專利名稱：內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)的磷酸亞鐵鋰啟動(dòng)電源。
背景技術(shù)：
[0002]現(xiàn)有的大多數(shù)汽車仍采用鉛酸電池作為汽車啟動(dòng)電源，鉛酸電池是用一種高污染和具有毒性的金屬鉛作為主要原材料制成的電池。鉛酸電池具有循環(huán)壽命低(約300-500 次)、污染嚴(yán)重、需要維護(hù)、充放電效率低和自放電高的缺點(diǎn)，電池在內(nèi)燃機(jī)上安裝幾個(gè)月不使用就會(huì)虧電，造成內(nèi)燃機(jī)無法啟動(dòng)，從而需要將電池取下補(bǔ)電或更換新電池。[0003]眾所周知，鋰電池在能量密度、比能量、記憶效果、充放電循環(huán)壽命以及環(huán)保等方面，均有著其它電池?zé)o可比擬的優(yōu)勢，應(yīng)用鋰電池制成的便攜式產(chǎn)品，重量輕、體積小、使用壽命長，特別是對環(huán)境沒有污染，因此受到了人們的廣泛重視。磷酸亞鐵鋰電池作為一種新型環(huán)保，高效、瞬間能大電流放電的動(dòng)力電池，其獨(dú)特的性能逐漸被市場接受，越來越多的汽車開始使用磷酸亞鐵鋰電池作為啟動(dòng)電池。[0004]使用磷酸亞鐵鋰電池作為啟動(dòng)電源，需要解決鋰電池高功率密度放電問題，以及鋰電池過充電、過放電和均衡管理的問題。一個(gè)2. 5kff的內(nèi)燃機(jī)在啟動(dòng)的IS 2S的時(shí)間內(nèi)需要提供12V電流峰值接近1000A，而現(xiàn)有的鋰電池管理系統(tǒng)則無法滿足其需求。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的在于，提出一種內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其具有較高的啟動(dòng)效率，充放電系統(tǒng)能量消耗較低，可以達(dá)到節(jié)油和環(huán)保的目的。[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其包括外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的電池組及伸出于外殼設(shè)置的正負(fù)接線柱，所述外殼內(nèi)還設(shè)有電池保護(hù)模塊、導(dǎo)電片及連接端子；所述電池組由不少于四串的功率型磷酸亞鐵鋰電芯組成，電池保護(hù)模塊通過導(dǎo)電片與該電池組電性連接，該電池保護(hù)模塊還通過連接端子與單個(gè)電芯相連接。[0007]其中，所述外殼包括上殼及下殼，該上、下殼采用ABS、PC或PP防火材料注塑而成。[0008]所述上、下殼之間可以通過超聲焊接、熱板焊接或螺釘固定。[0009]本實(shí)用新型的正負(fù)接線柱通過注塑嵌入上殼內(nèi)，該正負(fù)接線柱一端伸出于上殼設(shè)置，其另一端設(shè)于外殼內(nèi)且分別與電池組的正負(fù)極相連接。[0010]進(jìn)一步地,所述外殼上與正負(fù)接線柱相對應(yīng)處分別設(shè)有一正、負(fù)極標(biāo)志，該正、負(fù)極標(biāo)志采用環(huán)氧樹脂材料澆灌而成。[0011]本實(shí)用新型中，所述導(dǎo)電片設(shè)有防止電池電流過載二次保護(hù)的過載保護(hù)器。[0012]再者，本實(shí)用新型的電池保護(hù)模塊內(nèi)包括有控制芯片、分別與該控制芯片電性連接的數(shù)據(jù)采集接口、開關(guān)元件、電流選擇開關(guān)、時(shí)間`調(diào)節(jié)元件及平衡控制模塊。[0013]具體的，所述所述控制芯片包括IC芯片或者M(jìn)CU，該控制芯片可以采用日本精工或美上美的電池保護(hù)IC芯片或MCU。[0014]此外，所述IC芯片或MCU分別與一時(shí)間調(diào)節(jié)元件、兩組開關(guān)元件及一電流選擇開關(guān)電性連接，該時(shí)間調(diào)節(jié)元件、兩組開關(guān)元件及電流選擇開關(guān)電性連接后通過一電流檢測電阻與電源輸出負(fù)極端電性連接。[0015]所述時(shí)間調(diào)節(jié)元件可以為一可變電容，兩組開關(guān)元件內(nèi)包括相互并聯(lián)連接的一放電開關(guān)及一充電開關(guān)。[0016]本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其使用磷酸亞鐵鋰高功率長壽命電芯結(jié)合電池保護(hù)模塊，循環(huán)壽命超過3000次循環(huán)，其電池的瞬間放電電流可達(dá)100C以上，電池充放電效率達(dá)98%以上，且電池充滿電后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉不存在浮充耗電的問題；此外，其電池具有更好的溫度適應(yīng)性和約3%每月的自放電率，可以保證電池具有更高的啟動(dòng)效率和充放電系統(tǒng)較低的能量消耗，從而達(dá)到節(jié)油和環(huán)保的目的。
[0017]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0018]圖1為本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源一種具體實(shí)施例的外部結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖2為圖1中內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源一種具體實(shí)施例的局部剖視示意圖；[0020]圖3為本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源一種具體實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖4為本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源一種具體實(shí)施例的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
