CN105914805A - 一种汽车智能蓄电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车智能蓄电池，包括设于蓄电池外壳内的辅助电路，辅助电路包括控制单元、受控开关、电容器及电容开关，电容器与电容开关串联后接至正电极，且串联的电容器和电容开关与电池组并联；控制单元与正电极、负电极连接，控制单元用于对电池组的电压进行监测，当电池组的电压高于第一阈值时，控制电容开关导通，电容器接入正电极，并控制受控开关断开电池组通过正电极进行的供电；在正电极的电压小于第一电压时控制受控开关闭合，恢复电池组对正电极的供电，并断开电容开关，停止电容器的充放电。本发明将电池组并联电容器复合使用，能够降低电池输出内部阻抗。电池组与电容器在不同状态下交替使用，为电池组寿命延长提供了良好的条件。
Description
技术领域
本发明涉及汽车的供电装置，特别是涉及一种汽车智能蓄电池。
背景技术
机动车一般配备有蓄电池，配合发动机(发电机)为车上的各用电设备提供电能。蓄电池由于容量限制，需要进行较频繁的充放电，因此使用寿命都不太长。以常见的使用10年为例，使用普通蓄电池10年大约需要更换4次。
且传统的蓄电池以铅酸电池为主，其中铅为重金属，酸为腐蚀性液体，多次更换需消耗大量的蓄电池，会对环境造成莫大的污染。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够解决蓄电池寿命短的问题的汽车智能蓄电池。
一种汽车智能蓄电池，包括蓄电池外壳、外壳内的电池组、以及与电池组连接的正电极和负电极，所述正电极和负电极用于连接汽车的电路对汽车进行供电或接受充电，还包括设于所述外壳内的辅助电路，所述辅助电路包括控制单元、受控开关、电容器及电容开关，所述电容器与所述电容开关串联后接至所述正电极，且串联的电容器和电容开关与所述电池组并联；所述控制单元与所述正电极、负电极连接，所述控制单元用于对所述电池组的电压进行监测，当检测到电池组的电压高于第一阈值时，控制所述电容开关导通，使得所述电容器接入所述正电极和负电极进行供电或充电，并控制所述受控开关断开电池组通过正电极进行的供电或充电；所述控制单元在正电极的电压小于第一电压时控制所述受控开关闭合，从而恢复所述电池组对正电极的供电，再通过断开所述电容开关把电容器与负电极分离，从而停止所述电容器的充电或放电。
在其中一个实施例中，所述电容开关为N沟道MOSFET，所述N沟道MOSFET的源极连接所述负电极，漏极连接所述电容器，栅极连接所述控制单元。
在其中一个实施例中，所述电容器为电容阵列。
在其中一个实施例中，还包括复位开关，所述控制单元还用于在检测到电池组的电压小于第二阈值时控制所述受控开关断开电池组对所述正电极和控制单元的供电，使电池组进入睡眠省电状态；所述复位开关一端连接所述电池组的正极，且所述复位开关在受外力时闭合，用于在所述电池组处于睡眠省电状态时通过自身的闭合使得电池组恢复对所述控制单元的供电，再由控制单元控制所述受控开关恢复电池组对正电极的供电，从而使得所述电池组由睡眠省电状态被唤醒。
在其中一个实施例中，所述辅助电路还包括稳压器，所述稳压器的输出端与所述控制单元的电源脚连接，为所述控制单元提供工作电源，所述稳压器的输入端与第一续流二极管连接，所述第一续流二极管包括两个阴极连在一起作为第一续流二极管的输出端的二极管，且其中一个二极管的阳极连接所述正电极，另一个二极管的阳极串联所述复位开关后连接所述电池组的正极；所述复位开关在受外力闭合时，所述电池组的正极是通过所述稳压器的输出端向控制单元的电源脚提供工作电压，从而使得所述电池组由睡眠省电状态被唤醒。
在其中一个实施例中，所述复位开关为被按下后闭合、不受力时为断开状态的开关，所述控制单元还用于在复位开关处于闭合状态超过第一时长后控制所述受控开关断开所述电池组对正电极的供电，使电池组进入睡眠省电状态。
