[發(fā)明專利]一種車用啟動裝置、應急啟動電源和車用啟動電源

在審

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• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN107800180A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設計）人: 余海濤;李明光;余海淼;趙凱
• 申請（專利權）人: 河南省桓立機電科技有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;B60R16/03
• 代理公司: 北京華仁聯(lián)合知識產(chǎn)權代理有限公司11588
• 代理人: 陳建

技術領域

本發(fā)明涉及汽車領域，特別涉及一種車用啟動裝置、應急啟動電源和車用啟動電源。

背景技術

目前車輛的啟動電源基本上是鉛酸蓄電池。車輛在啟動時需要大的啟動電流，然而蓄電池在高倍率放電和低溫放電時性能變得很差。

超級電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原贗電容電荷儲存電能。超級電容具有功率密度高、充放電時間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬的優(yōu)點。超級電容器配合蓄電池應用于內(nèi)燃機發(fā)動機電啟動系統(tǒng)，能有效的保護蓄電池，延長蓄電池壽命，減少蓄電池配置容量，特別是在低溫和蓄電池虧電的情況下，確保可靠啟動。蓄電池在低溫環(huán)境放電能力明顯下降，會造成戰(zhàn)車無法啟動，嚴重影響軍事行動。超級電容的工作溫度范圍寬，可在-43℃環(huán)境下工作，保證了電啟動系統(tǒng)的正常供電，而且電壓下降小，啟動電流大，發(fā)動機啟動轉速高，使戰(zhàn)車一次啟動成功。

目前有方案提出用蓄電池并聯(lián)超級電容來充當啟動電源。但申請人發(fā)現(xiàn)超級電容與蓄電池長期直接并聯(lián)用于啟動車輛時，存在超級電容漏電導致的蓄電池過放問題，當長時間不使用時，超級電容持續(xù)放電，可將蓄電池的電量放空，導致無法作為啟動電源使用。此外，申請人還發(fā)現(xiàn)當超級電容與蓄電池長期直接并聯(lián)用于啟動車輛時，超級電容老化快，容量衰減嚴重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種車用啟動裝置、應急啟動電源和車用啟動電源，可以解決利用超級電容啟動車輛時超級電容容量衰減和漏電問題，同時避免了超級電容和可充式電池直接并聯(lián)可能出現(xiàn)的大電流沖擊危險。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種車用啟動裝置，用于與超級電容模塊和可充式電池組連接后啟動車輛，所述車用啟動裝置包括：控制器、第一開關電路和第二開關電路，其中：

所述控制器，用于向所述第一開關電路發(fā)出使能信號；以及用于判斷當可充式電池組與超級電容模塊的電壓差小于預設安全值時，向所述第二開關電路發(fā)送閉合信號；

所述第一開關電路，用于根據(jù)所述控制器發(fā)送的使能信號使所述超級電容模塊和可充式電池組并聯(lián)，以及用于調整所述超級電容模塊和可充式電池組并聯(lián)電路的電流；

所述第二開關電路，用于根據(jù)所述控制器發(fā)送的閉合信號使所述超級電容模塊和可充式電池組直接并聯(lián)。

進一步地，所述第一開關電路包括儲能開關驅動電路和儲能開關電路，其中：

所述儲能開關驅動電路，用于根據(jù)所述控制器發(fā)送的使能信號使所述儲能開關電路處于導通狀態(tài)，以及用于調整所述儲能開關電路的電流；

所述儲能開關電路，分別與所述超級電容模塊和可充式電池組連接，當所述儲能開關電路處于導通狀態(tài)時，可充式電池組與超級電容模塊通過所述儲能開關電路并聯(lián)，使可充式電池組通過所述儲能開關電路對超級電容模塊進行恒流充電。

進一步地，所述控制器還用于判斷當所述可充式電池組的電壓值低于第一電壓閾值或者高于第二電壓閾值時，向所述第一開關電路發(fā)送去使能信號或者向所述第二開關電路發(fā)送斷開信號，并發(fā)出故障信號，所述第一電壓閾值＜第二電壓閾值。

進一步地，所述控制器還用于在所述可充式電池組對超級電容模塊進行充電時進行計時，當充電時間超過預設時間值時，向所述第一開關電路發(fā)送去使能信號或者向所述第二開關電路發(fā)送斷開信號，并發(fā)出故障信號。

進一步地，所述裝置還包括電壓檢測電路，其用于檢測所述超級電容模塊和可充式電池組的電壓，并將檢測到的電壓發(fā)送至所述控制器。

進一步地，所述裝置還包括溫度檢測電路，所述溫度檢測電路用于檢測所述第一開關電路和/或超級電容模塊的溫度，并將檢測到的溫度發(fā)送至所述控制器；

所述控制器還用于判斷當所述溫度檢測電路檢測到的溫度高于第一溫度閾值時，向所述第一開關電路發(fā)送減小電流信號，使所述第一開關電路減小所述超級電容模塊和可充式電池組并聯(lián)電路的電流；以及用于判斷所述溫度檢測電路檢測到的溫度高于第二溫度閾值時，向所述第一開關電路發(fā)送去使能信號或者向所述第二開關電路發(fā)送斷開信號，并發(fā)出故障信號，所述第一溫度閾值小于第二溫度閾值。

進一步地，所述儲能開關電路包括串聯(lián)的電流監(jiān)測子電路和儲能開關子電路，所述電流監(jiān)測子電路和儲能開關子電路分別與所述儲能開關驅動電路相連；所述電流監(jiān)測子電路用于獲取所述儲能開關電路的電流值，并將所述電流值的變化趨勢發(fā)送給所述儲能開關驅動電路；