CN206155361U - 多功能汽车应急启动电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及多功能汽车应急启动电源，包括依次相连接的充电装置、控制装置和储能装置，所述控制装置上设有多个输入输出端口，所述储能装置上设有汽车启动接口，所述储能装置为超级电容模组，所述超级电容模组内设有相连接的均压电路板和多个超级电容单体，所述超级电容单体为含金属锂的超级电容。与现有技术相比，本实用新型结构设计优化，通过多端口集成设置实现充电方式多样化与外部其他功能设备的高效结合，能够满足在不同条件下的应急启动，也能满足车内人员对不同功能设备的需求；通过采用高能量的金属锂超级电容，大幅提高启动效率、充电效率及使用寿命；相应地，有效减少汽车启动器等相关启动部件的损耗，节约经济成本，提升用户体验。

Description

多功能汽车应急启动电源

技术领域

本实用新型涉及启动电源技术领域，尤其涉及多功能汽车应急启动电源，用于汽车等机动车辆的应急启动。

背景技术

目前，汽车等机动车辆一般采用自身配备的蓄电池即电瓶进行发动机启动，但使用过程中普遍会出现因电瓶老化、电量不足或者环境温度过低等导致的启动困难问题，在此种情况下，通常采用多次启动的方式进行车辆启动，极易造成启动器等相关部件的加速损耗，为此，很多车辆开始配备应急启动电源，以保障车辆正常使用。现有汽车应急启动电源有多种，主要采用铅酸蓄电池和锂电池为储能元件，其中，采用铅酸蓄电池的应急启动电源，质量和体积都较大，且能量密度小、内阻大、循环寿命短、环境污染大；相对来说，采用锂电池的应急启动电源具有环境污染小、能量密度大、内阻小等优势，但其功率密度小、抗低温性能差、循环使用寿命不稳定，性能易受外界因素影响；总体上，普遍存在寿命短、充电慢、无法连续启动、充电方式单一等问题。因此，亟需研究开发更优的汽车应急启动电源，高效解决汽车等机动车辆的应急启动问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是，针对现有技术存在的问题，提供一种多功能汽车应急启动电源，能够高效应对多种紧急情况下的启动，并高效结合照明、通讯及示警等功能，从而在充分保障汽车启动正常进行的同时，为使用者带来方便，减少因汽车启动所带来的其他影响。

本实用新型解决问题的技术方案是：多功能汽车应急启动电源，包括依次相连接的充电装置、控制装置和储能装置，其中：所述控制装置上设有多个输入输出端口，所述储能装置上设有汽车启动接口，所述储能装置为超级电容模组，所述超级电容模组内设有相连接的均压电路板和多个超级电容单体，所述超级电容单体为含金属锂的超级电容。

进一步地，在本实用新型所述的多功能汽车应急启动电源中，所述控制装置内设有集成电路板，所述各输入输出端口均设置在所述集成电路板上；所述输入输出端口有六个，分别为第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口和第六端口；所述第一端口、第二端口和第三端口用于连接用电设备，所述第四端口、第五端口和第六端口用于连接所述充电装置，其中，所述第三端口为USB接口，所述第五端口为能够用于连接太阳能充电板或者汽车点烟器的接口，所述第六端口为能够用于连接手摇发电机的接口。

优选地，在本实用新型所述的多功能汽车应急启动电源中，在所述集成电路板上设有放电管理电路、充电管理电路、电量显示电路和保护电路，其中，所述放电管理电路用于管理控制所述超级电容模组通过所述输入输出端口进行的放电，所述充电管理电路用于管理控制通过所述输入输出端口对所述超级电容模组进行的充电，所述电量显示电路用于指示所述超级电容模组的剩余电量并在电量不足时报警，所述保护电路用于管理控制所述超级电容模组的过压、过流及欠压过载。

优选地，在本实用新型所述的多功能汽车应急启动电源中，所述用电设备能够为照明设备、通讯设备和报警设备中任一种或者两种以上；所述充电装置为大功率充电器、太阳能充电板、汽车点烟器和手摇发电机中的任一种，或者，所述充电装置为大功率充电器、太阳能充电板和手摇发电机中的任意两种或者三种，或者，所述充电装置为大功率充电器、汽车点烟器和手摇发电机的组合，或者，所述充电装置为大功率充电器与汽车点烟器的组合，或者，所述充电装置为汽车点烟器与手摇发电机的组合。

