专利名称：一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锂离子汽车启动蓄电池，尤其是一种带超级电容器功能的锂离子 汽车启动蓄电池。
背景技术：
传统的汽车启动蓄电池采用铅酸材料，在生产、报废、回收的过程中易对环境造成 很大的污染。此外，由于铅酸电池会随着电容量的减少而降低电压，汽车的点火系统不能时 时保持稳定的电压，从而增大耗油量。采用锂离子电池替代目前传统的铅酸电池来设计汽 车启动蓄电池，具有以下的优点。第一针对汽车对电子原材料有严格的无铅化要求，锂离 子汽车启动蓄电池的所有材料，皆是无毒无污染的，除了外壳的一些材料可回收重复使用 外，内容物的主要原料，如锰、磷、铁等都是植物肥料的主要成份，从而避免了环境的污染； 第二，相比于铅酸电池，锂离子电池的电压非常稳定，因此，汽车的点火系统能时时保持着 稳定的电压。由于火花塞的点火一直保持着最佳的状况，可以省油10%-25%以上，同时让 汽车更有力量；第三，锂离子汽车启动蓄电池不容易老化，使用寿命长。经3000次的重复充 放电以后，其电容量的衰减率一般也只有15%左右。也就是说，若在正常环境正常使用下， 锂离子汽车启动蓄电池可以用10年以上；第四，体积小、重量轻。虽然锂离子汽车启动蓄电池有如此多的优势，但是由于一些技术问题，造成了这 种电池目前并不能够被普遍采用，这些技术问题包括1.现有汽车充电器无法直接充满锂离子电池，常规的实现方案都需要对整个汽车 的电子系统进行调整。2.要满足汽车启动需要的12V左右的电压，需要多节锂离子电池串联，而串联大 容量锂离子电池的均衡问题，至今仍未得到很好的解决。3.为了防止锂离子电池大电流充放电对电子元件寿命的损害，大功率锂离子电池 一般采用三线制系统，将充电电源和负载的负接线分开。但是，现有汽车充电器采用的是两 线制接法(即充电电源和负载采用同一根负线和同一根正线)，两种接线方式不能兼容。4.在低温条件下对锂离子电池充电，存在电池充不满的问题。5.汽车启动蓄电池在汽车启动时需要在短时间内提供较大的电流(一般为300A 左右)，常规容量的锂离子电池(特别是在低温条件下)要提供上述电流，非常困难。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其可 直接替代传统的铅酸汽车启动蓄电池，不需要对汽车的电子系统进行任何调整。本发明的又一目的在于提供一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其 包括一双循环充电保护系统，从而当锂离子电池充电时，恒流充电器实现先恒流再恒压的 功能。本发明的又一目的在于提供一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其包括一数控电压反馈多级电流装置，以解决串联大容量锂离子电池的均衡问题。本发明的又一目的在于提供一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其 包括一双向电流自动转换器，使汽车标准的两线制蓄电池充放电系统完成了锂离子电池的 三线制系统的功能。本发明的又一目的在于提供一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其 可在低温条件下充满电。本发明的又一目的在于提供一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其 具有双保险结构，使得锂离子汽车启动蓄电池具有极佳的启动性能。为达到以上目的，本发明提供一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池， 其包括一电源，由多个锂电芯串接而成；一超级电容器，该超级电容器和该电源相并联；一过充放保护装置，该装置和该电源相并联；以及一双循环充电保护系统，该系统和该超级电容器相并联，其包括一内层循环回路包括一钳压分流电路，以及和该钳压分流电路关联的一温度比较 电路，其中，该钳压分流电路包括参考电压源，第一比较器，第一开关，第一电阻，第二开 关，第二电阻，以及一分流控制单元，该第一电阻和第一开关串联形成第一钳压分流支路， 该第二电阻和第二开关串联形成第二钳压分流支路，该第一钳压分流支路和第二钳压分流 支路并联后，一端通过该分流控制单元和该电源的负极相连，另一端和该电源的正极相连， 该电源的正极和该第一比较器的同相输入端相连，该电源的负极通过该参考电压源和该第 一比较器的反相输入端相连，该第一比较器的输出端和该分流控制单元相连，以控制高电 