| 专利名称： | 一种车载储电箱 | ||
| 专利名称(英文)： | A vehicle chu Dianxiang | ||
| 专利号： | CN201610264511.3 | 申请时间： | 20160426 |
| 公开号： | CN105790374A | 公开时间： | 20160720 |
| 申请人： | 广东志成冠军集团有限公司 | ||
| 申请地址： | 523000 广东省东莞市塘厦镇田心工业区广东志成冠军集团有限公司 | ||
| 发明人： | 李民英; 李署明; 张宇 | ||
| 分类号： | H02J7/00; H02J7/02; H02J7/35 | 主分类号： | H02J7/00 |
| 代理机构： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 邓猛烈; 胡彬 |
| 摘要： | 本发明公开了一种车载储电箱。该车载储电箱包括车充DC/DC模块和蓄能模块，所述车充DC/DC模块的一端与蓄能模块连接，另一端与汽车内部的电池烟插口连接；所述车充DC/DC模块具有双向变流功能，所述电池烟插口可通过所述车充DC/DC模块输出电能，在汽车启动过程中实现对所述蓄能模块的充电，所述蓄能模块可通过所述车充DC/DC模块输出电能给所述电池烟插口，给汽车启动电池及车内仪表供电。该储电箱的双向变流功能既能通过汽车获得电能，也能给车内负载电器和汽车的启动电池及车内仪表供电，使得汽车在熄火再启动时能快速启动汽车，同时给负载电器提供不间断的电能，避免了汽车不能正常点火启动及车内仪表电器短暂断电的情况。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a vehicle chu Dianxiang. The vehicle-mounted chu Dianxiang including che Chong DC/DC module and energy storage module, the one end of the module DC/DC states Che Chong with the energy storage module is connected, the other end of the battery of the automobile is connected with the interior of the smoke jack; the states Che Chong DC/DC module is provided with a two-way converting function, the battery smoke can output electric energy through states Che Chong DC/DC module, in the process of starting the vehicle to the energy storage module of the charging, the energy storage module can be through states Che Chong DC/DC module output electric energy to the battery smoke jack, the vehicle to start the automobile battery and power supply. The double chu Dianxiang to the current function can be through the vehicle to obtain electric energy and, also can give load in the vehicle and the vehicle for the startup of the automobile battery and power supply, so that the automobile can be the rapid start of the automobile, electric appliance to the load at the same time of providing uninterrupted electric energy, avoiding the automobile can not be normal ignition starting and in-car instrument of electrical short power-off. | ||
