一种实现汽车应急启动电源快冲快放装置的制作方法

本发明涉及汽车充电领域，特别涉及一种实现汽车应急启动电源快冲快放装置。

背景技术：

随着经济的快速发展，各种新能源都开始慢慢被人们开始应用，电动汽车也得到了快速地发展。

随着电动汽车的不断普及，电池充电装置也随之出现，在现有的电池充电装置中，存在着几个问题：

1、由于电池是12V/24V多串电池，在充放时只能实现固定功率输入，如14/1A、15V/1A等输入；无法实现基于Type-C的QC3.0输入；

2、普通的应急启动电源，在用作移动电源输出时，只能实现固定的5V/1A；5V/2A输出，无法实现快充技术输出；

3、普通的应急启动电源无法实现Type-C及Type-C协议并支持给Mac Book及带有Type-C所有移动设备的充电功能；

4、普通的应急启动电源无法实现基于Type-C的5V/3.1A/18W/24W及最大支持100W的QC2.0/QC3.0输出，基于USB的QC3.0/QC2.0快充输出；

5、普通应急启动电源在直接实现快充技术时功率损耗非常大，发热非常严重。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种实现汽车应急启动电源快冲快放装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实现汽车应急启动电源快冲快放装置，输入模块、电压输入调整模块、电池模块、电压输出调整模块、第一输出模块、第二输出模块和第三输出模块，所述输入模块通过电压输入调整模块与电池模块电连接，所述电池模块通过电压输出调整模块分别与第一输出模块、第二输出模块和第三输出模块连接；

所述输入模块中采用的是QC3.0协议，所述第一输出模块中采用的是Type-C的QC3.0协议，所述第二输出模块采用的是USB的QC3.0协议，所述第三输出模块采用的是Type-C的PD协议。

其中，当需要快速充电时，通过输入模块采用QC3.0协议接入电源，随后再由电压输入调整模块对输入电压和输入功率进行调节，满足各种充电需求，提高了充电的实用性；随后调整以后的电压输入到电池模块中，对电池进行充电；当需要快速放电的时候，电池模块输出电能，由电压输出调整模块对输出电压和输出功率进行调节，从而提高了电能转换效率和充电效率，最后分别通过第一输出模块、第二输出模块和第三输出模块来连接不同充电设备，提高了装置的实用性，第一输出模块中采用的是Type-C的QC3.0协议，第二输出模块采用的是USB的QC3.0协议，第三输出模块采用的是Type-C的PD协议，以满足不同的充电需求。

具体的，所述电压输出调整模块包括电压输出电路，所述电压输出电路包括第一集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、电感、第一三极管、第二三极管、第一场效应管、第一二极管、第二二极管和接线端子，所述第一集成电路的型号为FP5139，所述第一集成电路的第一端与第六电阻和第七电阻连接，所述第一集成电路的第二端分别通过第一电容和第一电阻接地，所述第一集成电路的第三端外接12V直流电压电源，所述第一集成电路的第四端通过第二电阻接地，所述第一集成电路的第八端通过第二电容接地，所述第一集成电路的第七端分别通过第三电容和第三电阻接地，所述第一集成电路的第六端接地，所述第一集成电路的第五端通过第四电阻分别与第一三极管的基极和第二三极管的基极连接，所述第五电阻的一端接地，所述第五电阻的另一端分别与第一三极管的基极和第二三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极与第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极外接外接12V直流电压电源，所述第二三极管的集电极接地，所述第一三极管的集电极通过电感分别与第一二极管的阳极和第一二极管的阳极连接，所述第一场效应管的源极分别与第一二极管的阳极和第一二极管的阳极连接，所述第一场效应管的栅极与第一三极管的发射极连接，所述第一场效应管的漏极接地，所述第一二极管的阴极分别通过第四电容和第五电容接地，所述第一二极管的阴极通过第六电阻和第七电阻组成的串联电路接地，所述第六电容与第六电阻并联，所述第一二极管的阴极与接线端子连接。

