一种车辆应急启动装置的制造方法_2

文档序号:9913851阅读:来源:国知局

[0024]参考图1,该车辆辅助启动装置通过正负极引线连接到车载蓄电池的正负极上,该装置包括电压采样模块10、锂电池模块20以及控制模块30。在本实施例中,控制模块30为主控集成芯片,在下面介绍该装置内部结构时会对该控制模块的引脚进行显示。
[0025]其中,锂电池模块20的正负极通过正负极引线连接车载蓄电池的正负极柱,该锂电池模块20包括第一电池组21、继电器组23和第二电池组22,其中,第一电池组21通过第二继电器K2组23与第二电池组22连接。在本实施例中,如图2所示,继电器组23包括第一继电器Kl、第二继电器K2和第三继电器K3,第一电池组21通过继电器组23与第二电池组22连接的连接关系为:第一继电器Kl的第一引脚和第二引脚分别与第一电池组21和第二电池组22的正极连接,第二继电器K2的第一引脚和第二引脚分别与第一电池组21的正极和第二电池组22的负极连接,第三继电器K3的第一引脚和第二弓I脚分别与第一电池组21和第二电池组22的负极连接。
[0026]电压采样模块10的一端与车载蓄电池连接、另一端与控制模块30连接,用于采样车载蓄电池的电压值。在本实施例中,如图2所示,该电压采样模块10包括采样电阻R50、采样电阻R59、开关二极管D9、电容C14以及电阻R52,其中,采样电阻R50的一端与车载蓄电池的正极连接、另一端与采样电阻R59的一端连接,采样电阻R59的另一端与车载蓄电池的负极一起经过电阻R52连接参考地,采样电阻R50与采样电阻R59的节点与开关二极管D9的第三引脚连接,开关二极管D9的第二引脚连接供电电压VDD、第一引脚连接参考地,该开关二极管D9的第三引脚经过电容C14的一端与控制模块30连接,该C14的另一端连接参考地。其中,Car_batt_scan表示控制模块的引脚。
[0027]控制模块30还与继电器组23连接,用于在接收到电压采样模块10采样到车载蓄电池的第一电压值处于第一电压值范围内的第一触发信号,输出第一控制信号来控制继电器组23使第一电池组21和第二电池组22向车载蓄电池的正负极柱输出位于第一输出电压值范围内的电压以应急启动具有所述第一电压值的车载蓄电池的车辆。在本实施例中,第一电压值范围为8.1V?13.5V,此范围表示为具有12V的车载蓄电池的车辆。进一步地,控制模块30还用于在接收到电压采样模块10采样到车载蓄电池的第二电压值处于第二电压值范围内的第二触发信号时,控制模块30输出第二控制信号来控制继电器组23使第一电池组21和第二电池组22向车载蓄电池的正负极柱输出位于第二输出电压值范围内的电压以应急启动具有所述第二电压值的车载蓄电池的车辆。在本实施例中,第二电压值范围为14.4V?25.4V,此范围表示为具有24V的车载蓄电池的车辆。
[0028]在本实施例中,控制模块30通过继电器驱动模块与继电器组23连接,其中,第一继电器Kl、第二继电器K2和第二继电器K2的第三引脚分别与供电电压连接、第四引脚分别与继电器驱动模块的输出端连接,继电器驱动模块的输入端与控制模块30连接。在本实施例中,如图3所示,为该继电器驱动模块的电路图,其中Relay K1EN,Relay K2EN和Relay K2EN分别为控制模块30的引脚。在控制模块30输出第一控制信号至继电器驱动模块时,该继电器驱动模块输出第一驱动信号至继电器组23,此时,第一继电器Kl和第三继电器K3闭合,第二继电器K2断开,进而第一电池组21与第二电池组22并联连接,向车载蓄电池的正负极柱输出位于第一输出电压值范围的电压以应急启动该车载蓄电池的车辆,在本实施例中,第一输出电压值范围为8.1V?12.7V。在控制模块30输出第二控制信号至继电器驱动模块时,该继电器驱动模块输出第二驱动信号至继电器组23,此时,第一继电器Kl和第三继电器K3断开,第二继电器K2闭合,进而第一电池组21与第二电池组22串联连接,向车载蓄电池的正负极柱输出位于第二输出电压值范围的电压以应急启动该车载蓄电池的车辆,在本实施例中,第二输出电压值范围为16.2V?25.4V。
