CN106786976A - 便捷充电的超级电容应急启动电路 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种便捷充电的超级电容应急启动电路，包括启动模块、辅助供电模块、充放模块和控制模块，所述辅助供电模块与所述启动模块、充放模块和控制模块连接，并为其提供工作电能，且，所述辅助供电模块还将外部电压调节至设定电压值；所述控制模块与所述启动模块连接，并控制其的开启和关闭，所述控制模块与所述辅助供电模块和充放模块连接，并检测所述辅助供电模块和充放模块的电路状态信息；所述启动模块设有超级电容组，所述充放模块与所述启动模块连接，并将外部电压调节至设定电压值后为所述超级电容组充电。通过添加辅助供电模块能使该电路需求的外部最低电压值更小，提高使用便利性，增加应用范围，提高使用安全性。

Description

便捷充电的超级电容应急启动电路

技术领域

本发明涉及到汽车应急启动器领域，特别是涉及到一种便捷充电的超级电容应急启动电路。

背景技术

在大多数汽车、商用设备内部，都会使用铅酸电池，电池大多都处于备用状态和欠充状态，这种情况下电池内部化学元素很容易产生惰性而硫化，再加上很多车会停在车库很长时间不用，或在一些寒冷情况下，使得开车点火时已无法打火，现时通常使用一种汽车应急启动器来为汽车即时打火就可以解决汽车点火问题。

但是在现有技术普遍存在应急电源的充电要求比较高，普遍需要220V的家用交流电压充电，当出现突发情况时，若应急电源内电能不足将不能正常运作，为使用者带来极大的不便。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种便捷充电的超级电容应急启动电路，以解决充电不方便的问题。

本发明提出一种便捷充电的超级电容应急启动电路，包括启动模块、辅助供电模块、充放模块和控制模块，

所述辅助供电模块与所述启动模块、充放模块和控制模块连接，并为其提供工作电能，且，所述辅助供电模块还将外部电压调节并稳定至设定电压值；

所述控制模块与所述启动模块连接，并控制其的开启和关闭，所述控制模块与所述辅助供电模块和充放模块连接，并检测所述辅助供电模块和充放模块的电路状态信息；

所述启动模块设有超级电容组，所述充放模块与所述启动模块连接，并将外部电压调节并稳定至设定电压值后为所述超级电容组充电。

进一步地，便捷充电的超级电容应急启动电路，所述控制模块为控制芯片。

进一步地，便捷充电的超级电容应急启动电路，所述启动模块还包括开关模块和继电器，

所述开关模块包括MOS开关管Q13和控制线圈，所述MOS开关管Q13的栅极连接于所述控制模块；所述MOS开关管Q13的源极连接于地线；所述MOS开关管Q13的漏极连接于所述继电器的控制线圈；

所述超级电容组由一个或一个以上的单个超级电容组成，所述继电器的触点开关和所述超级电容组连接；

所述开关模块通过所述控制模块的电信号控制继电器的开关，进而控制超级电容组的通断。

进一步地，便捷充电的超级电容应急启动电路，所述辅助供电模块包括第一供电模块和第二供电模块，

所述第一供电模块包括变压调整器、变压器和极性电容C4，所述变压调节器，所述变压调整器与变压器并连连接；所述变压调整器和变压器与充放模块连接，所述变压调整器与极性电容C4的负极连接；所述变压器与极性电容C4的正极连接；所述极性电容C4的正极与所述启动模块和充放模块连接；

所述第二供电模块包括稳压芯片U4、三极管Q5和MOS开关管Q7，所述稳压芯片U4与所述控制模块电连接；所述MOS开关管Q7的漏极连接于所述稳压芯片U4，所述MOS开关管Q7的栅极连接于所述三极管Q5的集电极，所述MOS开关管Q7的源极连接于所述充放模块；所述三极管Q5的发射极连接于地线，所述三极管的基极连接于连接于所述控制模块；

