CN109713776B - 一种汽车欠压紧急启动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车欠压紧急启动装置，包括电源管理单元、两个切换控制单元、两个电量监测单元、快速升压电路、超级电容组、警示单元和启动开关；其中，第一电量监测单元用于监测汽车电瓶电量，当汽车电瓶电量低于预设电量值时，警示单元报警；当汽车电瓶电量高于预设电量值时，汽车电瓶通过充电线路为超级电容组充电；第二电量监测单元用于监测超级电容组电量，当超级电容组电量达到预设启动要求时，超级电容组通过放电线路并至汽车电瓶两端，起到辅助启动作用。本发明基于高效升压电路和电源管理技术，结合超级电容技术实现了汽车欠压紧急启动需求；具有配置简单，启动时间短的特点；同时可满足多种车辆的欠压紧急启动需求。

Description

一种汽车欠压紧急启动装置

技术领域

本发明涉及汽车、装甲车、坦克等电池欠压技术领域，尤其涉及一种汽车欠压紧急启动装置。

背景技术

当用于汽车启动的电瓶处于欠压状态时，汽车不能正常启动，而目前常见的汽车欠压启动方式主要两种；一种是使用备用蓄电池，也即当汽车电瓶亏电时，通过连接备用蓄电池实现启动；另一种是当汽车电瓶亏电时，用简易充电器连上电源给电瓶紧急充电，从而使其电量达到启动要求。

以上两种欠压启动方式均属于基于有源的模式；其中，第一种方式需要携带蓄电池，而蓄电池较笨重且需要定时充电，因此使用不便；第二种方式则需要随身携带有便携电源或专用电源，而且也需要较长的时间才能让汽车电瓶的电量达到启动要求，同样存在使用不便的问题。此外，常见汽车电瓶电压有12V或24V，当前并没有一种能启动各种汽车的应急装置。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种汽车欠压紧急启动装置，该汽车欠压紧急启动装置包括：电源管理单元、第一切换控制单元、第二切换控制单元、第一电量监测单元、第二电量监测单元、快速升压电路、超级电容组、警示单元以及用于启动所述汽车欠压紧急启动装置的启动开关；

其中，所述第一切换控制单元、第二切换控制单元、第一电量监测单元、第二电量监测单元分别与所述电源管理单元电连接；所述超级电容组通过所述第二切换控制单元与所述快速升压电路电连接；所述快速升压电路和所述超级电容组分别与所述第一切换控制单元电连接；所述第二电量监测单元与所述超级电容组电连接，所述第一切换控制单元和所述第一电量监测单元用于连接待启动汽车的汽车电瓶；

所述第一电量监测单元用于在连接汽车电瓶后，监测汽车电瓶的电量，当汽车电瓶的电量低于预设电量值时，所述警示单元发出警示信号，提示用户所述汽车欠压紧急启动装置不能满足使用需求；当汽车电瓶的电量高于预设电量值时，所述电源管理单元控制所述第一切换控制单元将所述汽车电瓶与所述快速升压电路连通，同时控制所述第二切换控制单元将所述快速升压电路和所述超级电容组连通；此时，所述汽车电瓶为所述超级电容组充电；

所述第二电量监测单元用于在所述超级电容组充电过程中，实时监测所述超级电容组的电量，当所述超级电容组的电量达到预设启动要求时，所述电源管理单元控制所述第二切换控制单元断开所述超级电容组和快速升压电路的连接，同时控制所述第一切换控制单元将所述超级电容组和汽车电瓶连通；此时，所述超级电容组并至汽车电瓶的两端，辅助汽车启动。

进一步地，所述汽车欠压紧急启动装置还包括用于设定汽车电瓶类型的电池类型设定开关，所述第二电量监测单元用于根据用户所设定的电池类型，监测所述超级电容组的电量是否达到预设启动要求。

可选地，所述警示单元包括指示灯和蜂鸣器。

可选地，所述超级电容组由多个电容级联而成。

本发明的汽车欠压紧急启动装置基于高效升压电路和电源管理技术，结合超级电容技术，能利用超级电容与汽车电瓶残留电量实现无源启动；满足了汽车欠压紧急启动需求；其中所采取的超级电容技术可以实现快速充电和放电，无需太长等待时间，因此基本可实现即时启动；同时本发明的汽车欠压紧急启动装置具有自适应功能，用户可通过电池类型设定开关设定汽车电瓶类型，从而完成对不同型号的汽车电瓶的充电，因此可满足多种车辆的欠压紧急启动需求；具有配置简单，启动效率高，工作可靠，无需充电保养，即用即启动等优点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的汽车欠压紧急启动装置电原理图。

附图标记说明：

1：电源管理单元，2：第一切换控制单元，3：第二切换控制单元，

4：第一电量监测单元，5：第二电量监测单元，6：快速升压电路，

7：超级电容组，8：电池类型设定开关，9：警示单元，10：汽车电瓶，

11：放电线路，12：充电线路，13：启动开关。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先需要说明的是，尽管汽车电瓶亏电时达不到启动要求，但还是有残留电量的，因此本发明基于高效升压电路和电源管理技术，结合超级电容技术，利用汽车电瓶的残留电量实现无源启动；其中，超级电容是一种容量非常大、体积相对可接受的极化电解质电容，其充放电速率快，容值在1F至数千F，工作电压范围从1.5V到160V甚至更高。随着电容值和电压增加，其体积也会增加。超级电容之前主要用于大型工业或民用设施，随着技术的进步，其大小和性能已经可以适用于便携设备之中。

