[实用新型]一种三元锂电池汽车应急启动电源有效
申请/专利权人：
公开/公告号：CNU
发明/设计人：
公开/公告日：
主分类号：
搜索关键词：
【说明书】：
技术领域本实用新型涉及动力锂电池，特别涉及汽车应急启动电源。 背景技术汽车应急启动电源用于在极端条件下的汽车启动，例如低温启动。在短时间内提供大电流，从而启动汽车。在极端条件下，瞬间堵转电流可达1500A以上，属于典型的短时间大电流放电情况。 市场上汽车应急启动电源(Jump-starter)产品多年来绝大多数是用铅酸电池制造的。铅酸电池在制造、使用、回收过程中可能造成严重的环境污染；且应急启动电源属于低温环境下使用的非常用设备，闲置时间长。铅酸电池中的铅容易发生氧化，造成电池无法正常工作。现有技术中有用大倍率磷酸铁锂电池制造的汽车应急启动电源，然而大倍率磷酸铁锂电池价格太高，市场接受程度低。 大倍率三元锂电池与铅酸电池价格相差不大，在成本上属于容易被市场接受的范围。但现有技术中没有采用三元锂电池制作应急启动电源，这是因为现有标准的汽车内用电器额定电压为12V，不得大于14.4V，否则容易造成用电器烧毁，不得小于7.2V，否则无法形成有效供电。单节大倍率三元锂电池在充满后的电压为4.2V，四串三元锂电池组充电电压要达到4.2V×4＝16.8V，电压太高。12V汽车启动后发电机将给电瓶充电，充电电压可以达到14.4V。而三串三元锂电池组充电电压必须小于等于4.2V×3＝12.6V，12V汽车启动后发电机的14.4V充电电压，可以给三串三元锂电池组过压充电，造成电池过热，甚至引发燃烧。因此，在放电回路中必须串联单向导通的二极管。12V汽车启动时启动电压必须大于7.2V。加上串联的单向导通二极管的0.6V电压，7.2V+0.6V＝7.8V。三串三元锂电池组中单节电池大倍率放电的中后期电压将小于7.8V／3＝2.6V，电池储存电能将无法进行有效地放电。因此无论是采取三串还是四串三元锂电池组都难以符合 12V汽车应用的要求。另外，三元锂电池的特性是在过压充电、大电流放电时，容易发生过热，且三元锂电池相比传统铅酸电池体积较小，热容量小，更容易发生高温事故，严重时可能引发火灾，造成财产和人员损失。 克服上述技术问题，实现采用三元锂电池制作汽车应急启动电源的技术目标，属于该领域技术人员一直可望解决但始终未能获得成功的技术难题。 发明内容为了解决上述技术问题，本实用新型中披露了一种三元锂电池汽车应急启动电源，本实用新型的技术方案是这样实施的： 一种三元锂电池汽车应急启动电源，包括：三串三元锂电池组模块；四串三元锂电池组模块，所述四串三元锂电池组模块与恒流恒压模块串联后与所述三串三元锂电池组模块并联；负载端接头，所述负载端接头连接外部负载，所述负载端接头连接至放电继电器和所述三串三元锂电池；单向自恢复保险丝模块，包括若干个并联的单向自恢复保险丝，所述单向自恢复保险丝包括串联的二极管与PTC热敏电阻，所述单向自恢复保险丝模块连接至所述放电继电器和所述三串三元锂电池组模块；恒流恒压模块，所述恒流恒压模块连接至所述四串三元锂电池组模块和所述三串三元锂电池组模块；放电继电器；和放电管理模块，所述放电管理模块包括单片机和放电开关，所述放电管理模块连接并控制所述恒流恒压模块、所述放电继电器；其中，所述PTC热敏电阻与所述二极管热接触。 更进一步地，所述恒流恒压模块具体为13V。 更进一步地，所述单向自恢复保险丝模块中的并联的单向自恢复保险丝数量为20～80个。 实施本实用新型的技术方案可解决现有技术中无法用三元锂电池制作汽车应急启动电源的技术问题；实施本实用新型的技术方案，通过设置两组三元锂电池电池组、设置与二极管热接触的PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)，可实现防止三元锂电池反向充电，过电流放电和电池过热，保证系统安全的技术效果。 附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本实用新型的一种具体实施方式的三元锂电池汽车应急启动电源结构示意图。 