CN107910951A - 一种汽车启动电瓶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车启动电瓶，包括：第一蓄电池，正极与第一极柱连接，负极连接至公共端；第二蓄电池，正极与第二极柱连接，负极连接至公共端；二极管，正极与第二极柱连接，负极与第一极柱连接；第一开关，连接于第一蓄电池的正极与第一极柱之间/连接于第一蓄电池的负极与公共端之间；控制器，与第一蓄电池的正极和第一开关分别连接；控制器在持续的时间阈值内检测到第一蓄电池的电压值小于预留电压阈值时，则控制第一开关断开，第一蓄电池预留备用电量；控制器在检测到触发备用电量信号时，则控制第一开关接通，第一蓄电池提供备用电量。本发明的汽车启动电瓶能够有效延长启动电源的使用寿命，降低汽车启动电瓶的成本，且具有较高的可靠性。

Description

一种汽车启动电瓶

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种汽车启动电瓶。

背景技术

如图1所示，现有的汽车电源系统主要由蓄电池和发电机共同构成，蓄电池作为汽车电器的重要组成部分，其在汽车中的主要作用：发动机起动时，向起动机和点火系统供电；发动机低速运转时，向用电设备和发电机的磁场绕阻供电；发动机中或高速运转时，将发电机产生的电能转化为化学能进行储存；发电机过载时，协助车载发电机向用电设备供电。

目前，汽车行业基本采用成本较低的铅酸蓄电池作为汽车蓄电池，但是，铅酸蓄电池具有以下缺陷：(1)铅酸蓄电池的充放电次数一般仅为300～500次，使得铅酸蓄电池的使用寿命为2～3年，其使用寿命短；(2)铅酸蓄电池的电池活性物本身含有杂质、电解液纯度不高或铅酸蓄电池长期放置，都会使铅酸蓄电池自放电严重；(3)铅酸蓄电池中电解液通常由纯硫酸与蒸馏水按一定比例配制而成，电解液在低温环境中存在结冰的危险，致使铅酸蓄电池不耐低温。

铅酸蓄电池的以上缺陷，使得现有的汽车启动电瓶存在以下技术问题：(1)现有的汽车使用寿命通常为10～15年，而铅酸蓄电池的使用寿命为2～3年，需要在汽车的使用周期内更换3～5次蓄电池，其更换频率高，增加使用成本，并且蓄电池更换操作非常麻烦，影响用户使用体验；(2)铅酸蓄电池自放电会减少电池的蓄电量，致使汽车久停后汽车起动电瓶的电量不足，汽车启动电瓶无法为起动机供电；(3)铅酸蓄电池不耐低温，使得汽车启动电瓶在低温环境无法起动发动机。

为了延长汽车起动电瓶的使用寿命，现有技术中已经提出采用高性能的钛酸锂蓄电池替换铅酸蓄电池。但是，由于钛酸锂蓄电池非常昂贵，如果将钛酸锂蓄电池直接替换铅酸蓄电池会大大增加汽车启动电瓶的成本。

在2014年9月17日公开的发明专利申请CN104052140A，提供一种车载供电系统，该系统由第一蓄电池、第二蓄电池、连接开关和开关控制器构成，第一蓄电池和第二蓄电池与旋转机器并联，在旋转机器起动发动机期间或在旋转机器辅助发动机输出期间，开关控制器将连接开关控制成电流切断状态，使得第二蓄电池断开，进而抑制连接开关的第二蓄电池侧上连接线路的电压波动。虽然这种车载供电系统能够促使蓄电池的电气负荷的运行稳定，但是这种车载供电系统仍然存在使用寿命短、无法提供应急起动供电和不耐低温的问题。

在2017年4月5日公开的发明专利申请CN106558896A披露了一种车辆用的电池管理系统及其控制方法，该系统主要由第一电池、第二电池、感测单元、第一继电器、第二继电器和控制器组成，其中，第一继电器连接在第一电池和控制器之间，第二继电器连接在第二电池和继电器之间，感测单元配置成测量第一电池和第二电池的电流和电压；控制器在第一电池的过放电期间控制车辆的点火来防止第一电池的额外放电。该系统可以一定程度上保留第一电池中的电量，但是该系统仍然存在使用寿命短和不耐低温的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的一种汽车启动电瓶，能够有效延长启动电源的使用寿命，同时具有较高的可靠性，并降低汽车启动电瓶的成本。

