CN205004825U - 双余度起动电瓶 - Google Patents

Abstract

一种双余度起动电瓶，主要解决现有单一起动电瓶因电能意外被过量使用消耗而不足，在起动发动机等设备时，不能正常完成起动功能，而不得不需要救援的问题。该电瓶包括：壳体、主电池、备用电池、电池供电监控电路、供电转换接触器、充电二极管、电瓶正负极接线柱、起动信号接线柱等。发动机起动时，电池供电监控电路受起动信号触发进入工作状态，开始对主电池在起动过程中的电压进行监测，当监测到主电池负载电压低于预设值不能完成起动功能时，自动发出控制信号使供电转换接触器工作，进而使起动电瓶自动转为电能充足的备用电池向外供电，确保起动成功。

Description

双余度起动电瓶

技术领域：

本实用新型涉及一种起动电瓶，尤其是含有余度技术的双余度起动电瓶。

背景技术：

目前，公知的起动电瓶一般均为单一供电模式的电瓶，不具备多余度供电模式功能。当电瓶电量因意外过度消耗出现不足时，将不能正常完成发动机等设备的起动。在这种情况下，现有技术只能通过救援的方法来解决。即：使用一段独立的“搭接线”把外来救援电源的正负极接线柱两端搭接在失效起动电瓶正负极接线柱两端，或直接拆下已失效的电瓶重新装上一块电量充足的电瓶的方法来完成起动工作。但是，由于车辆或机械设备发生起动失败的状况时，其所在的地理位置是随机不确定的，要就地寻找获得“搭接线”、外来救援电源或者电量充足的电瓶，本身就是一件非常不方便的事情。特别是对于一些行驶在外的车辆和一些远离基地需要电瓶起动的机械设备遇到这种情形，处理起来就更为棘手和困难。另外，使用“搭接线”搭接在失效起动电瓶正负极接线柱两端的救援起动方法，在起动过程中其失效电瓶实际上也是一个十分消耗电能的负载，对起动过程具有较大负面的影响，甚至可能导致起动救援行动失败。

实用新型内容：

为了克服单一起动电瓶因被意外过量消耗电量失去起动功能，给使用者带来不便。本实用新型提供一种双余度起动电瓶。该电瓶具有正常和备用两种双余度供电模式，在起动过程中当正常供电模式出现供电不足起动面临失败时，电瓶能够及时自动开启备用供电工作模式供电，确保电瓶有充足的电能输出来完成起动任务。电瓶无论使用正常供电模式还是使用备用供电模式供电，主电池与备用电池均为各自独立向外供电，彼此隔离互不关联互不影响，这也就从根本上消除了主电池失效后，还额外消耗电能对起动起反作用的影响。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：采用主电池、备用电池、电池供电监控电路、供电转换接触器、充电二极管、电瓶正负极接线柱、起动信号接线柱等彼此相连，并共同放置安装在一壳体内来构成一个双余度起动电瓶。正常情况下，电瓶由主电池经供电转换接触器的常闭触点和电瓶正接线柱向外供电以及完成起动任务，备用电池则不向任何设备供电而完全处于备份状态，并且还通过充电二极管不断从发电机或者主电池获得电能的补充，使自己的电量始终保持在充盈的状态；当主电池因某种意外情况电量被过度消耗，在起动过程中不足以完成起动任务时，电池供电监控电路会及时监测到，并自动使供电转换接触器工作，切断失效主电池向外供电的电路，而接通备用电池向外供电的电路，由备用电池向外供电并用于起动，以确保起动顺利成功；特殊情况下，可以使用人工手动操纵开关的方式，实现电瓶正常与备用供电模式的转换。

双余度起动电瓶，包括：电瓶壳体、主电池、备用电池、电池供电监控电路、供电转换接触器、充电二极管、电瓶正负极接线柱、起动信号接线柱、备用电池供电指示电路，其特征在于主电池、备用电池、电池供电监控电路、供电转换接触器、充电二极管、备用电池供电指示电路安装于电瓶壳体内，电瓶正负极接线柱、起动信号接线柱、电池供电监控电路的手控双联开关、备用电池供电指示电路的发光二极管则安装在电瓶壳体上。

所述的主电池，其正极通过供电转换接触器的常闭触点与电瓶正极接线柱相连接，还通过充电二极管与备用电池的正极相连接；主电池的负极与备用电池的负极、电瓶负极接线柱相连接。

所述的备用电池，其正极与供电转换接触器的常开触点相连接，同时还与电池供电监控电路相连接，为其提供电源。

所述的电池供电监控电路包括：时间继电器模块、电压切换开关继电器模块、采样继电器与采样电阻组成的采样电路、手控双联开关，时间继电器模块有延迟接通延迟断开的功能，它与备用电池的正极、供电转换接触器的工作线圈、起动信号接线柱相连接；采样电路一端连接主电池正极，另一端连接其负极；电压切换开关继电器模块串接在供电转换接触器工作线圈的负线电路中，同时与采样电路相连接以获得采样电压信号，用来控制自身的通断；手控双联开关与备用电池的正极、开关继电器工作线圈相连接。

