CN218071088U - 一种锂电应急启动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锂电应急启动装置，包括超级电容模组、输入/输出控制模组、输出模组、充电管理模组、数据控制单元和储能电源电压输出模组；输入/输出控制模组一端与超级电容模组连接，另一端分别与所述输出模组、所述充电管理模组、所述数据控制单元连接；所述充电管理模组还与所述数据控制单元连接；所述储能电源电压输出模组与所述充电管理模组连接。上述锂电应急启动装置，通过充电管理模组管理超级电容模组存储电能，通过输出模组连接待应急启动汽车的电瓶，当输入/输出控制模组检测到连接正常时，通过数据控制单元控制输出模组输出电能，通过超级电容模组的应用，实现循环充电，提高了锂电应急启动装置的使用寿命。

Description

一种锂电应急启动装置

技术领域

本实用新型涉及汽车应急启动技术领域，特别涉及一种锂电应急启动装置。

背景技术

汽车应急启动电源是为驾车出行的爱车人士和商务人士所开发出来的一款多功能便携式移动电源。它的特色功能是用于汽车亏电或者其他原因无法启动汽车的时候能启动汽车。同时将充气泵与应急电源、户外照明等功能结合起来，是户外出行必备的产品之一。

现有技术中，户外免维护铅酸电池储能的汽车应急启动方案，使用寿命短，且对环境有污染，而且给用户体验不好：铅酸电池储能的能量密度低，笨重不方便搬运，并且当前的铅酸电池储能系统容量偏低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种锂电应急启动装置，以解决现有的汽车应急启动电源使用寿命短的问题。

本实用新型提供了一种锂电应急启动装置，包括超级电容模组、输入/输出控制模组、输出模组、充电管理模组、数据控制单元和储能电源电压输出模组；

所述输入/输出控制模组一端与所述超级电容模组连接，另一端分别与所述输出模组、所述充电管理模组、所述数据控制单元连接；

所述充电管理模组还与所述数据控制单元连接；

所述储能电源电压输出模组与所述充电管理模组连接。

上述锂电应急启动装置，通过充电管理模组管理超级电容模组存储电能，通过输出模组连接待应急启动汽车的电瓶，当输入/输出控制模组检测到连接正常时，通过数据控制单元控制输出模组输出电能，通过超级电容模组的应用，实现循环充电，提高了锂电应急启动装置的使用寿命。

进一步地，还包括一个操作指示单元，所述操作指示单元与所述数控控制单元连接。

进一步地，所述超级电容模组包括包超级电容及充放电管理单元电路。

进一步地，所述输入/输出控制模组包括与所述超级电容连接的过压过流保护电路、电瓶夹极性检测电路及电瓶电压检测电路。

进一步地，所述输入/输出控制模组还包括过充保护电路、欠压保护电路、过流保护电路以及输出控制继电器。

进一步地，所述输出模组包括电瓶夹、大电流硅胶线以及大电流连接器。

进一步地，所述充电管理模组包括充电管理电路、充电输入端子、保险丝及温度检测电路，所述充电管理电路包括充电管理芯片和功率MOSFET。

进一步地，所述储能电源电压输出模组包括正弦波逆变输入输出电路、直流充电输入电路、DC12V输出器、点烟器输出器、USBA、USB-QC、type C以及照明系统。

进一步地，所述操作指示单元包括按键、蜂鸣器以及操作指示电路板。

进一步地，所述数据控制单元为MCU。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中的锂电应急启动装置的模块结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例中的锂电应急启动装置的模块结构示意图。

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干个实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型第一实施例提供的一种锂电应急启动装置，包括超级电容模组10、输入/输出控制模组20、输出模组30、充电管理模组40、数据控制单元50和储能电源电压输出模组60；

所述输入/输出控制模组20一端与所述超级电容模组10连接，另一端分别与所述输出模组30、所述充电管理模组40、所述数据控制单元50连接；

所述充电管理模组40还与所述数据控制单元50连接；

所述储能电源电压输出模组60与所述充电管理模组40连接。

上述锂电应急启动装置，通过充电管理模组40管理超级电容模组10存储电能，通过输出模组30连接待应急启动汽车的电瓶，当输入/输出控制模组20检测到连接正常时，通过数据控制单元50控制输出模组30输出电能，通过超级电容模组10的应用，实现循环充电，提高了锂电应急启动装置的使用寿命。

其中，所述储能电源电压输出模组60包括DC电压输出模块接口电路、锂电储能系统，具体的，储能电源电压输出模组60正弦波逆变输入输出电路、直流充电输入电路、DC12V输出器、点烟器输出器、USBA、USB-QC、type C以及照明系统，以实现各种类型的充电接口的连接、各种大小的电压的输出以及照明等功能，在本实施例中，DC电压输出模块接口电路是指基于锂电储能(三元锂INR/磷酸铁锂LiFePO4)的DC电压输出模块接口电路，锂电池储能系统包括500Wh以上的三元/铁锂的锂电储能系统。

请参阅图2，本实用新型第二实施例提供的锂电应急启动装置，所述第二实施例与所述第一实施例的区别在于，所述第二实施例中，还包括一个操作指示单元70，所述操作指示单元70与所述数控控制单元50连接，其中，数控控制单元50是以Cortex-M内核的ARM级MCU进行用户充放电应用行为的管理电路。所述操作指示单元70包括按键、蜂鸣器以及操作指示电路板，以实现控制指示功能。