所述第二供电模块上的所述MOS开关管Q7的漏极与第一供电模块上的极性电容C4的正极连接。

进一步地，便捷充电的超级电容应急启动电路，所述充放模块包括管理芯片、三极管Q4、MOS开关管Q2、变压单元，所述管理芯片与控制模块和充放模块连接；所述三极管Q4的基极与控制模块和充放模块连接，所述三极管Q4的集电极与所述管理芯片连接，所述三极管Q4的发射极与地线连接；所述MOS开关管Q2的栅极与所述管理芯片连接，所述MOS开关管Q2的源极与地线连接，所述MOS开关管Q2的漏极与所述变压单元的输入端连接；所述变压单元的输出端与所述启动模块连接。

进一步地，便捷充电的超级电容应急启动电路，还包括连接模块，所述连接模块与所述启动模块、辅助供电模块和充放模块电连接，并与外部设备电连接。

进一步地，便捷充电的超级电容应急启动电路，连接模块包括烟插筒接口、USB接口和钳线接口。

进一步地，便捷充电的超级电容应急启动电路，还包括保护模块，

所述保护模块包括MOS开关管Q1、MOS开关管Q6和三极管Q3，所述MOS开关管Q1的栅极与所述三极管Q3的集电极连接，所述MOS开关管Q1的漏极与所述三极管Q3的基极和连接模块连接，所述MOS开关管Q1的源极与所述MOS开关管Q6的源极连接；所述三极管Q3的基极与所述控制模块连接，所述三极管Q3的发射极与地线连接；所述MOS开关管Q6的栅极与地线连接，所述MOS开关管Q6的漏极与所述连接模块和充放模块连接。

进一步地，便捷充电的超级电容应急启动电路，还包括检测模块，所述检测模块与所述连接模块、控制模块和辅助供电模块连接。

进一步地，便捷充电的超级电容应急启动电路，还包括显示模块，

所述显示模块包括启动键、数码管、第一指示灯和第二只指示灯，所述启动键、数码管、第一指示灯和第二只指示灯与分别与所述控制模块连接，所述启动键、第一指示灯和第二只指示灯与所述辅助供电模块连接。

本发明还提出一种设备，所述设备包括上述发明内容中任意一项所述的便捷充电的超级电容应急启动电路。

本发明的便捷充电的超级电容应急启动电路，通过添加辅助供电模块能使该电路需求的外部最低电压值更小，在没有高压电源的情况下使用3节5号电池尽可以维持该电路的正常工作，提高使用便利性，增加应用范围，提高使用安全性。

附图说明

图1本发明一实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路的主要结构框图；

图2本发明一具体实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中控制模块的具体结构图；

图3本发明一实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中启动模块的结构框图；

图4本发明一具体实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中启动模块的具体结构图；

图5本发明一实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中辅助供电模块的结构框图；

图6本发明一具体实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中辅助供电模块的具体结构图；

图7本发明一具体实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中充放模块的具体结构图；

图8本发明一具体实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中连接模块的具体结构图；

图9本发明一具体实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中保护模块的具体结构图；

图10本发明一具体实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中检测模块的具体结构图；

图11本发明一具体实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路中显示模块的具体结构图；

图12本发明一实施例的便捷充电的超级电容应急启动电路完整模块结构框图。

10、启动模块；11、开关模块；12、继电器；13、超级电容组；20、辅助供电模块；21、第一供电模块；22、第二供电模块；30、充放模块；40、控制模块；50、连接模块；60、保护模块；70、检测模块；80、显示模块。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明实施例中，提供一种便捷充电的超级电容应急启动电路，包括启动模块10、辅助供电模块20、充放模块30和控制模块40，所述辅助供电模块20与所述启动模块10、充放模块30和控制模块40连接，并为其提供工作电能，且，所述辅助供电模块20还将外部电压调节并稳定至设定电压值；所述控制模块40与所述启动模块10连接，并控制其的开启和关闭，所述控制模块40与所述辅助供电模块20和充放模块30连接，并检测所述辅助供电模块20和充放模块30的电路状态信息；所述启动模块10设有超级电容组13，所述充放模块30与所述启动模块10连接，并将外部电压调节并稳定至设定电压值后为所述超级电容组13充电。

上述启动模块10一般包括开关模块11、继电器12和超级电容组13，开关模块11与所述控制模块40和继电器12连接，并根据所述控制模块40的信号控制继电器12的通断，进而控制所述超级电容组13的通断。