在其中一个实施例中，所述控制单元的复位检测脚接于所述复位开关与续流二极管之间，所述复位开关受外力闭合时向所述复位检测脚提供闭合信号，所述控制单元通过所述闭合信号判断复位开关的闭合时长，当检测到复位开关的闭合时长超过所述第一时长时，所述控制单元控制所述受控开关断开，使得所述电池组进入睡眠省电状态。
在其中一个实施例中，所述辅助电路还包括与所述控制单元连接的过流检测单元，用于在所述电池组输出的电流大于第四阈值时使所述受控开关断开电池组对正电极的供电；所述控制单元在上电后还需要判定过流检测单元是否检测到电池组输出的电流大于第四阈值，若是则判定为短路且不对电池组进行复位唤醒。
在其中一个实施例中，所述受控开关包括磁保持继电器、第一充能电容、第二充能电容及半桥式上拉下拉电路，所述第一充能电容和第二充能电容串联，所述第二充能电容未连接所述第一充能电容的一端连接电池组负极，所述第一充能电容未连接所述第二充能电容的一端连接所述电池组的正极；所述磁保持继电器的触点一端连接所述正电极、另一端连接所述电池组正极，所述磁保持继电器的线圈一端连接第一、第二充能电容的连接点、另一端连接所述半桥式上拉下拉电路上桥和下桥的连接点；所述半桥式上拉下拉电路的上拉端接于所述触点与正电极之间、下拉端连接所述负电极，所述控制单元通过所述半桥式上拉下拉电路将所述磁保持继电器的线圈电位上拉和下拉对继电器进行开闭控制。
在其中一个实施例中，所述辅助电路还包括与所述复位开关连接的无线通讯模块，所述无线通讯模块用于接收外界的无线信号从而对所述复位开关进行闭合控制。
上述汽车智能蓄电池，将电池组并联电容器复合使用，能够降低电池输出内部阻抗。在发动机起动时，电池组与电容器并联使用同时输出能量，并联后的蓄电池更有利于发动机大电流短时间点火起动工作。控制单元会在电池组充满电后断开，使电池组与正电极分离，分离后仅通过电容器配合汽车发动机(发电机)为全车供电，当发动机停止发电(汽车熄火)，判断出电容器电压低于第一电压后，切换为电池组与输出供电。这一巧妙设计使得电池组与电容器在不同状态下交替使用，为电池组寿命延长提供了良好的条件，基本达到了一车一颗蓄电池，直到车辆报费。而传统的车辆使用蓄电池10年大约需要更换4次，使用上述汽车智能蓄电池的环保效益明显。
附图说明
图1是一实施例中汽车智能蓄电池的结构框图；
图2是另一实施例中汽车智能蓄电池的结构框图；
图3是一实施例中汽车智能蓄电池的电路原理图；
图4a～4g是图3各部分的局部放大图；
图5是另一实施例中汽车智能蓄电池的电路原理图；
图6是图5中受控开关的局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。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。
本发明的汽车智能蓄电池，包括蓄电池外壳，盖合于外壳的上盖，位于上盖和外壳内的电池组和与电池组连接的辅助电路，从上盖外伸进上盖内与电池组连接的正电极和负电极(正电极连接电池组正极，负电极连接电池组负极)，以及露于外壳外的复位开关。汽车智能蓄电池通过正电极和负电极与汽车的电路双向连接，完成充电、蓄电、供电的基本功能。图1是一实施例中汽车智能蓄电池的结构框图。汽车智能蓄电池通过正电极与汽车的发动机电性连接，辅助电路包括控制单元30、受控开关20、电容器C及电容开关Q。电容器C用于与电池组配合进行复合供电，因此要采用大容量的电容，在其中一个实施例中采用电容阵列。电容器C与电容开关Q串联后接至正电极，且串联的电容器C和电容开关Q与蓄电池电池组并联。控制单元30与正电极、负电极连接，用于对电池组的电压进行监测，当检测到电池组的电压高于第一阈值时控制电容开关Q导通，使得电容器C接入正电极和负电极进行供电/充电，并控制受控开关20断开电池组通过正电极进行的供电/充电；控制单元30在正电极的电压小于第一电压时控制受控开关20闭合，从而恢复所述电池组对正电极的供电，再通过断开电容开关Q把电容器C与负电极分离，从而停止电容器C的充放电。其中，第一阈值是一个经验值，即判定为发动机给电池组充满电后断开电池组与正电极的连接。第一电压可以是一个经验值，也可以是电池组当前的电压，即在汽车发动机熄火后，电容器C的电压会下降，通过对第一电压的设定，使得电容器C的电压下降至一定程度后，电路切换为通过电池组供电。