具体的，在本实施例中，所述超级电容模组10包括包超级电容及充放电管理单元电路。

具体的，在本实施例中，所述输入/输出控制模组20包括与所述超级电容连接的过压过流保护电路、电瓶夹极性检测电路及电瓶电压检测电路。

具体的，在本实施例中，所述输入/输出控制模组20还包括过充保护电路、欠压保护电路、过流保护电路以及输出控制继电器。

具体的，在本实施例中，所述输出模组30包括电瓶夹、大电流硅胶线以及大电流连接器。

具体的，在本实施例中，所述充电管理模组40包括充电管理电路、充电输入端子、保险丝及温度检测电路，所述充电管理电路包括充电管理芯片和功率MOSFET，以实现充电管理功能。具体的，在本实施例中，充电管理模组40支持5V—25V的电压输入范围。

上述锂电应急启动装置，具备快充充电模式，每次使用前只需要3-5分钟就可以给电容充满电，且配有充电管理模组40，并在输入/输出控制模组20的输入输出端口加入欠压保护电路、过充保护电路、反接保护电路、错接保护电路、过载或短路保护电路以及过温保护电路。除了能为汽车提供强大的启动电源之外，还扩展了其他常用功能，包含户外锂电储能系统的常用功能。如配有多功能应急照明灯、DC12V输出、点烟器输出、USBA、USB-QC、USBC、AC110V/AC220正弦波逆变器输入/输出、DC充电器等。

本实用新型以超电容技术为基础，科学合理地将锂、锰、镍等高能量化学元素有机结合，形成电化学反应和物理反应同时并存的高功率、高能量密度的锂电储能电源载体，使其既具有超级电容的快充吸收大电流能力和超大放电能力的特点，同时又具有锂电池高密度储能能力，充一次电可重复连续多次7.0升以下的发动机应急启动使用。而且该新技术电源体在充放电过程中，同时具备电化学反应与物理反应，极大提高电容电池的充放电速度。

具体可连续循环启动操作的方法为：

1、先将电瓶夹子确认好正负极，红色夹在待救援的汽车电瓶的正极上，黑色夹在电瓶的负极上；确认无误后，轻触操作指示单元70中的输入开关键开机充电，系统可将超级电容模组10内的超级电容充满电，或直接通过启动输出夹子连接外部电源进行快充；

3、等待约3-5分钟后通过操作指示单元70中的输入按键锂电应急启动装置工作开关进入放电阶段，锂电应急启动装置自动判断外接电瓶连接状态后约9秒后自动开启大电流启动控制开关进入待启动状态，同时有绿色指示灯点亮/蜂鸣器长鸣提示，用户即可启动汽车；

4、若启动失败，确认电瓶夹极性是否正确和绿色指示灯是否点亮/蜂鸣器提醒，暂停10-30秒后再次点火，每次点火持续时间不宜超过5S，启动成功后关闭锂电应急启动装置的工作电源开关并断开电瓶夹子连接；

5、启动车辆过程中，如锂电应急启动装置仍在使用中检测到超级电容处于欠电状态，应急系统将自动判断外接电池电量/储能电源的电量状态实时为其快速补充充电。

本方案的控制电路可以灵活多变，重点需要保护是超级电容应用于汽车应急启动+锂电储能电源产品中，它是科学合理地将超级电容与锂电池为一体，使产品使用过程中即具有物理反应，同时又具有电化学反应的有机结合，与市面上电容+普通电池组的简单结合完全不同。该一体式超级电容电池产品相对锂电更安全，相对独立的超级电容能量密度更大，是综合长寿命、应用广、更高效的应急启动电源产品，也是独一无二的户外储能产品。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锂电应急启动装置，其特征在于，包括超级电容模组、输入/输出控制模组、输出模组、充电管理模组、数据控制单元和储能电源电压输出模组；

所述输入/输出控制模组一端与所述超级电容模组连接，另一端分别与所述输出模组、所述充电管理模组、所述数据控制单元连接；

所述充电管理模组还与所述数据控制单元连接；

所述储能电源电压输出模组与所述充电管理模组连接。

2.根据权利要求1所述的锂电应急启动装置，其特征在于，还包括一个操作指示单元，所述操作指示单元与所述数据控制单元连接。

3.根据权利要求1所述的锂电应急启动装置，其特征在于，所述超级电容模组包括包超级电容及充放电管理单元电路。

4.根据权利要求3所述的锂电应急启动装置，其特征在于，所述输入/输出控制模组包括与所述超级电容连接的过压过流保护电路、电瓶夹极性检测电路及电瓶电压检测电路。

5.根据权利要求4所述的锂电应急启动装置，其特征在于，所述输入/输出控制模组还包括过充保护电路、欠压保护电路、过流保护电路以及输出控制继电器。

6.根据权利要求1所述的锂电应急启动装置，其特征在于，所述输出模组包括电瓶夹、大电流硅胶线以及大电流连接器。

7.根据权利要求1所述的锂电应急启动装置，其特征在于，所述充电管理模组包括充电管理电路、充电输入端子、保险丝及温度检测电路，所述充电管理电路包括充电管理芯片和功率MOSFET。

8.根据权利要求1所述的锂电应急启动装置，其特征在于，所述储能电源电压输出模组包括正弦波逆变输入输出电路、直流充电输入电路、DC12V输出器、点烟器输出器、USBA、USB-QC、type C以及照明系统。

9.根据权利要求2所述的锂电应急启动装置，其特征在于，所述操作指示单元包括按键、蜂鸣器以及操作指示电路板。

10.根据权利要求1所述的锂电应急启动装置，其特征在于，所述数据控制单元为MCU。

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