较佳地，在本实用新型所述的多功能汽车应急启动电源中，所述第一端口用于连接所述照明设备，所述第二端口用于连接所述报警设备，所述第三端口用于连接所述通讯设备，所述第四端口用于连接所述大功率充电器，所述第五端口用于连接太阳能充电板或者汽车点烟器，所述第六端口用于连接手摇发电机。

较佳地，在本实用新型所述的多功能汽车应急启动电源中，所述照明设备为LED灯板，在所述LED灯板上设有两个以上仿流明LED灯珠和一个开关，按一次所述开关时，所述各LED灯珠同时点亮，连按两次所述开关时，所述各LED灯珠爆闪；所述报警设备为电量显示灯，所述电量显示灯包括显示电量正常的LED灯和显示电量不足的警示灯；所述USB接口为5V2A的USB接口。

进一步地，在本实用新型所述的多功能汽车应急启动电源中，所述多功能汽车应急启动电源还设有用于连接所述汽车启动接口的启动连接组件，所述启动连接组件包括依次相连接的插头、导线和电极钳；所述超级电容模组的工作电压为8.8V～15V、容量为100F～200F时，所述超级电容模组的工作温度范围为-40℃～65℃，所述超级电容模组与所述启动连接组件的电阻为25mΩ～40mΩ，所述导线的横截面面积为5mm²～7mm²。

进一步地，在本实用新型所述的多功能汽车应急启动电源中，所述各超级电容单体之间串联连接，在相邻的所述超级电容单体之间设有散热片。

优选地，在本实用新型所述的多功能汽车应急启动电源中，所述各超级电容单体为软包超级电容单体，所述各超级电容单体之间通过超声焊接连接。

优选地，在本实用新型所述的多功能汽车应急启动电源中，在所述超级电容单体内部设有通过隔膜折叠包覆的正极片和负极片，所述正极片为双面涂层的正极片，所述负极片为双面涂层的负极片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：结构设计优化，通过多端口集成设置，实现了充电方式多样化与外部其他功能设备的高效结合，能够在不同条件下进行高效完成汽车应急启动的同时，满足车内人员对不同功能设备的使用需求；通过采用高能量的金属锂超级电容，能够大幅提高启动效率，实现汽车紧急情况下的高效启动，而且充电效率及使用寿命都相对于锂电池和铅酸蓄电池等现有储能元件得到大幅提升；相应地，也有效减少了汽车启动器等相关启动部件的损耗，节约了经济成本，同时，也为使用者提供了更多的方便，提升了用户体验，减少了因汽车启动所带来的相关损失。

附图说明

图1为实施例1中本实用新型多功能汽车应急启动电源的结构框图；

图2为实施例2中本实用新型多功能汽车应急启动电源的结构框图。

图中所示：1-储能装置；2-控制装置；3-充电装置；4-汽车启动接口；5-集成电路板，501-第一端口，502-第二端口，503-第三端口，504-第四端口，505-第五端口，506-第六端口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明，但本实用新型不受实施例的任何限制。为增进公众对本实用新型的彻底了解，在以下优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。另外，为了避免对本实用新型的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的元件、电路和使用方法等。

实施例1

如图1所示，本实用新型的多功能汽车应急启动电源，包括依次相连接的充电装置3、控制装置2和储能装置1，其中：所述控制装置2上设有多个输入输出端口，所述储能装置1上设有汽车启动接口4，所述储能装置1为超级电容模组，所述超级电容模组内设有相连接的均压电路板和多个超级电容单体，所述超级电容单体为含金属锂的超级电容。

在上述实施例中，在所述控制装置2上进行多端口集成设置，利于实现充电方式多样化与外部其他功能设备的高效结合，利于在不同条件下进行应急启动，同时，也利于满足车内人员对不同功能设备使用需求；所述含金属锂的超级电容为高能量超级电容，较传统超级电容具有更高的安全性和能量密度，具有功率密度大、工作温度范围广、循环寿命长、绿色环保、充电时间短、免维护等显著优点，利于大幅提高启动效率，实现汽车紧急情况下的高效启动，而且充电效率及使用寿命都相对于锂电池和铅酸蓄电池等现有储能元件得到大幅提升；相应地，也利于减少汽车启动器等相关启动部件的损耗，节约经济成本，同时，也能够为使用者提供更多的方便，提升用户体验，减少因汽车启动所带来的相关损失。

