压，留有一定的使用余地，既能达到汽车启动的电压，而且体积小，发明人发现，如果采用其他的电池要达到这样的目的，体积比较大，不方便使用。

上述中的均衡保护电路包括保护IC、MOS管和三极管，其中保护IC控制三极管的接通和开启，三极管控制MOS管的接通和开启，当超级电容达到标称电压时，保护IC控制三极管接通，所述三极管控制MOS管接通，同时超级电容停止充电，另外，均衡保护电路还设置有电阻，当三极管和MOS管接通时，超级电容对电阻进行放电；所述超级电容的电压达到标称电压以下的某一设定电压时，保护IC控制三极管断开，所述三极管控制MOS管断开，电阻也处于断开状态，此时超级电容处于充电状态；设置均衡保护电路，保证超级电容充可以达到其标称电压(本发明单个超级电容的标称电压为2.7V)，并且达到标称电压时，可以及时的切断充电电路，起到保护超级电容和防反向充电的作用，当保护IC检测到超级电容的电压达到标称电压以下的某一设定电压(本发明具体实施时设定的电压为2.6V)时，及时给超级电容及时充电，防止电压过低起不到应急启动的作用。

本发明的手摇发电机部分的具体结构如下所述：

手摇发电机部分还包括连接所述发电机4和手柄5的连接件45，所述手柄5包括连接杆51和设于所述连接杆51一端的手把52，所述连接杆51相对于所述外壳的侧壁平行设置，所述连接件45的一端与所述发电机4的轴连接，连接杆的另一端和所述连接杆51的端部铰接，所述连接件45设置有供所述连接杆51翻转的凹槽454，所述外壳在所述手把52的位置处设置有容置腔42，所述手柄5一端的手把52可置于所述容置腔42内，当不需要摇动手柄5时，把所述手柄5旋转至所述容置腔42的对边，再把所述手柄5翻转180度，手把52即可进入容置腔42内，上述中的连接件45通过销连接所述发电机4的轴；把手柄5的手把52设置翻转结构，不使用时把手把52设于外壳的容置腔42内，可以节省应急电源的空间，由于手把52处于伸出外壳的状态，外界很容易碰到手把52，以致折断手把52，设置翻转结构把手把52设于外壳内可以有效的保护手把52不被损坏。

所述连接件45在凹槽454处设置有第一通孔451，所述连接杆51对应第一通孔451处设置有第二通孔453，所述连接件45和连接杆51通过连接销插入第一通孔451和第二通孔453进行连接，所述连接杆51通过连接销进行翻转运动，从而使手把52置于所述容置腔42内，通过连接销使连接杆51翻转，结构简单，使用方便。

为了增强本发明的外观效果，本发明的连接件45伸出外壳的部分还套设有第一套件44和第二套件43，其中第一套件44和所述连接件45的外端面设于同一平面上，第二套件43和发电机固定壳41帖触；第一套件44的内表面设置有凸起，相应的，连接件45上设置有和凸起匹配的定位孔，凸起进入定位孔中即可使第一套件44固定在连接件45上，所述第一套件44上设置有和所述凹槽相匹配的缺口，供所述连接杆51翻转；第二套件43套设于第一套件44的外表面，第一套件44和连接件45的缺口部分不被遮挡供手柄5翻转，第一套件44和第二套件43设于外壳的外面，可以遮挡连接件45的连接部分和发电机固定壳41，并且可以根据具体的情况设置不同的颜色和图案，增强整体外观的美感，另外，发电机4和手柄5的连接部分处于第一套件44和第二套件43的内部，可以防止灰尘等杂质的进入，以免影响手柄5的转动效率，如使用时间长，严重的可能导致手柄5卡住，综上，第一套件44和第二套件43可以增强美感并起到保护的作用。

关于本发明的其他结构如下所述：

所述超级电容组3连接有显数器7，所述显数器7显示所述超级电容组3两端的电压，使用者可以实时观察所述超级电容组3的电压，检测超级电容组3的电压是否达到所需的值，不用盲目的去启动汽车，本发明选用的显数器的量程为0V-20V。

本发明还包括照明灯6和开关61，所述照明灯6连接所述超级电容组3，所述照明灯6通过所述超级电容组3供电，并通过所述开关61控制；本发明的超级电容组3还可以给照明灯3供电，当使用者处于黑夜又没有其他照明或者其他不便的情况下可以按下所述开关61的ON按键，即可使用照明灯6来照明，按下所述开关61的OFF按键即可关闭照明灯6，此处的照明灯6为节能的LED照明灯。

