一种太阳能储能式汽车应急启动装置的制作方法

本实用新型涉及汽车电源装置领域，尤其是一种太阳能储能式汽车应急启动装置。

背景技术：

蓄电池是汽车必不可少的一部分，可分为传统的铅酸蓄电池和免维护型蓄电池；由于蓄电池采用铅钙合金做栅架，所以充电时产生的水分解量少，水分蒸发量低，加上外壳采用密封结构，释放出来的硫酸气体很少，所以它与传统蓄电池相比，具有不需添加任何液体、电量储存时间长等优点。

太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，是一种极其环保型材料，避免了现有电池生产污染环境的缺点；现有汽车蓄电池因电源装置采用电性连接，长期使用后会存在连接线接触不良或者断裂，导致漏电或者无电，从而在车主不知情的情况下，造成汽车无法正常点火启动。因此，需要一种汽车应急启动装置实现汽车蓄电池检测和管理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种太阳能储能式汽车应急启动装置，解决了现有汽车蓄电池因漏电或无电导致无法点火启动的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种太阳能储能式汽车应急启动装置，包括顺次电性连接的蓄电池、A/D采样电路和控制器，还包括太阳能电池板、充电管理电路和充电控制电路，所述太阳能电池板、充电管理电路、蓄电池、A/D采样电路、控制器和充电控制电路顺次电性连接，所述控制器还连接太阳能电池板，所述太阳能电池板还连接充电控制电路。

优选地，所述充电管理电路包括顺次电性连接的DC-DC电路、A/D采样电路和保护电路，所述DC-DC电路输入端连接太阳能电池板，所述保护电路输出端连接蓄电池。

优选地，所述充电控制电路包括隔离电路和磁保持继电器，所述隔离电路一端连接控制器，其另一端还连接磁保持继电器一端，所述磁保持继电器另一端连接太阳能电池板。

优选地，所述充电管理电路还包括稳压电路，所述稳压电路输入端连接保护电路输出端，其输出端连接蓄电池。

优选地，所述稳压电路包括迟滞比较器。

优选地，所述隔离电路包括负反馈单元和调节单元，所述隔离电路输入端、负反馈单元和隔离电路输出端顺次电性连接，所述负反馈单元还连接调节单元。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过设置太阳能充电管理电路和太阳能充电控制电路，实现检测蓄电池状态，根据蓄电池状态对蓄电池进行充电或者断电，选择蓄电池供电或者太阳能电池供电，保证汽车供电无故障，解决了现有汽车蓄电池因漏电或无电导致无法点火启动的问题，达到了保证汽车供电稳定，保证正常启动和应急启动，环保节能的效果；

2.本实用新型的太阳能充电管理电路中设置保护电路和稳压电路，避免过流或者过压，稳压电路采用迟滞比较器，对于输入信号在门限值附近有抖动的情况下保证输出电平的稳定性，抗干扰性强，可免除电路寄生耦合产生的自激振荡，保证太阳能电池给汽车蓄电池充电的稳定性和可靠性；

3.本实用新型的太阳能充电控制电路通过隔离电路进行电气隔离，通过磁保持继电器控制太阳能电池板的开关，增加负荷能力，避免超负荷带来的安全事故，保证控制的稳定性和可靠性，进一步促进保证汽车供电的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的迟滞比较器电路图；

图3是本实用新型的隔离电路的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术问题：解决了现有汽车蓄电池因漏电或无电导致无法点火启动的问题；

技术手段：一种太阳能储能式汽车应急启动装置，包括顺次电性连接的蓄电池、A/D采样电路和控制器，还包括太阳能电池板、充电管理电路和充电控制电路，所述太阳能电池板、充电管理电路、蓄电池、A/D采样电路、控制器和充电控制电路顺次电性连接，所述控制器还连接太阳能电池板，所述太阳能电池板还连接充电控制电路。

充电管理电路包括顺次电性连接的DC-DC电路、A/D采样电路和保护电路，所述DC-DC电路输入端连接太阳能电池板，所述保护电路输出端连接蓄电池。

充电控制电路包括隔离电路和磁保持继电器，所述隔离电路一端连接控制器，其另一端还连接磁保持继电器一端，所述磁保持继电器另一端连接太阳能电池板。

充电管理电路还包括稳压电路，所述稳压电路输入端连接保护电路输出端，其输出端连接蓄电池。

稳压电路包括迟滞比较器。

隔离电路包括负反馈单元和调节单元，所述隔离电路输入端、负反馈单元和隔离电路输出端顺次电性连接，所述负反馈单元还连接调节单元；

技术效果：本实用新型通过设置太阳能充电管理电路和太阳能充电控制电路，实现检测蓄电池状态，根据蓄电池状态对蓄电池进行充电或者断电，选择蓄电池供电或者太阳能电池供电，保证汽车供电无故障，解决了现有汽车蓄电池因漏电或无电导致无法点火启动的问题，达到了保证汽车供电稳定，保证正常启动和应急启动，环保节能的效果。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