所述的供电转换接触器包括：转换触头、微动开关、工作线圈，供电转换接触器的工作线圈正极端与时间继电器模块相连接，负极端与电压切换开关继电器模块、供电转换接触器的微动开关常开触点相连接，供电转换接触器的微动开关常开触点有一端是接地的，供电转换接触器通电吸合后，通过此微动开关自锁，而通过时间继电器模块的断电来解锁。

所述的备用电池供电指示电路包括：发光二极管与限流电阻，该电路一端连接电瓶正极接线柱，一端与供电转换接触器的微动开关的常开触点相连接。

所述的起动信号接线柱为起动信号输入端，直接引入起动信号来控制起动电瓶的供电工作，在电瓶内它与电池供电监控电路的时间继电器模块相连接，在电瓶外它通过导线与起动开关相连接。

本实用新型的有益效果是：使起动电瓶在起动发动机等机械设备的过程中具有了余度，从根本上提高了起动电瓶的使用可靠性，确保了起动的成功率，可以有效的避免车辆和机械设备在外“抛锚”长时间等待救援情况的发生，为人们放心驾车出行或安心在外作业提供了可靠地保证。双余度起动电瓶所涉及的技术，均为当前的成熟技术，没有实施难点，结构简单实用。

附图说明：

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是汽车双余度起动电瓶的电路图。

图1中，1、主电池2、备份电池3、充电二极管4、供电转换接触器5、电瓶正极接线柱6、起动信号接线柱7、电瓶负极接线柱8、电池供电监控电路9、电瓶壳体

图2中，1、主电池2、备份电池3、充电二极管4、供电转换接触器5、电瓶正极接线柱6、起动信号接线柱7、电瓶负极接线柱8、时间继电器模块9、电瓶壳体10、采样继电器11、采样电阻12、电压切换开关继电器模块13、手控双联开关14、发光二极管15、限流电阻

具体实施方式：

现以汽车双余度起动电瓶为实例，说明本实用新型的具体实施方式，但不作为对本实用新型的限定。

在图1中，主电池1的正极、供电转换接触器4的常闭触点、电瓶正极接线柱5相连；主电池1的正极通过充电二极管3与备用电池2的正极相连，然后与供电转换接触器4的常开触点相接；主电池1的负极、备用电池2的负极与电瓶负极接线柱7相连；电池供电监控电路8与主电池1的正极、备用电池2的正极、供电转换接触器4的工作线圈、起动信号接线柱6相连；供电转换接触器4的工作线圈一端与电池供电监控电路8相连，一端与主电池1、备份电池2的负极相连。电瓶正极接线柱5、电瓶负极接线柱7、起动信号接线柱6固定安装在电瓶壳体9上。

在图2中，主电池1的正极、供电转换接触器4的常闭触点、电瓶正极接线柱5相连；主电池1的正极通过充电二极管3与备用电池2的正极相连，然后与供电转换接触器的4的常开触点相接；主电池1的负极、备用电池2的负极与电瓶负极接线柱7相连；时间继电器模块8与备用电池2的正极、供电转换接触器4的工作线圈、起动信号接线柱6相连；供电转换接触器4的工作线圈一端与时间继电器模块8相连，另一端经电压切换开关继电器模块12或手控双联开关13搭铁后与主电池1、备份电池2的负极相连；采样继电器10与采样电阻11联接组成采样电路，该电路一端连接主电池1正极，另一端连接其负极；电压切换开关继电器12串接在供电转换接触器4工作线圈的负线电路中，同时与采样电路相连接获得采样电压信号；手控双联开关13与备用电池2的正极、供电转换接触器4的工作线圈相连；发光二极管14与限流电阻15组成备用电池供电指示电路，该电路一端连接电瓶正极接线柱5，另一端与供电转换接触器4的微动开关的常开触点相连接。手控双联开关13、发光二极管14、电瓶正极接线柱5、电瓶负极接线柱7、起动信号接线柱6固定安装在电瓶壳体9上。

工作过程：

汽车起动时，从起动开关发出的起动信号经电瓶起动信号接线柱6进入电瓶内部，电瓶内电池供电监控电路中的具有延迟接通、延迟断开功能的时间继电器模块8将受到此信号的触发，并在经1-3秒的延迟之后接通。它的接通一方面使采样继电器10工作吸合，接通对主电池1的监控采样电路，以便电压切换开关继电器模块12能在采样电阻11两端获取到主电池1在起动过程中的负载电压，并用来控制模块自身的工作；另一方面则给供电转换接触器4的工作线圈加上正电压，为其工作吸合做好准备。

