CN212366848U - 汽车启动电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车启动电池，包括若干相互串联的电池保护模块，每一所述电池保护模块均包括相互并联的充电保护单元及电池组，所述充电保护单元包括电池保护电路及泄流器件，所述电池保护电路包括过压检测电路、过压保护驱动电路、晶体管开关电路、稳压电路、过压保护提示电路及反接保护提示电路，所述过压检测电路用于与电池连接，所述过压保护驱动电路与所述过压检测电路连接，所述晶体管开关电路用于与负载、所述过压保护提示电路及所述过压保护驱动电路的信号输出端连接。本实用新型具有结构简单巧妙，散热效果好，能够很好地保证了充电安全，以及较人性化的优点。

Description

汽车启动电池

技术领域

本实用新型涉及汽车电池技术领域，特别涉及一种汽车启动电池。

背景技术

随着可充电电池的技术发展，目前相关电池供电类产品的制造企业已经将可充电电池应用在其所生产的产品上，由于串联的多个电池内部特性存在一定的差异，在充电的过程中容易增加各个电池之间的不均衡性，从而导致电池组整体的使用功效以及使用寿命降低。而现有技术中为了解决以上技术问题，本领域技术人员普遍使用平衡充电器对电池组进行充电操作，同时为供电电池组配置一个充电保护电路，但是现有技术中的充电保护电路结构设计上仍有所欠缺，导致现有的充电保护电路无法对电池组起到最佳的保护效果。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是，提供一种不仅能够实现过压保护，而且能够实现反接保护的汽车启动电池。

本实用新型提供一种汽车启动电池，包括电池保护电路及泄流器件，所述电池保护电路包括过压检测电路、过压保护驱动电路、晶体管开关电路、稳压电路、过压保护提示电路及反接保护提示电路，所述过压检测电路用于与电池连接，以检测电池电压的大小；所述过压保护驱动电路与所述过压检测电路连接，用于在所述过压检测电路检测到所述电池的电压大于预设值时发出驱动信号；

所述晶体管开关电路用于与负载、所述过压保护提示电路及所述过压保护驱动电路的信号输出端连接，以根据所述驱动信号将所述电池的电能放出；所述稳压电路用于与所述电池正极、所述过压保护提示电路及反接保护提示电路连接，所述过压保护提示电路用于与所述电池的正极及所述晶体管开关电路电连接，所述反接保护提示电路的信号输入端接地，所述反接保护提示电路的信号输出端与所述稳压电路电连接；所述泄流器件包括散热板及导电泄流线，所述导电泄流线布置在所述散热板上，所述导电泄流线与所述晶体管开关电路连接，以在所述电池的电压达到所述预设值时，通过所述导电泄流线对该电池组泄流。

优选地，所述过压检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一电阻的第一端用于与所述电池的正极连接，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端及所述过压保护驱动电路连接，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端接地。

优选地，所述过压保护驱动电路包括比较器、第五电阻及第一电容，所述比较器的正相输入端与过压检测电路连接，所述比较器的反相输入端与所述第一电容的第一端连接，所述比较器的输出端与所述晶体管开关电路电连接，所述第一电容的第二端接地；所述第五电阻的第一端用于与电池的正极连接，所述第五电阻的第二端与所述比较器的反相输入端连接。

优选地，所述过压保护驱动电路还包括晶闸管，所述晶闸管的控制极与所述第一电容的第一端相连，所述晶闸管的阳极接地，所述晶闸管的阴极与所述比较器的反相输入端电连接。

优选地，所述过压保护驱动电路还包括第六电阻及第七电阻，所述第六电阻的第一端与所述比较器的正相输入端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端电连接，所述第七电阻的第二端与所述比较器的输出端连接。

优选地，所述稳压电路包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述比较器的电源负极连接端连接，所述第一稳压二极管的阴极接地。

优选地，所述稳压电路还包括第二稳压二极管、第二电容及第八电阻，所述第二稳压二极管的阳极与所述反接保护提示电路的信号输出端连接，所述第二稳压二极管的阴极用于与所述电池的正极相连；所述第二电容与所述第二稳压二极管并联，所述第八电阻的第一端与所述反接保护提示电路的信号输出端连接，所述第八电阻的第二端接地。