1.一种车载储电箱，其特征在于，包括车充DC/DC模块和蓄能模块，所 述车充DC/DC模块的一端与蓄能模块连接，另一端与汽车内部的电池烟插口 连接；所述车充DC/DC模块具有双向变流功能，所述电池烟插口可通过所述 车充DC/DC模块输出电能，在汽车启动过程中实现对所述蓄能模块的充电， 所述蓄能模块可通过所述车充DC/DC模块输出电能给所述电池烟插口，给汽 车启动电池及车内仪表供电。
2.根据权利要求1所述的储电箱，其特征在于，所述车充DC/DC模块的 电流流向的判断流程包括： 判断汽车是否启动，若否，关闭车充DC/DC模块； 若是，判断所述电池烟插口的电压是否大于等于13.9V，若是，所述车 充DC/DC模块以13.5V/10A的限流稳压输出向所述蓄能模块充电；若否，确 定所述储电箱有充足的电能并通过所述车充DC/DC模块以13.5V/10A的限流 稳压源输出到所述电池烟插口为汽车启动电池充电或向车内仪表供电。
3.根据权利要求1所述的储电箱，其特征在于，还包括交充AC/DC模块 和光充DC/DC模块，所述交充AC/DC模块、光充DC/DC模块分别与所述蓄能 模块的输入端连接； 所述交充AC/DC模块，通过单相或三相交流对所述蓄能模块进行充电； 所述光充DC/DC模块，通过外置太阳能电池板对所述蓄能模块进行充电。
4.根据权利要求1所述的储电箱，其特征在于，还包括DC/DC模块、DC/AC 模块，所述DC/DC模块的输入端、DC/AC模块的输入端分别与所述蓄能模块 的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的储电箱，其特征在于，所述DC/DC模块的输出 端与直流负载电器连接，所述直流负载电器包括行车记录仪、USB充电口、 GPS定位仪及防盗系统，所述蓄能模块通过所述DC/DC模块向所述直流负 载电器供电。
6.根据权利要求4所述的储电箱，其特征在于，所述DC/AC模块的输出 端与交流负载电器连接，所述交流负载电器包括笔记本电脑、微波炉、电风 扇及交流车充装置，所述蓄能模块通过所述DC/AC模块向所述交流负载电器 供电。
7.根据权利要求1所述的储电箱，其特征在于，所述蓄能模块包括电池 组和电池监测保护模块，所述电池监测保护模块用于对所述电池组的工作状 态进行监测保护。
8.根据权利要求7所述的储电箱，其特征在于，所述电池组为铅酸或 锂离子高能量密度电池。
9.根据权利要求4所述的储电箱，其特征在于，所述DC/DC模块的输 出规格包括12V/100A输出、12V/10A输出、5V/1AUSB输出、和5V/2AUSB 输出。
10.根据权利要求7所述的储电箱，其特征在于，所述电池组的数量 大于等于1。
1.一种车载储电箱，其特征在于，包括车充DC/DC模块和蓄能模块，所 述车充DC/DC模块的一端与蓄能模块连接，另一端与汽车内部的电池烟插口 连接；所述车充DC/DC模块具有双向变流功能，所述电池烟插口可通过所述 车充DC/DC模块输出电能，在汽车启动过程中实现对所述蓄能模块的充电， 所述蓄能模块可通过所述车充DC/DC模块输出电能给所述电池烟插口，给汽 车启动电池及车内仪表供电。
2.根据权利要求1所述的储电箱，其特征在于，所述车充DC/DC模块的 电流流向的判断流程包括： 判断汽车是否启动，若否，关闭车充DC/DC模块； 若是，判断所述电池烟插口的电压是否大于等于13.9V，若是，所述车 充DC/DC模块以13.5V/10A的限流稳压输出向所述蓄能模块充电；若否，确 定所述储电箱有充足的电能并通过所述车充DC/DC模块以13.5V/10A的限流 稳压源输出到所述电池烟插口为汽车启动电池充电或向车内仪表供电。
3.根据权利要求1所述的储电箱，其特征在于，还包括交充AC/DC模块 和光充DC/DC模块，所述交充AC/DC模块、光充DC/DC模块分别与所述蓄能 模块的输入端连接； 所述交充AC/DC模块，通过单相或三相交流对所述蓄能模块进行充电； 所述光充DC/DC模块，通过外置太阳能电池板对所述蓄能模块进行充电。
4.根据权利要求1所述的储电箱，其特征在于，还包括DC/DC模块、DC/AC 模块，所述DC/DC模块的输入端、DC/AC模块的输入端分别与所述蓄能模块 的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的储电箱，其特征在于，所述DC/DC模块的输出 端与直流负载电器连接，所述直流负载电器包括行车记录仪、USB充电口、 GPS定位仪及防盗系统，所述蓄能模块通过所述DC/DC模块向所述直流负 载电器供电。
6.根据权利要求4所述的储电箱，其特征在于，所述DC/AC模块的输出 端与交流负载电器连接，所述交流负载电器包括笔记本电脑、微波炉、电风 扇及交流车充装置，所述蓄能模块通过所述DC/AC模块向所述交流负载电器 供电。
