CN107332333B - 一种启动电池、一种汽车和一种汽车的启动方法 - Google Patents

一种启动电池、一种汽车和一种汽车的启动方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种启动电池、一种汽车和一种汽车的启动方法。所述启动电池包括：第一电池组、电压提示电路和超级电容；所述第一电池组由若干个电池组成，所述第一电池组的电压大于10.6V，所述第一电池组的正极与所述超级电容的一端连接，所述第一电池组的负极与所述超级电容的另一端连接；所述电压提示电路的正极与所述第一电池组的正极连接，所述电压提示电路的负极与所述第一电池组的负极连接。本发明提供的启动电池，采用电池组与超级电容并联，通过电池组和超级电容之间的微充电，在低温环境下能保证电池正常的化学反应，提高了电池在低温环境下的启动性能。

Description

一种启动电池、一种汽车和一种汽车的启动方法
技术领域
本发明涉及汽车启动电池领域，特别是涉及一种启动电池、一种汽车和一种汽车的启动方法。
背景技术
目前世界上所有的汽车启动电池几乎使用传统铅酸电池，也有部分使用锂离子电池作为汽车启动电池，由于铅酸电池和锂电池都是化学材料，这种材料会受温度的影响，因此铅酸电池和锂电池在低温环境下无法为发电机启动提供电能，因此不能满足汽车在低温环境下的正常启动。
发明内容
本发明的目的是提供一种启动电池、一种汽车和一种汽车的启动方法，用来解决现有汽车启动电池在低温环境下无法正常工作的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种启动电池，所述启动电池包括：第一电池组、电压提示电路和超级电容；所述第一电池组由若干个电池组成，所述第一电池组的电压大于10.6V，所述第一电池组的正极与所述超级电容的一端连接，所述第一电池组的负极与所述超级电容的另一端连接；所述电压提示电路的正极与所述第一电池组的正极连接，所述电压提示电路的负极与所述第一电池组的负极连接。
可选的，所述电压提示电路包括：电压指示灯，所述电压指示灯的正极与所述第一电池组的正极连接，所述电压指示灯的负极与所述第一电池组的负极连接。
可选的，所述电压提示电路还包括：低压保护板和第二电池组；所述第二电池组的负极通过所述低压保护板的负极与所述超级电容的负极连接，所述第二电池组的正极与所述低压保护板的正极连接。
可选的，所述第二电池组包括4节电池，4节所述电池串联连接；所述电池的电压为3.2V。
可选的，所述电压指示灯与所述低压保护板连接，当启动电池的电压小于10.6V时，所述低压保护板切断所述第二电池组的电量输出。
可选的，所述第一电池组和所述第二电池组为锂电池组。
本发明还提供了一种汽车，所述汽车包括上述的启动电池。
本发明还提供了一种汽车的启动方法，所述启动方法包括：
在-30℃-0℃的低温环境下，启动汽车；
超级电容瞬间输出大电流；
所述超级电容将储存的电量输送给所述第一电池组，使所述第一电池组的瞬间电流更大；
所述第一电池组为汽车启动***供电。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的启动电池，采用电池组与超级电容并联，通过电池组和超级电容之间的微充电，在低温环境下能保证电池正常的化学反应，提高了电池在低温环境下的启动性能。
此外，本发明所提供的启动电池，采用电池组与超级电容并联，可满足汽车启动时的瞬间大电流，并且工作电压高，能够将发电机的交流正弦波脉冲峰值电压转化为稳定平顺的有效直流电压，提高输出功率延长电池的使用寿命，本发明的启动电池的寿命为一般铅酸启动电池的3-4倍，反应速度也是传统铅酸启动电池的千倍。
此外，本发明的启动电池采用电池组与超级电容并联，根据超级电容快速供电特性，可使高压线圈完全充磁，提升火花塞的跳火电压，燃烧效率提高，有效增加爆发力，因此，能够大幅改善汽车点火***，省油减排。