平下导通该分流控制单元，通过这样的方式，该电源，第一比较器，第一电阻，第一开关，分 流控制单元形成第一钳压分流回路，该电源，第二比较器，第二电阻，第二开关，分流控制单 元形成第二钳压分流回路；其中，该温度比较电路包括第一迟滞比较器，非门和第二迟滞比较器，该第一迟滞 比较器的同相输入端输入该第一钳压分流回路的温度，该第一迟滞比较器的反相输入端输 入第一或第二温度阈值，该第一迟滞比较器的输出端通过该非门和该第一开关相连，以控 制高电平下闭合该第一开关，该第二迟滞比较器的同相输入端输入该第二钳压分流回路的 温度，该第二迟滞比较器的反相输入端输入该第一或第二温度阈值，该第一迟滞比较器的 输出端和该第二开关相连，以控制高电平下闭合该第二开关；以及一外层循环回路，包括暂停充电模块和与门，其中该第一迟滞比较器的输出端和 第二迟滞比较器的输出端分别是该与门的两输入端，该与门的输出端和该暂停充电模块相 连。本发明的这些目的，特点，和优点将会在下面的具体实施方式
，附图，和权利要求 中详细的揭露。
图1是本发明一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的第一较佳实施例的示意图。图2是根据上述本发明第一较佳实施例说明的双循环充电保护系统的电路图。图3是图2中钳流分压回路的电路图。图4是图2中钳流分压回路的第一可替换模式的电路图。图5是图2中钳流分压回路的第二可替换模式的电路图。图6是本发明一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的第二较佳实施 例的示意图。图7是根据上述本发明第二较佳实施例说明的数控电压反馈多级电流装置的电 路图。图8是本发明一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的第三较佳实施 例的示意图。图9是根据上述本发明第三较佳实施例说明的双向电流自动转换器的电路图。图10是根据上述本发明第三较佳实施例说明的双向电流自动转换器的另一可替 换的电路图。图11是本发明一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的第四较佳实施 例的示意图。
具体实施例方式请参见图1，本发明提供了一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的第 一较佳实施例，其包括一电源，由多个锂电芯串接而成，一超级电容器，该超级电容器和该 电源相并联，一过充放保护装置，该装置和该电源相并联，以及一双循环充电保护系统，该 系统和该超级电容器相并联。该超级电容器可以用来对该锂离子汽车启动蓄电池进行启动，以实现汽车蓄电池 在点火时(特别是在低温下)所需要的大电流。锂离子电池一方面用来对该超级电容器进 行“充电”，另一方面在该超级电容器提供电流能力不足时，提供后续电流。这种双保险结 构，使得锂离子汽车启动蓄电池具有极佳的启动性能。该过充放保护装置，可以防止锂离子电池的过充、过放、过温、过流等问题。如图2所示，该双循环充电保护系统包括一内层循环电路和一外层循环电路对充 电过程进行控制。该内层循环电路包括一钳压分流电路，以及和该钳压分流电路关联的一 温度比较电路。该钳压分流电路包括参考电压源Ucv，第一比较器，第一电阻R1，第一开关 K1，第二电阻R2，第二开关K2以及一分流控制单元，其中，该第一电阻Rl和第一开关Kl串 联形成第一钳压分流支路Li，该第二电阻R2和第二开关K2串联形成第二钳压分流支路 L2，该第一钳压分流支路Ll和该第二钳压分流支路L2并联后，其一端和该电源的正极相 连，另一端通过该分流控制单元连到该电源的负极，该电源的正极和该第一比较器的同相 输入端(即“ + ”端)相连，该电源的负极通过该参考电压源Ucv和该第一比较器的反相输 入端(即“_”端)相连，该第一比较器的输出端和该分流控制单元相连。这样，该第一钳压 分流支路Ll，该分流控制单元，该第一比较器，该参考电压源和该电源形成第一钳压分流回 路；类似的，该第二分流支路L2，该分流控制单元，该第一比较器，该参考电压源和该电源 形成第二钳压分流回路。值的一提的是，在图3中，该分流控制单元是第三开关K3，其在高电平闭合。该第一、二钳压分流回路的工作原理是当该电池的电压U超过该参考电压源Ucv 时，该第一比较器反转，闭合分流通路，分流掉恒流源给出的一部分电流。此时，由于该电池 内阻的影响，分流后该电池的电压会降低，从而形成一个完整的负反馈过程。