[0029]在本实施中,第一电池组21和第二电池组22均由N个锂电池串联组成,N为正整数,在本实施例中,如图4和图5所示,若每个锂电池的电压为4.2V,在能达到输出上述位于第一输出电压值范围内或第二输出电压值范围内的电压,N为3,当然,在实际电路设计中,N还可以为5。
[0030]进一步地,在第一电池组21和第二电池组22串联时,即锂电池模块20输出给24V的车载蓄电池的车辆的电压位于第二输出范围,控制模块30还用于在接收到电压采样模块10采样到所述车载蓄电池的第二电压值大于所述第一电池组21的电压值的两倍的第三触发信号时,输出第三控制信号来控制继电器驱动模块输出第三驱动信号,进而第一继电器Kl、第二继电器K2和第三继电器K3均断开,这样防止车载蓄电池反向对锂电池模块20进行充电。
[0031]进一步地,在本实施例中,锂电池模块20还包括第一均衡保护模块24和第二均衡保护模块25,其中如图4所示,第一均衡保护模块24与第一电池组21连接,用于在该装置工作时,对第一电池组21进行过充电保护、过放电保护、过电流保护、电池短路保护、过温保护以及电池均衡,图中,/0D_SCAN_ENl、/lP_0D_SCAN和/1P_0C_SCAN分别表示控制模块的引脚。如图5所示,第二均衡保护模块25与第二电池组22连接,用于在该装置工作时,对第二电池组22进行过充电保护、过放电保护、过电流保护、电池短路保护、过温保护以及电池均衡,图中,/0D_SCAN_EN2、/2P_0D_SCAN和/2P_0C_SCAN分别表示控制模块的引脚。
[0032]进一步地,在本发明的一些实施例中,该装置还包括充电模块,该充电模块的一端外接充电器,另一端与锂电池模块20连接,用于在锂电池模块20的电量不足时对该锂电池模块20进行充电。此时控制模块30在接收到锂电池模块20的第一电池组21和第二电池组22的电量低的第四触发信号,输出使能信号使该充电模块工作,进而使充电器通过该充电模块对第一电池和第二电池进行充电。具体在充电过程中,可使控制模块30输出第一控制信号,此时第一电池组21和第二电池组22并联,充电较快,且两个电池组充电较均匀。当然,也可使控制模块30输出第二控制信号,此时第一电池组21和第二电池组22串联。在本实施例中,如图6所示,为充电模块的具体的电路,其中,CHA PffM表示控制模块的引脚,Vin+表示该充电模块的输入端,该输入端外接充电器,V_CH为该充电模块的输出端,该输出端与锂电池模块20连接。进一步地,本发明在第一电池组21和第二电池组22的电量低时,可采用按键形式来使控制模块30输出第四触发信号,该按键与控制模块30连接。在本发明的一些实施例中,该充电模块的输出端还通过充电控制开关电路与控制模块30连接,这样通过控制模块30可控制锂电池模块20的充电情况,该充电控制开关电路可采用晶体管与MOS管来实现,还可采用其他三极管来实现,在此不再赘述。进一步地,该装置还包括DC/DC转换模块(图中未示出),该DC/DC转换模块与充电模块连接,用于给该装置的各个模块提供供电电压,继电器组23、控制模块30、电压采样模块10等。
[0033]在本发明的一些实施例中,该装置还包括极性识别模块(图中未示出),该极性识别模块的一端与锂电池模块20的正极连接,另一端与控制模块30连接。由该装置的锂电池模块20通过正负极引线与车载蓄电池的正负极柱连接可知,该极性识别模块的一端也与车载蓄电池连接,当该装置的锂电池模块20
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