超級電容汽車發動機啟動裝置的製作方法

2023-09-22 01:25:30 1

專利名稱：超級電容汽車發動機啟動裝置的製作方法
技術領域：
超級電容汽車發動機啟動裝置技術領域[0001]本實用新型屬於:超級電容汽車發動機啟動裝置。[0002]背景技術[0003][0002汽車柴油發電機在低溫時(由於柴油低溫下液態變稠)不容易啟動，再加上鉛酸蓄電池低溫時的負載特性不好，就更增加了啟動難度，特別是如果一次啟動不成功，蓄電池的能量就會迅速下降，第二次再啟動就更加困難，同時蓄電池又不能快速充電，所以一般都是啟動前先用火烘烤發動機預熱後再啟動，這種方法比較麻煩。發明內容[0004]為了解決以上問題，本實用新型提出一種超級電容汽車發動機啟動裝置，用超級電容模塊取代蓄電池，因超級電容低溫特性好，在_40°C內阻變化並不大，瞬態功率大，並能快速充電，因此可作為汽車發電機的啟動電源。[0005]本實用新型涉及的:超級電容汽車發動機啟動裝置，包括DC/DC變換器1，DC/DC變換器I輸出端接有超級電容器模塊2，所述超級電容器模塊2是由多個單體電容串聯組成的超級電容器201、與超級電容器201連接的均壓電路202組成，在DC/DC變換器I輸出端連接有電容能量檢測電路3，該啟動裝置還設有用來檢測DC/DC變換器I溫度的溫度檢測電路5，所述均壓電路202的電壓取樣端和溫度檢測電路5輸出端分別與DC/DC變換器I的控制端相連，所述電容能量檢測電路3具有分別對應超級電容器欠壓狀態、能啟狀態和充滿狀態的三組輸出端301、302、303，在三組輸出端接有充電狀態指示電路4。[0006]所述DC/DC變換器I輸入端接有起抗幹擾作用的濾波器和電容。[0007]所述充電狀態指示電路4由串聯在欠壓狀態輸出端301和系統地端之間的紅色指示燈H、串聯在能啟狀態輸出端302和系統地端之間的黃色指示燈U、串聯在充滿狀態輸出端303和系統地端之間的綠色指示燈L組成。[0008]本實用新型的有益效果是:用超級電容模塊取代蓄電池，因超級電容低溫特性好，在_40°C內阻變化並不大，瞬態功率大，並能快速充電，因此可作為汽車發電機的啟動電源。因蓄電池組通過DC/DC變換器對超級電容器充電電流比較小，所以即使蓄電池電壓降低，也能把超級電容器充滿，完全能滿足汽車發電機啟動的要求(如果用蓄電池組直接啟動汽車發電機則需要幾百安的電流，蓄電池組的電壓稍低一點就無法啟動)。採用超級電容模塊啟動發電機的方式，對蓄電池的要求相對低得多。