上述辅助供电模块20一般包括第一供电模块21和第二供电模块22，其中，该第一供电模块21与外部电源、第二供电模块22、开关模块11、继电器12和所述充放模块30连接，将外部电源提供的电压调整至工作电压值，并为第二供电模块22、开关模块11、继电器12和所述充放模块30供电，该第一供电模块21接受外部电源的电压一般不低于3V，经该第二供电模块22调节后电压一般在10V～20V之间，优选为12V；该第二供电模块22与所述控制模块40连接，并为所述控制模块40提供工作电能，所提供电压一般在3V～10V之间，优选为5V。

上述充放模块30一般用于为超级电容组13充能，该充放模块30与超级电容组13、第一供电模块21和所述控制模块40连接，并为所述启动模块10中的超级电容组13充能，充电电压一般不低于5V。

上述控制模块40一般为控制芯片，该控制芯片与所述开关模块11、第二供电模块22和充放模块30连接，并检测所充放模块30的电流强度。

在本实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述控制模块40为控制芯片。

上述控制芯片一般通过端口PE5与所述启动模块10连接，通过端口AIN5/PB5与所述辅助供电模块20连接，通过端口TX/PD5与所述充放模块30连接。

参照图2，在一具体实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述控制模块40为电容C22、电容C23、电容C24和控制芯片U3构成的组合电路，所述控制芯片U3上的端口VSSA和端口VSS与地线连接；所述控制芯片U3上的端口VSS分别与端口VCAP、端口VDD、端口VDDIO、端口VDDA、端口VSSA电连接；所述电容C23连接于端口VSS与端口VCAP之间；所述电容C22连接于端口VSS与端口VDDIO之间；所述电容C24连接于端口VSSA与端口VDDA之间；所述控制芯片U3通过端口PE5与所述启动模块10连接，通过端口AIN5/PB5与所述辅助供电模块20连接，通过端口TX/PD5与所述充放模块30连接。

在本实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述启动模块10还包括开关模块11和继电器12，所述开关模块11包括MOS开关管Q13和控制线圈，所述MOS开关管Q13的栅极连接于所述控制模块40；所述MOS开关管Q13的源极连接于地线；所述MOS开关管Q13的漏极连接于所述继电器12的控制线圈；所述超级电容组13由一个或一个以上的单个超级电容组13成，该超级电容工作电压和电容量优选为2.7V和350F，所述继电器12的触点开关和所述超级电容组13连接；所述开关模块11通过所述控制模块40的电信号控制继电器12的开关，进而控制超级电容组13的通断。

参照图3-4，在一具体实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述启动模块10还包括开关模块11、超级电容组13和继电器12，所述开关模块11包括电阻R36、电阻R37、电阻R54、二极管D13和MOS开关管Q13，其中，二极管为肖特基二极管，型号优选为SS1040D7，MOS开关管Q13为N沟道MOS开关管，型号优选为AO3400，所述电阻R54、电阻R36、MOS开关管Q13、继电器12的控制线圈和电阻R37依次连接，所述二极管并连连接于所述继电器12的控制线圈的两端，其中，所述MOS开关管Q13的栅极连接于所述电阻R54和电阻R36之间；所述电阻R36连接于所述MOS开关管Q13的栅极和源极之间，所述MOS开关管Q13的源极还与地线连接；所述MOS开关管Q13的漏极连接于继电器12的控制线圈；所述电阻R54与所述控制模块40连接；所述超级电容组13包括超级电容C21、超级电容C27、超级电容C28、超级电容C29、超级电容C30和超级电容C31，所述继电器12的触点开关、超级电容C21、超级电容C27、超级电容C28、超级电容C29、超级电容C30和超级电容C31依次连接，所述超级电容C31还与地线连接；通过所述控制模块40的电信号控制MOS开关管Q13的通断，进而控制继电器12的开关，达到控制超级电容组13通断的目的。