为解决上述技术问题，本发明的一种汽车启动电瓶，包括：

第一蓄电池，正极与第一极柱连接，负极连接至公共端；

第二蓄电池，正极与第二极柱连接，负极连接至所述公共端；

二极管，正极与所述第二极柱连接，负极与所述第一极柱连接；

第一开关，连接于所述第一蓄电池的正极与所述第一极柱之间，或者连接于所述第一蓄电池的负极与所述公共端之间；

控制器，与所述第一蓄电池的正极和所述第一开关分别连接；

所述控制器在持续的时间阈值内检测到所述第一蓄电池的电压值小于预留电压阈值时，则控制所述第一开关断开，以使所述第一蓄电池预留备用电量；

所述控制器在检测到触发备用电量信号时，则控制所述第一开关接通，使得所述第一蓄电池提供备用电量。

作为上述方案的改进，所述第一蓄电池包括使用寿命长且耐低温的蓄电池；所述第二蓄电池包括硅酸盐蓄电池/胶体蓄电池/磷酸铁锂蓄电池。

作为上述方案的改进，在所述第一蓄电池和所述第二蓄电池的表面由内至外依次设置有相变层和隔热层。

作为上述方案的改进，所述触发备用电量信号为所述点火开关由OFF档位切换至ACC档位或ON档位时产生。

作为上述方案的改进，所述汽车启动电瓶，还包括：

手动开关，用于产生所述触发备用电量信号；

所述触发开关与所述控制器连接，使得所述控制器能检测到所述触发备用电量信号。

作为上述方案的改进，所述汽车启动电瓶，还包括：

第二开关，连接于所述第一蓄电池的正极与所述第二蓄电池的正极之间；

所述第一极柱与发电机连接以向所述第一蓄电池和所述第二蓄电池充电；其中，在充电模式下，若所述第一蓄电池的电压达到预设电压阈值，则所述第二开关接通以使所述发电机向所述第二蓄电池充电。

作为上述方案的改进，所述汽车启动电瓶，还包括：

第一电压比较器，正相输入端与所述第一蓄电池的正极连接，反相输入端输入预设电压阈值，输出端与所述第二开关连接；

在充电模式下，若所述第一蓄电池的电压达到所述预设电压阈值，则所述第一电压比较器驱动所述第二开关接通。

作为上述方案的改进，所述第二开关包括：

第一NMOS管和第一PMOS管；其中，

所述第一NMOS管的栅极通过电阻R1与所述第一电压比较器的输出端连接，所述第一NMOS管的源极与所述第一蓄电池的负极连接，漏极通过电阻R2与所述第二PMOS管的栅极连接，源极与栅极之间连接有电阻R3；

所述第一PMOS管的源极与所述第一蓄电池的正极连接，所述第一PMOS管的漏极与所述第二蓄电池的正极连接，所述第一PMOS管的栅极通过电阻R4与所述第一PMOS管的源极连接。

作为上述方案的改进，所述汽车启动电瓶，还包括：

第二电压比较器、光电耦合器和第二NMOS管；其中，

所述第二电压比较器的正相输入端输入所述预留电压阈值，反相输入端与所述第一蓄电池的正极连接，输出端与所述第二NMOS管的栅极连接；

所述第二NMOS管的漏极与所述第一蓄电池的正极连接，源极与所述第一蓄电池的负极连接；

所述光电耦合器输入侧的第一连接极与所述控制器连接，输入侧的第二连接电极连接至所述公共端，输出侧的第一连接极与所述第二NMOS管的栅极连接，输出侧的第二连接极与所述第一蓄电池的负极连接；

所述控制器向所述光电耦合器输出PWM信号，以在持续的时间阈值内检测所述第一蓄电池的电压。

作为上述方案的改进，所述第一蓄电池包括多节串联的单体电池；

所述汽车启动电瓶包括连接于所述第一蓄电池和所述控制器之间的充电均衡装置；

在充电模式下，当任一节单体电池的电压小于其它单体电池时，则所述控制器控制所述充电均衡装置向所述任一节单体电池充电，进而实现充电均衡。与现有技术相比，本发明的汽车启动电瓶具有以下有益效果：