上述汽车智能蓄电池将电池组并联电容器复合使用，能够降低电池输出内部阻抗。在发动机起动时，电池组与电容器并联使用同时输出能量，并联后的蓄电池更有利于发动机大电流短时间点火起动工作。控制单元会在电池组充满电后断开，使电池组与正电极分离，分离后仅通过电容器配合汽车发动机(发电机)为全车供电，当发动机停止发电(汽车熄火)，判断出电容器电压低于第一电压后，切换为电池组与输出供电。这一巧妙设计使得电池组与电容器在不同状态下交替使用，为电池组寿命延长提供了良好的条件，基本达到了一车一颗蓄电池，直到车辆报费。而传统的车辆使用蓄电池10年大约需要更换4次，使用上述汽车智能蓄电池的环保效益明显。
在其中一个实施例中，蓄电池电池组采用磷酸铁锂电池作为主要蓄能材料，代替传统的铅酸蓄电池，具有长寿命、轻量化的优点，且环保效益明显。
图2是另一实施例中汽车智能蓄电池的结构框图。在该实施例中，汽车智能蓄电池还包括复位开关S。控制单元30还用于在电池组电压小于第二阈值时控制受控开关20断开电池组对正电极和控制单元30的供电，使电池组进入睡眠省电状态。复位开关S一端连接电池组的正极B+，且复位开关S在受外力(人为操作)时闭合。在电池组处于睡眠省电状态时，驾驶员可以通过闭合复位开关S，使得电池组恢复对控制单元30的供电，再由控制单元30控制受控开关20恢复电池组对正电极的供电，从而使得电池组由睡眠省电状态被唤醒。
汽车在使用过程中，会出现各种原因导致的蓄电池电量下降而无法起动汽车的情况，常见例子有：忘记关车灯、停车熄火听音响、雷电大雨连夜响警报、汽车线路漏电、长时间停放等等。上述汽车蓄电池，当电池组电压下降到小于第二阈值时(第二阈值为一个经验值，在其中一个实施例中设置为电池充满时电压的1/4)，控制单元30关闭电池组输出，让电池组进入睡眠状态。当需要再次起动车辆时，只需要手动按压一下设置在蓄电池外壳上的复位开关S，即可让电池恢复正常工作(相当于自带备用起动电源功能)。无需等待救援车辆来搭火，无形中既省电环保，又能解决救援车辆资源浪费问题。
在其中一个实施例中，复位开关S为被按下后闭合、不受力时为断开状态的开关。复位开关S设于蓄电池外壳上。结构简单，易于实现。
由于将复位开关S设置在蓄电池外壳上还是不太方便，驾驶员还要打开引擎盖才能对复位开关S进行操作。在其中一个实施例中，可以将复位开关S设置于驾驶室内，并通过一根延长线(电线)连接到汽车智能蓄电池。相应地，在蓄电池外壳上设置复位开关接口(可以是插口，延长线末端相应设置插头进行插接)，通过复位开关接口将复位开关S接入外壳内的辅助电路。
参见图2，在该实施例中，辅助电路还包括与控制单元30连接的过流检测单元40。用于在电池组输出的电流大于第四阈值时使受控开关20断开电池组对正电极的供电。控制单元30在上电后还需要判定过流检测单元是否检测到电池组输出的电流大于第四阈值，若是，则判定为短路且不对电池组进行复位唤醒。第四阈值为一经验值，设置第四阈值对电路进行过流和短路保护。当电池组外部连接的线路发生短路时，过流检测单元40会控制受控开关20及时关闭蓄电池输出，降低因线路短路引起车辆燃烧的可能性，保障人员和车辆的安全。
图3是一实施例中汽车智能蓄电池的电路原理图，图4a～4g是图3各部分的局部放大图，包括电池组110、电容器120、过充过放保护电路10、受控开关20、控制单元30、过流检测单元40、传感单元50、复位单元60、状态指示电路70、稳压器80以及电容开关122。在图3所示实施例中，控制单元30是单片机U8。单片机U8配合过充过放保护电路10对电池组110进行过充过放保护。