优选地，所述汽车启动电池还包括升压电路及锁定电路，所述升压电路与所述过压保护驱动电路连接，用于对所述过压保护驱动电路输出的电压信号升高到预设值；所述锁定电路与所述升压电路及所述晶体管开关电路连接，用于锁定所述晶体管开关电路的开关状态。

优选地，所述升压电路包括升压芯片、电感、第三电容、第四电容、第三稳压二极管、第十一电阻及第十二电阻，所述电感的第一端与稳压电路及升压芯片的第五脚电连接，所述电感的第二端与所述第三稳压二极管的阳极及升压芯片的第一脚连接，所述第三电容的第一端与所述升压芯片的第四脚及所述稳压电路电连接，所述第三电容的第二端接地。所述第四电容的第一端与所述第三稳压二极管的阴极连接，所述第四电容的第二端接地；所述第十一电阻的第一端与所述第三稳压二极管的阴极连接，所述第十一电阻的第二端与所述第十二电阻的第一端连接，所述第十二电阻的第一端与所述升压芯片的第三脚连接，所述第十二电阻的第二端接地。

优选地，锁定电路包括第一三极管、第二三极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻及第十七电阻，所述第一三极管的基极与所述第十三电阻的第一端及所述第十四电阻的第一端相连，所述第一三极管的集电极与所述第十五电阻的第一端相连，所述第一三极管的发射极接地。所述第十三电阻的第二端与所述过压保护驱动电路的信号输出端连接，所述第十四电阻的第二端接地；

所述第二三极管的基极与所述第十六电阻的第一端及所述第十五电阻的第二端相连，所述第二三极管的集电极与所述第十七电阻的第一端及所述晶体管开关电路相连，所述第二三极管的发射极与所述第十六电阻的第二端及所述第三稳压二极管的阴极相连。所述第十七电阻的第二端接地。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型通过所述泄流器件、过压检测电路、过压保护驱动电路、晶体管开关电路、稳压电路、过压保护提示电路及反接保护提示电路之间的配合，当所述过压检测电路监测到电池的充电电压过大时，所述过压保护驱动电路驱动所述晶体管开关电路开启，使至少部分充电电流从所述晶体管开关电路释放掉，并进行提示，从而保证了充电安全，以及较人性化；其次，通过设置所述泄流器件，以在过压时可较好地将电能转化成热能通过所述散热板释放掉，散热效果好，避免电路过热；第三，在装配过程中，当电池反接时，通过所述反接保护提示电路进行反接保护和提示，因而避免装错，提高了安装效率。

附图说明

图1为本实用新型汽车启动电池与充电装置连接时的一种实施例的原理框图；

图2为本实用新型汽车启动电池一种实施例的电路图；

图3为本实用新型汽车启动电池另一种实施例的电路图。

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。需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

实施例1

请参阅图1及图2，本实用新型提供一种汽车启动电池，包括若干相互串联的电池保护模块100，每一所述电池保护模块100均包括相互并联的充电保护单元a及电池组b。可以理解的是，每个所述电池组b的电池数量可以为一个或者多个，当所述电池组b的电池的数量为多个时，每个电池组b的电池可以为并联或者串联。在本实施例中，每个所述电池组b的电池的数量为2 个，且该两个电池相互并联。其中，首端的电池组b和尾端的电池组b在充电时与充电装置200连接。

所述充电保护单元a包括电池保护电路及泄流器件，所述电池保护电路包括过压检测电路1、过压保护驱动电路2、晶体管开关电路3、稳压电路4、过压保护提示电路5及反接保护提示电路6，所述过压检测电路1用于与电池连接，以检测对应的所述电池组b的电池电压的大小。所述过压保护驱动电路2与所述过压检测电路1连接，用于在所述过压检测电路1检测到所述电池的电压大于预设值时发出驱动信号。

所述晶体管开关电路3用于与负载、所述过压保护提示电路5及所述过压保护驱动电路2的信号输出端连接，以根据所述驱动信号将所述电池的电能放出。所述稳压电路4用于与所述电池正极、所述过压保护提示电路5及反接保护提示电路6连接，所述过压保护提示电路5用于与所述电池的正极及所述晶体管开关电路3电连接，所述反接保护提示电路6的信号输入端接地，所述反接保护提示电路6的信号输出端与所述稳压电路4电连接。在本实施例中，通过正极连接端VBAT与电池的正极相连，通过负载连接端LOAD 可连接负载。