(1)本发明中采用钛酸锂蓄电池作为第一蓄电池，采用硅酸盐蓄电池/胶体电池/磷酸铁锂蓄电池作为第二蓄电池，由于钛酸锂蓄电池的使用寿命远远长于现有的铅酸蓄电池，硅酸盐蓄电池/胶体电池/磷酸铁锂蓄电池的使用寿命比铅酸蓄电池长，可有效延长汽车启动电瓶的使用寿命，避免用户频繁更换蓄电池，改善用户使用体验；

(2)本发明所采用的钛酸锂蓄电池、硅酸盐蓄电池和胶体电池具有良好的耐低温特性，使得本发明的汽车启动电瓶能够在低温环境中实现汽车启动；并且，由于第一蓄电池和第二蓄电池设置有相变层和隔热层，还可以进一步提升汽车启动电瓶的耐低温能力；

(3)本发明中第一蓄电池1采用性能更好的钛酸锂蓄电池，第二蓄电池采用性能较好且价格较低的硅酸盐蓄电池/胶体电池/磷酸铁锂蓄电池，第一蓄电池和第二蓄电池的合理搭配，使得本发明在延长汽车启动电瓶的使用寿命的同时，还可以降低汽车启动电瓶的成本；

(4)本发明的汽车启动电瓶主要通过第一蓄电池对起动机供电，通过第二蓄电池对用电设备供电，两者功能划分明确；

(5)本发明的汽车启动电瓶可单独采用第一蓄电池为起动机提供起动电流或为外部用电设备供电，以及单独采用第二蓄电池为起动机提供起动电流或为外部用电设备供电，第一蓄电池1和第二蓄电池可独立工作，使得任一蓄电池发生故障或失效时，另一蓄电池都能够保障发动机起动，能有效提高汽车启动电瓶的可靠性；

(6)本发明的汽车启动电瓶在第一蓄电池的电压小于预留电压阈值时，控制第一开关断开，来使第一蓄电池处于保护状态，为汽车应急启动保留启动电量，使得本发明的汽车启动电瓶在长时间放置或紧急情况下仍然保留汽车启动所需电量，保证汽车能够应急启动；并可通过控制器来检测点火开关触发备用电量，不必打开发动机盖，改善用户使用体验；

(7)本发明中的汽车启动电瓶可同时利用第一蓄电池和第二蓄电池为汽车的起动机提供起动电流，使得起动电流强劲，能够提高发动机启动的平稳性。

附图说明

图1是现有技术中汽车电源系统的结构示意图。

图2是本发明的汽车启动电瓶实施例1的结构示意图。

图3是本发明的汽车启动电瓶中包括相变层和隔热层的结构示意图。

图4是本发明的汽车启动电瓶实施例3中第二开关的结构示意图。

图5是本发明的汽车启动电瓶中包括充电均衡装置的结构示意图。

图6是本发明的汽车启动电瓶实施例2中第一开关的结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

如图2所示，是本发明的一种汽车启动电瓶的结构示意图。

该汽车启动电瓶包括：包括：第一蓄电池1、第二蓄电池2、二极管3、第一开关4、控制器5和第二开关6，其中，第一蓄电池1的正极与第一极柱BAT1连接，第一蓄电池1的正极还通过第二开关6与第二蓄电池2的正极连接，第一蓄电池1的负极通过第一开关4与公共端GND连接；第二蓄电池2的正极与第二极柱BAT2连接，第二蓄电池2的负极连接至公共端GND；二极管3的负极与第一极柱BAT1连接，二极管3的正极与第二极柱BAT2连接；控制器5分别与第一蓄电池1的正极和第一开关4连接。本发明的汽车启动电瓶具有以下两种连接方式：

方式一：将第一极柱BAT1与起动机、汽车点火系统和汽车供油系统分别连接，以使第一蓄电池1向起动机供电；将第二极柱BAT2与用电设备连接，以使第二蓄电池2向用电设备供电，并辅助第一蓄电池1向起动机供电；将公共端GND接地。

