[發明專利]一種汽車啟動電源的充放電控制方法

在審

• 申請號: 201710048469.6
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106786974A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 劉艷開
• 申請（專利權）人: 湖南電將軍新能源有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/34
• 代理公司: 長沙思創聯合知識產權代理事務所(普通合伙)43215
• 代理人: 夏興友

技術領域

本發明特別涉及一種汽車啟動電源的充放電控制方法。

背景技術

汽車啟動電源屬于特種用途的移動電源，當使用外部電路為汽車啟動電源的儲能模塊充電時，若電流過大，不但會造成電池和電路板的損壞，還容易造成電池的爆炸，因此，有必要設計一種安全性更高的汽車啟動電源的充放電控制方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種汽車啟動電源的充放電控制方法，該汽車啟動電源的充放電控制方法采用基于超級電容的儲能模塊，安全可靠性高。

發明的技術解決方案如下：

一種汽車啟動電源的充放電控制方法，(1)采用一個超級電容或多個串聯的超級電容作為儲能模塊；

(2)采用至少一種充電輸入接口為儲能模塊充電；

充電輸入接口配置有汽車電瓶取點接口、USB充電接口、干電池充電接口和汽車點煙器接口中的至少一種；靈活性強，實用性強。

(3)通過繼電器控制汽車啟動電源的放電；

(4)由主控電路對整個充電過程以及放電進行控制；

充電輸入接口通過升壓電路為儲能模塊充電。

采用帶A/D轉換器的MCU作為主控電路芯片對整個充電過程進行控制，結構緊湊，能顯著簡化電路設計。

采用受控于主控電路的雙色指示燈和照明燈。

通過預充電控制開關電路和主充電控制開關電路控制充電進程；充電輸入接口經預充電控制開關電路接儲能模塊；充電輸入接口經主充電控制開關電路接升壓電路。

具有過流保護、過壓保護、溫度保護和電壓反接保護功能。

充電輸入接口經穩壓電路為主控電路供電；

充電輸入接口經升壓電路為儲能模塊充電；升壓電路受控于主控電路；

輸出電路包括輸出接口和受控于主控電路的繼電器；儲能模塊通過繼電器與輸出接口相連。

所述的儲能模塊包括多個串聯的超級電容，超級電容的個數為2-10個。

升壓電路采用FP5139型集成芯片。

干電池充電接口連接有干電池倉，干電池倉中能容納3～5節1.5V的干電池。

采用與主控電路相連的反電壓保護電路實現反壓保護。一旦檢測到電壓反接，則斷開繼電器，并給出報警。

3個控制端：CTL-CHG、CTL-INA和CTL-INB來自MCU的控制輸出端，具體來說，電路工作原理如下：

CTL-INA：高電平時，經過Q3，CTL-A得到低電平，導致Q14導通，外部電壓直接經人電子對儲能模塊充電；此為充電的第一階段；

CTL-INB：高電平時，經過Q7后CTL-B得到低電平，從而Q8導通，外部電壓接通U9；

CTL-CHG：高電平時，經Q12后，在EN-19V得到低電平，U9d的CTL端電位被拉低，U9進入正常工作模式，輸出恒壓給儲能模塊充電。

CTL-CHG高電平時，要求CTL-INA處于低電平，采用交替工作模式。

有益效果：

本發明的汽車啟動電源的充放電控制方法具有以下特點：

(1)采用一個超級電容或多個串聯的超級電容作為儲能模塊；

采用基于超級電容的移動電源的儲能電路，完全不同于采用鋰離子電池的儲能模塊，采用超級電容安全性高，沒有爆炸的風險，且使用壽命長；基于超級電容的移動電源的儲能電路具有以下特點：

(a)充電速度快，充電10秒～10分鐘可達到其額定容量的95％以上；

(b)循環使用壽命長，深度充放電循環使用次數可達1～50萬次，沒有“記憶效應”；

(c)大電流放電能力超強，能量轉換效率高，過程損失小，大電流能量循環效率≥90％；

(d)功率密度高，可達300W/KG～5000W/KG，相當于電池的5～10倍；

(e)產品原材料構成、生產、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環保電源；

(f)充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數高，長期使用免維護；

(g)超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃；

(h)檢測方便，剩余電量可直接讀出；

總而言之，這種移動電源的儲能電路的突出優點是功率密度高、充放電時間短、循環壽命長、工作溫度范圍寬，且安全性高。

(2)采用多種可選的接口為儲能模塊充電；

充電輸入接口配置有汽車電瓶取點接口、USB充電接口、干電池充電接口和汽車點煙器接口；靈活性強，實用性強。