在本实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述辅助供电模块20包括第一供电模块21和第二供电模块22，所述第一供电模块21包括变压调整器、变压器和极性电容C4，所述变压调节器，所述变压调整器与变压器并连连接；所述变压调整器和变压器与充放模块30连接，所述变压调整器与极性电容C4的负极连接；所述变压器与极性电容C4的正极连接；所述极性电容C4的正极与所述启动模块10和充放模块30连接；所述第二供电模块22包括稳压芯片U4、三极管Q5和MOS开关管Q7，所述稳压芯片U4与所述控制模块40电连接；所述MOS开关管Q7的漏极连接于所述稳压芯片U4，所述MOS开关管Q7的栅极连接于所述三极管Q5的集电极，所述MOS开关管Q7的源极连接于所述充放模块30；所述三极管Q5的发射极连接于地线，所述三极管的基极连接于连接于所述控制模块40；所述第二供电模块22上的所述MOS开关管Q7的漏极与第一供电模块21上的极性电容C4的正极连接。

参照图5-6，在一具体实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述辅助供电模块20包括第一供电模块21和第二供电模块22，所述第一供电模块21包括电容C4、电容C5、极性电容C2、极性电容C4、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R13、变压调整器U1、变压器L1、二极管D3，其中，所述变压调整器U1型号优选为MC34063A，极性电容C2和极性电容C4的工作电压和电容量分别优选为25V和100μF，二极管为肖特基二极管，型号优选为SS1040，所述变压调整器U1的端口VCC与电源正极连接；所述极性电容C2的正极连接于所述变压调整器U1的端口VCC与电源正极之间，且，所述所述极性电容C2的负极与地线连接；电容C5和电阻R13连接于所述变压调整器U1的端口VCC与极性电容C2的正极之间，且，所述电容C5的另一端与地线连接，所述电阻R13的另一端与变压器L1连接；所述变压调整器U1的端口OUT通过所述电阻R8连接于变压器L1和电阻R13之间，所述变压器L1与二极管D3的正极连接；所述变压调整器U1的端口IS连接于所述电阻R13和电阻R8之间，所述变压调整器U1的端口SC连接于所述变压器L1与二极管之间；所述变压调整器U1的端口SE、端口TC、端口GND分别与地线和极性电容C4的负极连接，其中，所述电容连接于所述变压调整器U1的端口TC与地线之间；电阻R7的一端与二极管的负极连接，另一端通过电阻R9与地线连接，所述变压调整器U1的端口FB连接于所述电阻R7和电阻R9之间，所述极性电容C4的正极连接于所述二极管D3与电阻R7之间；所述二极管的负极还与所述第二供电模块22和超级电容组13连接。电流经极性电容C2和电容C5滤波后通过所述变压调整器U1的端口VCC为所述变压调整器U1供电，同时经电阻R13后经所述变压调整器U1和变压器L1调压至12V，经极性电容C4滤波后，为所述开关模块11和第二供电模块22供电。

所述第二供电模块22包括电容C15、电容C16、极性电容C17、二极管D12、二极管Z1、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61、三极管Q5、MOS开关管Q7、稳压芯片U4，所述稳压芯片U4一般为低功耗稳压器，型号优选为LP2951CM，所述三极管Q5型号优选为2N5551，所述MOS开关管Q7一般为P沟道MOS开关管，型号优选为AOD403，所述二极管D12一般为肖特基二极管，型号优选为SS1040，所述二极管Z1一般为稳压二极管，所述极性电容C17工作电压和电容量一般为10V和47μF，所述第二供电模块22包括稳压芯片U4、三极管Q5和MOS开关管Q7，所述稳压芯片U4的端口OUT与所述控制模块40电连接，所述稳压芯片U4的端口SEN与端口OUT连接；所述极性电容C17的正极、电容C15依次连接于所述稳压芯片U4与所述控制模块40之间，所述稳压二极管Z1的负极连接于所述电容C15与所述控制模块40之间，且，所述极性电容C17的负极、电容C15的另一端和稳压二极管Z1的正极分别连接于地线；所述稳压芯片U4的端口FB与端口5V_T连接；所述稳压芯片U4的端口S/D和端口GND与地线连接；所述稳压芯片U4的端口IN与二极管D12的负极连接；所述电容C16连接于所述稳压芯片U4和二极管D12之间；所述MOS开关管Q7的漏极与所述二极管D12的正极连接，所述MOS开关管Q7的栅极通过电阻R57连接于所述三极管Q5的集电极，且，通过电阻R61与启动电路开关连接；所述MOS开关管Q7的源极连接于所述充放模块30；所述电阻R58连接于所述MOS开关管Q7的源极和栅极之间；所述三极管Q5的发射极与地线连接；所述三极管的基极通过电阻R59连接于所述控制模块40，且，通过电阻R60与地线连接。由第一供电模块21流出的电流经过电容C16滤波后，经稳压芯片U4稳压，经过极性电容C17、电容C15和稳压二极管滤波后为所述控制模块40功能，优选的工作为5V；当第一供电模块21停止供电时，所述控制模块40控制三极管Q5，进而控制所述MOS开关管Q7联通与所述充放模块30的连接为该第二供电模块22供电，若2S后没有任何操作，所述控制模块40进入深度休眠，控制模块40输出低电平，控制三极管Q5、进而控制所述MOS开关管Q7关闭所述充放模块30的供电，以降低待机功耗。