下面对本发明的汽车启动电瓶采用上述方式一进行连接时，该汽车启动电瓶工作过程进行详细说明：

在正常启动的情况下，点火开关接通时，起动机与第一蓄电池1连接，起动机将第一蓄电池1的电能转换为机械能来起动发动机运转，第一蓄电池1向起动机提供几百安培的大电流，使得第一蓄电池1的电压急剧下降；第二蓄电池2与用电设备连接，向用电设备供电。在开始启动时，本发明的汽车起动电瓶的工作过程如下：在第一蓄电池1和第二蓄电池2的电量均充足的情况下，当第二蓄电池2与第一蓄电池1之间的电压差值大于二极管3的导通电压时，第二蓄电池2和第一蓄电池1共同向起动机提供强劲的起动电流，以使发动机运转，第二蓄电池2辅助第一蓄电池1实现汽车启动。

在启动汽车之前，第一蓄电池1处于休眠状态且第二蓄电池2具有电量的情况下，当点火开关从OFF档位切换至ACC档位或者从OFF档位切换至ON档位时，第二蓄电池2与用电设备连接引起第一极柱BAT1与公共端GND之间的电压瞬间下降，进而控制器5通过检测该电压瞬间下降来检测触发备用电量的操作以便唤醒第一蓄电池1，其过程如下：当控制器5检测第一极柱BAT1与公共端GND之间的电压瞬间下降时，则控制器5检测到触发备用电量信号，控制器5控制第一开关4接通，以解除第一蓄电池1的保护状态，使得第一蓄电池1被唤醒，进而利用第一蓄电池1中的备用电量向起动机供电，实现汽车的应急启动。此外，本发明还可以通过手动开关来产生触发备用电量信号，具体地，通过手动开关向控制器5提供触发信号，使得控制器5根据触发信号控制第一开关4接通，进而实现汽车的应急启动。本发明并不对点火开关进行限制，其既可以是现有的机械钥匙开关，也可以是一键点火所使用的按键开关。可以理解的，在本发明中第一开关4还可以连接于第一极柱BAT1与第一蓄电池1正极之间，以通过控制器5实现对第一蓄电池1的接通或断开控制。

在第一蓄电池1因故障失效的情况下，点火开关接通时，第二蓄电池2通过二极管3为起动机供电，实现汽车启动。

在汽车启动电瓶工作的过程中，当控制器5在持续的时间阈值内检测到第一蓄电池1的电压小于预留电压阈值时(例如，第一蓄电池1在充满电时的电压值约为13V～13.5V，当控制器5在持续的10S内检测到第一蓄电池1的电压小于11.5V时，则判定第一蓄电池1的电压在持续的时间阈值内小于预留电压阈值)，控制器5控制第一开关4断开，使得第一蓄电池1处于保护状态，第一蓄电池1预留备用电量，以保障汽车应急启动。

在方式一中，当发动机起动后且发电机工作时，发电机先向第一蓄电池1充电，第一蓄电池1进行电量储存；当第一蓄电池1的电压值达到预设电压阈值时，第二开关6接通，发电机向第二蓄电池2充电。

方式二：将第一极柱BAT1分别与起动机和用电设备连接、第二极柱BAT2置空、公共端GND接地，则构成现有汽车启动电瓶的常规连接方式。

在方式二中，点火开关接通时，通过第一蓄电池1向起动机和用电设备供电，不对起动机和用电设备的连接作区分，由此可实现本发明汽车启动电瓶的两种连接方式

在具体实施过程中，本发明的第一蓄电池1采用钛酸锂蓄电池；第二蓄电池2包括硅酸盐蓄电池/胶体电池/磷酸铁锂蓄电池。可以理解的，本发明的第二蓄电池2可以是使用寿命长且价格比第一蓄电池1低廉的其他类型的蓄电池。