如图1-3所示，一种太阳能储能式汽车应急启动装置，包括顺次电性连接的蓄电池、A/D采样电路和控制器，还包括太阳能电池板、充电管理电路和充电控制电路，所述太阳能电池板、充电管理电路、蓄电池、A/D采样电路、控制器和充电控制电路顺次电性连接，所述控制器还连接太阳能电池板，所述太阳能电池板还连接充电控制电路；所述充电管理电路包括顺次电性连接的DC-DC电路、A/D采样电路和保护电路，所述DC-DC电路输入端连接太阳能电池板，所述保护电路输出端连接蓄电池。A/D采样电路采用的型号为14位高速LTC2145，控制器采用STM32系列，DC-DC电路的型号为HM1538，保护电路采用的型号为HM5423；本领域的技术人员将型号确定的各器件电性连接即可清楚的电路连接图；太阳能电池板安装在仪表台上，收集太阳能并将其转化为电能；太阳能电池板产生的电能传输到充电管理电路，经过控制器对其进行转换并输出至汽车蓄电池；控制器通过A/D采样电路收集充电电流、蓄电池电压等电池状态信息，控制器根据电池状态信息控制充电输出电流及电压：当蓄电池电量不足时，控制器发出指令，经过充电控制电路控制太阳能电池板，同时发出指令控制充电管理电路使得太阳能电池板的输出电压经过DC-DC电路、A/D采样电路和保护电路获取蓄电池匹配的输入电压，实现对蓄电池充电；若蓄电池为满电状态，则控制器断开充电管理电路，对蓄电池不进行充电；保护电路包括过压电路和过流电路，检测到充电电流或电压过大，则断开充电管理电路，保护蓄电池。利用太阳能电池对蓄电池进行充电管理，环保节能，且实现汽车电源供电稳定，保证正常启动和应急启动。

实施例2

基于实施例1，充电管理电路还包括稳压电路，稳压电路输入端连接保护电路输出端，其输出端连接蓄电池，稳压电路包括迟滞比较器，迟滞比较器包括运放U1、电阻R11、电阻R12、电阻R13、稳压管D1，运放U1型号为LM358，所述迟滞比较器的电路连接如下：运放U1反相输入端连接电压输入端，输出端连接电阻R13后至正相输入端，正相输入端连接电阻R12后连接稳压管D1，稳压管D1接地，正电源端连接VCC，还连接电阻R11后连接稳压管D1，负电源端接地。稳压电路采用迟滞比较器，对于输入信号在门限值附近有抖动的情况下保证输出电平的稳定性，抗干扰性强，可免除电路寄生耦合产生的自激振荡，保证太阳能电池给汽车蓄电池充电的稳定性和可靠性。

实施例3

基于实施例1，充电控制电路包括隔离电路和磁保持继电器，隔离电路一端连接控制器，其另一端还连接磁保持继电器一端，磁保持继电器另一端连接太阳能电池板。隔离电路包括负反馈单元和调节单元，隔离电路输入端、负反馈单元和隔离电路输出端顺次电性连接，负反馈单元还连接调节单元。磁保持继电器采用的型号为：AS608K-A；隔离电路的具体电路连接为：负反馈单元包括运放N1、运放N2、光耦合器V1、光耦合器V2、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1，调节单元包括可调电阻R4，其电路连接如下：输入电压Ui经过电阻R1连接运放N1反相输入端，运放N1反相输入端还连接电容C1后连接运放N1输出端，运放N1正相输入端连接电阻R2后连接输出电压U1，其正相输入端还连接光耦合器V1一接口，光耦合器V1二接口接地，光耦合器V1三接口连接光耦合器V2四接口，光耦合器V1四接口接地，运放N1输出端还经由电阻R3连接光耦合器V2三接口，光耦合器V2二接口接地，光耦合器V2一接口连接可调电阻R4后连接输出电压U2，光耦合器V2一接口还连接运放N2正相输入端，运放N2反相输入端连接运放N2输出端，运放N2输出端还连接输入电压Ui；输入电压Ui连接控制器的P1.0引脚，输出电压U1、U2分别连接磁保持继电器；运放N1、运放N2、光耦合器V1、光耦合器V2组成电流串联负反馈电路，输入信号加至运放N1的反相端，运放N1的输出电流同时加到两个光耦合器V1、光耦合器V2，经光耦合器V2耦合的信号经过运放N2跟随缓冲隔离后输出，提高了电路负载能力，经光耦合器V1耦合的信号连接运放N1的同相输入端，形成负反馈，电容C1防止运放的自激振荡，隔离电路的光耦合器采用同型号的光耦合器输入端串联，形成差分负反馈，补偿光耦的非线性电流传输系数，光耦合器V1、光耦合器V2采用的型号为TLP521-2，运放N1、运放N2采用LM358，型号确定的器件，连接关系确定，因此充电控制电路的电路连接是清楚的，本领域技术人员根据型号即可获得对应的电路连接图；当调节电阻R4等于电阻R2时，根据运放特性可得出，输入电压Ui和输出电压U1、输出电压U2相等，实现电气隔离。磁保持继电器通过铜排固定安装，铜排按用电安全规范设计，可负荷10A的电流，通过隔离电路进行电气隔离，通过磁保持继电器控制太阳能电池板的开关，增加负荷能力，避免超负荷带来的安全事故，保证控制的稳定性和可靠性，进一步促进保证汽车供电的稳定性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。