所述过压检测电路1包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4，所述第一电阻R1的第一端用于与所述电池的正极连接，所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第三电阻R3的第一端与所述第二电阻R2的第二端及所述过压保护驱动电路2连接，所述第四电阻R4的第一端与所述第三电阻R3的第二端连接，所述第四电阻R4的第二端接地。通过多个电阻的配合，因而较便于设计生产。

所述过压保护驱动电路2包括比较器U、第五电阻R5及第一电容C1，所述比较器U的正相输入端与过压检测电路1中的第三电阻R3的第一端连接。所述比较器U的反相输入端与所述第一电容C1的第一端连接，所述比较器U的输出端与所述晶体管开关电路3电连接，所述第一电容C1的第二端接地。所述第五电阻R5的第一端用于与电池的正极连接，所述第五电阻R5的第二端与所述比较器U的反相输入端连接。

所述过压保护驱动电路2还包括晶闸管T，所述晶闸管T的控制极与所述第一电容C1的第一端相连，所述晶闸管T的阳极接地，所述晶闸管T的阴极与所述比较器U的反相输入端电连接。通过所述晶闸管T与所述第一电容 C1的配合，因而过压保护驱动电路2的输出信号不容易受到电池电压的影响，提高了稳定性。

所述过压保护驱动电路2还包括第六电阻R6及第七电阻R7，所述第六电阻R6的第一端与所述比较器U的正相输入端连接，所述第六电阻R6的第二端与所述第七电阻R7的第一端电连接，所述第七电阻R7的第二端与所述比较器U的输出端连接。所述第六电阻R6及第七电阻R7具有电压反馈的作用。

所述稳压电路4包括第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第二电容C2及第八电阻R8，所述第一稳压二极管D1的阳极与所述比较器U的电源负极连接端连接，所述第一稳压二极管D1的阴极接地。当电池的电压为正常状态，且连接正确时，则所述第一稳压二极管D1导通。所述第二稳压二极管D2的阳极与所述反接保护提示电路6的信号输出端连接，所述第二稳压二极管D2的阴极用于与所述电池的正极相连。所述第二电容C2与所述第二稳压二极管D2并联，所述第八电阻R8的第一端与所述反接保护提示电路6的信号输出端连接，所述第八电阻R8的第二端接地。

所述过压保护提示电路5包括第一发光二极管D3及第九电阻R9，所述第一发光二极管D3的阳极与所述第九电阻R9的第一端连接，所述第一发光二极管D3的阴极与所述晶体管开关电路3连接，所述第九电阻R9的第二端用于与所述电源的正极电连接。

所述反接保护提示电路6包括第二发光二极管D4及第十电阻R10，所述第二发光二极管D4的阳极与所述第十电阻R10的第一端连接，所述第二发光二极管D4的阴极与所述第二稳压二极管D2的阳极相连，所述第十电阻R10 的第二端接地。当在组装过程中，若电池反接时，则所述第二发光二极管D4 发光，第二稳压二极管D2导通，将电流导出，因而较好地保护元器件不受损坏。该电路设计较巧妙，不仅结构简单，成本低，而且较好地提示了用户，用户体验高。

所述晶体管开关电路3包括场效应管，所述场效应管的漏极用于与所述负载相连，所述场效应管的源极接地，所述场效应管的栅极电连接至所述比较器U的输出端。在本实施例中，所述场效应管包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2及第三场效应管Q3。所述泄流器件包括散热板M及导电泄流线 S，所述导电泄流线S呈蛇形地布置在所述散热板M上，所述导电泄流线S 与所述晶体管开关电路3连接，以在所述电池的电压达到所述预设值时，通过所述导电泄流线S对该电池组泄流。在本实施例中，所述散热板M为铝基板，泄流时，将通过导电泄流线S的电流导入其余的电池组，因而可提高充电效率。

当过压检测电路1检测到电池的电压大于预设值时，所述比较器U输出高电平信号，则所述第一发光二极管D3发光，所述第一场效应管Q1、第二场效应管Q2及第三场效应管Q3导通，电流流经导电泄流线S，导电泄流线 S发热，从而可把过多的电能释放。通过所述第一发光二极管D3发光提示用户，从而可提高了安全性。此外，电池充电过程中能够维持在50到60摄氏度之间，因而充电效果好。

