CN204271684U - 一种新型高保障的启动电池组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型高保障的启动电池组，包括有主电池和启动控制电路板，启动控制电路板上集成有低电压延时检测电路、低压断开保持电路和对外输出控制电路；低压断开保持电路连接有复位开关和低电压间歇报警电路，低电压间歇报警电路连接有报警LED指示灯和报警蜂鸣器。本实用新型不仅可以大大降低主电池的放电深度，还可以提前提醒用户电池电量即将用完或电池性能已经快下降到使用寿命尽头，需要用户及时充电或尽快更换电池，同时也可以大大降低主电池的启动工作放电电流值，可以有效延长启动电池的使用寿命，保障启动电池在全寿命使用周期内的正常启动，并可以让用户提前知道启动电池的使用异常情况，使用保障性能更高。

Description

一种新型高保障的启动电池组

技术领域

本实用新型涉及启动电池电路技术领域，尤其是指一种新型高保障的启动电池组。

背景技术

车辆在启动时是通过启动电路，将电能转化为机械能，使发动机从静止状态过渡到工作状态。现有技术中启动电路中的启动电池主要为铅酸电池，其使用寿命短，一般只有2-3年的使用寿命；保障性差，启动电池的电量使用状况没有任何的提醒或者预警，在汽车使用过程中，一不小心把启动电池的电能给用完了，或好好的电池不知道什么时候就没有电，导致突然启动不了汽车发动机，从而导致需要打电话叫人过来拖车或等待别人前来救援或叫人维修更换电池，这样，不仅浪费了金钱，也浪费了车主宝贵的时间。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的问题提供一种新型高保障的启动电池组，可以有效延长启动电池的使用寿命，保障启动电池在全寿命使用周期内的正常启动，并可以让用户提前知道启动电池的使用异常情况。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型高保障的启动电池组，包括有主电池和启动控制电路板，所述启动控制电路板包括控制电路正极端口B+、控制电路负极端口B-和输出负极端口P-，所述主电池的正极、负极分别与控制电路正极端口B+、控制电路负极端口B-对应连接，所述启动控制电路板上集成有低电压延时检测电路、低压断开保持电路和对外输出控制电路；所述低压断开保持电路连接有复位开关和低电压间歇报警电路，所述低电压间歇报警电路连接有报警LED指示灯和报警蜂鸣器；

当主电池的电压低于低电压延时检测电路预设的电压检测点时，且低压的持续时间达到低电压延时检测电路预设的延迟时间，则低电压延时检测电路向低压断开保持电路和对外输出控制电路输出一个电压控制信号，低压断开保持电路和对外输出控制电路均锁定在断开状态，从而使启动控制电路板无法对外放电；同时，低电压延时检测电路往低电压间歇报警电路输出低电压控制信号，报警LED指示灯和蜂鸣器发出间歇的声光报警信号，当按压下复位开关接通，将在一段时间内解除低压断开保持电路和对外输出控制电路的锁定状态和停止声光报警，从而给操作人员足够的应急救援启动时间。

其中，所述对外输出控制电路内包括有主功率器件保护电路。

作为优选的，所述主电池并联连接有用作副电池的多个串联连接的法拉电容。

进一步的 ，所述每个串联的法拉电容的正负极之间并联连接有防止充电电压过高的电压均衡电路。

作为另一优选的，所述主电池并联连接有用作副电池的多个串联连接的高功率电池。

进一步的 ，所述每个串联的高功率电池的正负极之间并联连接有防止充电电压过高或放电电压过低的保护均衡电路。

其中，所述主电池的负极连接有限流电阻，所述限流电阻的阻值为0Ω～1Ω之间。

其中，所述启动控制电路板上还集成设置有用于记录电池启动次数、低电压保护次数和使用时间的计时计数显示器。

本实用新型的有益效果：

    本实用新型所提供的一种新型高保障的启动电池组，包括有主电池和启动控制电路板，所述启动控制电路板包括控制电路正极端口B+、控制电路负极端口B-和输出负极端口P-，所述主电池的正极、负极分别与控制电路正极端口B+、控制电路负极端口B-对应连接，所述启动控制电路板上集成有低电压延时检测电路、低压断开保持电路和对外输出控制电路；所述低压断开保持电路连接有复位开关和低电压间歇报警电路，所述低电压间歇报警电路连接有报警LED指示灯和报警蜂鸣器。本实用新型不仅可以大大降低主电池的放电深度，还可以提前提醒用户电池电量即将用完或电池性能已经快下降到使用寿命尽头，需要用户及时充电或尽快更换电池，同时也可以大大降低主电池的启动工作放电电流值，有效延长启动电池的使用寿命，保障启动电池在全寿命使用周期内的正常启动，并可以让用户提前知道启动电池的使用异常情况，使用保障性能更高。