在上述附图中，各图号标记分别表示： 1-三串三元锂电池组模块； 2-四串三元锂电池组模块； 3-负载端接头； 4-单向自恢复保险丝模块，41-单向自恢复保险丝，42-二极管，43-PTC热敏电阻； 5-恒流恒压模块； 6-放电管理模块，61-单片机，62-放电开关； 7-放电继电器。 具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 在本实用新型的一种具体实施方式中，一种三元锂电池汽车应急启动电源，如图1所示，包括：三串三元锂电池组模块1；四串三元锂电池组模块2；负载端接头3；单向自恢复保险丝模块4，包括若干个并联的单向自恢复保险丝41，所述单向自恢复保险丝包括串联的二极管42与PTC热敏电阻43；恒流恒压模块 5，所述恒流恒压模块5连接至所述四串三元锂电池组模块2；放电继电器7；和放电管理模块6，所述放电管理模块6包括单片机61和放电开关62，所述放电管理模块6连接并控制所述恒流恒压模块5、所述放电继电器7；其中，所述PTC热敏电阻43与所述二极管42热接触。 在该具体实施方式中，所述三元锂电池汽车应急启动电源的工作原理如下：一、连接所述负载端接头3，启动所述放电开关62，所述放电继电器7被控制吸合导通，如果所连接的外部电瓶的电压大于所述三串三元锂电池组模块1的电压，所述单向自恢复保险丝41中的所述二极管42反向阻断给所述三串三元锂电池组模块1充电。二，当电机启动消耗电流，所述三串三元锂电池组模块1的电压开始下降，所述放电管理模块6控制所述恒流恒压模块5启动，所述四串三元锂电池组模块2给所述三串三元锂电池组模块1充电。三，每次电机启动时间被所述放电管理模块6控制为小于等于5秒钟，然后等待2分钟，此时所述四串三元锂电池组模块2持续为所述三串三元锂电池组模块1充电。四，当电机堵转大于2秒钟，所述二极管42持续通过大电流并大量发热，由于所述二极管42与所述PTC热敏电阻43热接触，所述PTC热敏电阻43被加热，并变成高阻态模式，从而降低电流，实现安全保护作用。五，为了避免操作者在连接方向上的操作失误，当所述负载端接头3上意外施加反向12V、反向24V或正向24V等异常电压时，所述放电继电器7不吸合。六，当所述放电继电器7失效、节点短路、同时所述负载端接头意外施加反向12V、反向24V时，所述单向自恢复保险丝41中的PTC热敏电阻43在所述二极管42的加热下，在1秒内将变成高阻态；或者，当所述放电继电器7失效、节点短路、同时负载端意外施加正向24V，所述单向自恢复保险丝41中的二极管42反向阻断给所述三串三元锂电池组模块1充电。该具体实施方式中，综合考虑了以上的多种异常情况，提高系统的安全性，保证所述三元锂电池能够在工作中正常工作并应对多种意外的情况。
友情链接：交换友情链接需要网站权重大于3，网站收录10W以上，如符合条件，请联系QQ：。
行业网站：相关推荐：
400-周一至周五 9:00-18:00
服务热线：400-投诉建议：022-
扫一扫，微信关注高智网
高智&让创新无法想象2000万件&专利数据查看： 回复：2
唐100确定用三元锂，比亚迪背叛了原来的自己？
您好，精华帖至少要有15张图片，文字不少200个字！并且是原创内容，布局合理。
楼主 电梯直达 楼
相信很多关注比亚迪混合动力汽车的朋友都会发现，2017年比亚迪在新能源汽车目录上发布了4款插电式混合动力汽车。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&唐100细心的网友发现他们的动力电池全部从磷酸铁锂更换成为三元锂电池，这让好多车友感到迷惑不解，一直以宣传磷酸铁锂安全为卖点的比亚迪为什么会选择三元锂电池？他安全吗？耐用度可靠吗？他会让汽车跑的更远吗？就这个问题我们今天就分析一下，首先我们列出两种材料的优缺点：磷酸铁锂电池优点：磷酸铁锂电池至少具有以下五大优点：更高的安全性、更长的使用寿命、不含任何重金属和稀有金属（原材料成本低）、支持快速充电、工作温度范围广。缺点：磷酸铁锂存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低；材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&磷酸铁锂电池放电区间图三元正极材料的锂电池1.