如图3所示，当发动机工作或者汽车长时间处于高温环境等场景中，会使发动机舱的温度升高，为了避免发动机舱的高温影响第一蓄电池1和第二蓄电池2的性能，本发明在第一蓄电池1和第二蓄电池2的表面由内至外依次设置有相变层9和隔热层10；其中，相变层9采用相变点为25℃～40℃的相变材料制成，使得第一蓄电池1和第二蓄电池2能够工作在合适的温度，延长第一蓄电池1和第二蓄电池2的使用寿命；隔热层10包含内层金属膜101和外层金属膜102，在内层金属膜101和外层金属膜102中间填充有隔热材料103，外层金属膜102可对汽车发动机舱的热量进行反射，可进一步减小热量对第一蓄电池1和第二蓄电池2的影响。同时，由于对第一蓄电池1和第二蓄电池2设置有相变层9和隔热层10，还能够进一步避免低温环境对第一蓄电池1和第二蓄电池2的性能产生影响，提升汽车启动电瓶的耐低温能力。例如，当在低温环境使用本发明的汽车启动电瓶时，发动机工作会使发动机舱产生高温，隔热层10会缓慢向相变层9传递热量，使得相变层9吸收热量并储蓄热量；进而在发动机停止工作时，相变层9缓慢释放热量，隔热层10的内层金属膜101能够对相变层9缓慢释放热量进行反射，相变层9和隔热层10共同对第一蓄电池1和第二蓄电池2起到保温作用；从而当发动机需要再次起动时，相变层9释放的热量让第一蓄电池1和第二蓄电池2能够保持合适的温度，第一蓄电池1和第二蓄电池2可顺利对起动机供电。

与现有技术相比，本发明的汽车启动电瓶具有以下有益效果：

(1)本发明中采用钛酸锂蓄电池作为第一蓄电池1，采用硅酸盐蓄电池/胶体电池/磷酸铁锂蓄电池作为第二蓄电池2，由于钛酸锂蓄电池的使用寿命远远长于现有的铅酸蓄电池，硅酸盐蓄电池/胶体电池/磷酸铁锂蓄电池的使用寿命比铅酸蓄电池长，可有效延长汽车启动电瓶的使用寿命，避免用户频繁更换蓄电池，改善用户使用体验；

(2)本发明所采用的钛酸锂蓄电池、硅酸盐蓄电池和胶体电池具有良好的耐低温特性，使得本发明的汽车启动电瓶能够在低温环境中实现汽车启动；并且，由于第一蓄电池1和第二蓄电池2设置有相变层9和隔热层10，还可以进一步提升汽车启动电瓶的耐低温能力；

(3)本发明中第一蓄电池1采用性能更好的钛酸锂蓄电池，第二蓄电池2采用性能较好且价格较低的硅酸盐蓄电池/胶体电池/磷酸铁锂蓄电池，第一蓄电池1和第二蓄电池2的合理搭配，使得本发明在延长汽车启动电瓶的使用寿命的同时，还可以降低汽车启动电瓶的成本；

(4)本发明的汽车启动电瓶主要通过第一蓄电池1对起动机供电，通过第二蓄电池2对用电设备供电，两者功能划分明确；

(5)本发明的汽车启动电瓶可单独采用第一蓄电池1为起动机提供起动电流或为外部用电设备供电，以及单独采用第二蓄电池2为起动机提供起动电流或为外部用电设备供电，第一蓄电池1和第二蓄电池2可独立工作，使得任一蓄电池发生故障或失效时，另一蓄电池都能够保障发动机起动，能有效提高汽车启动电瓶的可靠性；

(6)本发明的汽车启动电瓶在第一蓄电池1的电压小于预留电压阈值时，控制第一开关4断开，来使第一蓄电池1处于保护状态，为汽车应急启动保留启动电量，使得本发明的汽车启动电瓶在长时间放置或紧急情况下仍然保留汽车启动所需电量，保证汽车能够应急启动；并可通过控制器5来检测点火开关触发备用电量，不必打开发动机盖，改善用户使用体验；