附图说明

图1为实施例一的启动电池组的原理图。

图2为实施例二的启动电池组的原理图。

图3为实施例三的启动电池组的原理图。

图4为启动电池组中启动控制电路板的原理图。

图5为所述启动控制电路板中低电压延时检测电路和低压断开保持电路的电路原理图。

图6为所述启动控制电路板中低电压间歇报警电路的电路原理图。

图7为所述启动控制电路板中对外输出控制电路的电路原理图。

图8为实施例二的启动电池组中法拉电容的电压均衡电路的电路原理图。

图9为实施例三的启动电池组中高功率电池的保护均衡电路的电路原理图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。参见图1至图9，以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

实施例一。

本实用新型所提供的一种新型高保障的启动电池组，包括有主电池和启动控制电路板，所述启动控制电路板包括控制电路正极端口B+、控制电路负极端口B-和输出负极端口P-，所述主电池的正极、负极分别与控制电路正极端口B+、控制电路负极端口B-对应连接，所述启动控制电路板上集成有低电压延时检测电路、低压断开保持电路和对外输出控制电路；所述低压断开保持电路连接有复位开关和低电压间歇报警电路，所述低电压间歇报警电路连接有报警LED指示灯和报警蜂鸣器；所述对外输出控制电路内包括有主功率器件保护电路。主功率器件保护电路可以采用续流保护二极管或瞬态吸收二极管或压敏电阻或过流保护电路构成；复位开关和声光报警提醒用的LED发光二极管和蜂鸣器可以通过引线引出到外部，以方便用户安装使用。在本实用新型中，所述主电池的负极连接有限流电阻，所述限流电阻的阻值为0Ω～1Ω之间。

本实施例一将主电池和启动控制电路板组合在一起做成产品；也可以将启动控制电路板单独做成一个产品，主电池为启动控制电路板供电。主电池的负极和控制电路负极端口B-连接，主电池的正极与控制电路正极端口B+连接组成对外输出正极，对外输出正极与输出负极端口P-构成启动电池组的对外启动输出及充电输入的正、负极端子。

当主电池的电压在正常状态时，启动控制电路板不动作，对外输出控制电路一直处在开通状态，启动电池组对外正常放电。当主电池的电压低于低电压延时检测电路预设的电压检测点时，且低压的持续时间达到低电压延时检测电路预设的延迟时间，则低电压延时检测电路向低压断开保持电路和对外输出控制电路输出一个电压控制信号，低压断开保持电路和对外输出控制电路均锁定在断开状态，从而使启动控制电路板无法对外放电；同时，低电压延时检测电路往低电压间歇报警电路输出低电压控制信号，使低电压间歇报警电路工作，使报警LED指示灯和蜂鸣器发出间歇的声光报警信号，提醒用户电池已经欠电，需要充电。当按压下复位开关接通，解除低压断开保持电路和对外输出控制电路的锁定状态和停止声光报警。

而主功率器件保护电路主要是起到给启动马达中所含电感续流、吸收其引起的反向电压以及防止主功率器件过流，保护主功率器件的安全、防止主功率器件给反向电压击穿损坏及被过电流烧毁，以提高主功率器件的使用可靠性能。另外，低电压延时检测电路预设的电压检测点不能太低，此电池电压检测点要设置在主电池至少还有20%-50%的剩余电量点上。当按复位开关解除低压断开保持电路和对外输出控制电路的锁定状态后，主电池才能有足够的剩余电能再次启动发动机，这样才能达到应急救援、并提醒用户及时充电、降低电池的放电深度，最终达到延长启动电池组使用寿命的目的。

实施例二。

本实施例二在实施例一的基础上，所述主电池并联连接有用作副电池的多个串联连接的法拉电容。进一步的 ，所述每个串联的法拉电容的正负极之间并联连接有防止充电电压过高的电压均衡电路。