当主电池1电量符合技术要求时，电压切换开关继电器模块12在采样电阻11两端获得的电压值(也就是主电池1的起动负载电压值)，将高于自身断开电路所设定的上限电压数值，电压切换开关继电器模块12此时处于断开的状态，也就切断了供电转换接触器4工作线圈的负线电路，供电转换接触器4不能工作，其常闭触点接通，常断触点断开。主电池1经其常闭触点向外输出电能，并完成起动功能。

当主电池1电量不足电压低不符合技术要求时，电压切换开关继电器模块12在采样电阻11两端获得的电压值(也就是主电池1的起动负载电压值)，将低于于自身接通电路所设定的下限电压数值，电压切换开关继电器模块12受低压触发处于接通的状态，也就是接通供电转换接触器4工作线圈的负线电路，使供电转换接触器4工作，其常闭触点断开，常断触点接通。一方面切断主电池1向外输出的电路，以防止在起动过程中亏电的主电池被充电，成为额外的负载；另一面备用电池2的输出电路被接通，由备用电池2向外输出电能，并完成起动任务。

在供电转换接触器4接通工作的同时，其附带的微动开关也随之接通。这一方面就又接通了供电转换接触器4工作线圈的另一条负线电路，使其接通工作状态自锁，以防止主电池1电压不稳定而造成供电转换接触器4的反反复复的接通断开，使系统工作失去稳定性甚至损坏。另一方面也将接通备用电池供电指示电路，使发光二极管14发光，指示备用电池2己开始向外供电。

当具有延迟断开功能的时间继电器模块8的接通时间(一般设定为3-5分钟)达到预设断开时间时，时间继电器模块8断开，采样继电器10、供电转换接触器4、电压切换开关继电器模块12、备用电池供电指示电路都随之复位。汽车发电机向主电池1充电，并通过充电二极管3向备用电池2充电。

当主电池1电量意外消耗殆尽，其微弱电能无法触发电池供电监控电路工作，或有其它特别需要时，可以将电瓶壳体9上的手控双联开关13置于接通位置，将使供电转换接触器4的工作线圈直接通电工作，该接触器吸合，备用电池2向外供电，同时备用电池供电指示发光二极管14亮。

Claims (7)

1.一种双余度起动电瓶，包括：电瓶壳体、主电池、备用电池、电池供电监控电路、供电转换接触器、充电二极管、电瓶正负极接线柱、起动信号接线柱、备用电池供电指示电路，其特征在于主电池、备用电池、电池供电监控电路、供电转换接触器、充电二极管、备用电池供电指示电路安装于电瓶壳体内，电瓶正负极接线柱、起动信号接线柱、电池供电监控电路的手控双联开关、备用电池供电指示电路的发光二极管则安装在电瓶壳体上。

2.根据权利要求1所述的双余度起动电瓶，其特征在于，所述的主电池，其正极通过供电转换接触器的常闭触点与电瓶正极接线柱相连接，还通过充电二极管与备用电池的正极相连接；主电池的负极与备用电池的负极、电瓶负极接线柱相连接。

3.根据权利要求1所述的双余度起动电瓶，其特征在于，所述的备用电池，其正极与供电转换接触器的常开触点相连接，同时还与电池供电监控电路相连接，为其提供电源。

4.根据权利要求1所述的双余度起动电瓶，其特征在于，所述的电池供电监控电路包括：时间继电器模块、电压切换开关继电器模块、采样继电器与采样电阻组成的采样电路、手控双联开关，时间继电器模块有延迟接通延迟断开的功能，它与备用电池的正极、供电转换接触器的工作线圈、起动信号接线柱相连接；采样电路一端连接主电池正极，另一端连接其负极；电压切换开关继电器模块串接在供电转换接触器工作线圈的负线电路中，同时与采样电路相连接以获得采样电压信号，用来控制自身的通断；手控双联开关与备用电池的正极、供电转换接触器的工作线圈相连。

5.根据权利要求1所述的双余度起动电瓶，其特征在于，所述的供电转换接触器包括：转换触头、微动开关、工作线圈，供电转换接触器的工作线圈正极端与时间继电器模块相连接，负极端与电压切换开关继电器模块、供电转换接触器的微动开关常开触点相连接，供电转换接触器的微动开关常开触点有一端是接地的，供电转换接触器通电吸合后，通过此微动开关自锁，而通过时间继电器模块的断电来解锁。

6.根据权利要求1所述的双余度起动电瓶，其特征在于，所述的备用电池供电指示电路包括：发光二极管与限流电阻，该电路一端连接电瓶正极接线柱，一端与供电转换接触器的微动开关的常开触点相连接。

7.根据权利要求1所述的双余度起动电瓶，其特征在于，所述的起动信号接线柱为起动信号输入端，直接引入起动信号来控制起动电瓶的供电工作，在电瓶内它与电池供电监控电路的时间继电器模块相连接，在电瓶外它通过导线与起动开关相连接。