[發(fā)明專利]一種使用鋰離子電池的汽車用應(yīng)急啟動(dòng)電源

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310296996.0
• 申請(qǐng)日: 2013-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN104300181A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柯國(guó)平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 柯國(guó)平
• 主分類號(hào): H01M10/44
• 分類號(hào): H01M10/44
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及使用鋰離子電池的汽車用應(yīng)急啟動(dòng)電源，亦稱jump?starter。?

【背景技術(shù)】汽車已經(jīng)日益普及，廣泛成為人們的日常交通工具。每輛汽車都配有一個(gè)啟動(dòng)電源，用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以及給汽車的各種用電器具的供電，如照明、雨刮器、電動(dòng)車窗等。目前汽車啟動(dòng)電源基本上都是鉛酸電池，在寒冷的冬天，因?yàn)殂U酸電池的低溫放電性能很差，常常出現(xiàn)打不著火的情形。此外，也常常出現(xiàn)因?yàn)楦鞣N原因?qū)е聠?dòng)電源電用光的情形，使得車輛無(wú)法啟動(dòng)。例如，在停車狀態(tài)，車內(nèi)用電裝置(如車燈、雨刮器等)沒有關(guān)閉，以及車輛長(zhǎng)時(shí)間怠速行駛狀態(tài)下，這種情形下，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)沒有啟動(dòng)，不能給電池充電，容易出現(xiàn)電池電量耗盡的情況。?

為了應(yīng)對(duì)上述情形帶來(lái)的汽車無(wú)法啟動(dòng)的問(wèn)題，出現(xiàn)了一種稱之為jump?starter的輔助啟動(dòng)工具。Jump?starter是一種由能夠高倍率放電的電池組構(gòu)成，瞬間能夠提供車輛啟動(dòng)所需的幾百安培乃至上千安培的電流。使用前一般充滿電，當(dāng)出現(xiàn)車輛打不著火、無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，使用該工具可將車輛啟動(dòng)，然后轉(zhuǎn)入車輛自主供電的正常狀態(tài)。?

目前市場(chǎng)上的jump?starter的電池主要使用卷繞式鉛酸電池，以及小部分的鎳鎘電池。這兩類電池都有嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，目前在全球都受到日益嚴(yán)格的限制。此外，鉛酸電池還有一個(gè)致命的毛病，那就是在放電態(tài)下放置，性能迅速劣化。Jump?starter多數(shù)情況是為應(yīng)對(duì)冬季寒冷天氣的，用戶常常一年之內(nèi)(甚至更長(zhǎng)時(shí)間)不去管它，電池因?yàn)樽苑烹妼?dǎo)致部分或全部處在放電態(tài)，從而導(dǎo)致電池性能劣化，使得jump?starter失效。?

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，現(xiàn)在已經(jīng)有人開始使用鋰離子電池作為jump?starter的電池。為了與目前的啟動(dòng)電源相同項(xiàng)匹配，必須保證jump?starter的電池組電壓的匹配性。目前都是使用標(biāo)稱電壓為3.2v的磷酸鐵鋰電池，將這樣的電池4個(gè)串聯(lián)起來(lái)使用，構(gòu)成標(biāo)稱電壓12.6v的電池組。若使用三個(gè)磷酸鐵鋰電池串聯(lián)，則啟動(dòng)輸出(電流一般數(shù)百安培)電壓往往不夠。由于磷酸鐵鋰電池目前并未大量成熟使用，所以可靠性及耐用性還有不少問(wèn)題，價(jià)格也很高。更重要的是，這樣一來(lái)，導(dǎo)致成本比使用鉛酸電池及鎳鎘電池高出很多，市場(chǎng)難以接受。而目前標(biāo)稱電壓為3.6v的三元鋰離子電池已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到廣泛成熟的使用，其產(chǎn)品可靠性高，價(jià)格也因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)的成熟而已經(jīng)很低。但三元鋰離子電池用在jump?starter上存在電壓匹配的問(wèn)題。若使用四串，則電壓超出15v，與發(fā)動(dòng)機(jī)不匹配，且這樣成本依然偏高；若使用三串，因?yàn)槠渥罡呤褂秒妷?2.6v，低于汽車啟動(dòng)后給電池充電的電壓，無(wú)法承受汽車啟動(dòng)后的反充電，也無(wú)法承受汽車中原有的啟動(dòng)電源對(duì)它的充電。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提出一種新的jump?starter的方案，既能解決現(xiàn)有技術(shù)方案使用鉛酸蓄電池及鎳鎘蓄電池帶來(lái)的污染大以及電池?cái)R置失效的問(wèn)題，又能解決因使用鋰離子電池帶來(lái)的可靠性、耐用性及成本過(guò)高的問(wèn)題。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是，對(duì)于與12V汽車啟動(dòng)電源匹配的jump?starter，使用由三個(gè)標(biāo)稱容量和標(biāo)稱電壓相同的電池及電池的組合體串聯(lián)而成的鋰離子電池組，電池組與一個(gè)由穩(wěn)壓二極管構(gòu)成的穩(wěn)壓?jiǎn)卧⒙?lián)，然后再與一個(gè)由直流接觸器充當(dāng)?shù)拈_關(guān)串聯(lián)連接。?

本發(fā)明中，對(duì)于與12V汽車啟動(dòng)電源匹配的jump?starter，穩(wěn)壓?jiǎn)卧姆€(wěn)壓值范圍為12.0V～13.0V，較佳的是12.4V～12.6V。穩(wěn)壓?jiǎn)卧怯煞€(wěn)壓二極管構(gòu)成的，或者是由穩(wěn)壓二極管組合成的穩(wěn)壓二極管陣列。?

本發(fā)明中，對(duì)于與12V汽車啟動(dòng)電源匹配的jump?starter，充當(dāng)開關(guān)的直流接觸器的開關(guān)信號(hào)是jump?starter的兩個(gè)與負(fù)載連接的輸出端子的電壓值U，當(dāng)u₁≤U≤u₂時(shí)，直流接觸器導(dǎo)通，當(dāng)U＜u₁以及U＞u₂時(shí)，直流接觸器斷開。?

本發(fā)明中，u₁的范圍是6.0～8.0V，較佳的是7.0～7.5V；u₂的范圍是10.5V～12.6V，較佳的是11.0V～12.0V.?

本發(fā)明中，對(duì)于與12V汽車啟動(dòng)電源匹配的jump?starter，電池組是由三個(gè)相同標(biāo)稱容量和標(biāo)稱電壓的單體三元鋰離子電池串聯(lián)而成，也可以是由三個(gè)相同標(biāo)稱容量和電壓的三元鋰離子電池組合體串聯(lián)而成。?

本發(fā)明的電池組的充電采用并聯(lián)充電方法，電池組不加電池保護(hù)板。?