此外，本发明还增加了低压保护板和电压指示灯，当电池的电量低于工作电压可快速切断第二电池组，并提醒用户电池电压不足。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的启动电池的实施例的结构连接图；
图2为本发明的启动电池与传统电池的放电过程的波形对比图一；
图3为本发明的启动电池与传统电池的放电过程的波形对比图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的启动电池的实施例的结构连接图。
如图1所示，本发明提供的一种启动电池，包括：大容量电池101、超级电容102、小容量电池103、低压保护板104和电压指示灯105。超级电容102、大容量电池101和电压指示灯105并联，小容量电池103经过低压保护板104和超级电容102并联。在正常工作情况，大容量电池101的电压大于10.6V。
传统的铅酸电池和锂电池由于本身为化学材料的问题，在低于-5℃的低温环境下，会冻结，导致无法为汽车提供启动的电能。本发明提供的启动电池，采用电池组与超级电容并联，通过电池组和超级电容102之间的微充电，在-30℃的低温环境下能保证电池正常的化学反应，提高了电池在低温环境下的启动性能。
本发明的超级电容102的电压小于14V，由稀有金属钌和钛制作而成，产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源，相对于传统的铅酸电池环保无污染。
这是因为本发明中的超级电容102、小容量电池103和大容量电池101并联后会，彼此之间会产生一种相互微充电的功能，这种现象产生在整个电池相互保护充电，这种现象可以保证启动电池在低温环境下也能保保持电池正常的化学反应，达到正常的电能。
一般汽车的电池的使用规格有12V，24V等，因此本发明的启动电池以13V额定电压为标准电压，当规格不同时，可以将本发明的启动电池串联升压使用。可选的，小容量电池103由4节电池串联构成；每个电池的电压为3.2V。
本发明的小容量电池103的负极经过低压保护，而低压保护板的正、负极再和超级电容102和大容量电池101并联后输出电压给负载使用。本发明的低压保护板的作用主要是保护小容量电池103，当启动电池在工作过程中，电压不断下降，当电压小于10.6V时，电压指示灯105会亮红灯，会自动触发低压保护板104动作，切断小容量电池103的输出，用户可以根据电压指示灯105亮时，了解整个启动电池的异常工作。
本发明的大容量电池101和小容量电池103可以选择铅酸电池，更优的选择是锂电池。
本发明的大容量电池101可以根据实际需要设置为不同容量。
本发明具有超高速，高容量充放电特性的超级电容102，为消除发电机的交流正弦波脉冲峰值电压并转化为稳定平顺的有效直流电压，反而能使车内电器用品提升稳定和效率，提高输出功率不失真，延长寿命的效果，本产品为一般铅酸启动电池的3-4倍寿命，其反应速度更高于传统铅酸启动电池的千倍。
本发明的启动电池具有高能量及高功率的特性，传统的电池是高能量低功率，本案发明的启动电池并联稀金属超级电容，而超级电容的特殊性，耐震动，抗离心作用，阻抗极低，无污染，坚固耐用寿命超长，体积小，反应速度极快，更满足任何负载端的启动瞬间脉冲的电流需求，并使负载稳压、滤波。
汽车启动电机的过程会产生极快速(1/10秒)或更快的脉冲大电流和瞬间(2秒)大电流需求，这两种磁感现象在其他电机也会有，而脉冲的需求电流会高于一倍或更高，一般电池受到功率的限制必须加大容量来满足尖峰功率要求，而采用超级电容102和锂电池结合，可以提供瞬间大脉冲高功率，并不必靠传统大容量的电池来平衡负担，此举不仅可延长电池寿命，亦可达到轻量化的优点，而一般电池的生命周期充放电2000次来衡量，超级电容102的生命周期为250.000次充放电，并且不会降低其品质及效率，充电时间不需一秒即完成。它是真正双极的架构来达成高功率，高电能且迷你化的效果，能承受严苛的环境温度考验，其双极性电极可以串联或并联。