优点：电压平台高，三元材料的电压平台明显比磷酸铁锂高，高线可以达到4.2伏，放电平台可以达到3.6或者3.7伏、低温性能好、一致性好，生产工艺成熟，一致性要好于磷酸铁锂。随着工艺提升现在三元材料锂电池提供功率甚至大于磷酸铁锂。2.缺点：安全性差(三元锂电池短路、高温后释放氧气极容易燃烧)、寿命差、耐高温性差。三元电池放电区间图经过以上分析对比，各位可以发现，当前比亚迪磷酸铁锂插电车型电池方面主要问题集中在：电池不均衡、低温放电性能下降、电池导致车重量上升。随着近几年三元锂电池技术进步突破，我们来分析一下插电式混合动力汽车使用三元电池的可行性。1.大家关心的第一是安全问题：根据三元锂材料容易热解的特性，厂商在过充保护（OVP）、过放保护（UVP）、过温保护（OTP）、过流保护（OCP），比亚迪在这几个环节上都会下不少的功夫。2.寿命问题：三元电池过去大家了解到跟手机循环寿命差不多，大概300-500次循环，电池容量就会下降到80%以下甚至更低。但是随着正极材料改进，以及BMS更加智能化的控制放电区间（20%-80%之间循环）成功的把三元锂电池寿命周期提升到1800次后剩余容量高于80%（详情可以参考特斯拉电动汽车30万公里后电池容量还保持90%以上，这不是三元电池多么牛，而是BMS系统精确控制充放电区间，让电池保持最佳的状态充放电来延长寿命）。我相信比亚迪也会采取类似的BMS策略。3.一致性的问题：好多磷酸铁锂车友都会遇到充满跳电导致续航力下降，究其根源就是电池组每个单元放电不一致，时间久了，导致容量有大有小，小的每次第一个没电、第一个充满，反复的触发BMS停止充电信号，导致整个电池组充不满，而三元锂电池很少有这种情况。主要是因为三元电池生产工艺成熟，产品一致性非常高。而且三元电池不会有磷酸铁锂所谓的虚电区间——也就是3.4V以上以及3.2V以下这2段，电压攀升下降很快，但是容量占比很小，这就是很多车友发现电池怎么开始10%不经用，后面40%也不经用的原因。在三元上这种现象几乎没有。4.续航力提升问题：相信大家都看见无论是唐100还是秦100，在体积没有明显变化的前提下续航力提升了20公里，这就是三元电池优点（甚至秦100车型把电池能安排到底盘下面，留出了宝贵的尾箱空间），这就是在同样体积下三元电池比磷酸铁锂能量密度提高30%-50%的优点（磷酸铁锂能量密度提升基本到达极限，而三元电池远远没有抵达所谓的材料极限，提升空间还有很大）。5.低温续航力问题：铁锂的低温性能是硬伤。举例，江浙地区，在冬天0-5度的气温下，铁锂的表现大约是夏天的75%左右，大功率充放电条件下，甚至会更低。三元类的电池在同样气温下，大约是夏天的90%左右，有下降，但还不太明显。更靠北方的地区，下降的会更多一点。（我国南极科考队使用的都是三元锂电池，参杂了大量的锰来提高低温性能，在零下-40°酷寒下正常充放电工作）三元电池低温特性示意图相信车友通过以上分析内容可以打消比亚迪为什么使用三元锂电池作为以后插电式混合动力汽车上的应用，我们相信，比以亚迪在电池领域的研发能力，比亚迪三元锂电池，在安全上、一致性上、寿命上、都会到达更高的高度。希望这篇文章能让心中有疑虑，或者对三元电池不了解的朋友们有一定帮助。
申请精华帖
您的申请已经提交，请耐心等待审核
1、审核通常是1-3个工作日
2、审核结果我们会通过系统消息给您答复
申请精华帖
您已经超过申请限制，不可再申请
您的申请连续三次被驳回，已经无法再申请精华帖，谢谢你对我们的支持！如有疑问，可以
申请精华帖
您有发现精华的慧眼，赞一个！
1、我们会在1-3个工作日内完成审核
申请精华帖
此贴已经申请精华中，谢谢您的支持！
1、我们会在1-3个工作日内完成审核
申请精华帖
您好，该帖子经过审核后，发现内容不符合精华要求，无法申请成为精华，谢谢你的支持！
申请精华帖
抱歉，帖子还没达到精华标准
精华帖至少要有15张图片，文字不少于200个字！您的帖子未达到要求，不能申请精华。
相信在电池领域的研发能力，比亚迪三元锂电池，在安全上、一致性上、寿命上、都会到达更高的高度
您需要登录后才可以发帖
比亚迪G5更多相关问题