所述超级电容组连接有USB接口9、正极钳22和负极钳21，所述USB接口9供外部设备充电，所述正极钳22和负极钳21连接所述汽车的电瓶，供汽车启动使用，下盖12的外表面上设置有容置所述正极钳22和负极钳21的呈凹陷状的钳腔14；设置USB接口9，可以供用户的手机类电子产品充电，在用户手机电量用完又不方便充电，但又急需使用手机时，可以供用户使用。

所述超级电容组连接有直流充电接口8，所述超级电容组3可以通过外界的直流电直接进行充电；在外界条件允许的情况下，可以使用直流充电接口直接给超级电容组充电，此时不需要使用手摇即可充电，给用户提供很大的方便。

如图1所述，所述上盖11上设置有第一窗口71、第二窗口81和第三窗口91分别供显数器7、直流充电接口8和USB接口9露出并和外界接通。

本发明的汽车应急启动电源的外壳上设置有供手提的把手15，方便用户携带。

本发明采用40W手摇发电机，供5个2.7V容量的超级电容串联组成的超级电容组充电，发明人发现用户只需720秒即可给超级电容组冲满电，当汽车在电瓶欠电情况下，即可使用本发明的电源应急启动汽车，本发明还设置有直流充电接口，在条件允许的情况下，用户可以使用外界供电给本发明的超级电容组充电，此时不需要手摇即可充电，并且使用本发明的应急启动电源，循环使用寿命可高达500000次，使用寿命长，可节省资源，不需要经常更换。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种汽车应急启动电源，其特征在于，包括外壳、超级电容组、发电机和手柄，所述超级电容组设于外壳内，所述发电机和所述超级电容组电连接，所述发电机的轴连接有手柄，所述发电机通过摇动手柄进行发电，发电机的电能储存于超级电容组内；

还包括连接所述发电机和手柄的连接件，所述手柄包括连接杆和设于所述连接杆一端的手把，所述连接杆相对于所述外壳的侧壁平行设置，所述连接件的一端与所述发电机的轴连接，所述连接件的另一端和所述连接杆的端部铰接，所述连接件设置有供所述连接杆翻转的凹槽，所述外壳在所述手把的位置处设置容置腔，所述手柄一端的手把可置于所述容置腔内。

2.根据权利要求1所述的汽车应急启动电源，其特征在于，所述连接件在凹槽处设置有第一通孔，所述连接杆对应第一通孔处设置有第二通孔，所述连接件和连接杆通过连接销插入第一通孔和第二通孔进行连接，所述连接杆通过连接销进行翻转运动，从而使手把置于所述容置腔内。

3.根据权利要求1所述的汽车应急启动电源，其特征在于，还包括发电机固定壳，所述发电机设于发电机固定壳上，所述连接件外套设有第一套件，所述第一套件和连接件的外端面设于同一平面上，所述第一套件外套设有第二套件，所述第二套件的一端设有凸出的平板，所述第二套件和发电机固定壳贴触。

4.根据权利要求1所述的汽车应急启动电源，其特征在于，所述超级电容组由多个超级电容串联组成，所述单个超级电容上都设有均衡保护电路，所述均衡保护电路使每个超级电容保持在某一均衡电压。

5.根据权利要求4所述的汽车应急启动电源，其特征在于，所述均衡保护电路包括保护IC、MOS管和三极管，所述超级电容达到标称电压时，所述保护IC控制所述三极管接通，所述三极管控制所述MOS管接通，同时超级电容停止充电；所述超级电容的电压达到标称电压以下的某一设定电压时，所述保护IC控制所述三极管断开，所述三极管控制所述MOS管断开，超级电容处于充电状态。

6.根据权利要求1所述的汽车应急启动电源，其特征在于，所述超级电容组由5个单个超级电容串联组成，所述每个超级电容的标称电压为2.7V，标称容量为310F。

7.根据根据权利要求1至6任一项所述的汽车应急启动电源，其特征在于，所述超级电容组连接有显数器，所述显数器显示所述超级电容组两端的电压。

8.根据根据权利要求1至6任一项所述的汽车应急启动电源，其特征在于，还包括照明灯和开关，所述照明灯连接所述超级电容组，所述照明灯通过所述超级电容组供电，并通过所述开关控制。

9.根据根据权利要求1至6任一项所述的汽车应急启动电源，其特征在于，所述超级电容组连接有USB接口、正极钳和负极钳，所述USB接口供外部设备充电，所述正极钳和负极钳连接所述汽车的电瓶，供汽车启动使用。

10.根据权利要求1至6任一项所述的汽车应急启动电源，其特征在于，所述超级电容组连接有直流充电接口，所述超级电容组可以通过外界的直流电直接充电。