CN206313507U - 汽车应急启动电源 - Google Patents
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Abstract
一种汽车应急启动电源，包括：蓄电池接口，控制模块，外接电源接口和超级电容模块；其中，该控制模块包括两个受控开关，分别串设在该蓄电池接口与该超级电容模块之间以及该外接电源接口与该超级电容模块之间；该超级电容模块包括超级电容，该超级电容能够通过这两个受控开关而选择性地从该蓄电池接口或者该外接电源接口取电。本实用新型能够在便捷性、安全性、宽温性和可靠性等各方面均有提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车启动***，尤其是涉及汽车启动***的应急启动电源。
背景技术
汽车应急启动电源的主要功能是保证汽车在常温环境下，能应急启动汽车。现有的汽车应急启动电源一般使用蓄电池或锂离子电池来存储电能。其使用温度范围为：-20℃—60℃，可以满足正常情况下使用。但是，由于蓄电池老化、充电不足、长时间放置或者天气寒冷等原因，会导致发电机无法正常启动。另外，普通锂离子电池在存储过程中，存在一定几率的电芯起鼓、漏液甚至起火***等隐患，也会影响车辆的正常使用。可见，实有必要对汽车启动***的应急启动电源进行改进。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种汽车应急启动电源，能够在便捷性、安全性、宽温性和可靠性等各方面均有提高。
本实用新型针对上述技术问题提出一种汽车应急启动电源，包括：蓄电池接口，控制模块，外接电源接口和超级电容模块；其中，该控制模块包括两个受控开关，分别串设在该蓄电池接口与该超级电容模块之间以及该外接电源接口与该超级电容模块之间；该超级电容模块包括超级电容，该超级电容能够通过这两个受控开关而选择性地从该蓄电池接口或者该外接电源接口取电。
在一些实施例中，该控制模块还包括处理单元，该处理单元能够根据外部命令来控制该受控开关的导通/截止。
在一些实施例中，该控制模块还包括用于提供连在该蓄电池接口上的蓄电池的电压检测信号的电压检测单元，该处理单元能够根据该电压检测信号来控制该受控开关的导通/截止。
在一些实施例中，该控制模块还包括用于提供连在该外部电源接口上的外部电源的电压检测信号的电压检测单元，该处理单元能够根据该电压检测信号来控制该受控开关的导通/截止。
在一些实施例中，该处理单元是通过一单片机实现的。
在一些实施例中，该受控开关为MOS管。
在一些实施例中，该超级电容模块还包括保护电路，用于保护该超级电容。
在一些实施例中，该保护电路包括ESD保护二极管，用于限定电流单向流动的MOS管，用于检测该超级电容的电压的电压检测单元，以及受控于该电压检测单元的泄放单元；其中，该MOS管的电流流入端与该受控开关相连，该MOS管的电流流出端与该超级电容的正极相连。
在一些实施例中，该蓄电池接口为夹线钳。
在一些实施例中，还包括：受控于该控制模块的指示模块，用于提供声和/或光指示。
与现有技术相比，本实用新型的汽车应急启动电源，通过巧妙地用蓄电池接口，控制模块，外接电源接口和超级电容模块构成，能够在便捷性、安全性、宽温性和可靠性等各方面均有提高。
附图说明
图1是本实用新型的汽车应急启动电源的电路框图。
图2是本实用新型的汽车应急启动电源中控制模块的电路框图。
图3是本实用新型的汽车应急启动电源中超级电容模块的电路框图。
具体实施方式
以下结合本说明书的附图，对本实用新型的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。