(7)本发明中的汽车启动电瓶可同时利用第一蓄电池1和第二蓄电池2为汽车的起动机提供起动电流，使得起动电流强劲，能够提高发动机启动的平稳性。

实施例2

如图4所示，是本发明实施例2的一种汽车启动电瓶的结构示意图。

如图2和图4所示，该实施例中的汽车启动电瓶除了包括实施例1中的汽车启动电瓶的全部部件之外，还包括：电压比较器芯片7，该电压比较器芯片7集成有第一电压比较器，第一电压比较器的正相输入端A+与第一蓄电池1的正极连接，反相输入端A-输入的电压值为预设电压阈值；第二开关6，与第一电压比较器的输出端OUTA、第一蓄电池1的正极和第二蓄电池2的负极分别连接；在发电机向第一蓄电池1充电时，若第一蓄电池1的电压达到预设电压阈值，则第一电压比较器驱动第二开关6接通。

例如，第一蓄电池1的电动势为13V，第二蓄电池2的电动势为12.5V，第一电压比较器的反相输入端A-输入的电压值为13.5V。在充电时，汽车的发电机先对第一蓄电池1充电，当第一蓄电池1的充电电压达到13.5V时，第一电压比较器的输出端OUTA输出高电平驱动第二开关6接通，进而汽车的发电机向第二蓄电池2充电。由于在第一蓄电池1和第二蓄电池2之间连接有第二开关6，使得汽车的发电机在向第一蓄电池1充电时，第一蓄电池1不会向第二蓄电池2提供充电电压；并且，第二开关6只有在第一蓄电池1的充电电压达到预设电压阈值时才会接通，进而使得汽车的发电机对第二蓄电池2进行充电，可有效提高充电效率。

进一步地，如图4所示，本发明的汽车启动电瓶中，第二开关6包括：第一NMOS管N1和第一PMOS管P1；其中，第一NMOS管N1的栅极通过电阻R1与第一电压比较器的输出端OUTA连接，第一NMOS管N1的源极与第一蓄电池1的负极P-连接，漏极通过电阻R2与第一PMOS管P1的栅极连接，源极与栅极之间连接有电阻R3；第一PMOS管P1的源极与第一蓄电池1的正极连接，第一PMOS管P1的漏极与第二蓄电池2的正极连接，第一PMOS管P1的栅极通过电阻R4与第一PMOS管P1的源极连接。当第一电压比较器的正相输入端A+的电压大于预设电压阈值时，第一电压比较器的输出端OUTA输出高电平，以通过第一NMOS管N1驱动第一PMOS管P1导通，使得第二蓄电池2与第一蓄电池1并联，进而在充电模式下，发电机为第二蓄电池2提供充电电压；当第一电压比较器的正相输入端A+的电压小于该预设电压阈值时，第一电压比较器的输出端OUTA输出低电平，第一NMOS管N1和第一PMOS管P1均截止，进而第一开关4断开。

进一步地，如图2和图4所示，本发明的汽车启动电瓶还包括：集成于电压比较器芯片7中的第二电压比较器、光电耦合器8和第二NMOS管N2；其中，第二电压比较器的正相输入端B+输入电压值的大小为预留电压阈值，反相输入端B-与第一蓄电池1的正极连接，输出端OUTB通过电阻R5与第二NMOS管N2的栅极连接；第二NMOS管N2的漏极通过电阻R6与第一蓄电池1的正极连接，源极与第一蓄电池1的负极连接，源极与栅极之间连接有电阻R7；光电耦合器8输入侧的第一连接极通过电阻R8与控制器5连接，输入侧的第二连接电极与公共端GND连接，输出侧的第一连接极通过电阻R9与第二NMOS管N2的栅极连接，输出侧的第二连接极与第一蓄电池1的负极P-连接；其中，控制器5向光电耦合器8输入侧的第一连接电极输入PWM信号，使得该光电耦合器8周期性的驱动第二NMOS管N2，进而控制器5可周期性地获取第二电压比较器的比较结果；在第一蓄电池1工作的过程中，若第二电压比较器的反相输入端B-电压在持续的时间阈值内小于预留电压阈值，则控制器5断开第一开关4，进而可保留第一蓄电池1中的电量，以便紧急情况下使用第一蓄电池1启动汽车的发动机。