7.根据权利要求1所述的储电箱，其特征在于，所述蓄能模块包括电池 组和电池监测保护模块，所述电池监测保护模块用于对所述电池组的工作状 态进行监测保护。
8.根据权利要求7所述的储电箱，其特征在于，所述电池组为铅酸或 锂离子高能量密度电池。
9.根据权利要求4所述的储电箱，其特征在于，所述DC/DC模块的输 出规格包括12V/100A输出、12V/10A输出、5V/1AUSB输出、和5V/2AUSB 输出。
10.根据权利要求7所述的储电箱，其特征在于，所述电池组的数量 大于等于1。
翻译：技术领域
本发明涉及汽车电子领域，尤其涉及一种车载储电箱。
背景技术
为了降低汽车因为拥堵或者在路口停止行进时的功耗，汽车的启停系统 可以自动控制汽车的发动机停止运转，此时，汽车内的仪表，音响和空调等 负载电器就需要车内启动电池提供的电能才能运转，长期耗用车内启动电 池，会导致电池过度放电，影响启动电池寿命，亏电严重时会导致启动电池 无法点火启动汽车。另外，在汽车重新启动时，需要启停系统控制汽车快速 启动。现有技术中，在汽车启动瞬间，为满足点火启动需要，会将车内负载 电器短暂与启动电池断开，而导致车内电器短时不能正常供电的情况。另外 一些需24小时长期工作的用电器(如汽车定位GPS、行车记录仪等智能设 备)，若长时间耗用车内的启动电池，也会导致亏电严重，极限条件下可能 导致汽车不能启动现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载储电箱，该储电箱的双向变流功能既能 通过汽车获得充电电能，也能给负载电器和汽车的启动电池及车内仪表供 电，使得汽车在熄火再启动时能快速启动汽车，同时给负载电器提供不间断 的充足电能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种车载储电箱，包括车充DC/DC模块和蓄能模块，所述车充DC/DC模 块的一端与蓄能模块连接，另一端与汽车内部的电池烟插口连接；所述车充 DC/DC模块具有双向变流功能，所述电池烟插口可通过所述车充DC/DC模块 输出电能，在汽车启动过程中实现对所述蓄能模块的充电，所述蓄能模块可 通过所述车充DC/DC模块输出电能给所述电池烟插口，给汽车启动电池及车 内仪表供电。
其中，所述车充DC/DC模块的电流流向的判断流程包括：
判断汽车是否启动，若否，关闭车充DC/DC模块；
若是，判断所述电池烟插口的电压是否大于等于13.9V，若是，所述车 充DC/DC模块以13.5V/10A的限流稳压输出向所述储电箱充电或向负载电器 供电；若否，确定所述储电箱有充足的电能并通过所述车充DC/DC模块以 13.5V/10A的限流稳压源输出到所述电池烟插口为汽车启动电池充电或向车 内仪表供电。
上述储电箱，还包括交充AC/DC模块和光充DC/DC模块，所述交充AC/DC 模块、光充DC/DC模块分别与所述蓄能模块的输入端连接；
所述交充AC/DC模块，通过单相或三相交流对所述蓄能模块进行充电， 用于独立于车载系统时的应急供电；
所述光充DC/DC模块，通过外置太阳能电池板对所述蓄能模块进行充电， 用于紧急条件下的充电。
上述储电箱，还包括DC/DC模块、DC/AC模块，所述DC/DC模块的输入 端、DC/AC模块的输入端分别与所述蓄能模块的输出端连接。
其中，所述DC/DC模块的输出端与直流负载连接，所述直流负载包括行 车记录仪、USB充电口、GPS定位仪及防盗系统，所述储电箱通过所述 DC/DC模块向所述直流负载供电。
其中，所述DC/AC模块的输出端与交流负载连接，所述交流负载包括笔 记本电脑、微波炉、电风扇及交流车充装置，所述储电箱通过所述DC/AC模 块向所述交流负载供电。
其中，所述蓄能模块包括电池组和电池监测保护模块，所述电池监测保 护模块用于对所述电池组的工作状态进行监测保护，以监测所述电池组的容 量、寿命、温度及过充情况。
其中，所述电池组为铅酸或锂离子高能量密度电池或其它类型的化学电 池，用于储存电能。所述电池组的数量大于等于1。
其中，所述DC/DC模块的输出规格包括12V/100A输出、12V/10A输出、 5V/1AUSB输出、5V/2AUSB输出等基它类型输出。12V/100A输出，用于启 动电池损坏条件下时，替代启动电池的紧急启动电源。12V/10A输出，用于 车内其它负载。5V/1A输出和5V/2A输出，用于手机以及平板的充电。