在本实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述充放模块30包括管理芯片U2、三极管Q4、MOS开关管Q2、变压单元T1，所述管理芯片与控制模块40和充放模块30连接；所述三极管Q4的基极与控制模块40和充放模块30连接，所述三极管Q4的集电极与所述管理芯片连接，所述三极管Q4的发射极与地线连接；所述MOS开关管Q2的栅极与所述管理芯片连接，所述MOS开关管Q2的源极与地线连接，所述MOS开关管Q2的漏极与所述变压单元的输入端连接；所述变压单元的输出端与所述启动模块10连接。

参照图7，在一具体实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述充放模块30包括管理芯片U2、三极管Q4、MOS开关管Q2、变压单元T1、整流单元L2、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、极性电容C1、极性电容C3、二极管D2、二极管D4、二极管组D5、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26，其中所述管理芯片U2一般为PWM控制器，型号优选为UC3843B，所述三极管Q4信号优选为2N5551，所述MOS开关管一般为N沟道MOS管，型号优选为IRFB3206，所述二极管D2、二极管D10和二极管D11一般为肖特基二极管，型号优选为SS1040，所述二极管D4为表面安装快恢复整流二极管，型号优选为RS1M，所述二极管组D5一般由两个肖特基二极管组成，型号优选为NTSV20100，所述二极管D9一般为肖特基整流二极管，所述管理芯片U2的端口FB与所述三极管Q4的集电极连接，所述电阻R18连接于所述管理芯片U2和所述三极管Q4之间；所述三极管Q4的发射极与地线连接，所述三极管Q4的基极通过R25与检测器连接，且，所述三极管Q4的基极还通过电阻R26与第一供电模块21连接；所述管理芯片U2的端口V通过电阻R21与地线连接，所述电阻R24连接于所述管理芯片U2和电阻R21之间，且，电阻R22连接于电阻R24和电阻R21之间，电阻R22另一端与地线连接，所述电容C12连接于管理芯片U2和电阻R24之间，且，所述电容C12余电阻R18连接；所述电阻R22通过电阻R23与所述极性电容C3连接，且，所述第二供电模块22连接于所述电阻R23和极性电容C3之间；所述管理芯片U2的端口C通过电容C11与地线连接；所述管理芯片U2的端口RT/CT通过电容C10与地线连接；所述管理芯片U2的端口VREF通过电容C8与所述管理芯片U2的端口VSS连接，并连接地线；所述管理芯片U2的端口VCC通过电容C9连接于所述电容C8和管理芯片U2的端口VSS中间，且，所述第一供电模块21连接于所述管理芯片U2和电容C9之间；所述管理芯片U2的端口OUT通过电阻R15与MOS开关管Q2的栅极连接，且，在电阻R15两端并连有所述二极管D9，其中，所述二极管D9的负极连接于管理芯片U2和电阻R15之间；所述MOS开关管的源极与所述整流单元L2输入端连接，所述MOS开关管的漏极与所述变压单元T1的输入端连接；所述变压单元T1的两端并连有电容C7，所述二极管D4连接于所述电容C7和所述MOS开关管的漏极之间，且，所述二极管D4的负极与电容C7连接；所述电阻R14并连于所述电容C7两端；所述极性电容C1的正极连接于所述电阻R1和所述电容C7之间，且，所述极性电容C1的正极与外设电源连接；所述极性电容C1的负极连接于地线；所述电阻R20并连于所述变压单元T1的输出端两端；所述电容C13连接于所述电阻R20和所述变压单元T1一端之间；所述极性电容C3连接于所述电阻R20和所述变压单元T1另一端之间，且，所述极性电容C3的正极连接于所述电阻R20，所述极性电容C3的负极连接于地线；所述二极管组D5的负极端连接于所述极性电容C3和所述电阻R20之间，所述二极管组D5的正极连接于所述变压单元T1输出端的1、2引脚；所述整流单元L2的输入端两端并连有二极管D11，且，所述二极管D11的负极连接于MOS开关管的源极；所述电阻R11连接于所述整流单元L2的输出端的两端，且，所述电阻R11一端还与所述二极管D11的负极和地线连接，所述电阻R11和所述整流单元L2的输出端之间还并连有所述电阻R10；所述二极管D2连接于所述整流单元L2的输出端和所述电阻R10之间，且，所述二极管D2的负极连接于所述电阻R12的一端；所述电阻R12的另一端连接于所述管理芯片U2的端口C和电容C11之间；所述电阻R19的一端连接于所述管理芯片U2的端口C和电容C11之间，另一端连接于所述管理芯片U2的端口RT/CT和电容C10之间；所述电阻R16的一端连接于所述管理芯片U2的端口RT/CT和电容C10之间，另一端连接于所述管理芯片U2的端口VREF和电容C8之间；所述二极管D10的负极连接于所述管理芯片U2的端口C和电容C11之间，所述二极管D10的正极连接于所述电阻R27和所述电容C14之间，所述电容C14的另一端与地线连接，所述电阻R27的另一端与所述监测器连接。所述控制模块40控制三极管Q4的通断，进而控制所述管理芯片U2的开关；在使用时，所述第一供电模块21为所述管理芯片U2提供工作电能，优选电压为12V，电流由外设电源流进所述充放模块30后，经变压单元T1调整电压后电流分别输出至所述超级电容组13为其进行充电，在升压的过程中，所述管理芯片U2通过端口OUT控制所述MOS开关管Q2的通断，所述控制模块40通过管理芯片U2的端口C控制所述管理芯片U2，进而实现对充放模块30电流大小的控制。