进一步地，如图4所示，本发明的汽车启动电瓶还包括通过电阻R10与控制器5连接的第一指示灯D1。控制器5通过串联电阻R11和R12连接点处的电压来检测第二蓄电池2的电压值，进而根据第二蓄电池2的电压值控制第一指示灯D1发出不同颜色的光。例如，第二蓄电池2的电动势为12.5V，当控制器5检测到第二蓄电池2的电压值为12.5V时，控制第二指示灯D2发出绿光；当控制器5检测到第二蓄电池2的电压值位于11V～12V之间时，控制第二指示灯D2发出橙光；当控制器5检测到第二蓄电池2的电压值位于10V～11V之间时，控制第一指示灯D1发出红光；当控制器5检测到第二蓄电池2的电压值小于10V时，控制第一指示灯D1发出红光并闪烁。

优选地，如图5所示，本发明的汽车启动电瓶中第一蓄电池1包括多节串联的单体电池11；该汽车启动电瓶包括连接于第一蓄电池1和控制器5之间的充电均衡装置；在充电模式下，当任一节单体电池11的电压小于其它单体电池11时，则控制器5控制充电均衡装置向该任一节单体电池11充电，进而实现充电均衡。

下面对该充电均衡装置做进一步说明。

如图5所示，该充电均衡装置包括多个三极管Q1；三极管Q1与单体电池11一对一连接；其中，三级管的发射极连接至单体电池11的正极，集电极通过串联的电阻R13连接至单体电池11的负极，基极通过串联的电阻R14连接至控制器5，电阻R14与控制器5的连接点通过电阻R15连接发射极。在充电模式下，当控制器5检测到任一节单体电池11的电压小于其它单体电池11时，则控制该任一节单体电池11对应的三极管Q1截止、其它单体电池11对应的三极管Q1导通，以对该电压较小的任一节单体充电，使得该任一节单体电池11的电压与其它单体电池11的电压均衡。

实施例3

如图6所示，是本发明实施例3的一种汽车启动电瓶的结构示意图。

该实施例中的汽车启动电瓶除了包括实施例1中的汽车启动电瓶的全部部件之外，还包括：热敏电阻R100，连接于控制器5与第一蓄电池1负极之间；当控制器5检测到热敏电阻R100异常时，则控制第一开关4断开。

具体地，如图6所示，第一开关4还包括：第三NMOS管N3和第四NMOS管N4；其中，第三NMOS管N3的源极通过电阻R16与第一蓄电池1的负极连接，第三NMOS管N3的栅极通过电阻R17与控制器5连接，第三NMOS管N3的漏极与第四NMOS管N4的漏极连接；第四NMOS管N4的栅极通过电阻R18与控制器5连接，第四NMOS管N4的源极连接至公共端GND，第四NMOS管N4的漏极和源极之间连接有电阻R19。当第一蓄电池1向起动机供电时，若控制器5检测到热敏电阻R100异常，则向第三NMOS管N3的栅极输出低电平使第三NMOS管N3截止，进而促使第一蓄电池1的负极与公共端GND断开；当发电机向第一蓄电池1充电时，若控制器5检测热敏电阻R100异常，则向第四NMOS管N4的栅极输出低电平来控制第四NMOS管N4截止，使得第一蓄电池1的负极与公共端GND断开，进而在充电或放电的过程中对第一蓄电池1起到保护作用。

更进一步地，如图6所示，该汽车启动电瓶还包括：第二PMOS管P2，第二PMOS管P2的栅极通过电阻R20和电阻R17与第三NMOS管N3的栅极连接，第二PMOS管P2的源极与第一蓄电池1的正极连接，第二PMOS管P2的源极与栅极之间连接有电阻R21，第二PMOS管P2的漏极通过电阻R22连接至第二指示灯D2的正极，第二指示灯D2的负极连接至第一蓄电池1的负极P-，使得在控制器5输出低电平时，第二PMOS管P2可驱动该第二指示灯D2发光，进而可通过该第二指示灯D2的发光状态来指示第一蓄电池1的充电或放电过程异常。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，故凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车启动电瓶，其特征在于，包括：