图2为本发明的启动电池与传统电池的放电过程的波形对比图一，图2中上面的一条线为本发明的启动电池的放电波形，下面一条线为传统电池的放电波形；图3为本发明的启动电池与传统电池的放电过程的波形对比图二，图3中上面的一条线为传统电池的放电波形，下面的一条线为本发明的启动电池的放电波形。如图2和图3所示，传统的电池在放电的过程，电波的波型不稳定，这种波型对负载端的设备及电器产品，会影响其品质不好及使用寿命短。而本发明的启动电池的放电过程的波型优美稳定。
另外，使用传统铅酸启动电池因供电迟滞现象，点火***始终无法发挥应有效能，致使火花塞的火花松散，颜色偏红，声音沉弱，而使用超极电容加锂电池后，火花塞的火花变为扎实，颜色偏蓝，声音清脆，因此在相同道路状况下汽车油门明显减轻许多，而使用铅酸启动电池时，油门须重重踩，两者的差异性，使用本产品立即感受人车一体，随心所欲的驾车乐趣。本案申请的启动电池，其特性远高于传统铅酸启动电池，本产品可满足汽车启动时瞬间大电流，工作电压高，可大幅改善汽车点火***，快速供电特性，使高压线圈完全充磁，提升火花塞的跳火电压，燃烧效率提高，有效增加爆发力。
本发明还提供了一种包括本发明的启动电池的汽车，对应的，本发明还保护了一种汽车的启动方法，所述控制方法包括：
在-30℃-0℃的低温环境下，启动汽车；
超级电容102瞬间输出大电流；
超级电容102将储存的电量输送给大容量电池101，使大容量电池101的瞬间电流更大；
大容量电池101为汽车启动***供电。
但是本发明的启动电池的使用范围不局限于汽车启动，更广泛应用在发电机，紧急备用电源，UPS，通讯产品信号基地台，卫星通信，医疗器材，储能***，新能源电动车、无人机、无人搬运车、机器人等。
本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种启动电池，其特征在于，所述启动电池包括：第一电池组、电压提示电路和超级电容；所述第一电池组由若干个电池组成，所述第一电池组的电压大于10.6V，所述第一电池组的正极与所述超级电容的一端连接，所述第一电池组的负极与所述超级电容的另一端连接；所述电压提示电路的正极与所述第一电池组的正极连接，所述电压提示电路的负极与所述第一电池组的负极连接，所述电压提示电路包括：电压指示灯，所述电压指示灯的正极与所述第一电池组的正极连接，所述电压指示灯的负极与所述第一电池组的负极连接，所述电压提示电路还包括：低压保护板和第二电池组，所述第二电池组的负极通过所述低压保护板的负极与所述超级电容的负极连接，所述第二电池组的正极与所述低压保护板的正极连接；所述第一电池组和所述第二电池组为锂电池组；所述超级电容由稀有金属钌和钛制作而成；
所述电压指示灯与所述低压保护板连接，当启动电池的电压小于10.6V时，所述电压指示灯亮红灯，并自动触发所述低压保护板动作，所述低压保护板切断所述第二电池组的电量输入。
2.根据权利要求1所述的启动电池，其特征在于，所述第二电池组包括4节电池，4节所述电池串联连接；所述电池的电压为3.2V。
3.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-2任一项所述的启动电池。
4.一种汽车的启动方法，所述启动方法应用于权利要求3所述的汽车，其特征在于，所述启动方法包括：
在-30℃-0℃的低温环境下，启动汽车；
超级电容瞬间输出大电流，所述超级电容由稀有金属钌和钛制作而成；
所述超级电容将储存的电量输送给所述第一电池组，使所述第一电池组的瞬间电流更大，所述第一电池组为锂电池组；
所述第一电池组为汽车启动***供电；
当启动电池的电压小于10.6V时，电压指示灯亮红灯，并自动触发低压保护板动作，所述低压保护板切断第二电池组的电量输出。
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