其中，在电压输出电路中，第一集成电路的第三端接入电源电压，随后经过第一集成电路的调节升压，从第一集成电路的第五端输出控制一三极管和第二三极管的导通，实现了输出电压的可靠调节，同时通过第一集成电路的第一端对第六电阻和第七电阻的分压进行检测，从而能够对输出电压进行实时采集反馈，提高了输出电压的稳定性。该电路中，第一集成电路能够对输出电源的功率进行平衡转化，从而降低了功耗，减少了损耗，提高了电能的转化率，提高了装置的实用价值。

具体的，所述电压输出调整模块还包括输出电流检测电路，所述输出电流检测电路与电压输出电路电连接，所述输出电流检测电路包括第二场效应管、第三场效应管和第八电阻，所述第二场效应管的栅极和第三场效应管的栅极连接，所述第二场效应管的漏极和第三场效应管的漏极均通过第八电阻接地，所述第二场效应管的源极和第三场效应管的源极均与接线端子连接。

其中，通过控制第二场效应管和第三场效应管的导通，同时第二场效应管和第三场效应管能够对输出电流进行采集，随后通过采集第二场效应管漏极和第三场效应管的漏极的输出电压来实现对输出电流的采集，从而提高了输出电路的可靠性。

具体的，通过第四集成电路的第十三端至第十五端对电池的电压进行采集，随后进行监控，当出现电压过高或者过低时，就会输出预警信号，提高了装置的可靠性，所述电池模块包括电池保护电路，所述电池保护电路包括第二集成电路、第三集成电路、第四集成电路、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容和第十二电容，所述第二集成电路和第三集成电路的型号均为AO4459A，所述第四集成电路的型号为S8254，所述第二集成电路的第一端至第三端均外接12V直流电压电源，所述第二集成电路的第四端与第四集成电路的第一端连接，所述第二集成电路的第五端至第八端与第三集成电路的第五端至第八端互相连接，所述第三集成电路的第四端通过第十二电阻与第四集成电路的第三端连接，所述第三集成电路的第一端至第三端均与第四集成电路的第十六端连接，所述第四集成电路的第一端通过第十一电阻外接12V直流电压电源，所述第四集成电路的第二端通过第九电阻外接12V直流电压电源，所述第四集成电路的第四端通过第十电阻接地，所述第四集成电路的第五端通过第七电容和第十三电阻组成的串联电路接地，所述第四集成电路的第六端通过第八电容和第十三电阻组成的串联电路接地，所述第四集成电路的第七端通过第十三电阻接地，所述第四集成电路的第十端通过第十四电阻和第十三电阻组成的串联电路接地，所述第四集成电路的第十一端和第四集成电路的第十二端均通过第十三电阻接地，所述第四集成电路的第十三端与第十七电阻连接且通过第十二电容与第四集成电路的第十六端连接，所述第四集成电路的第十四端与第十六电阻连接且通过第十一电容与第四集成电路的第十六端连接，所述第四集成电路的第十五端与第十五电阻连接且通过第十电容与第四集成电路的第十六端连接，所述第四集成电路的第十六端通过第九电容和第十三电阻组成的串联电路接地。

具体的，所述电池模块中还设有12V多串电池。

具体的，SC8801能够实现输入功率最大达到24W，从而提高了装置的实用性，所述电压输入调整模块采用的芯片型号为SC8801。

本发明的有益效果是，该实现汽车应急启动电源快冲快放装置中，采用了SC8801，能够实现输入功率最大达到24W，从而提高了装置的实用性，同时第一输出模块中采用的是Type-C的QC3.0协议，第二输出模块采用的是USB的QC3.0协议，第三输出模块采用的是Type-C的PD协议，以满足不同的充电需求，提高了装置的实用性；不仅如此，在电压输出电路中，第一集成电路能够对输出电源的功率进行平衡转化，从而降低了功耗，减少了损耗，提高了电能的转化率，提高了装置的实用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的实现汽车应急启动电源快冲快放装置的结构示意图；