参见图1，图1是本实用新型的汽车应急启动电源的电路框图。本实用新型提出一种汽车应急启动电源10，其大致包括：蓄电池接口1，控制模块2，超级电容模块3，外接电源接口4和指示模块5。其中，该蓄电池接口1用于连接蓄电池的正、负极，从蓄电池取电。在本实施例中，该蓄电池接口1为夹线钳。该外接电源接口4用于连接外部电源，从外部电源取电。举例而言，该外接电源接口4为USB-A插头，用于与充电宝相连；该外接电源接口4为micro-USB OTG插头，用于与安卓手机/平板电脑相连；该外接电源接口4为车充插头，用于与汽车的直流供给相连。
该超级电容模块3包括超级电容和保护电路。该超级电容能够经由该蓄电池接口1或该外接电源接口4获得能量而获得充电。该超级电容可以提供瞬时大功率实现汽车应急点火。该保护电路用于保护该超级电容。
该指示模块5用于提供必要的声和/或光指示。该指示模块5包括蜂鸣器和若干指示灯，例如：红色指示灯和绿色指示灯。
该控制模块2包括两个受控开关，分别连接在该蓄电池接口1与该超级电容模块3之间以及该外接电源接口4与该超级电容模块3之间，以控制该超级电容的能量来源。该控制模块2能够输出控制信号CTRL，对该指示模块5进行控制。可以理解的是，该控制模块2能够实现：电压检测、充电管理、充电放电切换、指示灯控制和蜂鸣器控制等功能。
该汽车应急启动电源10的工作原理大致包括：优先使用汽车的蓄电池对超极电容充电。在蓄电池接口1与汽车的蓄电池连好后，该控制模块2检测蓄电池的电压，如果发现蓄电池剩余电量可以为超级电容充电，则开始充电。由于蓄电池的供电能力强，充电时间将比较短，可以在10~20分钟完成充电。如果汽车蓄电池剩余电量严重不足，无法继续为超级电容充电，则该控制模块2控制蜂鸣器发出警告提示。在利用蓄电池的充电过程中，该控制模块2控制红色指示灯闪烁，提示正在充电；充电完成后，该控制模块2控制绿色指示灯显示，提示完成充电，同时该控制模块2控制蜂鸣器发出声音提示。
对于汽车蓄电池没有足够的电量的情形，可以借助于外接电源接口4与诸如充电宝、手机等之类的外部电源相连，也即：从这些外部电源取电，对超级电容充电。这时，该控制模块2测量外接电源接口4的电压，根据实际的应用情况，对此电压进行升压处理后送给超级电容，或者直通给超级电容。类似于前述的从蓄电池取电，在充电过程中，该控制模块2控制红色指示灯闪烁，提示正在充电；充电完成后，该控制模块2控制绿色指示灯显示，提示完成充电，同时该控制模块2控制蜂鸣器发出声音提示。值得一提的是，由于一般的充电宝或者手机的供电能力没有汽车的蓄电池那般强劲，利用外部电源对超级电容进行充电，充电时间可能会较长。
参见图2，图2是本实用新型的汽车应急启动电源中控制模块的电路框图。
该控制模块2大致包括：受控开关21，处理单元22，电压检测单元23，受控开关25和电压检测单元27。其中，该受控开关21、25受该处理单元22的控制而导通/截止，进而使该蓄电池接口1/该外部电源接口4与超级电容模块3并联/断开。该处理单元22能够根据外部命令来控制该受控开关21、25的导通/截止。
该电压检测单元23用于提供蓄电池的电压检测信号。该处理单元22可以通过该电压检测单元23来检测蓄电池上的电压状况，而决定是否使该受控开关21导通/截止。举例而言，在蓄电池上的电压低于某个阈值时，可以视为该蓄电池接近失效，则这时为保护该蓄电池，该处理单元22可以控制该受控开关21一直保持在截止状态。
该电压检测单元27用于提供外部电源的电压检测信号。该处理单元22可以通过该电压检测单元27来检测外部电源上的电压状况，而决定是否使该受控开关23导通/截止。具体而言，该处理单元22可以对外部电源的电压进行升压处理（图未示出）后再送给超级电容，或者，借由该受控开关25直通给超级电容。