在本实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，还包括连接模块50，所述连接模块50与所述启动模块10、辅助供电模块20和充放模块30电连接，并与外部设备电连接，为各模块提供对外设电源设备的连接端口，实现对跟模块的充能目的。

在本实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述连接模块50包括烟插筒接口、USB接口和钳线接口。

参照图8，在一具体实施例中，所述连接模块50包括烟插筒接口、USB接口、钳线接口正极P3、钳线接口负极P4、二极管D1和电阻R1，所述USB接口的正极、烟插筒接口的正极分别与所述保护模块60和监测器连接；所述USB接口的负极、烟插筒接口的负极和钳线接口负极P4与地线连接，且，通过电阻R1与保护模块60连接；所述钳线接口正极P3与保护模块60连接。

在本实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，还包括保护模块60，所述保护模块60包括MOS开关管Q1、MOS开关管Q6和三极管Q3，所述MOS开关管Q1的栅极与所述三极管Q3的集电极连接，所述MOS开关管Q1的漏极与所述三极管Q3的基极和连接模块50连接，所述MOS开关管Q1的源极与所述MOS开关管Q6的源极连接；所述三极管Q3的基极与所述控制模块40连接，所述三极管Q3的发射极与地线连接；所述MOS开关管Q6的栅极与地线连接，所述MOS开关管Q6的漏极与所述连接模块50和充放模块30连接。

参照图9，在一具体实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述保护模块60包括MOS开关管Q1、MOS开关管Q6和三极管Q3、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R38、电阻R53，其中，所述MOS开关管Q1和Q6一般均为P沟道MOS开关管，型号优选为AOD403，所述三极管Q3型号优选为2N5551，所述MOS开关管Q1的栅极通过所述电阻R5与所述三极管Q3的集电极连接，所述MOS开关管Q1的漏极与连接模块50连接，并通过所述电阻R3与所述三极管Q3的基极，所述MOS开关管Q1的源极与所述MOS开关管Q6的源极连接；所述三极管Q3的基极通过所述电阻R2与所述控制模块40连接，所述三极管Q3的发射极与地线连接，且，所述电阻R4练级与所述三极管Q3的发射极和基极之间；所述MOS开关管Q6的栅极通过所述电阻R53与地线连接，且，所述电阻R38连接于所述MOS开关管Q6的栅极和源极之间；所述MOS开关管Q6的漏极与所述连接模块50和充放模块30连接。所述控制模块40通过控制所三级管Q3的通断，从而控制所述MOS开关管Q1和Q6的通断，以达到对该电路在连接外部电源是延迟通电，防止火花产生的目的。

