专利名称：一种双模便携式车辆应急启动电源系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及双模便携式应急启动电源系统用于启动蓄电池出现问题无法启动的车辆，比如汽车、摩托车、游艇等。
背景技术：
带有发动机的车辆成为目前主要的交通工具，比如汽车、摩托车、卡车、游艇，这些车辆的动カ都来自发动机。蓄电池在发动机系统中用于储存电能，并用于下一次的发动机启动。当发动机启动后通过自身的发电系统给蓄电池进行充电。正常情况下，蓄电池的电量可以平衡，但是在极限或者不当使用情况下，蓄电池的电量将会放干。这将会导致发动机无法启动。比如，停车状态下的车用电器的过度使用，发电系统故障，低温环境等。 当发生此类情况的时候，就需要用帮线把另外ー辆车的蓄电池连接到目标蓄电池进行应急启动。此类应急启动需要把另ー辆车移动到目标车辆前，用帮线把两个车辆的蓄电池互联后进行应急启动。这种方法必须依赖于另外ー辆车，并且依靠帮线长度才能完成。另外，连接时打火花，将会损坏蓄电池触头以及外界帮线，并且给操作者带来心理负担。为了解决如上问题，已经有了几种便携式应急启动系统方案。如一个蓄电池加上帮线组成的应急启动系统，此帮线或者与蓄电池一体，或者是可拆卸。还有ー种提出超长的帮线方案。目前最好的方案是日本1993年专利405328620，美国2000专利6155870，中国1998年的98224902. O。这些专利核心都是蓄电池加ー个AC/DC充电器的方案。如上三个专利都有一个无法解决的难题，就是重量重，体积大，无法消除火花。发动机启动的时候，瞬时需要3秒以内200A以上的大电流。车辆以及应急启动系统都使用铅酸电池，因为铅酸电池的倍率放电能力差，所以为了满足车辆启动要求，都需要使用高容量蓄电池。故使得应急启动系统体积大，重量也达到20Kg以上。为了降低重量可以使用低容量蓄电池，但此时就无法立即启动，而需要充电时间，显然失去的应急的意义。另外，利用帮线把应急启动系统连接到目标蓄电池的时候，两个蓄电池电压不同，所以两个电触之间会产生电火花，这将严重伤害目标蓄电池触头，以及会给操作者带来心理负担。中国专利200820126079. 2中还给出超级电容并联蓄电池的方案，重点解决了启动时瞬时大电流放电的问题，可以用低容量蓄电池完成所需启动工作，具有降低体积和重量的效果。但是没有考虑到充电系统、安全保护、智能电池管理系统。中国专利201010245945. I中还提出了采用太阳能作为应急电源，重点提出了采用储能设备和控制器将太阳能存储起来作为电源来供电，实现了緑色能源环保效益，但是只采用单独的太阳能电源不确定性因素太多，完全依赖于天气。
发明内容
为了克服现有便携式启动应急电源重量重、体积大、有火花以及缺少管理的不足，并且为了在紧急情况下提高应急电源可靠性本发明专利提供一种具备家用充电和太阳能储能充电双模式的便携式启动应急电源。该便携式启动应急电源不仅具有重量轻、体积小和无火花等优点，而且能对其核心部件低容量电池组提供充放电管理和安全保护，并且配备了便携的太阳能存储充电功能，它提高了电源的可靠性，实现了绿色环保。本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案是在绝缘外壳中，电源分别与继电保护电路和太阳能电源管理接ロ串联。然后，从继电保护电路引出两支充电线路和一支放电线路一支充电线路与AC/DC转换电路相连接，并在外売上留ー个AC接ロ ；另ー支线路在外売上留ー个接ロ，用于连接汽车点烟器充电；而其放电线路与外壳上帮线相连。核心部件电源采用4节3. 2V/10Ah的锂离子电池串联而成。电源管理系统采集电池组电流、总电压以及温度，利用内置算法计算出电池组剩余电量；通过控制继电保护电路防止锂离子电池组过充电、过放电和过温，并具有故障诊断功能。而通过太阳能控制器和能源管理接ロ实现对锂离子电池组的快速充电，并且根据电池组的电流、电压以及温度情况对电池组实现过充电保护。此外，壳体外设有LED，可以显示当前电池组剩余电量、电池组电压、电流、AC/DC转换器的工作状态以及太阳能储能设备的剩余电量情況。当遇到因蓄电池电量耗尽 或者蓄电池性能严重下降而导致汽车无法启动时，只需将发明的车辆电源插头插入目标车辆点烟器插孔，或者直接把外接帮线接到目标蓄电池的正负极，即可立刻启动车辆。本发明的有益效果是更高可靠性，重量轻，体积小，无火花，立即启动，智能管理及保护，緑色环保等优点。