[0022]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。[0023]如圖1-3所示，本實(shí)用新型提供一種內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其包括外殼10、設(shè)于外殼 10內(nèi)的電池組20及伸出于外殼10設(shè)置的正負(fù)接線柱30、40，所述外殼10內(nèi)還設(shè)有電池保護(hù)模塊50、導(dǎo)電片52及連接端子54 ;所述電池組20由不少于四串的功率型磷酸亞鐵鋰電芯組成，電池保護(hù)模塊50通過導(dǎo)電片52與該電池組20電性連接，該電池保護(hù)模塊50還通過連接端子54與單個(gè)電芯相連接。本實(shí)用新型使用磷酸亞鐵鋰高功率長壽命電芯，結(jié)合電池保護(hù)模塊50，具有超過3000次的循環(huán)壽命，且電池保護(hù)模塊50具有防止電池過放電、過充電、短路保護(hù)、限制電流調(diào)節(jié)及時(shí)間調(diào)節(jié)功能，使得本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源瞬間放電電流可達(dá)100C以上，電池充放電效率可達(dá)98%以上。[0024]本實(shí)用新型中，所述外殼10包括上殼12及下殼14，該上、下殼12、14均可以采用聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)或聚丙烯(PP)等防火材料注塑而成。作為本實(shí)用新型的選擇性實(shí)施例，該上、下殼12、14之間可以通過超聲焊接、熱板焊接或螺釘固定。本實(shí)用新型的這種外殼10設(shè)置方式，不僅結(jié)構(gòu)較為牢靠，且具有較佳的防火散熱性能，可以在一定程度上降低電 池使用時(shí)的安全隱患，提高安全性能。[0025]本實(shí)用新型的正負(fù)接線柱30、40通過注塑嵌入上殼12內(nèi)，該正負(fù)接線柱30、40 — 端伸出于上殼12設(shè)置,其另一端設(shè)于外殼12內(nèi)且分別與電池組20的正負(fù)極相連接。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的外殼10上與正負(fù)接線柱30、40相對應(yīng)處分別設(shè)有一正、負(fù)極標(biāo)志32、 42，該正、負(fù)極標(biāo)志32、42采用不同顏色的環(huán)氧樹脂材料澆灌而成。作為本實(shí)用新型的一種選擇性實(shí)施例，所述正極標(biāo)志32可以采用紅色的環(huán)氧樹脂，負(fù)極標(biāo)志42可以采用藍(lán)色的環(huán)氧樹脂澆灌以明確區(qū)分，這樣即可有效避免正負(fù)接線柱30、40接反的情況發(fā)生，可以在一定程度上對電池起到保護(hù)作用。[0026]特別的，本實(shí)用新型中的導(dǎo)電片52設(shè)有防止電池電流過載二次保護(hù)的過載保護(hù)器(未圖示)。該過載保護(hù)器的設(shè)置，使得導(dǎo)電片52具有防止電池電流過載二次保護(hù)的功能， 從而可以對電池組20起到一定的保護(hù)作用。[0027]如圖4所示，本實(shí)用新型的電池保護(hù)模塊50內(nèi)包括有控制芯片、分別與該控制芯片電性連接的數(shù)據(jù)采集接口、開關(guān)元件(未圖示)、電流選擇開關(guān)55、時(shí)間調(diào)節(jié)元件56及平衡控制模塊(未圖示)，數(shù)據(jù)采集接口實(shí)時(shí)采集電芯57電壓，控制芯片根據(jù)當(dāng)前電芯57的電壓，通過控制開關(guān)元件、電流選擇開關(guān)55、時(shí)間調(diào)節(jié)元件56及平衡控制模塊，以對電池組20 進(jìn)行充放電保護(hù)及均衡管理。在本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，所述電池組20內(nèi)包括四串功率型磷酸亞鐵鋰電芯57，該電池保護(hù)模塊50通過連接端子54與單個(gè)電芯57相連接，從而對電池組20內(nèi)的每一電芯57的充、放電進(jìn)行均衡管理，不僅可以保證內(nèi)燃機(jī)的高效啟動(dòng)，且可以延長該內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源的使用壽命，解決使用時(shí)的安全問題，當(dāng)電池充滿電后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，不存在浮充耗電的問題。本實(shí)用新型中，所述的控制芯片包括IC芯片或者M(jìn)CU58，該控制芯片可以采用日本精工或美上美的電池保護(hù)IC芯片或MCU。作為本實(shí)用新型的一種較佳實(shí)施例，該控制芯片可以選用日本精工的S-8211系列或S-8204系列的電池保護(hù)IC芯片，其反應(yīng)精度較高。其中，所述開關(guān)元件可以包括多個(gè)MOS管和/或繼電器，該多個(gè)MOS 管和/或繼電器并聯(lián)或串聯(lián)連接。作為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，該開關(guān)元件可以優(yōu)選高功率密度的MOS管和繼電器，例如可以選用O IOOkW的開關(guān)元件，該O IOOkW高功率密度的開關(guān)元件配合設(shè)于電池保護(hù)模塊50上的散熱模塊(未圖示)，可以保證內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)的短時(shí)間內(nèi)(IOmS-1OS)開關(guān)元件不會(huì)因溫度過高而燒毀，可以在很大程度上延長電池組20的使用壽命。