实施例2

请参阅图2，本实施例与实施例1的结构相似，其主要不同之处在于：本实施例还包括升压电路7及锁定电路8，所述升压电路7与所述过压保护驱动电路2连接，用于对所述过压保护驱动电路2输出的电压信号升高到预设值。所述锁定电路8与所述升压电路7及所述晶体管开关电路3连接，用于锁定所述晶体管开关电路3的开关状态，也就是说，当每组电池组充电满后，就保持不再对该组电池组进行充电，从而更好地保护电池，其不受充电过程中充电装置端的电压大小的影响。

所述升压电路7包括升压芯片M、电感L、第三电容C3、第四电容C4、第三稳压二极管D5、第十一电阻R11及第十二电阻R12，所述电感L的第一端与稳压电路4及升压芯片M的第五脚电连接，所述电感L的第二端与所述第三稳压二极管D5的阳极及升压芯片M的第一脚连接，所述第三电容C3的第一端与所述升压芯片M的第四脚及所述稳压电路4电连接，所述第三电容 C3的第二端接地。所述第四电容C4的第一端与所述第三稳压二极管D5的阴极连接，所述第四电容C4的第二端接地；所述第十一电阻R11的第一端与所述第三稳压二极管D5的阴极连接，所述第十一电阻R11的第二端与所述第十二电阻R12的第一端连接，所述第十二电阻R12的第一端与所述升压芯片M 的第三脚连接，所述第十二电阻R12的第二端接地。在本实施例中，可将电压升高到12伏，该电路具有输出电压稳定可靠的优点。可以理解的是，所述升压芯片的型号可根据需要进行选择，在此不做具体限定。

所述锁定电路8包括第一三极管Q4、第二三极管Q5、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16及第十七电阻R17，所述第一三极管Q4的基极与所述第十三电阻R13的第一端及所述第十四电阻 R14的第一端相连，所述第一三极管Q4的集电极与所述第十五电阻R15的第一端相连，所述第一三极管Q4的发射极接地。所述第十三电阻R13的第二端与所述过压保护驱动电路2的信号输出端连接，所述第十四电阻R14的第二端接地。

所述第二三极管Q5的基极与所述第十六电阻R16的第一端及所述第十五电阻R15的第二端相连，所述第二三极管Q5的集电极与所述第十七电阻R17 的第一端及所述晶体管开关电路3相连，所述第二三极管Q5的发射极与所述第十六电阻R16的第二端及所述第三稳压二极管D5的阴极相连。所述第十七电阻R17的第二端接地。通过该锁定电路8进行锁定，因而可稳定地控制所述晶体管开关电路3的状态，以更好地保护电池。

综上所述，本实用新型通过所述过压检测电路1、过压保护驱动电路2、晶体管开关电路3、稳压电路4、过压保护提示电路5及反接保护提示电路6 之间的配合，当所述过压检测电路1监测到电池的充电电压过大时，所述过压保护驱动电路2驱动所述晶体管开关电路3开启，使至少部分充电电流从所述晶体管开关电路3释放掉，并进行提示，从而保证了充电安全，以及较人性化。其次，通过设置所述泄流器件，以在过压时可较好地将电能转化成热能通过所述散热板释放掉，避免电路过热；第三，在装配过程中，当电池反接时，通过所述反接保护提示电路6进行反接保护和提示，因而避免装错，提高了安装效率。

以上对本实用新型所提供的汽车启动电池进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内，不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种汽车启动电池，其特征在于，包括若干相互串联的电池保护模块，每一所述电池保护模块均包括相互并联的充电保护单元及电池组，所述充电保护单元包括电池保护电路及泄流器件，所述电池保护电路包括过压检测电路、过压保护驱动电路、晶体管开关电路、稳压电路、过压保护提示电路及反接保护提示电路，所述过压检测电路用于与电池连接，以检测所述电池组的电池电压的大小；所述过压保护驱动电路与所述过压检测电路连接，用于在所述过压检测电路检测到所述电池的电压大于预设值时发出驱动信号；