本发明的有益效果为：本发明提供一种车载储电箱。该车载储电箱包括 车充DC/DC模块和蓄能模块，所述车充DC/DC模块的一端与蓄能模块连接，另 一端与汽车内部的电池烟插口连接；所述车充DC/DC模块具有双向变流功能， 所述电池烟插口可通过所述车充DC/DC模块输出电能，在汽车启动过程中实 现对所述蓄能模块的充电，所述蓄能模块可通过所述车充DC/DC模块输出电 能给所述电池烟插口，给汽车启动电池及车内仪表供电。该储电箱的双向变 流功能既能通过汽车获得电能，也能给车内负载电器和汽车的启动电池及车 内仪表供电，使得汽车在熄火再启动时能快速启动汽车，同时给负载电器提 供不间断的充足电能，避免了因汽车熄火时车内电器对启动电池电能的过度 消耗，以致汽车不能正常点火启动的情况，也避免了因启动电池点火期间， 导致车内仪表电器短暂断电的情况。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种车载储电箱的车充DC/DC模块的内部组 成图。
图2是本发明实施例提供的汽车启动部分的电路原理示意图。
图3是本发明实施例提供的车充DC/DC模块的电流流向的判断流程图。
图4是本发明实施例提供的一种车载储电箱的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的一种车载储电箱中交充AC/DC模块的内部组 成图。
图6是本发明实施例提供的一种车载储电箱中光充DC/DC模块的内部组 成图。
图7是本发明实施例提供的DC/DC模块的结构示意图。
图8是本发明实施例提供的AC/DC模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本实施例提供一种车载储电箱，包括车充DC/DC模块和蓄能模块，所述 车充DC/DC模块的一端与蓄能模块连接，另一端与汽车内部的电池烟插口连 接；所述车充DC/DC模块具有双向变流功能，所述电池烟插口可通过所述车 充DC/DC模块输出电能，在汽车启动过程中实现对所述蓄能模块的充电，所 述蓄能模块可通过所述车充DC/DC模块输出电能给所述电池烟插口，给汽车 启动电池及车内仪表供电。
图1为车载储电箱中车充DC/DC模块的内部组成图，图2为汽车启动部 分的电路原理示意图。汽车烟插口通过车充DC/DC模块为车载储电箱中的蓄 能模块充电。汽车启动后，当汽车处于ON档位时，汽车启动电池给全车系 统用电器供电；当处于ACC档位时，汽车启动电池给汽车烟插口以及负载电 器供电；当处于START档位时，汽车启动电池与车内仪表供电断开，只给汽 车启动电机供电，此时仪表短时断电。汽车启动电机带动内燃机实现汽车发 动机的启动，点火成功后，汽车启动电机由内燃机带动旋转，变成一台发电 机，通过汽车调压充电器为启动电池提供充电电能，此时汽车处于ON档位， 全车恢复供电。
如图3所示，所述车充DC/DC模块的电流流向的判断流程包括：
判断汽车是否启动，若否，关闭车充DC/DC模块；
若是，判断所述电池烟插口的电压是否大于等于13.9V，若是，所述车 充DC/DC模块以13.5V/10A的限流稳压输出向所述蓄能模块充电或向负载电 器供电；若否，确定所述蓄能模块有充足的电能并通过所述车充DC/DC模块 以13.5V/10A的限流稳压源输出到所述电池烟插口为汽车启动电池或负载电 器供电。
本实施例中，13.5V/10A限流稳压输出,表示当电压低于13.5V时限流 10A输出，当电压大于等于13.5V时稳压输出；当烟口电压大于等于某一电 压值(如13.9V)时，说明汽车启动，汽车发动机为启动电池充电，且启动电 池处于充足状态。
本实施例中，当汽车启动电池充满电，即当电池烟插口电压大于等于某 一电压值(如13.9V)时，汽车烟插口通过DC/DC双向充电电路给储电箱中的 蓄能模块的电池组提供充电电能，同时也为车内的附件用电器供电，保证储 电箱中的蓄能模块的电池组在不使用时处于满电状态。
当汽车熄火后，一些负载电器使用电能，使汽车起动电池中的电能不够 用时，即汽车烟插口电压下降到某一电压值(如13.9V)以下时，车载供电系 统又通过DC/DC双向充电输出电能给烟插口，为汽车启动电池或一些负载电 器提供充电及用电电能，保证汽车能够正常启动以及负载电器正常工作。特 别适用于汽车等红绿灯，或等待乘客过程中，熄火条件下使用车内的部分电 气，在保证驾驶员舒适条件下，达到节能效果。
系统通过检测汽车烟插口的电压和电流来实现能量流向判断和控制，决 定DC/DC双向充电的充电方向；DC/DC双向充电也包含充电指示及保护部分； 且DC/DC双向充电的电流/电压可设定。
如图4所示，该车载储电箱，还包括交充AC/DC模块和光充DC/DC模块， 所述交充AC/DC模块、光充DC/DC模块分别与所述蓄能模块的输入端连接；
所述交充AC/DC模块，通过单相或三相交流对所述蓄能模块进行充电， 用于独立于车载系统时的应急供电；
所述光充DC/DC模块，通过外置太阳能电池板对所述蓄能模块进行充电， 用于紧急条件下的充电。