参见图4e，电容开关122与电容器120连接，电容开关122包括N沟道MOSFET Q2，MOSFET Q2的栅极与控制单元30中的单片机U8的引脚9连接，MOS管Q2的源极连接负电极、漏极接电容阵列120中的电容C1负极。控制单元30对电池组110的电压进行间歇性扫描，当测得电池组电压在一定时间内持续缓慢下降时，判断车辆为停放状态，控制电容开关122断开电容器120对正电极的供电。在其中一个实施例中，是在第二时长内(或者扫描达到一定次数时)连续检测到电池组110电压的电压下降且每次下降幅度小于第三阈值时，控制电容开关122断开电容器120对正电极的供电。其中第二时长和第三阈值均为经验值。
在车辆为停放状态时将电容器120断开，可以减少电容器120因自漏电而影响到电池组110的存电时间。且因电容器120断开后不参与工作，同时也能够延长电容器的使用寿命。
在图3所示实施例中，单片机U8在电池组110进入睡眠状态的同时，还要控制电容开关122断开，以进一步节省电能。
参见图4f，稳压器80包括稳压芯片U7，稳压芯片U7的输出引脚OUT(即稳压器80的输出端)提供稳定的5V直流电压，提供给辅助电路中的一些元器件，包括为单片机U8的电源脚VDD提供工作电源。稳压芯片U7的输入引脚IN(即稳压器80的输入端)与第一续流二极管D1连接，第一续流二极管D1包括两个阴极连在一起作为D1输出端的二极管，且其中一个二极管的阳极连接正电极VCC-OUT，另一个二极管的阳极串联复位开关S2后连接电池组的正极B+。复位开关S2被人为闭合时稳压芯片U7的输出引脚OUT向单片机U8的电源脚VDD供电，从而使得电池组110由睡眠省电状态被唤醒。
在其中一个实施例中，复位开关S2为被按下后闭合、不受力时为断开状态的开关，例如按钮、轻触开关、有弹簧复位结构的触点开关等。故通过按压复位开关S2进行复位操作时是进行短按。
在其中一个实施例中，控制单元30还用于在复位开关S2处于闭合状态超过第一时长(即按压第一时长不放手)后控制受控开关20断开电池组110对正电极的供电，使电池组进入睡眠省电状态。想再次起动车辆时，只需要按压一下复位开关S2即可让电池组110恢复正常工作。长按复位开关S2使电池组110进入睡眠状态的功能适用于车辆需要长期停放的情况，避免因过度亏电而导致蓄电池损坏。第一时长是一个经验值，目的是将“长按”与驾驶员需要让电池组110恢复正常工作的唤醒操作(短按)相区分，在其中一个实施例中第一时长为10秒。在其他实施例中，还可以将复位开关S2和控制电池组110进入睡眠状态的开关分别独立设置。
在本实施例中，控制单元30的复位检测脚3接于复位开关S2与续流二极管D1之间(Switch端口)。复位开关S2受外力闭合时向复位检测脚3提供闭合信号，控制单元30通过该闭合信号判断复位开关S2的闭合时长，当检测到复位开关S2的闭合时长超过第一时长时，控制单元30控制受控开关20断开，使得电池组110进入睡眠省电状态。在本实施例中，复位单元60还包括串联接于续流二极管D1连接复位开关S2的二极管阳极与负电极之间的电阻R18、R19，闭合信号是经分压电阻R19分压后得到的高电平信号。
汽车智能蓄电池还包括传感单元50。参见图4g，在该实施例中，传感单元50包括加速度传感开关S1，加速度传感开关S1平时为闭合状态，在检测到自身的加速度大于第五阈值时断开，控制单元30(本实施例中为单片机U8的2脚)收到关断信号(即信号为高电平变为0)，由控制单元30控制受控开关20断开电池组110对正电极的供电。在该实施例中，传感单元50还包括一个和电阻R16串联并连接负电极的热敏电阻t，单片机U8的2脚根据热敏电阻t上分得的压降可以得到热敏电阻t的温度，从而得知汽车内相应部件/位置的温度状态。