图I是本发明双模便携式启动应急电源内部电路结构框图。
具体实施例方式结合附图对本发明作进ー步详细的说明。该双模便携式启动应急电源可以通过四种途径进行充电a.通过图I中AC充电接ロ连接到220V交流电源对双模便携式应急启动电源进行充电。b.通过图I中点烟器充电接ロ与车辆点烟器相连接，达到对双模便携式应急启动电源的充电。c.在电池管理系统的监控下，通过帮线对便携式应急起动电源进行充电。d.通过太阳能控制器和电源管理接ロ，利用太阳能储能设备对双模便携式应急启动电源进行充电。上述充电的具体实施如下在继电保护电路断开的情况下，通过太阳能充电开关接通太阳能充电线路实现太阳能储能设备对电池组的充电。再者在继电保护电路外部手动开关断开的情况下，通过选择连接AC充电，点烟器充电或帮线充电线路之一，然后打开电池管理系统和继电器手动开关。充电过程中，电池管理系统均对电池组的电流、电压和温度进行采样，并计算出锂电池组的荷电状态，将这些信息和AC/DC转换电路工作状态以及太阳能储能设备的剩余电量情况通过LED显示器显示出来。另ー方面电池管理系统通过这些信息对便携式启动应急电源进行故障分析；在必要的情况下，通过断开继电器保护电路中的内部继电器来对锂电池组进行包括过压、过温和过充保护。
该双模便携式应急启动电源是通过帮线连接到车辆的启动蓄电池上，帮助车辆启动。具体实施如下在外部手动开关断开的情况下，将便携式应急启动电源帮线连接到车辆蓄电池上，然后打开电池管理系统并闭合手动开关。放电过程中，电池管理系统如充电过程一样对电池组进行监控。并在帮助车辆启动时提供ー个3s以内200A以上的放电电流帮助车辆启动；并且在车辆已经启动或电池组电量过低的情况 下断开内部继电器停止放电。
权利要求
1.一种双模便携式启动应急电源，在绝缘外壳中，大容量铅酸蓄电池或超级电容并联低容量蓄电池和放电帮线以及充电接口连接，其特征在于，用串联高功率锂电池组和电池管理系统的结合替代上述电源。
2.一种双模便携式启动应急电源，采用太阳能电池片和储能设备将太阳能转化为电能存储在储能设备里，用于对锂离子电池组供电，其特征在于，具有充电控制功能，能够提高太阳能电池片的充电效率并保护储能设备。
3.根据权利要求I所述的双模便携式启动应急电源，其特征是高功率锂电池组和电池管理系统，电池组中，各锂电池的型号和批次相同。
4.根据权利要求I所述的双模便携式启动应急电源，其特征是高功率锂电池组和电池管理系统，电池管理系统中，根据电池组的电压、电流、温度估算电池组剩余电量；基于电流、电压、温度和剩余电量，对电池组进行过充、过压、过温以及过放保护。
5.根据权利要求2所述的双模便携式启动应急电源，其特征是太阳能控制器，通过太阳能控制器根据电池组的电流、电压、温度和剩余电量对电池组进行过充、过温以及过放保护。
6.根据权利要求I所述的双模便携式启动应急电源，其特征是高功率锂电池组和电池管理系统。其中，电池管理系统可以通过帮线和充电接口对锂电池组进行充电。
7.根据权利要求2所述的双模便携式启动应急电源，其特征是高功率锂电池组和太阳能控制器。其中，太阳能控制器可以通过太阳能储能设备对锂电池组进行充电。
全文摘要
本发明中的车辆应急启动电源系统，采用家用充电和太阳能板充电双模式，包括绝缘壳体、电池组、继电保护电路、电池管理系统、AC/DC转换电路、车辆通用电源插头、太阳能电池片、控制器、储能设备、电源管理接口；壳体外设有LED，显示电池组和太阳能储能设备剩余电量、电池组电压、电流和AC/DC转换器的工作状态；壳体上设置有与电池组正负极相连的外接帮线。当遇到蓄电池耗尽或性能严重下降而导致汽车无法启动时，将发明的车辆电源插头插入目标汽车的点烟器插孔，或把与自身正负极连接在一起的外接帮线接到目标蓄电池的正负极，即可启动车辆。本发明具有可靠性高，立即启动，重量轻，体积小，无火花，智能管理，绿色环保。
文档编号H02J7/00GK102810881SQ20111014660
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者朴昌浩 申请人:朴昌浩, 吴根盛, 王进