在上述实施例中，所述超级电容模组内设的多个超级电容单体的连接方式能够根据目标应用车辆需要进行设置，为保障汽车的高效启动，所述各超级电容单体之间优选串联连接，以快捷高效地提供高能量，同时，为保障超级电容模组的稳定性，延长使用寿命，在相邻的所述超级电容单体之间设有散热片，以减少因放电瞬间高温造成超级电容单体的故障。为保障启动瞬间高功率作业的安全，在所述超级电容模组内设的所述各超级电容单体优选为软包超级电容单体，所述各超级电容单体之间通过超声焊接使各超级电容单体之间连接更加牢固，从而在保障启动效率的同时也进一步保障超级电容模组及超级电容单体自身的稳定。所述超级电容单体的形状不限于圆柱型和平板型，优选平板型，为进一步增强超级电容模组的稳定性，延长使用寿命，对于所述超级电容单体进行优化设置，较佳地，所述超级电容单体内部结构为叠片式，具体地，在所述超级电容单体内部设有通过隔膜折叠包覆的正极片和负极片，所述正极片为双面涂层的正极片，所述负极片为双面涂层的负极片；所述隔膜优选折叠设置为三个以上的隔膜折叠层，所述正极片和负极片能够有多组，在每两个相邻的所述隔膜折叠层内设有一个所述正极片或一个所述负极片，每个所述正极片与每个所述负极片之间通过一个所述隔膜折叠层分隔；此种设置能够有效避免内部结构稳定，避免短路发生，总体上，自内而外地为高效完成应急启动提供充分保障。所述正极片为双面涂层的正极片，所述负极片为双面涂层的负极片。

在应用本实用新型多功能汽车应急启动电源，只需通过汽车启动接口4将其与待启动汽车的启动装置直接连接，即可实现快速启动；为进一步提高启动效率，缩短启动时间，所述多功能汽车应急启动电源还设有用于连接所述汽车启动接口4的启动连接组件，所述启动连接组件包括依次相连接的插头、导线和电极钳，进行紧急汽车启动时，通过所述启动连接组件的插头连接汽车启动接口4，通过所述启动连接组件的电极钳连接待启动汽车的启动装置，以保障启动效率。

实施例2

如图1所示，本实用新型的多功能汽车应急启动电源，其基本结构设置及应用同实施例1，具体地，为提高启动的效率，增强启动电源的稳定性及其功能，如图2所示，在所述控制装置2内设有集成电路板5，所述各输入输出端口均设置在集成电路板5上；所述输入输出端口有六个，分别为第一端口501、第二端口502、第三端口503、第四端口504、第五端口505和第六端口506；所述第一端口501、第二端口502和第三端口503用于连接用电设备，所述第四端口504、第五端口505和第六端口506用于连接所述充电装置3，其中，所述第三端口503为USB接口，所述第五端口505为能够用于连接太阳能充电板或者汽车点烟器的接口，所述第六端口506为能够用于连接手摇发电机的接口。

在上述实施例中，通过六个端口的优化设置，为功能性用电设备与充电装置3协调配置使用提供了保障，为进一步增强启动电源的稳定性，延长使用寿命，在集成电路板5上设有放电管理电路、充电管理电路、电量显示电路和保护电路，其中，所述放电管理电路用于管理控制所述超级电容模组通过所述输入输出端口进行的放电，所述充电管理电路用于管理控制通过所述输入输出端口对所述超级电容模组进行的充电，所述电量显示电路用于指示所述超级电容模组的剩余电量并在电量不足时报警，所述保护电路用于管理控制所述超级电容模组的过压、过流及欠压过载；此外，还能够根据功能需要，在集成电路板5上设置其他电路，如用于单独控制照明设备的照明电路等。