当车辆发生翻车、坠落失重或电池受到强烈撞击等危险时，加速度传感开关S1会被断开，控制单元30感知后及时关闭电池输出，避免事故发生后漏油再因电线短路起火而造成二次伤害。
参见图4d，受控开关20包括磁保持继电器K1、第一充能电容C2、第二充能电容C3及半桥式上拉下拉电路。在本实施例中，半桥式上拉下拉电路包括相互串联的PMOS管Q1和NMOS管Q3(即PMOS管Q1连接NMOS管Q3的漏极)。第一充能电容C2和第二充能电容C3串联，第二充能电容C3未连接所述第一充能电容的一端连接电池组110的负极，第一充能电容C2未连接第二充能电容C3的一端连接电池组正极B+。磁保持继电器K1的触点一端连接正电极、另一端连接电池组正极B+。磁保持继电器K1的线圈一端连接C2、C3连接点，另一端连接半桥式上拉下拉电路上桥和下桥的连接点(即PMOS管Q1和NMOS管Q3的漏极)。半桥式上拉下拉电路的上拉端(PMOS管Q1的源极)接于磁保持继电器K1的触点与正电极之间、下拉端连接负电极。控制单元30通过半桥式上拉下拉电路将磁保持继电器K1的线圈电位上拉和下拉对继电器进行开闭控制。
在本实施例中，是采用第一充能电容C2、第二充能电容C3及半桥式上拉下拉电路的方案对磁保持继电器K1进行开闭控制。在其他实施例中，也可以采用全桥的方式对磁保持继电器K1进行开闭控制。
在图4所示实施例中，受控开关20还包括续流二极管D2，电阻R1、R4、R20。电容C2和C3串联后接到电池组正极B+，并连接续流二极管D2的一阳极(2脚)和磁保持继电器K1的触点，磁保持继电器K1的触点另一端接至正电极VCC-OUT，电容C3的负极连接电池组负极B-。MOS管Q3的源极通过电阻R20连接电池组负极B-，漏极连接MOS管Q2的漏极和磁保持继电器K1线圈的一端，磁保持继电器K1线圈的另一端接到电容C2和C3之间，MOS管Q3的栅极串联电阻R4、R1后连接MOS管Q1的栅极。电阻R4和R1之间为VM端口，将信号送至单片机U8的6脚。MOS管Q1的源极连接续流二极管D2的阴极。
MOS管Q1和Q3形成了半桥式上-下拉电路，电阻R20采用一个阻值很小的电阻(例如2欧姆)，作用是抵消在MOS管Q1和Q3开关过渡期同时处于打开的瞬间的冲击电流。为了减少电路能耗，延长停车待开时间，本实施例中的继电器选用了磁保持继电器K1，驱动时只需要一个脉冲电压即可，随后由永磁铁保持继电器的工作状态。
电容C2和C3作为磁保持继电器K1的脉冲能量来源，当端口VM为低电平时，MOS管Q1导通、Q3关闭，连接在MOS管Q1和Q3之间的磁保持继电器K1线圈的一端被上拉到高电位，连接在电容C2和C3之间的磁保持继电器K1线圈另一端为0V，从而形成了正向驱动。随后来自续流二极管D2的正电压经过MOS管Q1再经过磁保持继电器K1的线圈对电容C3进行充电，充电过程中C3的正负极电位由0V上升至VDD，电容C2正负极电压为0。当端口VM处于高电平时，MOS管Q3导通、Q1关闭，存储在电容C3中的能量通过磁保持继电器K1被MOS管Q3向电池组负极B-下拉而形成回路，再加上电容C2的正负极由0V向0V至VDD间充电蓄能，从而驱动磁保持继电器K1反向脉冲工作。
续流二极管D2的作用是当继电器K1被断开后，电池组110处于低能量状态而无法自行恢复工作时，需要来自外部的电能(例如汽车发动机)通过正电极VCC-OUT补充能量，这时候外来的正电压通过续流二极管D2的3脚给MOS管Q1提供能量，同时通过单片机U8对电容器120正极VDD(电位与正电极VCC-OUT相等)的电压扫描可以判断出是否外接充电器，在感知到外接充电源稳定后，单片机U8通过12脚向继电器K1发出指令，接通磁保持继电器K1对电池组110进行充电。
在其中一个实施例中，控制单元30在上电后检测到复位开关S2闭合时，还需要判断电池组110的电压是否低于第七阈值，若是，则不对电池组110进行复位唤醒。