由于本實(shí)用新型根據(jù)內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)的特點(diǎn)，使用高精度反應(yīng)的控制芯片、低阻值大功率開關(guān)元件及散熱模塊，可以使得該電池保護(hù)模塊50能夠承受約5秒左右的高功率密度，保證內(nèi)燃機(jī)高效啟動(dòng)。[0028]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型電池保護(hù)模塊50中的IC芯片或MCU58分別與一時(shí)間調(diào)節(jié)元件56、兩組開關(guān)元件及一電流選擇開關(guān)55電性連接，該時(shí)間調(diào)節(jié)元件56、兩組開關(guān)元件及電流選擇開關(guān)55電性連接后通過一電流檢測電阻R與負(fù)接線柱40電性連接。在本實(shí)用新型具體實(shí)施例中，所述時(shí)間調(diào)節(jié)元件56可以為一可變電容，兩組開關(guān)元件內(nèi)包括相互并聯(lián)連接的一放電開關(guān)Ql及一充電開關(guān)Q2。電池保護(hù)模塊50通過電流選擇開關(guān)55可以調(diào)節(jié)允許通過的電流大小，電池保護(hù)模塊50通過該時(shí)間調(diào)節(jié)元件56可以調(diào)節(jié)允許的安全過載時(shí)間。如下表I所示，為現(xiàn)有技術(shù)的啟動(dòng)電池與本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源各種性能的比對表[0029]
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，包括外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的電池組及伸出于外殼設(shè)置的正負(fù)接線柱，其特征在于，所述外殼內(nèi)還設(shè)有電池保護(hù)模塊、導(dǎo)電片及連接端子；所述電池組由不少于四串的功率型磷酸亞鐵鋰電芯組成，電池保護(hù)模塊通過導(dǎo)電片與該電池組電性連接，該電池保護(hù)模塊還通過連接端子與單個(gè)電芯相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其特征在于，所述外殼包括上殼及下殼，該上、下殼采用ABS、PC或PP防火材料注塑而成。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其特征在于，所述上、下殼之間通過超聲焊接、熱板焊接或螺釘固定。
4.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其特征在于，所述正負(fù)接線柱通過注塑嵌入上殼內(nèi)，該正負(fù)接線柱一端伸出于上殼設(shè)置，其另一端設(shè)于外殼內(nèi)且分別與電池組的正負(fù)極相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其特征在于，所述外殼上與正負(fù)接線柱相對應(yīng)處分別設(shè)有一正、負(fù)極標(biāo)志，該正、負(fù)極標(biāo)志采用環(huán)氧樹脂材料澆灌而成。
6.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其特征在于，所述導(dǎo)電片設(shè)有防止電池電流過載二次保護(hù)的過載保護(hù)器。
7.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其特征在于，所述電池保護(hù)模塊內(nèi)包括有控制芯片、分別與該控制芯片電性連接的數(shù)據(jù)采集接口、開關(guān)元件、電流選擇開關(guān)、時(shí)間調(diào)節(jié)元件及平衡控制模塊。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其特征在于，所述所述控制芯片包括IC芯片或者M(jìn)CU，該控制芯片采用日本精工或美上美的電池保護(hù)IC芯片或MCU。
9.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其特征在于，所述IC芯片或MCU分別與一時(shí)間調(diào)節(jié)元件、兩組開關(guān)元件及一電流選擇開關(guān)電性連接，該時(shí)間調(diào)節(jié)元件、兩組開關(guān)元件及電流選擇開關(guān)電性連接后通過一電流檢測電阻與電源輸出負(fù)極端電性連接。
10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其特征在于，所述時(shí)間調(diào)節(jié)元件為一可變電容，兩組開關(guān)元件內(nèi)包括相互并聯(lián)連接的一放電開關(guān)及一充電開關(guān)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，其包括外殼、設(shè)于外殼內(nèi)的電池組及伸出于外殼設(shè)置的正負(fù)接線柱，所述外殼內(nèi)還設(shè)有電池保護(hù)模塊、導(dǎo)電片及連接端子；所述電池組由不少于四串的功率型磷酸亞鐵鋰電芯組成，電池保護(hù)模塊通過導(dǎo)電片與該電池組電性連接，該電池保護(hù)模塊還通過連接端子與單個(gè)電芯相連接。本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)電源，具有較高的啟動(dòng)效率，充放電系統(tǒng)能量消耗較低，可以達(dá)到節(jié)油和環(huán)保的目的。
文檔編號(hào)H01M2/04GK202871878SQ201220490200
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者李哲, 楊金林, 馮勇, 李恒洲, 吳吉強(qiáng) 申請人:重慶永通信息工程實(shí)業(yè)有限公司