该负反馈的结 果是在分流电阻足够小的前提下，该电池电压将会稳定在恒压点，而将恒流源给出的多余 的电流转化成旁路的热能，从而使恒流充电器实现先恒流再恒压的功能。此外，该内层循环回路中的温度比较电路包括第一迟滞比较器，非门和第二迟滞 比较器，其中，该第一迟滞比较器的同相输入端输入该第一钳压分流回路温度，该第一迟滞 比较器的反相输入端输入第一温度阈值或第二温度阈值，该第一迟滞比较器的输出端和该 非门的输入端相连，该非门的输出端和该第一开关Kl相连，以控制高电平下闭合Kl ；类似 的，该第二迟滞比较器的同相输入端输入该第二钳压分流回路温度，该第二迟滞比较器的 反相输入端输入第一温度阈值或第二温度阈值，该第一迟滞比较器的输出端和该第二开关 K2相连，以控制高电平下闭合K2。该外层循环电路，包括暂停充电模块和与门，其中该第一迟滞比较器的输出端和 第二迟滞比较器的输出端分别是该与门的两输入端，该与门的输出端和该暂停充电模块相 连。值的一提的是，开关K1，K2，K3均在高电平下闭合。相应的，该双循环充电保护系统的工作原理当其中一个钳压分流回路温度超过 设定值(记为第一温度阈值)时，启动另一个钳压分流回路，直到两个钳压分流回路的温度 均超过第一温度阈值。当两个钳压分流回路的温度均超过第一温度阈值时，启动该外层循 环，暂停充电。当内层循环的分流回路温度低于另一设定温度(记为第二温度阈值，其中第 二温度阈值小于第一温度阈值)时，重新启动充电，直至充电结束。根据钳压分流原理，本发明提出了一种性价比极高且可以快速产品化的钳压分流 电路的实现方案，其原理如图4所示。第一基础分压电阻R3和第一调校电阻R4串联形成第三支路L3，第二基础分压电 阻R5和第二调校电阻R6串联形成第四支路L4，该第三支路L3的一端和该电源的正极相 连，该第四支路L4的一端和该电源的负极相连，该第三支路L3和第四支路L4的另一端彼 此相连后，和三端稳压器TL431/LM431的基准电压设置端相连，该三端稳压器的正极通过 该第四支路L4和该电源的负极相连，该三端稳压器的负极通过第三电阻R7和该电源的正 极相连，且电容Cl连接在该三端稳压器的该基准电压设置端和负极之间，该三端稳压器的 负极和一 PNP型三极管Tl的基极相连，该PNP型三极管Tl的集电极和该电源的负极相连， 该PNP型三极管Tl的发射极和该电源的正极相连。比较图2，图3和图4，显然，图2中该参考电压源和第一比较器采用图3的TL431/ LM431和分压电阻配合实现，而图2中的分流控制单元，则采用一个PNP型三极管Tl来实 现。此外，为了调校TL431/LM431作为参考电压源的误差，分压电阻采用多电阻串联的形 式，即R3、R5两个电阻作为基础分压电阻，R4、R6作为调校电阻使用。值的一提的是，为了防止分流回路大电流造成的线损电压，该钳压分流电路的电 压采集点和该钳压分流电路与该电源的接入点应分别走线。作为图2所示的钳压分流电路的第二种可替换模式，图5可以进一步提升分流能 力。
第一基础分压电阻R3’和第一调校电阻R4’串联形成第三支路L3’，第二基础分压 电阻R5’和第二调校电阻R6’串联形成第四支路L4’，该第三支路L3’的一端和该电源的正 极相连，该第四支路L4’的一端和该电源的负极相连，该第三支路L3’和第四支路L4’的另 一端彼此相连后，和三端稳压器TL431VLM431’的基准电压设置端相连，该三端稳压器的正 极通过该第四支路L4’和该电源的负极相连，该三端稳压器的负极和PNP型三极管Tl’的 基极相连，该PNP型三极管Tl’的发射极和该电源的正极相连，该PNP型三极管Tl’的集电 极和NPN型三极管T2’的基极相连，该NPN型三极管T2’的发射极和该电源的负极相连，该 NPN型三极管T2’的集电极和该电源的正极相连。值的一提的是，为了防止分流回路大电流造成的线损电压，该钳压分流电路的电 压采集点和该钳压分流电路与该电源的接入点应分别走线。此外，熟知该项技术的人可引申使用MOS管，达林顿管来实现分流控制单元的功 能。图6是本发明一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的第二较佳实施 例，其包括一电源，由多个锂电芯串接而成，一超级电容器，其和该电源相连接，一过充放保 护电路装置，其和该电源相并联，以及一数控电压反馈多级电流装置，其和该超级电容器相 并联。