图2是本发明的实现汽车应急启动电源快冲快放装置的电压输出电路的电路原理图；

图3是本发明的实现汽车应急启动电源快冲快放装置输出电流检测电路的电路原理图；

图4是本发明的实现汽车应急启动电源快冲快放装置的电池保护电路的电路原理图；

图中：1.输入模块，2.电压输入调整模块，3.电池模块，4.电压输出调整模块，5.第一输出模块，6.第二输出模块，7.第三输出模块，U1.第一集成电路，U2.第二集成电路，U3.第三集成电路，U4.第四集成电路，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，C7.第七电容，C8.第八电容，C9.第九电容，C10.第十电容，C11.第十一电容，C12.第十二电容，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，R7.第七电阻，R8.第八电阻，R9.第九电阻，R10.第十电阻，R11.第十一电阻，R12.第十二电阻，R13.第十三电阻，R14.第十四电阻，R15.第十五电阻，R16.第十六电阻，R17.第十七电阻，L1.电感，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管，Q1.第一场效应管，Q2.第二场效应管，Q3.第三场效应管，VD1.第一二极管，VD2.第二二极管，J1.接线端子。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种实现汽车应急启动电源快冲快放装置，包括输入模块1、电压输入调整模块2、电池模块3、电压输出调整模块4、第一输出模块5、第二输出模块6和第三输出模块7，所述输入模块1通过电压输入调整模块2与电池模块3电连接，所述电池模块3通过电压输出调整模块4分别与第一输出模块5、第二输出模块6和第三输出模块7；

所述输入模块1中采用的是QC3.0协议，所述第一输出模块5中采用的是Type-C的QC3.0协议，所述第二输出模块6采用的是USB的QC3.0协议，所述第三输出模块7采用的是Type-C的PD协议。

其中，当需要快速充电时，通过输入模块1采用QC3.0协议接入电源，随后再由电压输入调整模块2对输入电压和输入功率进行调节，满足各种充电需求，提高了充电的实用性；随后调整以后的电压输入到电池模块3中，对电池进行充电；当需要快速放电的时候，电池模块3输出电能，由电压输出调整模块4对输出电压和输出功率进行调节，从而提高了电能转换效率和充电效率，最后分别通过第一输出模块5、第二输出模块6和第三输出模块7来连接不同充电设备，提高了装置的实用性，第一输出模块5中采用的是Type-C的QC3.0协议，第二输出模块6采用的是USB的QC3.0协议，第三输出模块7采用的是Type-C的PD协议，以满足不同的充电需求。

具体的，所述电压输出调整模块4包括电压输出电路，所述电压输出电路包括第一集成电路U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、电感L1、第一三极管VT1、第二三极管VT2、第一场效应管Q1、第一二极管VD1、第二二极管VD2和接线端子J1，所述第一集成电路U1的型号为FP5139，所述第一集成电路U1的第一端与第六电阻R6和第七电阻R7连接，所述第一集成电路U1的第二端分别通过第一电容C1和第一电阻R1接地，所述第一集成电路U1的第三端外接12V直流电压电源，所述第一集成电路U1的第四端通过第二电阻R2接地，所述第一集成电路U1的第八端通过第二电容C2接地，所述第一集成电路U1的第七端分别通过第三电容C3和第三电阻R3接地，所述第一集成电路U1的第六端接地，所述第一集成电路U1的第五端通过第四电阻R4分别与第一三极管VT1的基极和第二三极管VT2的基极连接，所述第五电阻R5的一端接地，所述第五电阻R5的另一端分别与第一三极管VT1的基极和第二三极管VT2的基极连接，所述第一三极管VT1的发射极与第二三极管VT2的发射极连接，所述第一三极管VT1的集电极外接外接12V直流电压电源，所述第二三极管VT2的集电极接地，所述第一三极管VT1的集电极通过电感L1分别与第一二极管VD1的阳极和第一二极管VD1的阳极连接，所述第一场效应管Q1的源极分别与第一二极管VD1的阳极和第一二极管VD1的阳极连接，所述第一场效应管Q1的栅极与第一三极管VT1的发射极连接，所述第一场效应管Q1的漏极接地，所述第一二极管VD1的阴极分别通过第四电容C4和第五电容C5接地，所述第一二极管VD1的阴极通过第六电阻R6和第七电阻R7组成的串联电路接地，所述第六电容C6与第六电阻R6并联，所述第一二极管VD1的阴极与接线端子J1连接。

