[发明专利]一种汽车启动电源

说明书

技术领域

本发明特别涉及一种汽车启动电源。

背景技术

汽车启动电源属于特种用途的移动电源，当使用外部电路为汽车启动电源的储能模块充电时，若电流过大，不但会造成电池和电路板的损坏，还容易造成电池的爆炸，因此，有必要设计一种安全性更高的汽车启动电源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车启动电源，该汽车启动电源采用采用超级电容作为储能模块，安全可靠性高。

发明的技术解决方案如下：

一种汽车启动电源，包括主控电路、充电输入接口、稳压电路、升压电路、储能模块和输出电路；

充电输入接口经稳压电路为主控电路供电；

充电输入接口经升压电路为储能模块充电；升压电路受控于主控电路；

输出电路包括输出接口和受控于主控电路的继电器；储能模块通过继电器与输出接口相连；

所述的储能模块为基于超级电容的储能模块。

所述的汽车启动电源还包括预充电控制开关电路和主充电控制开关电路；充电输入接口经预充电控制开关电路接储能模块；充电输入接口经主充电控制开关电路接升压电路。

所述的汽车启动电源还包括与主控电路相连的指示灯电路和照明灯电路。

所述的汽车启动电源还包括与主控电路相连的过压保护电路、过流保护电路和过温保护电路中的至少一种。

充电输入接口为汽车电瓶取电接口、USB充电接口、干电池充电接口和汽车点烟器接口中的至少一种。

所述的主控电路采用具有A/D转换器的MCU。

所述的储能模块包括多个串联的超级电容，超级电容的个数为2-10个。

升压电路采用FP5139型集成芯片。

干电池充电接口连接有干电池仓，干电池仓中能容纳3～5节1.5V的干电池。

汽车启动电源还包括与主控电路相连的反电压保护电路。

3个控制端：CTL-CHG、CTL-INA和CTL-INB来自MCU的控制输出端，具体来说，电路工作原理如下：

CTL-INA：高电平时，经过Q3，CTL-A得到低电平，导致Q14导通，外部电压直接经人电子对储能模块充电；此为充电的第一阶段；

CTL-INB：高电平时，经过Q7后CTL-B得到低电平，从而Q8导通，外部电压接通U9；

CTL-CHG：高电平时，经Q12后，在EN-19V得到低电平，U9d的CTL端电位被拉低，U9进入正常工作模式，输出恒压给储能模块充电。

CTL-CHG高电平时，要求CTL-INA处于低电平，采用交替工作模式。

有益效果：

本发明的汽车启动电源具有以下特点：

(1)采用一个超级电容或多个串联的超级电容作为储能模块；

采用基于超级电容的移动电源的储能电路，完全不同于采用锂离子电池的储能模块，采用超级电容安全性高，没有爆炸的风险，且使用寿命长；基于超级电容的移动电源的储能电路具有以下特点：

(a)充电速度快，充电10秒～10分钟可达到其额定容量的95％以上；

(b)循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1～50万次，没有“记忆效应”；

(c)大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90％；

(d)功率密度高，可达300W/KG～5000W/KG，相当于电池的5～10倍；

(e)产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源；

(f)充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护；

(g)超低温特性好，温度范围宽-40℃～+70℃；

(h)检测方便，剩余电量可直接读出；

总而言之，这种移动电源的储能电路的突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽，且安全性高。

(2)采用多种可选的接口为储能模块充电；

充电输入接口配置有汽车电瓶取电接口、USB充电接口、干电池充电接口和汽车点烟器接口；灵活性强，实用性强。

(3)采用带A/D转换器的MCU作为主控电路芯片对整个充电过程进行控制，结构紧凑，能显著简化电路设计；

(4)具有双色指示灯和照明灯；

(5)通过预充电控制开关电路和主充电控制开关电路控制充电进程；

(6)具有过流保护、过压保护、温度保护和电压反接保护功能。