在上述实施例中，为增强启动电源的功能性和实用性以及对不同环境的适应性，所述用电设备能够为照明设备、通讯设备和报警设备中任一种或者两种以上，根据需要进行组合应用；所述充电装置3能够为大功率充电器、太阳能充电板、汽车点烟器和手摇发电机中的任一种，或者，所述充电装置3为大功率充电器、太阳能充电板和手摇发电机中的任意两种或者三种的组合，或者，所述充电装置3为大功率充电器、汽车点烟器和手摇发电机的组合，或者，所述充电装置3为大功率充电器与汽车点烟器的组合，或者，所述充电装置3为汽车点烟器与手摇发电机的组合；高效集成设置提供的多种充电选择，为高效应对不同紧急情况下的启动提供了充分保障，使用户能够根据现场工况及时进行相应选择，如在有市电供应时，可通过与所述储能装置1相适应的大功率充电器及时充电补充储能装置1的电量，而在高寒时，则可启动手摇发电机，在阳光充足时，也可启用太阳能充电板，也可使用点烟器进行；在保障多种方式充电满足启动要求的同时，还能够同时或者择一地高效结合照明、通讯及示警等功能，为使用者带来方便，充分降低因汽车启动所带来的其他影响。为使各充电装置3与其他功能设备更优化地组合，相互协调作用，优选地，所述第一端口501用于连接所述照明设备，所述第二端口502用于连接所述报警设备，所述第三端口503用于连接所述通讯设备，所述第四端口504用于连接所述大功率充电器，所述第五端口505根据太阳能充电板合汽车点烟器的接口特点集成设置为能够用于连接太阳能充电板或者汽车点烟器的端口，所述第六端口506用于连接手摇发电机；较佳地，所述照明设备为LED灯板，在所述LED灯板上设有两个以上仿流明LED灯珠和一个开关，按一次所述开关时，所述各LED灯珠同时点亮，连按两次所述开关时，所述各LED灯珠爆闪；所述报警设备为电量显示灯，所述电量显示灯包括显示电量正常的LED灯和显示电量不足的警示灯；所述USB接口为5V2A的USB接口，以便为手机等通讯设备充电。

在上述实施例中，所述储能装置1内超级电容模组的数量及超级电容单体的数量、以及具体充电装置3的选择能够根据目标应用汽车等机动车辆的类型进行不同配置，对于储能装置1内部配置，优选以排量为4L以下的汽车为参照比例进行配置，对于排量为4L以下的汽车，在本实施例中，所述储能装置1优选由工作电压为8.8V～15V、容量为100F～200F的超级电容模组构成，所述超级电容模组的工作温度范围能够为-40℃～65℃，为有效提高启动效率，缩短启动时间，对于所述超级电容模组与所述启动连接组件的电阻总计优选控制为25mΩ～65mΩ，较佳地，将所述超级电容模组与所述启动连接组件的电阻设置为25mΩ～40mΩ，所述启动连接组件的导线的横截面面积优选为5mm²～7mm²，较佳地，所述启动连接组件的导线由金属铜导线组成。

在应用本实用新型多功能汽车应急启动电源时，使用方法同实施例1，为进一步说明本实用新型多功能汽车应急启动电源的使用效果，以启动排量为4L的汽车为例，在本实用新型多功能汽车应急启动电源中，所述储能装置1采用工作电压为8.8V-15V、容量为200F的超级电容模组，在所述超级电容模组内采用串联连接的4个工作电压为2.2V～3.8V、容量为400F～800F的超级电容单体，所述启动连接组件的导线采用横截面面积为6mm²的铜导线，、所述超级电容模组与所述启动连接组件的总电阻控制为30mΩ，启动汽车时，通过所述启动连接组件连接汽车启动接口4和汽车的启动装置，因连接内阻小，加之超级电容模组本身的优点，能够在接通瞬间产生200W以上的大功率，从而能够在3S内迅速启动汽车，高效避免多次启动的损耗及影响；而在完成一辆此类汽车的启动后，还能够连续多其他多辆汽车进行启动；所述超级电容模组的工作温度范围能够达到-40℃～65℃，所以基本能够适应现有普通汽车应用的工况，适于推广应用。对于其他功能设备设置，在此多功能汽车启动电源上，能够优选在所述LED灯板上设三个1W仿流明LED灯珠和一个轻触开关，按一次所述轻触开关时，所述三个LED灯珠同时点亮达到照明效果，连按两次所述轻触开关时，所述三个LED灯珠爆闪，达到SOS信号灯的爆闪、求救效果，实现应急照明和求救的功能；通过集成电路板5转化，所述USB接口能够为5V2A的USB接口，用于为手机等通讯设备充电；所述电量显示灯包括显示电量正常的LED灯和显示电量不足的警示灯，显示电量正常的LED灯为四个绿色LED灯，所述显示电量不足的警示灯一个闪烁的小LED灯，当充电放电时，4个绿色小LED灯随即点亮，当闪烁的小LED灯工作时说明电量不足，无法正常工作需充电；充电时，根据具体工况选择充电装置3连接所述第四端口504、第五端口505、第六端口506，例如，在有市电供应时，可通过15V6A～20A的大功率充电器及时充电补充储能装置1的电量，如采用15V10A的充电器进行，则可在10分钟内充满，而在高寒时，则可连接手摇发电机充电，在阳光充足时，则可连接太阳能充电板，也可使用点烟器进行充电；在紧急情况下，也能够多种充电方式同时进行，为所述超级电容模组迅速充电，确保所述储能装置1储存电量充足，显然地，该多功能汽车应急启动电源在充电时间及使用寿命等方面，都相较现有的单一充电方式的启动电源具有突出的高效。显然地，该多功能汽车应急启动电源集成设置，易操作、便于携带，多种方式充电满足启动需求，能够应对各种4L以下排量的汽车的紧急启动，也能够应对各种依靠12V以下电瓶输出的汽车紧急打火，同时，还能够高效结合照明、通讯及示警功能，相互协调作用，为使用者带来方便，充分降低因汽车启动所带来的其他影响。