如图7所示，该数控电压反馈多级电流装置包括一数控模块和多个单独充电电 路，每个单独充电电路包括二极管和直流-直流模块电源，也就是说，对每个锂电芯给出一 个单独充电的回路(图中DC/DCPhDC/DCii)，并将所有锂电芯的电压从根部引出，反馈到一 数控模块上，二极管反向连接，当检测到该锂电芯的反馈电压不均衡时，由数控模块发出指 令，对电压较低的该锂电芯用单独充电回路进行补电(此补电过程采用多级电流法，即根 据电压差值的大小智能调整补电电流的大小)，直到各个该锂电芯的电压均衡为止，不仅解 决了串联大容量锂离子电池的均衡问题，而且解决了常规均衡方案发热量大的问题。其中， 该数控模块包括电压检测单元，均衡判断单元，其和该电压检测单元相连，以及多级电压补 电控制器，其和该均衡判断单元相连。图8是本发明一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的第三较佳实施 例，其包括一电源，由多个锂电芯串接而成，一超级电容器，其和该电源相连接，一过充放保 护电路装置，其和该电源相并联，以及一双向电流自动转换器，其和该超级电容器相并联。图9是本发明一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的第三较佳实施 例，该电源的负极和第二二极管D2的正极相连，放电用MOS管M2的源极和漏极分别连接在 该第二二极管D2的正负两端，该第二二极管D2的负极和第一二极管Dl的负极相连接，该 第一二极管Dl的正极和大电流二极管D3的正极相连接，该第一二极管Dl的负极和大电流 二极管D3的负极相连接，充电用MOS管Ml的源极和漏极分别连接在该第一二极管Dl的正 负两端，该大电流二极管D3的正极和第二比较器的反相输入端相连，该大电流二极管D3的 负极和该第二比较器的同相输入端相连，该第二比较器的输出端和该充电用MOS管Ml的栅 极相连，形成一切断充电控制电路，该电源的正极和负载的正极相连，该电源的负极通过该 第一二极管Dl和第二二极管D2和负载的负极相连，其中Dl、D2是功率MOS管寄生的反向 二极管。当放电时，该第二比较器反转，然后切断该充电用MOS管Ml，而使放电电流全部通过该大电流二极管D3，从而可以极大地延长充电用MOS管的使用寿命。同时，该双向电流自 动转换器在放电时会自动关闭充电控制电路，以降低系统功耗，满足锂离子电池静态功耗 低的要求。根据本发明的第三较佳实施例，本发明中该双向电流自动转换器进一步包括一温 度检测装置和一加温装置，该加温装置通过该温度检测装置和该第二比较器的输出端相连 接，由此，形成一切断充电控制电路。因此，当对该电源充电时，采用该双向电流自动转换器 判断，启动该温度检测装置和加温装置，当温度上升到可以充满该电源时，停止加温，参见 图10。如图11所示，本发明提供了一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池的 第四较佳实施例，其包括一电源，由多个锂电芯串接而成，一超级电容器，其和该电源相并 联，一过充放保护电路装置，其和该电源相并联，一双循环充电保护系统，其和该超级电容 器相并联，一数控电压反馈多级电流装置，其和该超级电容器相并联，以及一双向电流自动 转换器，其和该超级电容器相并联。该第四较佳实施例中，该双循环充电保护系统、数控电压反馈多级电流装置以及 双向电流自动转换器分别和前述的第一、二以及三较佳实施例相同。通过上述实施例，本发明的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺的人士 应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式
中描述的内容。任何不偏离本发明 的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
权利要求
1.一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，包括 一电源，由多个锂电芯串接而成；一超级电容器，该超级电容器和该电源相并联；一过充放保护电路装置，该装置和该电源相并联；以及一双循环充电保护系统，该系统和该超级电容器相并联，其包括一内层循环回路包括一钳压分流电路，以及和该钳压分流电路关联的一温度比较电路，其中，该钳压分流电路包括参考电压源，第一比较器，第一开关，第一电阻，第二开关， 第二电阻，以及一分流控制单元，该第一电阻和第一开关串联形成第一钳压分流支路，该第 二电阻和第二开关串联形成第二钳压分流支路，该第一钳压分流支路和第二钳压分流支路 并联后，一端通过该分流控制单元和该电源的负极相连，另一端和该电源的正极相连，该电 源的正极和该第一比较器的同相输入端相连，该电源的负极通过该参考电压源和该第一比 