所述主电池可以为普通电池，普通电池与限流电阻、法拉电容、启动控制电路板四者组合在一起做成产品；也可以将限流电阻、法拉电容、启动控制电路板三者组合在一起做成一个产品，然后普通电池再其电连接。主电池的负极通过一个限流电阻和法拉电容负极相连，法拉电容负极和控制电路负极端口B-连接，主电池的正极与法拉电容正极及控制电路正极端口B+并联连接，法拉电容的正极与启动控制电路板的输出负极端口P-构成启动电池组对外启动输出及充电输入的正、负极端子。为增加法拉电容工作的可靠性能，所述每个串联的法拉电容的正负极之间并联连接有防止充电电压过高的电压均衡电路，目的是让所有法拉电容的充电电压基本一致，防止某个容量较小的法拉电容充电电压过高而损坏。

平时在启动电池组基本不对外供电状态下，主电池经过限流电阻给法拉电容充电，法拉电容上的电压基本等于主电池上的电压。当法拉电容上的电压在正常状态时，启动控制电路板不动作，对外输出控制电路一直处在开通状态，启动电池组可以对外正常放电。当需要启动发动机时，瞬间启动时的大电流直接由法拉电容提供，而主电池只能通过限流电阻对外供电，从而把主电池对外供应的瞬间启动电流通过限流电阻控制在较小范围内，这样，在启动发动机工作时可以大大降低主电池的放电电流，从而可以大大延长主电池的使用寿命，而法拉电容的使用寿命远远大于主电池的使用寿命，这样，整个启动电池组的使用寿命也就可以大大提高了。

当法拉电容上的电压低于低电压延时检测电路预设的电压检测点时，此低压的持续时间达到低电压延时检测电路预设的延迟时间，则低电压延时检测电路向低压断开保持电路和对外输出控制电路输出一个电压控制信号，低压断开保持电路和对外输出控制电路均锁定在断开状态，从而使启动控制电路板无法对外放电；同时，低电压延时检测电路往低电压间歇报警电路输出低电压控制信号，使得报警LED指示灯和蜂鸣器发出间歇的声光报警信号，提醒用户电池已经欠电，需要充电。当按压下复位开关接通，解除低压关断保持电路和对外输出控制电路的锁定状态和停止声光报警。

本实施例二的启动电池组不仅可以大大降低主电池的放电深度、可以使用较多的剩余电量做应急救援启动之用、并可以提前提醒用户电池电量即将用完或电池性能已经快下降到使用寿命尽头，需要用户及时充电或尽快更换电池，同时可以大大降低主电池的启动工作放电电流值，从而达到使主电池使用寿命更长、使用保障性能更高；另外启动供电源用的是法拉电容，而法拉电容具有-40℃到85℃的正常工作温度范围的特点，特别适合低温地区的汽车或摩托车或船艇等交通工具及发电设备发动机的启动之用。

实施例三。

作为另一优选的，所述主电池并联连接有用作副电池的多个串联连接的高功率电池。进一步的 ，所述每个串联的高功率电池的正负极之间并联连接有防止高功率电池充电电压过高或放电电压过低的保护均衡电路。

本实施例三所述主电池可以为普通电池，普通电池与限流电阻、高功率电池、启动控制电路板四者组合在一起做成产品。也可以将限流电阻、高功率电池、启动控制电路板三者组合在一起做成一个产品。主电池的负极通过一个限流电阻和高功率电池负极相连，高功率电池负极和控制电路负极端口B-连接，主电池的正极与高功率电池正极及控制电路正极端口B+并联，高功率电池的正极与启动控制电路板的输出负极端口P-构成启动电池组对外启动输出及充电输入的正、负极端子。另外，为增加高功率电池工作的可靠性能，需要在每个串联的高功率电池的正负极上并接一个保护均衡电路，目的是让所有高功率电池的充电电压基本一致，防止某个容量较小的高功率电池充电电压过高或放电电压过低而损坏。

平时在启动电池组基本不对外供电状态下，主电池经过限流电阻给高功率电池充电，高功率电池上的电压基本等于主电池上的电压。当高功率电池上的电压在正常状态时，启动控制电路板不动作，对外输出控制电路一直处在开通状态，启动电池组可以对外正常放电。当需要启动发动机时，瞬间启动时的大电流将直接由高功率电池提供，而主电池只能通过限流电阻对外供电，从而把主电池对外供应的瞬间启动供电电流通过限流电阻控制在较小范围内，这样，在启动发动机工作时可以大大降低主电池的放电电流，从而可以大大延长主电池的使用寿命，而由于选用的高功率电池的使用寿命远远大于主电池的使用寿命，这样，整个启动电池组的使用寿命也就可以大大提高了。