可以理解的是，该处理单元22是通过一单片机实现的。在某些实施例中，该处理单元22、电压检测单元23和电压检测单元27由各自单独的电路实现；在另些实施例中，该处理单元22、电压检测单元23和电压检测单元27是一体地通过一个单片机实现的。甚至在某些实施例中，该受控开关21、25也可包括在该单片机中。在本实施例中，该受控开关21、25选用MOS管。在其他实施例中，该受控开关21、25可以选用继电器等元器件。
参见图3，是本实用新型的能源供给装置中超级电容模块的电路框图。该超级电容模块3大致包括：超级电容31，ESD（Electro-Static discharge，静电释放）保护二极管32，MOS管33，电压检测单元34和泄放单元35。可以理解的是，该ESD保护二极管32，MOS管33，电压检测单元34和泄放单元35构成保护电路，用于保护该超级电容31。具体而言，该MOS管33限定电流单向流动。该MOS管33的电流流入端O+与该受控开关21、25相连，该MOS管33的电流流出端与该超级电容31的正极相连。该电压检测单元34在检测到该超级电容31的电压超过设定阈值时，会使该泄放单元35进入工作状态。
本实用新型的汽车应急启动电源10，通过巧妙地用蓄电池接口1，控制模块2，外接电源接口4和超级电容模块3等构成；其中，该控制模块2包括两个受控开关21、25，分别串设在该蓄电池接口1与该超级电容模块3之间以及该外接电源接口4与该超级电容模块3之间；该超级电容模块3包括超级电容31，该超级电容31能够通过这两个受控开关21、25而选择性地从该蓄电池接口1或者该外接电源接口4取电。如此，能够带来的有益效果包括：便捷、多种取电方式，操作过程便捷简单，具有自动判断，自动选择，智能提示等优点；安全性、基于超级电容的特性，相对锂电池更安全；宽温、可以在-40~60度的环境中使用；以及可靠性、能够经受数年的长时间存储而正常使用。
上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种汽车应急启动电源，其特征在于，包括：蓄电池接口，控制模块，外接电源接口和超级电容模块；其中，该控制模块包括两个受控开关，分别串设在该蓄电池接口与该超级电容模块之间以及该外接电源接口与该超级电容模块之间；该超级电容模块包括超级电容，该超级电容能够通过这两个受控开关而选择性地从该蓄电池接口或者该外接电源接口取电。
2.依据权利要求1所述的汽车应急启动电源，其特征在于，该控制模块还包括处理单元，该处理单元能够根据外部命令来控制该受控开关的导通/截止。
3.依据权利要求2所述的汽车应急启动电源，其特征在于，该控制模块还包括用于提供连在该蓄电池接口上的蓄电池的电压检测信号的电压检测单元，该处理单元能够根据该电压检测信号来控制该受控开关的导通/截止。
4.依据权利要求2所述的汽车应急启动电源，其特征在于，该控制模块还包括用于提供连在该外部电源接口上的外部电源的电压检测信号的电压检测单元，该处理单元能够根据该电压检测信号来控制该受控开关的导通/截止。
5.依据权利要求2所述的汽车应急启动电源，其特征在于，该处理单元是通过一单片机实现的。
6.依据权利要求1所述的汽车应急启动电源，其特征在于，该受控开关为MOS管。
7.依据权利要求1所述的汽车应急启动电源，其特征在于，该超级电容模块还包括保护电路，用于保护该超级电容。
8.依据权利要求7所述的汽车应急启动电源，其特征在于，该保护电路包括与ESD保护二极管，用于限定电流单向流动的MOS管，用于检测该超级电容的电压的电压检测单元，以及受控于该电压检测单元的泄放单元；其中，该MOS管的电流流入端与该受控开关相连，该MOS管的电流流出端与该超级电容的正极相连。
9.依据权利要求1所述的汽车应急启动电源，其特征在于，该蓄电池接口为夹线钳。
10.依据权利要求1至9任一项所述的汽车应急启动电源，其特征在于，还包括：受控于该控制模块的指示模块，用于提供声和/或光指示。
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