超級電容器在內燃機上的應用的製作方法

2023-04-28 22:27:31

專利名稱：超級電容器在內燃機上的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種超級電容器在內燃機上的應用。屬於超級電容器技術領域。
背景技術：
超級電容器是一種將能量存儲在電極/電解質界面處的雙電層中的儲能儲能裝置，具有良好的大功率充放電性能、低溫性能和近乎無限的充放電循環性能。其工作溫度範圍寬，可以在-40℃-60℃正常工作。目前，超級電容器主要應用在小型脈衝高功率技術領域和動力汽車領域。
內燃機-無論是汽油機或是柴油機-起動時都須外界能源輸入帶動活塞運動，實現對油氣霧的點燃爆發而使引擎進入正常的運轉。這個外界能源現在通常是採用鉛酸蓄電池，由蓄電池帶動電動機來使內燃機實現初始運動的。鉛酸蓄電池雖然在各類電池中比較具有較好的大電流放電性能，但其比功率也僅只有超級電容器的1/10。而鉛酸蓄電池的低溫性能較差，在低溫下如-40℃時，其大電流輸出能力僅是常溫時的1/10。因而冬季低溫情況下內燃機發動成為一件困難的事情。在蓄電池饋電的情況下，鉛酸蓄電池也不能提供足夠大的功率使得內燃機起動。儘管近來有許多研究內燃機低溫起動技術，如低溫潤滑油添加劑，低溫起動油劑等，但均不能解決蓄電池出力不足的問題。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服內燃機在低溫以及蓄電池饋電或參數變壞時不能夠正常起動的缺陷。提供一種使用超級電容器來起動內燃機的應用技術。實現內燃機在低溫和蓄電池饋電的情況下可靠起動，降低油耗，提高經濟效益。
本發明的技術方案是一種經過串聯連接的超級電容器組與鉛酸蓄電池並聯，或者單獨使用超級電容器組作為內燃機的起動電源，特別在低溫條件下內燃機起動用。
將超級電容單體經過組合使之與車輛所用蓄電池相匹配，所組合的超級電容器組與鉛酸蓄電池並聯作為內燃機的複合起動電源，由超級電容器提供內燃機需要的瞬間大功率，保證了內燃機的正常起動，特別在低溫情況下的正常起動。超級電容組與原配置的蓄電池可以並聯，或與減小蓄電池的容量並聯，也可以單獨使用超級電容器取代原有蓄電池作為內燃機的起動電源。超級電容器組的電壓可以根據內燃機要求進行串並聯自由組合，形成內燃機所需要的電壓值，可以為8V、14V、28V、42V、56V等。
所適用的內燃機包括汽油內燃機和柴油內燃機，具體適用範圍有汽車、機車、坦克、輪船、飛機、工程機械等內燃機。
利用超級電容器的低溫性能和大功率性能，超級電容器作為內燃機的起動電源。使得內燃機旋轉加速度增加，確保了起動的可靠性，特別是在低溫以及蓄電池饋電或參數變差時效果更為明顯。由於超級電容器的使用可以減小蓄電池的工作負擔，延長了電池的服務壽命，特別是避免了大電流對於蓄電池的衝擊，即使在常溫下也可以延長蓄電池的服務周期。超級電容器的使用同時可以提高燃油點燃質量，降低油耗，減少機器磨損，減小起動對其他設備用電的影響，降低了運營成本，提高經濟效益。
具體實施例方式
實施例1 將14隻超級電容器單體串聯形成14V300F的超級電容器組。將超級電容器組與鉛酸蓄電池(12V80Ah)並聯連接作為解放141型汽車汽油內燃機的起動電源。在-30℃野外停放10小時，也可順利地將汽車起動。而使用這輛車上原裝有的蓄電池，即使在-15℃時也不能將汽車起動。
實施例1 將28隻超級電容器單體串聯形成28V300F的超級電容器組。將超級電容器組與鉛酸蓄電池(24V120Ah)並聯連接作為斯太爾1291型汽車柴油內燃機的起動電源。在-30℃野外停放10小時，可順利地將汽車起動。而使用這輛車上原裝有的蓄電池，即使在-15℃時也不能將汽車起動。
權利要求
1.一種超級電容器在內燃機上的應用，其特徵是超級電容器做為內燃機在低溫和蓄電池饋電的情況下起動電源。
2.按權利要求1所述的超級電容器在內燃機上的應用，其特徵是所適用的內燃機包括汽油內燃機和柴油內燃機，具體適用範圍有汽車、機車、坦克、輪船、飛機、工程機械等內燃機。
3.按權利要求1所述的超級電容器在內燃機上的應用，其特徵是超級電容器組的電壓可以根據內燃機要求進行串並聯自由組合，形成內燃機所需要的電壓值。
4.按權利要求3所述的超級電容器在內燃機上的應用，其特徵是超級電容器組的電壓可以為8V、14V、28V、42V、56V等。
5.按權利要求3所述的超級電容器在內燃機上的應用，其特徵是超級電容組與原配置的蓄電池可以並聯，或與減小蓄電池的容量並聯，也可以單獨使用超級電容器取代原有蓄電池作為內燃機的起動電源。
全文摘要
一種經過串聯連接的超級電容器組與鉛酸蓄電池並聯，或者單獨使用超級電容器組作為內燃機的起動電源的應用技術，利用超級電容器的低溫性能和大功率性能，由這種起動電源提供內燃機需要的瞬間起動大功率，解決在低溫以及蓄電池饋電或參數變差時蓄電池出力不足的問題，保證了內燃機的正常起動。
文檔編號H02J7/00GK1553051SQ200310112699
公開日2004年12月8日 申請日期2003年12月19日 優先權日2003年12月19日
發明者褚德威, 唐民洪, 熊廷玉, 祝士平, 陳懷林, 楊善基 申請人:南京雙登科技發展研究院有限公司