其中，在电压输出电路中，第一集成电路U1的第三端接入电源电压，随后经过第一集成电路U1的调节升压，从第一集成电路U1的第五端输出控制一三极管和第二三极管VT2的导通，实现了输出电压的可靠调节，同时通过第一集成电路U1的第一端对第六电阻R6和第七电阻R7的分压进行检测，从而能够对输出电压进行实时采集反馈，提高了输出电压的稳定性。该电路中，第一集成电路U1能够对输出电源的功率进行平衡转化，从而降低了功耗，减少了损耗，提高了电能的转化率，提高了装置的实用价值。

具体的，所述电压输出调整模块4还包括输出电流检测电路，所述输出电流检测电路与电压输出电路电连接，所述输出电流检测电路包括第二场效应管Q2、第三场效应管Q3和第八电阻R8，所述第二场效应管Q2的栅极和第三场效应管Q3的栅极连接，所述第二场效应管Q2的漏极和第三场效应管Q3的漏极均通过第八电阻R8接地，所述第二场效应管Q2的源极和第三场效应管Q3的源极均与接线端子J1连接。

其中，通过控制第二场效应管Q2和第三场效应管Q3的导通，同时第二场效应管Q2和第三场效应管Q3能够对输出电流进行采集，随后通过采集第二场效应管Q2漏极和第三场效应管Q3的漏极的输出电压来实现对输出电流的采集，从而提高了输出电路的可靠性。

具体的，通过第四集成电路U4的第十三端至第十五端对电池的电压进行采集，随后进行监控，当出现电压过高或者过低时，就会输出预警信号，提高了装置的可靠性，所述电池模块3包括电池保护电路，所述电池保护电路包括第二集成电路U2、第三集成电路U3、第四集成电路U4、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11和第十二电容C12，所述第二集成电路U2和第三集成电路U3的型号均为AO4459A，所述第四集成电路U4的型号为S8254，所述第二集成电路U2的第一端至第三端均外接12V直流电压电源，所述第二集成电路U2的第四端与第四集成电路U4的第一端连接，所述第二集成电路U2的第五端至第八端与第三集成电路U3的第五端至第八端互相连接，所述第三集成电路U3的第四端通过第十二电阻R12与第四集成电路U4的第三端连接，所述第三集成电路U3的第一端至第三端均与第四集成电路U4的第十六端连接，所述第四集成电路U4的第一端通过第十一电阻R11外接12V直流电压电源，所述第四集成电路U4的第二端通过第九电阻R9外接12V直流电压电源，所述第四集成电路U4的第四端通过第十电阻R10接地，所述第四集成电路U4的第五端通过第七电容C7和第十三电阻R13组成的串联电路接地，所述第四集成电路U4的第六端通过第八电容C8和第十三电阻R13组成的串联电路接地，所述第四集成电路U4的第七端通过第十三电阻R13接地，所述第四集成电路U4的第十端通过第十四电阻R14和第十三电阻R13组成的串联电路接地，所述第四集成电路U4的第十一端和第四集成电路U4的第十二端均通过第十三电阻R13接地，所述第四集成电路U4的第十三端与第十七电阻R17连接且通过第十二电容C12与第四集成电路U4的第十六端连接，所述第四集成电路U4的第十四端与第十六电阻R16连接且通过第十一电容C11与第四集成电路U4的第十六端连接，所述第四集成电路U4的第十五端与第十五电阻R15连接且通过第十电容C10与第四集成电路U4的第十六端连接，所述第四集成电路U4的第十六端通过第九电容C9和第十三电阻R13组成的串联电路接地。

具体的，所述电池模块3中还设有12V多串电池。

具体的，SC8801能够实现输入功率最大达到24W，从而提高了装置的实用性，所述电压输入调整模块2采用的芯片型号为SC8801。

与现有技术相比，该实现汽车应急启动电源快冲快放装置中，采用了SC8801，能够实现输入功率最大达到24W，从而提高了装置的实用性，同时第一输出模块5中采用的是Type-C的QC3.0协议，第二输出模块6采用的是USB的QC3.0协议，第三输出模块7采用的是Type-C的PD协议，以满足不同的充电需求，提高了装置的实用性；不仅如此，在电压输出电路中，第一集成电路U1能够对输出电源的功率进行平衡转化，从而降低了功耗，减少了损耗，提高了电能的转化率，提高了装置的实用价值。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。