在本实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，还包括检测模块70，所述检测模块70与所述连接模块50、控制模块40和辅助供电模块20连接。检测各模块的通断情况并将将测信号发送至所述控制模块40。

参照图10，在一具体实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述检测模块70包括电容C18、电容C19、电容C20、电容C25、电容C26、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R48、电阻R50、电阻R51和电阻R52，其中，所述控制模块40通过所述电容C18、电容C19、电容C20、电容C25和电容C26分别与地线连接；所述电阻R51的一端与地线连接，另一端连接于所述电容C26和所述控制模块40之间，且，通过所述电阻R50与所述USB接口的正极连接；所述电阻R29的一端与地线连接，另一端连接于所述电容C18和所述控制模块40之间，且，通过所述电阻R28与所述第二供电模块22连接；所述电阻R31的一端与地线连接，另一端连接于所述电容C19和所述控制模块40之间，且，通过所述电阻R30与所述钳线接口正极P3连接；所述电阻R52一端连接于所述电容C19和所述控制模块40之间，另一端连接于所述控制模块40；所述电阻R33的一端与地线连接，另一端连接于所述电容C20和所述控制模块40之间，且，通过所述电阻R32与所述烟插筒接口的正极连接；所述电阻R48连接于所述电容C25，另一端连接于所述控制模块40，所述充放模块30连接于所述电阻R48和所述电容C25之间。

在本实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，还包括显示模块80，所述显示模块80包括启动键S1、数码管LD1、第一指示灯LD2和第二只指示灯LD3，所述启动键S1、数码管LD1、第一指示灯LD2和第二只指示灯LD3与分别与所述控制模块40连接，所述启动键S1、第一指示灯LD2和第二只指示灯LD3与所述辅助供电模块20连接。根据所述控制模块40的信号，将信息分别以不同颜色的灯光和字符显示，所述启动键S1控制所述第二供电模块22的通断。

参照图11，在一具体实施例中，上述的便捷充电的超级电容应急启动电路，所述显示模块80包括启动键S1、数码管LD1、第一指示灯LD2、第二只指示灯LD3、电阻R34、电阻R35、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47和二极管D6，其中，所述二极管D6为肖特基二极管，型号优选为SS1040，所述第一指示灯LD2亮为表示正在进行充电，优选为亮光为蓝色的LED灯，所述第二只指示灯LD3亮为表示应急电路正在进行工作，优选为亮光为绿色的LED灯，所述启动键S1的一端与所述控制模块40连接，另一端与所述第二供电模块22连接，且，与二极管D6的负极连接；所述二极管D6的正极与所述控制模块40连接，且，还通过所述电阻R39与所述第二供电模块22连接；所述第一指示灯LD2的负极与所述控制模块40连接，第一指示灯LD2的正极通过所述电阻R35与所述第二供电模块22连接；所述第二指示灯LD3的负极与所述控制模块40连接，第二指示灯LD3的正极通过所述电阻R34与所述第二供电模块22连接；所述数码管LD1的端口DIG1、端口DIG2和端口DIG3分别与所述控制模块40连接，所述数码管LD1的端口A通过所述电阻R47与所述控制模块40连接，所述数码管LD1的端口B通过所述电阻R45与所述控制模块40连接，所述数码管LD1的端口C通过所述电阻R43与所述控制模块40连接，所述数码管LD1的端口D通过所述电阻R41与所述控制模块40连接，所述数码管LD1的端口E通过所述电阻R40与所述控制模块40连接，所述数码管LD1的端口F通过所述电阻R46与所述控制模块40连接，所述数码管LD1的端口G通过所述电阻R44与所述控制模块40连接，所述数码管LD1的端口DP通过所述电阻R42与所述控制模块40连接。

本发明实施例中，还提供一种设备，所述设备包括上述实施例中任意一项所述的便捷充电的超级电容应急启动电路。

上述设备一般包括汽车应急启动器，应急灯，服务器等。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，包括启动模块、辅助供电模块、充放模块和控制模块，