图5为车载储电箱中交充AC/DC模块的内部组成图。通过交流电源为车 载蓄能电池充电时，当交流输入后，通过功率因数校正及整流AC/DC、隔离 DC/DC充电、充电指示及保护部分给车载蓄能电池提供电能。其中隔离DC/DC 充电的电流可根据实际电池组的容量进行设定以满足不同容量电池需求。
图6为车载储电箱中光充DC/DC模块的内部组成图。通过太阳能电池板 为车载蓄能电池充电时，当太阳能电池板输入后，通过MPPT最大功率跟踪、 DC/DC充电、充电指示及保护部分给车载蓄能电池提供电能。其中DC/DC充 电的电流可根据实际电池组的容量进行设定以满足不同容量电池需求。
本实施例中，储电箱平时在汽车启动时通过汽车发动机为车载电池充 电，以保证储电箱电能充足，当独立使用时也可以通过交流电源为储电箱提 供充电电能，野外情况下，也可以通过放置于车顶或室外的太阳能电池箱为 储电箱提供电能。储电箱可接受光伏输入，为内置的储能电池提供充电，当 光伏逆变器使用，解决极端条件下的应急用电，既节能又环保。
如图7和图8所示，该车载储电箱，还包括DC/DC模块、DC/AC模块， 所述DC/DC模块的输入端、DC/AC模块的输入端分别与所述蓄能模块的输出 端连接。所述DC/DC模块的输出规格包括12V/100A输出、12V/10A输出、5V/1A USB输出、和5V/2AUSB输出。
所述DC/DC模块的输出端与直流负载电器连接，所述直流负载电器包括 行车记录仪、USB充电口、GPS定位仪及防盗系统，所述储电箱通过所 述DC/DC模块向所述直流负载电器供电。
所述DC/AC模块的输出端与交流负载电器连接，所述交流负载电器包括 笔记本电脑、微波炉、电风扇及交流车充装置，所述储电箱通过所述DC/AC 模块向所述交流负载电器供电。
车载储能电池通过容量检测及保护、DC/DC、有+12V/100A输出，+12V/10A 输出，+5V/1AUSB输出，+5V/2AUSB输出等，然后将这些输出给车载DC负 载电器提供电能。+12V/100A主要用于当汽车启动电池损坏或容量不足条件 下，汽车的应急启动功能；+12V/10A用于车内其它电器的用电，如行车记录 仪、防盗定位系统等；+5V/1A、+5V/2A主要为手机及平板电脑提供充电功能。
车载蓄能电池通过容量检测及保护、DC/AC，输出220VAC的交流输出， 然后将这些输出给交流负载电器提供电能。也可能电动汽车提供交流充电电 能，满足紧急条件下延长续航里程的需要。
本实施例中，储电箱可以独立于汽车启动电池为负载电器提供电能，能 提高启动电池的寿命，避免启动电池过度放电导致不能启动汽车的现象。
所述蓄能模块包括电池组和电池监测保护模块，所述电池监测保护模块 用于对所述电池组的工作状态进行监测保护，以监测所述电池组的容量、寿 命、温度及过充情况。
所述电池组为铅酸或锂离子高能量密度电池或其它类型的化学电池，用 于储存电能。所述电池组的数量大于等于1。
本实施例中，储电箱作为车载设备使用时，可放置于汽车的后备箱。
储电箱通过DC/DC转换模块，能提供+12V/100A以上的输出，可解决汽 车出现启动电池损坏时，对汽车进行间接启动，避免搭线启动。提高行车方 便。
储电箱可通过车充DC/DC模块，为汽车启动瞬间、熄火待速期间，保证 辅助用电器的电能供应，长时间等红绿灯时的汽车油耗，提高了用户的体验 感。
储电箱可使用交流为内置的储能电池提供充电，当移动应急电源使用。
储电箱具备220V/16A交流输出功能，在蓄电池容量足够大的情况下， 也可为电动汽车提供部分的充电电能，以实现储电箱中的蓄电池向电动汽车 内的蓄能电池实现能量转移，满足紧急条件下电动汽车的应急充电功能，延 长一定的续航里程，以备应急之需。
本实施例中，车载储电箱的双向变流功能既能通过汽车获得电能，也能 给车内负载电器和汽车的启动电池及车内仪表供电，使得汽车在熄火再启动 时能快速启动汽车，同时给负载电器提供不间断的电能，避免了因汽车熄火 时车内电器对启动电池电能的过度消耗，以致汽车不能正常点火启动的情 况，也避免了因启动电池点火期间，导致车内仪表短暂断电的情况。
本发明实施例中声明的具体电压电流数值，并不是固定不变的，是可 根据实际工作情况，以及汽车启动电池电压的高低、负载功率的大小、蓄能 模块功率的大小、汽车发电机功率的大小、烟插口的并接数量、线路的压降 等因素相关，可进行调整或修改，以满足不应用场合的需求。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释 本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此 处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的 其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