所述晶体管开关电路用于与负载、所述过压保护提示电路及所述过压保护驱动电路的信号输出端连接，以根据所述驱动信号将所述电池的电能放出；所述稳压电路用于与所述电池正极、所述过压保护提示电路及反接保护提示电路连接，所述过压保护提示电路用于与所述电池的正极及所述晶体管开关电路电连接，所述反接保护提示电路的信号输入端接地，所述反接保护提示电路的信号输出端与所述稳压电路电连接；所述泄流器件包括散热板及导电泄流线，所述导电泄流线布置在所述散热板上，所述导电泄流线与所述晶体管开关电路连接，以在所述电池的电压达到所述预设值时，通过所述导电泄流线对该电池组泄流。

2.如权利要求1所述的汽车启动电池，其特征在于，所述过压检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一电阻的第一端用于与所述电池的正极连接，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端及所述过压保护驱动电路连接，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端接地。

3.如权利要求1或2所述的汽车启动电池，其特征在于，所述过压保护驱动电路包括比较器、第五电阻及第一电容，所述比较器的正相输入端与过压检测电路连接，所述比较器的反相输入端与所述第一电容的第一端连接，所述比较器的输出端与所述晶体管开关电路电连接，所述第一电容的第二端接地；所述第五电阻的第一端用于与电池的正极连接，所述第五电阻的第二端与所述比较器的反相输入端连接。

4.如权利要求3所述的汽车启动电池，其特征在于，所述过压保护驱动电路还包括晶闸管，所述晶闸管的控制极与所述第一电容的第一端相连，所述晶闸管的阳极接地，所述晶闸管的阴极与所述比较器的反相输入端电连接。

5.如权利要求3所述的汽车启动电池，其特征在于，所述过压保护驱动电路还包括第六电阻及第七电阻，所述第六电阻的第一端与所述比较器的正相输入端连接，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端电连接，所述第七电阻的第二端与所述比较器的输出端连接。

6.如权利要求3所述的汽车启动电池，其特征在于，所述稳压电路包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述比较器的电源负极连接端连接，所述第一稳压二极管的阴极接地。

7.如权利要求6所述的汽车启动电池，其特征在于，所述稳压电路还包括第二稳压二极管、第二电容及第八电阻，所述第二稳压二极管的阳极与所述反接保护提示电路的信号输出端连接，所述第二稳压二极管的阴极用于与所述电池的正极相连；所述第二电容与所述第二稳压二极管并联，所述第八电阻的第一端与所述反接保护提示电路的信号输出端连接，所述第八电阻的第二端接地。

8.如权利要求1所述的汽车启动电池，其特征在于，所述汽车启动电池还包括升压电路及锁定电路，所述升压电路与所述过压保护驱动电路连接，用于对所述过压保护驱动电路输出的电压信号升高到预设值；所述锁定电路与所述升压电路及所述晶体管开关电路连接，用于锁定所述晶体管开关电路的开关状态。

9.如权利要求8所述的汽车启动电池，其特征在于，所述升压电路包括升压芯片、电感、第三电容、第四电容、第三稳压二极管、第十一电阻及第十二电阻，所述电感的第一端与稳压电路及升压芯片的第五脚电连接，所述电感的第二端与所述第三稳压二极管的阳极及升压芯片的第一脚连接，所述第三电容的第一端与所述升压芯片的第四脚及所述稳压电路电连接，所述第三电容的第二端接地；所述第四电容的第一端与所述第三稳压二极管的阴极连接，所述第四电容的第二端接地；所述第十一电阻的第一端与所述第三稳压二极管的阴极连接，所述第十一电阻的第二端与所述第十二电阻的第一端连接，所述第十二电阻的第一端与所述升压芯片的第三脚连接，所述第十二电阻的第二端接地。

10.如权利要求9所述的汽车启动电池，其特征在于，所述锁定电路包括第一三极管、第二三极管、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻及第十七电阻，所述第一三极管的基极与所述第十三电阻的第一端及所述第十四电阻的第一端相连，所述第一三极管的集电极与所述第十五电阻的第一端相连，所述第一三极管的发射极接地；所述第十三电阻的第二端与所述过压保护驱动电路的信号输出端连接，所述第十四电阻的第二端接地；

所述第二三极管的基极与所述第十六电阻的第一端及所述第十五电阻的第二端相连，所述第二三极管的集电极与所述第十七电阻的第一端及所述晶体管开关电路相连，所述第二三极管的发射极与所述第十六电阻的第二端及所述第三稳压二极管的阴极相连，所述第十七电阻的第二端接地。

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