一种汽车启动电源制造技术

本发明专利技术公开了一种汽车启动电源，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。该汽车启动电源采用超级电容作为储能模块，安全可靠性高。

Automobile starting power supply

The invention discloses an automobile starting power, including the main control circuit, charging input interface, voltage regulator circuit, boosting circuit, energy storage module and an output circuit; the charging input interface through a voltage stabilizing circuit control circuit of power supply; the charging input interface via a step-up circuit for charging electric energy storage module; boost circuit controlled by the main control circuit; the output circuit comprises an output interface and controlled by the main control circuit of the relay; the storage module is connected with the output interface of the relay through; the energy storage module for super capacitor energy storage module based on. The starting power of the automobile adopts super capacitor as the energy storage module, which has high safety and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车启动电源
本专利技术特别涉及一种汽车启动电源。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。专利技术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：本专利技术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。另外，采用外部控制端与升压保护芯片结合实现充电控制，能实现充电的完全可控，安全可靠性高；用于移动电源的双输入供电电路，采用2个电源输入端，一个接汽车电池(如通过点烟器接口接电池)，一个接干电池组，特别适合车载使用，无线交流电即可为移动电源的储能模块充电。另外，采用BAT54CW型肖特基势垒二极管，正向压降低(由于肖特基势垒高度低于PN结势垒高度，故其正向导通门限电压和正向压降都比PN结二极管低(约低0.2V))，由于SBD(肖特基势垒二极管)是一种多数载流子导电器件，不存在少数载流子寿命和反向恢复问题。SBD的反向恢复时间只是肖特基势垒电容的充、放电时间，完全不同于PN结二极管的反向恢复时间。由于SBD的反向恢复电荷非常少，故开关速度非常快，开关损耗也特别小，尤其适合于高频应用。SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流。更进一步，稳压器采用的ME6119A33PG型稳压器为输入电压可调的高手LDO稳压器(400mAAdjustableVoltageHighSpeedLDORegulators)，输出电压精确，输入电压范围为2.5～18V；应用在此处特别适合，不但可以通过升压电路为储能模块充电，还能作为基准电压用于温度检测电路中。因此，这种用于移动电源的双输入供电电路能兼容性宽范围的输入电压，应用广泛，且无需交流电即可充电，电路工作稳定，实用性强。LED驱动电路，采用开关器件(MOS管)控制LED照明灯的开启和关闭，耗能小，采用紧凑型的双色LED灯作为红绿指示灯，结构紧凑，占用空间小，另外，供电电路能提供稳定的3.3V直流电压，能保证LED灯稳定工作，发光均匀，避免光的明暗变化和闪烁。因此，这种LED驱动电路电路简洁，所用元件少，易于控制。继电器驱动电路，采用2个并行的驱动模块驱动继电器，可靠性高，安全性高，另外，且每一驱动模块也具有2个N-MOS管，即采用冗余设计，切换时时滞小，即使一个开关器件损坏，仍然可以正常工作，因而可靠性高，能保障汽车启动电源的正常放电。启动电源的检测电路，采用多输入通道的A/D转换器对多路电压信号进行检测，还能实现温度监控以便后续实现过热保护，加之集成度高，电路简洁，易于实施，检测精度高，能为汽车启动电源的安全工作提供技术上的保障。综上所述，这种启动电源功能完善，集成度高，安全性高，适合推广实施。附图说明图1为汽车启动电源的电原理框图；图2为汽车启动电源的升压电路部分的原理图；图3为USB插口部分的电路原理图；图4为控制端CTL-CHG、CTL-INA和CTL-INB部分的原理图。图5为用于移动电源的双输入供电电路的电路原理图；图6为移动电源的储能电路的原理图；图7为LED驱动电路的原理图。图8为用于移动电源的继电器驱动电路的电路原理图；图9为检测支路的原理图；图10为A/D转换器的原理图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于一下具体实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。实施例1：如图1，一种汽车启动电源，包括主控电路、充电输入接口、稳压电路、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车启动电源，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种汽车启动电源，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的汽车启动电源，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的汽车启动电源，其特征在于，还包括与主控电路相连的指示灯电路和照明灯电路。4.根据权利要求1所述的汽车启动电源，其特征在于，还包括与主控电路相连的过压保护电路、过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳开，
申请(专利权)人：湖南电将军新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43