本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.多功能汽车应急启动电源，包括依次相连接的充电装置、控制装置和储能装置，其特征在于：所述控制装置上设有多个输入输出端口，所述储能装置上设有汽车启动接口，所述储能装置为超级电容模组，所述超级电容模组内设有相连接的均压电路板和多个超级电容单体，所述超级电容单体为含金属锂的超级电容。

2.根据权利要求1所述的多功能汽车应急启动电源，其特征在于：所述控制装置内设有集成电路板，所述各输入输出端口均设置在所述集成电路板上；所述输入输出端口有六个，分别为第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第五端口和第六端口；所述第一端口、第二端口和第三端口用于连接用电设备，所述第四端口、第五端口和第六端口用于连接所述充电装置，其中，所述第三端口为USB接口，所述第五端口为能够用于连接太阳能充电板或者汽车点烟器的接口，所述第六端口为能够用于连接手摇发电机的接口。

3.根据权利要求2所述的多功能汽车应急启动电源，其特征在于：在所述集成电路板上设有放电管理电路、充电管理电路、电量显示电路和保护电路，其中，所述放电管理电路用于管理控制所述超级电容模组通过所述输入输出端口进行的放电，所述充电管理电路用于管理控制通过所述输入输出端口对所述超级电容模组进行的充电，所述电量显示电路用于指示所述超级电容模组的剩余电量并在电量不足时报警，所述保护电路用于管理控制所述超级电容模组的过压、过流及欠压过载。

4.根据权利要求2所述的多功能汽车应急启动电源，其特征在于：所述用电设备能够为照明设备、通讯设备和报警设备中任一种或者两种以上；所述充电装置为大功率充电器、太阳能充电板、汽车点烟器和手摇发电机中的任一种，或者，所述充电装置为大功率充电器、太阳能充电板和手摇发电机中的任意两种或者三种，或者，所述充电装置为大功率充电器、汽车点烟器和手摇发电机的组合，或者，所述充电装置为大功率充电器与汽车点烟器的组合，或者，所述充电装置为汽车点烟器与手摇发电机的组合。

5.根据权利要求4所述的多功能汽车应急启动电源，其特征在于：所述第一端口用于连接所述照明设备，所述第二端口用于连接所述报警设备，所述第三端口用于连接所述通讯设备，所述第四端口用于连接所述大功率充电器，所述第五端口用于连接太阳能充电板或者汽车点烟器，所述第六端口用于连接手摇发电机。

6.根据权利要求5所述的多功能汽车应急启动电源，其特征在于：所述照明设备为LED灯板，在所述LED灯板上设有两个以上仿流明LED灯珠和一个开关，按一次所述开关时，所述各LED灯珠同时点亮，连按两次所述开关时，所述各LED灯珠爆闪；所述报警设备为电量显示灯，所述电量显示灯包括显示电量正常的LED灯和显示电量不足的警示灯；所述USB接口为5V2A的USB接口。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的多功能汽车应急启动电源，其特征在于：所述多功能汽车应急启动电源还设有用于连接所述汽车启动接口的启动连接组件，所述启动连接组件包括依次相连接的插头、导线和电极钳；所述超级电容模组的工作电压为8.8V～15V、容量为100F～200F时，所述超级电容模组的工作温度范围为-40℃～65℃，所述超级电容模组与所述启动连接组件的电阻为25mΩ～40mΩ，所述导线的横截面面积为5mm²～7mm²。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的多功能汽车应急启动电源，其特征在于：所述各超级电容单体之间串联连接，在相邻的所述超级电容单体之间设有散热片。

9.根据权利要求8所述的多功能汽车应急启动电源，其特征在于：所述各超级电容单体为软包超级电容单体，所述各超级电容单体之间通过超声焊接连接。

10.根据权利要求8所述的多功能汽车应急启动电源，其特征在于：在所述超级电容单体内部设有通过隔膜折叠包覆的正极片和负极片，所述正极片为双面涂层的正极片，所述负极片为双面涂层的负极片。