第一蓄电池，正极与第一极柱连接，负极连接至公共端；

第二蓄电池，正极与第二极柱连接，负极连接至所述公共端；

二极管，正极与所述第二极柱连接，负极与所述第一极柱连接；

第一开关，连接于所述第一蓄电池的正极与所述第一极柱之间，或者连接于所述第一蓄电池的负极与所述公共端之间；

控制器，与所述第一蓄电池的正极和所述第一开关分别连接；

所述控制器在持续的时间阈值内检测到所述第一蓄电池的电压值小于预留电压阈值时，则控制所述第一开关断开，以使所述第一蓄电池预留备用电量；在检测到触发备用电量信号时，则控制所述第一开关接通，使得所述第一蓄电池提供备用电量。

2.如权利要求1所述的汽车启动电瓶，其特征在于，所述第一蓄电池包括使用寿命长且耐低温的蓄电池；所述第二蓄电池包括硅酸盐蓄电池/胶体蓄电池/磷酸铁锂蓄电池。

3.如权利要求1所述的汽车启动电瓶，其特征在于，在所述第一蓄电池和所述第二蓄电池的表面由内至外依次设置有相变层和隔热层。

4.如权利要求1所述的汽车启动电瓶，其特征在于，

所述触发备用电量信号为点火开关由OFF档位切换至ACC档位或ON档位时产生。

5.如权利要求1所述的汽车启动电瓶，其特征在于，还包括：

手动开关，用于产生所述触发备用电量信号；

所述触发开关与所述控制器连接，使得所述控制器能检测到所述触发备用电量信号。

6.如权利要求1所述的汽车启动电瓶，其特征在于，还包括：

第二开关，连接于所述第一蓄电池的正极与所述第二蓄电池的正极之间；

所述第一极柱与发电机连接以向所述第一蓄电池和所述第二蓄电池充电；其中，在充电模式下，若所述第一蓄电池的电压达到预设电压阈值，则所述第二开关接通以使所述发电机向所述第二蓄电池充电。

7.如权利要求6所述的汽车启动电瓶，其特征在于，还包括：

第一电压比较器，正相输入端与所述第一蓄电池的正极连接，反相输入端输入预设电压阈值，输出端与所述第二开关连接；

在充电模式下，若所述第一蓄电池的电压达到所述预设电压阈值，则所述第一电压比较器驱动所述第二开关接通。

8.如权利要求6所述的汽车启动电瓶，其特征在于，所述第二开关包括：

第一NMOS管和第一PMOS管；其中，

所述第一NMOS管的栅极通过电阻R1与所述第一电压比较器的输出端连接，所述第一NMOS管的源极与所述第一蓄电池的负极连接，漏极通过电阻R2与所述第二PMOS管的栅极连接，源极与栅极之间连接有电阻R3；

所述第一PMOS管的源极与所述第一蓄电池的正极连接，所述第一PMOS管的漏极与所述第二蓄电池的正极连接，所述第一PMOS管的栅极通过电阻R4与所述第一PMOS管的源极连接。

9.如权利要求1～8中任一项所述的汽车启动电瓶，其特征在于，还包括：

第二电压比较器、光电耦合器和第二NMOS管；其中，

所述第二电压比较器的正相输入端输入所述预留电压阈值，反相输入端与所述第一蓄电池的正极连接，输出端与所述第二NMOS管的栅极连接；

所述第二NMOS管的漏极与所述第一蓄电池的正极连接，源极与所述第一蓄电池的负极连接；

所述光电耦合器输入侧的第一连接极与所述控制器连接，输入侧的第二连接电极连接至所述公共端，输出侧的第一连接极与所述第二NMOS管的栅极连接，输出侧的第二连接极与所述第一蓄电池的负极连接；

所述控制器向所述光电耦合器输出PWM信号，以在持续的时间阈值内检测所述第一蓄电池的电压。

10.如权利要求1～8中任一项所述的汽车启动电瓶，其特征在于，所述第一蓄电池包括多节串联的单体电池；

所述汽车启动电瓶包括连接于所述第一蓄电池和所述控制器之间的充电均衡装置；

在充电模式下，当任一节单体电池的电压小于其它单体电池时，则所述控制器控制所述充电均衡装置向所述任一节单体电池充电，进而实现充电均衡。