所述辅助供电模块与所述启动模块、充放模块和控制模块连接，并为其提供工作电能，且，所述辅助供电模块还将外部电压调节并稳定至设定电压值；

所述控制模块与所述启动模块连接，并控制其的开启和关闭，所述控制模块与所述辅助供电模块和充放模块连接，并检测所述辅助供电模块和充放模块的电路状态信息；

所述启动模块设有超级电容组，所述充放模块与所述启动模块连接，并将外部电压调节并稳定至设定电压值后为所述超级电容组充电。

2.根据权利要求1所述的便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，所述控制模块为控制芯片。

3.根据权利要求1所述的便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，所述启动模块还包括开关模块和继电器，

所述开关模块包括MOS开关管Q13和控制线圈，所述MOS开关管Q13的栅极连接于所述控制模块；所述MOS开关管Q13的源极连接于地线；所述MOS开关管Q13的漏极连接于所述继电器的控制线圈；

所述超级电容组由一个或一个以上的单个超级电容组成，所述继电器的触点开关和所述超级电容组连接；

所述开关模块通过所述控制模块的电信号控制继电器的开关，进而控制超级电容组的通断。

4.根据权利要求1所述的便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，所述辅助供电模块包括第一供电模块和第二供电模块，

所述第一供电模块包括变压调整器、变压器和极性电容C4，所述变压调节器，所述变压调整器与变压器并连连接；所述变压调整器和变压器与充放模块连接，所述变压调整器与极性电容C4的负极连接；所述变压器与极性电容C4的正极连接；所述极性电容C4的正极与所述启动模块和充放模块连接；

所述第二供电模块包括稳压芯片U4、三极管Q5和MOS开关管Q7，所述稳压芯片U4与所述控制模块电连接；所述MOS开关管Q7的漏极连接于所述稳压芯片U4，所述MOS开关管Q7的栅极连接于所述三极管Q5的集电极，所述MOS开关管Q7的源极连接于所述充放模块；所述三极管Q5的发射极连接于地线，所述三极管的基极连接于连接于所述控制模块；

所述第二供电模块上的所述MOS开关管Q7的漏极与第一供电模块上的极性电容C4的正极连接。

5.根据权利要求1所述的便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，所述充放模块包括管理芯片、三极管Q4、MOS开关管Q2、变压单元，所述管理芯片与控制模块和充放模块连接；所述三极管Q4的基极与控制模块和充放模块连接，所述三极管Q4的集电极与所述管理芯片连接，所述三极管Q4的发射极与地线连接；所述MOS开关管Q2的栅极与所述管理芯片连接，所述MOS开关管Q2的源极与地线连接，所述MOS开关管Q2的漏极与所述变压单元的输入端连接；所述变压单元的输出端与所述启动模块连接。

6.根据权利要求1所述的便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，还包括连接模块，所述连接模块与所述启动模块、辅助供电模块和充放模块电连接，并与外部设备电连接。

7.根据权利要求6所述的便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，连接模块包括烟插筒接口、USB接口和钳线接口。

8.根据权利要求6所述的便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，还包括保护模块，

所述保护模块包括MOS开关管Q1、MOS开关管Q6和三极管Q3，所述MOS开关管Q1的栅极与所述三极管Q3的集电极连接，所述MOS开关管Q1的漏极与所述三极管Q3的基极和连接模块连接，所述MOS开关管Q1的源极与所述MOS开关管Q6的源极连接；所述三极管Q3的基极与所述控制模块连接，所述三极管Q3的发射极与地线连接；所述MOS开关管Q6的栅极与地线连接，所述MOS开关管Q6的漏极与所述连接模块和充放模块连接。

9.根据权利要求6所述的便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，还包括检测模块，所述检测模块与所述连接模块、控制模块和辅助供电模块连接。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的便捷充电的超级电容应急启动电路，其特征在于，还包括显示模块，

所述显示模块包括启动键、数码管、第一指示灯和第二只指示灯，所述启动键、数码管、第一指示灯和第二只指示灯与分别与所述控制模块连接，所述启动键、第一指示灯和第二只指示灯与所述辅助供电模块连接。