电池组110在进入睡眠状态后有两种唤醒方式，一种方式是通过短按复位开关S2进行唤醒，另一种是给正电极VCC-OUT和负电极外接电源给电池组110进行充电。单片机U8在上电后首先通过过流检测单元40判断电路是否短路，若否，则通过复位检测脚3检测复位开关S2是否闭合，若复位开关S2闭合(复位检测脚3接收到闭合信号)，则判定为复位唤醒，若电池组110的电压高于第七阈值，则单片机U8控制受控开关20和电容开关122闭合。若复位开关S2未闭合，则说明是外接了电源进行充电，此时单片机U8控制电容开关122闭合，并在检测到电容器120的电压VDD高于第八阈值时，控制受控开关20闭合，对电池组110进行充电。
在其中一个实施例中，辅助电路还包括与复位开关S2连接的无线通讯模块。无线通讯模块用于接收外界的无线信号，从而对复位开关S2进行闭合控制。设置无线通讯模块后，驾驶员就可以对复位开关S2进行非接触式的操作。例如通过手机对无线通讯模块发送控制信号，控制复位开关S2对电池组进行唤醒/进入睡眠。由于一般只需要在较近的距离内对复位开关S2进行操作，因此无线通讯模块可以采用成熟的短距离无线通讯方案，例如蓝牙。
在图3所示实施例中，汽车智能蓄电池还包括状态指示电路70，包括能够显示多种颜色的发光二极管，用于指示电池组110的关闭状态。在本实施例中，是用绿灯表示电池组110正常待机关闭，红灯指示输出短路关闭，黄灯指示电池弱电关闭。指示电路70是通过控制单元30进行发光控制。对电池组110进行唤醒时，如果电池组110的电压低于第七阈值，在不对电池组110进行唤醒的同时通过黄灯进行提醒。
请参见图4b，电池保护芯片U3通过VDD脚3和VSS脚5监测电池的电压，再通过CO引脚和DO引脚连接一个或非门U1来对受控开关20进行控制。CO引脚和DO引脚各输出的是单个或并联多颗的下拉信号。在该实施例中，每个串联的电池相应配备一个电池保护芯片；在其他实施例中，电池组110也可以包括多组电池，组与组之间串联，每组电池中的各个电池并联，然后为每一组电池配备一个电池保护芯片。
汽车智能蓄电池还包括与过充过放保护电路10和电池组110连接的电池电压平衡电路12，电池电压平衡电路12用于在过充过放保护电路10检测到电池组110中的电池电压大于第六阈值时平衡各电池的电压。第六阈值的取值与过充过放保护电路10采用的芯片有关。
参见图4b，在该实施例中，电池电压平衡电路12包括开关管(本实施例中为N沟道MOSFET Q4)，开关管的输入端(MOS管的漏极)连接电池组110中一电池的正极，开关管的输出端(MOS管的源极)连接与该电池的负极串联的另一电池的正极，开关管的控制端(MOS管的栅极)与电池保护芯片U3的电量均衡引脚CB连接，电池保护芯片U3在检测到开关管的输入端和输出端电势差大于第六阈值时通过电量均衡引脚控制开关管导通。
图5是另一实施例中辅助电路的电路原理图，其相对于图3所示实施例的主要改进在于受控开关20的部分，另外还将一部分逻辑判断和过充过放保护电路10的功能集成进了单片机中。请一并参见图6，着重对受控开关进行介绍。在该实施例中，受控开关还包括第三充能电容C1。第三充能电容C1与串联的第一充能电容C17、第二充能电容C39并联。设置第三充能电容C1可以为电路短路后重新驱动磁保持继电器K1提供足够的能量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种汽车智能蓄电池，包括蓄电池外壳、外壳内的电池组、以及与电池组连接的正电极和负电极，所述正电极和负电极用于连接汽车的电路对汽车进行供电或接受充电，其特征在于，还包括设于所述外壳内的辅助电路所述辅助电路包括控制单元、受控开关、电容开关及电容器，所述电容器与所述电容开关串联后接至所述正电极，且串联的电容器和电容开关与所述电池组并联；