较器的反相输入端相连，该第一比较器的输出端和该分流控制单元相连，以控制高电平下 导通该分流控制单元，通过这样的方式，该电源，第一比较器，第一电阻，第一开关，分流控 制单元形成第一钳压分流回路，该电源，第二比较器，第二电阻，第二开关，分流控制单元形 成第二钳压分流回路；其中，该温度比较电路包括第一迟滞比较器，非门和第二迟滞比较器，该第一迟滞比 较器的同相输入端输入该第一钳压分流回路的温度，该第一迟滞比较器的反相输入端输入 第一或第二温度阈值，该第一迟滞比较器的输出端通过该非门和该第一开关相连，以控制 高电平下闭合该第一开关，该第二迟滞比较器的同相输入端输入该第二钳压分流回路的温 度，该第二迟滞比较器的反相输入端输入该第一或第二温度阈值，该第一迟滞比较器的输 出端和该第二开关相连，以控制高电平下闭合该第二开关；以及一外层循环回路，包括暂停充电模块和与门，其中该第一迟滞比较器的输出端和第二 迟滞比较器的输出端分别是该与门的两输入端，该与门的输出端和该暂停充电模块相连。
2.根据权利要求1所述的带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其中该分流控 制单元是第三开关。
3.根据权利要求1所述的带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其中该参考电 压源和该第一比较器形成的模块包括第一基础分压电阻，第一调校电阻，第二基础分压电 阻，第二调校电阻，电容，第三电阻，三端稳压器，该分流控制单元是PNP型三极管，其中，该 第一基础分压电阻和第一调校电阻串联形成第三支路，第二基础分压电阻和第二调校电阻 串联形成第四支路，该第三支路的一端和该电源的正极相连，该第四支路的一端和该电源 的负极相连，该第三支路和第四支路的另一端彼此相连后，和该三端稳压器的基准电压设 置端相连，该三端稳压器的正极通过该第四支路和该电源的负极相连，该三端稳压器的负 极通过该第三电阻和该电源的正极相连，且该电容连接在该三端稳压器的该基准电压设置 端和负极之间，该三端稳压器的负极和该PNP型三极管的基极相连，该PNP型三极管的集电 极和该电源的负极相连，该PNP型三极管的发射极和该电源的正极相连。
4.根据权利要求1所述的带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其中该参考电 压源和该第一比较器形成的模块包括第一基础分压电阻，第一调校电阻，第二基础分压电 阻，第二调校电阻，三端稳压器，该分流控制单元包括PNP型三极管和NPN型三极管，其中，该第一基础分压电阻和第一调校电阻串联形成第三支路，第二基础分压电阻和第二调校电 阻串联形成第四支路，该第三支路的一端和该电源的正极相连，该第四支路的一端和该电 源的负极相连，该第三支路和第四支路的另一端彼此相连后，和该三端稳压器的基准电压 设置端相连，该三端稳压器的正极通过该第四支路和该电源的负极相连，该三端稳压器的 负极和该PNP型三极管的基极相连，该PNP型三极管的发射极和该电源的正极相连，该PNP 型三极管的集电极和该NPN型三极管的基极相连，该NPN型三极管的发射极和该电源的负 极相连，该NPN型三极管的集电极和该电源的正极相连。
5.一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，包括 一电源，由多个锂电芯串接而成；一超级电容器，该超级电容器和该电源相并联； 一过充放保护电路装置，该装置和该电源相并联；以及 一数控电压反馈多级电流装置，该装置和该超级电容器相并联，其包括 一数控模块，包括一电压检测单元，一均衡判断单元，其和该电压检测单元相连，以及 一多级电压补电控制器，其和该均衡判断单元相连；以及多个单独充电电路，每个单独充电电路包括二极管，直流-直流模块电源，其中，每个 单独充电电路是将每个锂电芯的电压从根部引出，反馈到该数控模块上，该二极管反向连 接后和该直流-直流模块电源相连。