具体地，请参阅图1，本实施例提供一种汽车欠压紧急启动装置，该汽车欠压紧急启动装置包括：电源管理单元1、第一切换控制单元2、第二切换控制单元3、第一电量监测单元4、第二电量监测单元5、快速升压电路6、超级电容组7、警示单元9和用于启动该汽车欠压紧急启动装置的启动开关13；

其中，上述第一切换控制单元2、第二切换控制单元3、第一电量监测单元4、第二电量监测单元5分别与上述电源管理单元1电连接；上述超级电容组7通过第二切换控制单元3与上述快速升压电路6电连接；该快速升压电路6和超级电容组7分别与上述第一切换控制单元2电连接；上述第二电量监测单元5与超级电容组7电连接，上述第一切换控制单元2和第一电量监测单元4用于连接待启动汽车的汽车电瓶10；当汽车电瓶10亏电时，把本实施例的装置连接到汽车电瓶10，并按下启动开关13，此时装置开始工作。

上述电源管理单元1通过第一电量监测单元4自动上电检测汽车电瓶10的残余电量，当汽车电瓶10的电量低于预设电量值时，警示单元9发出警示信号，提示用户该汽车欠压紧急启动装置不能满足使用需求，提醒其寻求其他启动手段；当汽车电瓶10的电量高于预设电量值时，电源管理单元1控制第一切换控制单元2将汽车电瓶10与快速升压电路6连通，同时控制第二切换控制单元3将快速升压电路6和超级电容组7连通；此时，汽车电瓶10通过充电线路12为超级电容组7充电；

上述第二电量监测单元5用于在超级电容组7充电过程中，实时监测超级电容组7的电量，当超级电容组7的电量达到预设启动要求时，电源管理单元1控制第二切换控制单元3断开超级电容组7和快速升压电路6的连接，同时控制第一切换控制单元2将超级电容组7和汽车电瓶10连通；此时，超级电容组10通过放电线路11并至汽车电瓶10的两端，辅助汽车启动。

进一步地，本实施例的汽车欠压紧急启动装置还包括用于设定汽车电瓶类型的电池类型设定开关8，第二电量监测单元5用于根据用户所设定的电池类型，监测超级电容组7的电量是否达到预设启动要求。上述警示单元9包括指示灯和蜂鸣器。而超级电容组7则由多个电容级联而成，从而实现更大的电能存储，直至达到启动汽车的门限要求。

当然可以理解的是，随着元器件技术的发展，将来可能产生类似超级电容的新器件，对于使用该类新器件替代超级电容的装置，其原理和本发明实施例所公开的汽车欠压紧急启动装置相同，应属于和本发明同样的设计。

本实施例的汽车欠压紧急启动装置基于高效升压电路和电源管理技术，结合超级电容技术，能利用超级电容与汽车电瓶残留电量实现无源启动；满足了汽车欠压紧急启动需求；其中所采取的超级电容技术可以实现快速充电和放电，无需太长等待时间，因此基本可实现即时启动；同时本发明的汽车欠压紧急启动装置具有自适应功能，用户可通过电池类型设定开关设定汽车电瓶类型，从而完成对不同型号的汽车电瓶的充电，因此可满足多种车辆的欠压紧急启动需求；具有配置简单，启动效率高，工作可靠，无需充电保养，即用即启动等优点。

此外，需要说明的是，本发明实施例中，“第一”、“第二”的出现，仅仅是为了作区分技术名词和描述方便，不应理解为对本发明实施例的限定。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车欠压紧急启动装置，其特征在于，所述汽车欠压紧急启动装置包括：电源管理单元、第一切换控制单元、第二切换控制单元、第一电量监测单元、第二电量监测单元、快速升压电路、超级电容组、警示单元以及用于启动所述汽车欠压紧急启动装置的启动开关；

其中，所述第一切换控制单元、第二切换控制单元、第一电量监测单元、第二电量监测单元分别与所述电源管理单元电连接；所述超级电容组通过所述第二切换控制单元与所述快速升压电路电连接；所述快速升压电路和所述超级电容组分别与所述第一切换控制单元电连接；所述第二电量监测单元与所述超级电容组电连接，所述第一切换控制单元和所述第一电量监测单元用于连接待启动汽车的汽车电瓶；

所述第一电量监测单元用于在连接汽车电瓶后，监测汽车电瓶的电量，当汽车电瓶的电量低于预设电量值时，所述警示单元发出警示信号，提示用户所述汽车欠压紧急启动装置不能满足使用需求；当汽车电瓶的电量高于预设电量值时，所述电源管理单元控制所述第一切换控制单元将所述汽车电瓶与所述快速升压电路连通，同时控制所述第二切换控制单元将所述快速升压电路和所述超级电容组连通；此时，所述汽车电瓶为所述超级电容组充电；

所述第二电量监测单元用于在所述超级电容组充电过程中，实时监测所述超级电容组的电量，当所述超级电容组的电量达到预设启动要求时，所述电源管理单元控制所述第二切换控制单元断开所述超级电容组和快速升压电路的连接，同时控制所述第一切换控制单元将所述超级电容组和汽车电瓶连通；此时，所述超级电容组并至汽车电瓶的两端，辅助汽车启动。

2.如权利要求1所述的汽车欠压紧急启动装置，其特征在于，所述汽车欠压紧急启动装置还包括用于设定汽车电瓶类型的电池类型设定开关，所述第二电量监测单元用于根据用户所设定的电池类型，监测所述超级电容组的电量是否达到预设启动要求。

3.如权利要求1所述的汽车欠压紧急启动装置，其特征在于，所述警示单元包括指示灯和蜂鸣器。

4.如权利要求1所述的汽车欠压紧急启动装置，其特征在于，所述超级电容组由多个电容级联而成。