当高功率电池上电压低于低电压延时检测电路预设的电压检测点时，且此低压的持续时间达到低电压延时检测电路预设的延迟时间，则低电压延时检测电路向低压断开保持电路和对外输出控制电路输出一个电压控制信号，低压断开保持电路和对外输出控制电路均锁定在断开状态，从而使启动控制电路板无法对外放电；同时，低电压延时检测电路往低电压间歇报警电路输出低电压控制信号，使得报警LED指示灯和蜂鸣器发出间歇的声光报警信号，提醒用户电池已经欠电，需要充电。当按压下复位开关接通，解除低压断开保持电路和对外输出控制电路的锁定状态和停止声光报警。

本实施例三的启动电池组同样可以大大降低主电池的放电深度、可以使用较多的剩余电量做应急救援启动之用、并可以提前提醒用户电池电量即将用完或电池性能已经快下降到使用寿命尽头，需要用户及时充电或尽快更换电池，同时也可以大大降低主电池的启动工作放电电流值，从其使用寿命比实施例一中的启动电池组的寿命更长、使用保障性能更高。

本高功率电池根据不同环境和用途，可以采用高功率高倍率磷酸铁锂电池、高功率高倍率磷酸铁锰锂电池、高功率高倍率三元锂电池、高功率高倍率钴酸锂电池、高功率高倍率锰酸锂电池、也可以采用高功率高倍率钛酸锂电池及其它高功率锂电池。

在本实用新型中，所述启动控制电路板上还集成设置有用于记录电池启动次数、保护次数和使用时间的计时计数显示器。启动电池组每启动发动机一次就触发累加一个计数数值，启动电池每进入低电压关断保护一次、就触发累加一个计数数值，同时也可以在启动电池组发生第一次启动时就开始计时，这样就可以在计时计数显示器上更直观地看到电池启动的总使用次数或保护次数或使用时间，从而可以更好地了解到电池的使用状况。

以上实例中，主功率器件可以为功率场效应管、IGBT功率管、直流继电器、直流接触器、或是启动设备中已有的直流继电器或直流接触器；主电池可以为普通铅酸电池、启动专用铅酸电池、胶体铅酸电池、普通磷酸铁锂电池、普通聚合物锂电池、普通三元锂电池、普通锰酸锂电池、或其它普通锂电池

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，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，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种新型高保障的启动电池组，包括有主电池和启动控制电路板，所述启动控制电路板包括控制电路正极端口B+、控制电路负极端口B-和输出负极端口P-，所述主电池的正极、负极分别与控制电路正极端口B+、控制电路负极端口B-对应连接，其特征在于：所述启动控制电路板上集成有低电压延时检测电路、低压断开保持电路和对外输出控制电路；所述低压断开保持电路连接有复位开关和低电压间歇报警电路，所述低电压间歇报警电路连接有报警LED指示灯和报警蜂鸣器；

当主电池的电压低于低电压延时检测电路预设的电压检测点时，且低压的持续时间达到低电压延时检测电路预设的延迟时间，则低电压延时检测电路向低压断开保持电路和对外输出控制电路输出一个电压控制信号，低压断开保持电路和对外输出控制电路均锁定在断开状态；同时，低电压延时检测电路往低电压间歇报警电路输出低电压控制信号，报警LED指示灯和蜂鸣器发出间歇的声光报警信号，当按压下复位开关接通，解除低压断开保持电路和对外输出控制电路的锁定状态和停止声光报警。

2.根据权利要求1所述的一种新型高保障的启动电池组，其特征在于：所述对外输出控制电路内包括有主功率器件保护电路。

3.根据权利要求2所述的一种新型高保障的启动电池组，其特征在于：所述主电池并联连接有用作副电池的多个串联连接的法拉电容。

4.根据权利要求3所述的一种新型高保障的启动电池组，其特征在于：所述每个串联的法拉电容的正负极之间并联连接有防止充电电压过高的电压均衡电路。

5.根据权利要求2所述的一种新型高保障的启动电池组，其特征在于：所述主电池并联连接有用作副电池的多个串联连接的高功率电池。

6.根据权利要求5所述的一种新型高保障的启动电池组，其特征在于：所述每个串联的高功率电池的正负极之间并联连接有防止充电电压过高或放电电压过低的保护均衡电路。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种新型高保障的启动电池组，其特征在于：所述主电池的负极连接有限流电阻，所述限流电阻的阻值为0Ω～1Ω之间。

8.根据权利要求1所述的一种新型高保障的启动电池组，其特征在于：所述启动控制电路板上还集成设置有用于记录电池启动次数、低电压保护次数和使用时间的计时计数显示器。