6.一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，包括 一电源，由多个锂电芯串接而成；一超级电容器，该超级电容器和该电源相并联； 一过充放保护电路装置，该装置和该电源相并联；以及 一双向电流自动转换器，该转换器和该超级电容器相并联，其包括 充电用MOS管，第一二极管，放电用MOS管，第二二极管，大电流二极管，第二比较器， 其中该电源的负极和第二二极管的正极相连，放电用MOS管的源极和漏极分别连接在该第 二二极管的正负两端，该第二二极管的负极和第一二极管的负极相连接，该第一二极管的 正极和大电流二极管的正极相连接，该第一二极管的负极和大电流二极管的负极相连接， 充电用MOS管的源极和漏极分别连接在该第一二极管的正负两端，该大电流二极管的正极 和第二比较器的反相输入端相连，该大电流二极管的负极和该第二比较器的同相输入端相 连，该第二比较器的输出端和该充电用MOS管的栅极相连，该电源的正极和负载的正极相 连，该电源的负极通过该第一二极管和第二二极管和负载的负极相连，其中该第一二极管 和第二二极管是功率MOS管寄生的反向二极管。
7.根据权利要求1，2，3，4或5所述的带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，进 一步包括一双向电流自动转换器，该转换器和该超级电容器相并联，其包括充电用MOS管，第一二极管，放电用MOS管，第二二极管，大电流二极管，第二比较器， 其中该电源的负极和第二二极管的正极相连，放电用MOS管的源极和漏极分别连接在该第 二二极管的正负两端，该第二二极管的负极和第一二极管的负极相连接，该第一二极管的 正极和大电流二极管的正极相连接，该第一二极管的负极和大电流二极管的负极相连接， 充电用MOS管的源极和漏极分别连接在该第一二极管的正负两端，该大电流二极管的正极 和第二比较器的反相输入端相连，该大电流二极管的负极和该第二比较器的同相输入端相连，该第二比较器的输出端和该充电用MOS管的栅极相连，该电源的正极和负载的正极相 连，该电源的负极通过该第一二极管和第二二极管和负载的负极相连，其中该第一二极管 和第二二极管是功率MOS管寄生的反向二极管。
8.根据权利要求1，2，3或4所述的带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，进一 步包括一数控电压反馈多级电流装置，该装置和该超级电容器相并联，其包括一数控模块，包括一电压检测单元，一均衡判断单元，其和该电压检测单元相连，以及 一多级电压补电控制器，其和该均衡判断单元相连；以及多个单独充电电路，每个单独充电电路包括二极管，直流-直流模块电源，其中，每个 单独充电电路是将每个锂电芯的电压从根部引出，反馈到该数控模块上，该二极管反向连 接后和该直流-直流模块电源相连。
9.根据权利要求8所述的带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，进一步包括一 双向电流自动转换器，该转换器和该超级电容器相并联，其包括充电用MOS管，第一二极管，放电用MOS管，第二二极管，大电流二极管，第二比较器， 其中该电源的负极和第二二极管的正极相连，放电用MOS管的源极和漏极分别连接在该第 二二极管的正负两端，该第二二极管的负极和第一二极管的负极相连接，该第一二极管的 正极和大电流二极管的正极相连接，该第一二极管的负极和大电流二极管的负极相连接， 充电用MOS管的源极和漏极分别连接在该第一二极管的正负两端，该大电流二极管的正极 和第二比较器的反相输入端相连，该大电流二极管的负极和该第二比较器的同相输入端相 连，该第二比较器的输出端和该充电用MOS管的栅极相连，该电源的正极和负载的正极相 连，该电源的负极通过该第一二极管和第二二极管和负载的负极相连，其中该第一二极管 和第二二极管是功率MOS管寄生的反向二极管。
10.根据权利要求6所述的带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其中该双向 电流自动转换器进一步包括一温度检测装置和一加温装置，该加温装置通过该温度检测装 置和该第二比较器的输出端相连接。
全文摘要
本发明提供了一种带超级电容器功能的锂离子汽车启动蓄电池，其包括由多个锂电芯串接而成的一电源，一超级电容器，其和该电源相并联，一过充放保护电路装置，一双循环充电保护系统，一数控电压反馈多级电流装置，以及一双向电流自动转换器。本发明可直接替代传统的铅酸汽车启动蓄电池，不需要对汽车的电子系统进行任何调整。本发明具有双保险结构，使得锂离子汽车启动蓄电池具有极佳的启动性能。当锂离子电池充电时，本发明使恒流充电器实现先恒流再恒压的功能。此外，本发明解决了串联大容量锂离子电池的均衡问题，并且使汽车标准的两线制蓄电池充放电系统完成了锂离子电池的三线制系统的功能。
文档编号H01M10/36GK102044902SQ200910180870
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者徐辛, 艾方 申请人:徐辛, 艾方