所述控制单元与所述正电极、负电极连接，所述控制单元用于对所述电池组的电压进行监测，当检测到电池组的电压高于第一阈值时，控制所述电容开关导通，使得所述电容器接入所述正电极和负电极进行供电或充电，并控制所述受控开关断开电池组通过正电极进行的供电或充电；所述控制单元在正电极的电压小于第一电压时控制所述受控开关闭合，从而恢复所述电池组对正电极的供电，再通过断开所述电容开关把电容器与负电极分离，从而停止所述电容器的充电或放电。
2.根据权利要求1所述的汽车智能蓄电池，其特征在于，所述电容开关为N沟道MOSFET，所述N沟道MOSFET的源极连接所述负电极，漏极连接所述电容器，栅极连接所述控制单元。
3.根据权利要求1所述的汽车智能蓄电池，其特征在于，所述电容器为电容阵列。
4.根据权利要求1所述的汽车智能蓄电池，其特征在于，还包括复位开关，所述控制单元还用于在检测到电池组的电压小于第二阈值时控制所述受控开关断开电池组对所述正电极和控制单元的供电，使电池组进入睡眠省电状态；所述复位开关一端连接所述电池组的正极，且所述复位开关在受外力时闭合，用于在所述电池组处于睡眠省电状态时通过自身的闭合使得电池组恢复对所述控制单元的供电，再由控制单元控制所述受控开关恢复电池组对正电极的供电，从而使得所述电池组由睡眠省电状态被唤醒。
5.根据权利要求4所述的汽车智能蓄电池，其特征在于，所述辅助电路还包括稳压器，所述稳压器的输出端与所述控制单元的电源脚连接，为所述控制单元提供工作电源，所述稳压器的输入端与第一续流二极管连接，所述第一续流二极管包括两个阴极连在一起作为第一续流二极管的输出端的二极管，且其中一个二极管的阳极连接所述正电极，另一个二极管的阳极串联所述复位开关后连接所述电池组的正极；所述复位开关在受外力闭合时，所述电池组的正极是通过所述稳压器的输出端向控制单元的电源脚提供工作电压，从而使得所述电池组由睡眠省电状态被唤醒。
6.根据权利要求5所述的汽车智能蓄电池，其特征在于，所述复位开关为被按下后闭合、不受力时为断开状态的开关，所述控制单元还用于在复位开关处于闭合状态超过第一时长后控制所述受控开关断开所述电池组对正电极的供电，使电池组进入睡眠省电状态。
7.根据权利要求6所述的汽车智能蓄电池，其特征在于，所述控制单元的复位检测脚接于所述复位开关与续流二极管之间，所述复位开关受外力闭合时向所述复位检测脚提供闭合信号，所述控制单元通过所述闭合信号判断复位开关的闭合时长，当检测到复位开关的闭合时长超过所述第一时长时，所述控制单元控制所述受控开关断开，使得所述电池组进入睡眠省电状态。
8.根据权利要求5所述的汽车智能蓄电池，其特征在于，所述辅助电路还包括与所述控制单元连接的过流检测单元，用于在所述电池组输出的电流大于第四阈值时使所述受控开关断开电池组对正电极的供电；所述控制单元在上电后还需要判定过流检测单元是否检测到电池组输出的电流大于第四阈值，若是则判定为短路且不对电池组进行复位唤醒。
9.根据权利要求5所述的汽车智能蓄电池，其特征在于，所述受控开关包括磁保持继电器、第一充能电容、第二充能电容及半桥式上拉下拉电路，所述第一充能电容和第二充能电容串联，所述第二充能电容未连接所述第一充能电容的一端连接电池组负极，所述第一充能电容未连接所述第二充能电容的一端连接所述电池组的正极；所述磁保持继电器的触点一端连接所述正电极、另一端连接所述电池组正极，所述磁保持继电器的线圈一端连接第一、第二充能电容的连接点、另一端连接所述半桥式上拉下拉电路上桥和下桥的连接点；所述半桥式上拉下拉电路的上拉端接于所述触点与正电极之间、下拉端连接所述负电极，所述控制单元通过所述半桥式上拉下拉电路将所述磁保持继电器的线圈电位上拉和下拉对继电器进行开闭控制。
10.根据权利要求4所述的汽车智能蓄电池，其特征在于，所述辅助电路还包括与所述复位开关连接的无线通讯模块，所述无线通讯模块用于接收外界的无线信号从而对所述复位开关进行开闭控制。
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