[0009]圖1是本實用新型的電路方框圖；[0010]圖中:DC/DC變換器I，超級電容器模塊2，超級電容器201，均壓電路202，電容能量檢測電路3，輸出端301、302、303，充電狀態指示電路4，溫度檢測電路5，濾濾器6，電容7，蓄電池組8，充電開關9，啟動開關10，汽車發電機11，紅色指示燈H，黃色指示燈U，綠色指示燈L。
具體實施方式
[0011]如圖所示，本實用新型包括DC/DC變換器1，DC/DC變換器I輸入端接有起抗幹擾作用的濾濾器6和電容7，DC/DC變換器I輸出端接有超級電容器模塊2，所述超級電容器模塊2是由多個單體電容串聯組成的超級電容器201、與超級電容器201連接的均壓電路202組成，在DC/DC變換器I輸出端連接有電容能量檢測電路3，該啟動裝置還設有用來檢測DC/DC變換器I溫度的溫度檢測電路5，所述均壓電路202的電壓取樣端和溫度檢測電路5輸出端分別與DC/DC變換器I的控制端相連，用來在超級電容器超壓或DC/DC變換器I溫度過高時切斷DC/DC變換器I對超級電容器201的充電。所述電容能量檢測電路3具有分別對應超級電容器欠壓狀態、能啟狀態和充滿狀態的三組輸出端301、302、303，在三組輸出端301、302、303接有充電狀態指示電路4。[0012]所述充電狀態指示電路4由串聯在欠壓狀態輸出端301和系統地端之間的紅色指示燈H、串聯在能啟狀態輸出端302和系統地端之間的黃色指示燈U、串聯在充滿狀態輸出端303和系統地端之間的綠色指示燈L組成。[0013]工作時，該超級電容器啟動模塊的輸入端通過充電開關9與蓄電池組8相連接，輸出端通過啟動開關10與汽車發電機11相連。[0014]蓄電池組8通過DC/DC變換器I給超級電容器201充電至30V，初次充電時間是15-20分鐘，等超級電容器201充滿電30V後，就可以打開啟動開關10，啟動汽車發電機11，一次啟動後超級電容器201的電壓降低，然後啟動蓄電池組8就再次對超級電容器201進行充電，充滿(5-6分鐘)後，以備下一次啟動。[0015]因蓄電池組8通過DC/DC變換器I對超級電容器201充電電流比較小(6-8A)，所以即使蓄電池8電壓降至20V，也能把超級電容器201充至30V，完全能滿足汽車發電機啟動的要求。[0016]蓄電池組8通過DC/DC變換器I時，超級電容器201充電充至30V，DC/DC變換器I就處於恆壓狀態，如果因為超級電容器201啟動汽車發電機11或超級電容器201自放電使電壓低於30V時，DC/DC變換器I會自動給超級電容器201補充能量，以保證超級電容器201的啟動性能。[0017]當超級電容器201充電時，如果單體電容上的電壓出現不均衡，有的單體電容電壓過高就會使均壓電路202動作對過高的電壓進行洩放，使單體電容電壓均衡，保證超級電容器201使用中的安全。同時，均壓電路202的電壓取樣端給DC/DC變換器I故障信號，切斷DC/DC變換器I對超級電容器201的充電，以保護超級電容器201的電壓不會超過規定值。[0018]當超級電容器201電壓低於22V時電容能量檢測電路3亮紅燈，超級電容器模塊2處於欠壓狀態，高於22V時亮黃燈，超級電容器模塊2處於能啟狀態，高於28V時亮綠燈，超級電容器模塊2處於充滿狀態。[0019]當DC/DC變換器I溫度超過65 °C時，通過溫度保護電路5就會切斷DC/DC變換器I對超級電容器201的充電，低於65°C時自動恢復。[0020]超級電容啟動模塊2在一般狀態下，能自動控制蓄電池組8對超級電容器201的充電狀態，始終保持超級電容器201能量足夠啟動汽車發動機11的能量，但如果長時間不用為避免給蓄電池組8放電，可通過充電開關9斷開DC/DC變換器I的充電迴路，再用時再接通充電開關9，等給超級電容器201預充足(5-8分鐘)後，綠燈L (充滿狀態)亮時再啟動，這樣不至於給蓄電池組8造成過多的自放電。
權利要求1.一種超級電容汽車發動機啟動裝置，包括DC/DC變換器，其特徵是:在DC/DC變換器輸出端接有超級電容器模塊，所述超級電容器模塊是由多個單體電容串聯組成的超級電容器、與超級電容器連接的均壓電路組成，在DC/DC變換器輸出端連接有電容能量檢測電路，該啟動裝置還設有用來檢測DC/DC變換器溫度的溫度檢測電路，所述均壓電路的電壓取樣端和溫度檢測電路輸出端分別與DC/DC變換器的控制端相連，所述電容能量檢測電路具有分別對應超級電容器欠壓狀態、能啟狀態和充滿狀態的三組輸出端，在三組輸出端接有充電狀態指示電路。
2.根據權利要求1所述的超級電容汽車發動機啟動裝置，其特徵是:所述DC/DC變換器輸入端接有起抗幹擾作用的濾波器和電容。
3.根據權利要求1所述的超級電容汽車發動機啟動裝置，其特徵是:所述充電狀態指示電路由串聯在欠壓狀態輸出端和系統地端之間的紅色指示燈、串聯在能啟狀態輸出端和系統地端之間的黃色指示燈、串聯在充滿狀態輸出端和系統地端之間的綠色指示燈組成。
專利摘要一種超級電容汽車發動機啟動裝置，用超級電容模塊取代蓄電池，因超級電容低溫特性好，在-40℃內阻變化並不大，瞬態功率大，並能快速充電，因此可作為汽車發電機的啟動電源。它包括DC/DC變換器，DC/DC變換器輸出端接有超級電容器模塊，所述超級電容器模塊是由多個單體電容串聯組成的超級電容器、與超級電容器連接的均壓電路組成，在DC/DC變換器輸出端連接有電容能量檢測電路，該啟動裝置還設有溫度檢測電路，所述均壓電路和溫度檢測電路分別與DC/DC變換器相連，所述電容能量檢測電路具有分別對應超級電容器欠壓狀態、能啟狀態和充滿狀態的三組輸出端，在三組輸出端接有充電狀態指示電路。
文檔編號H02J7/34GK202978396SQ20122066624
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月6日 優先權日2012年12月6日
發明者孫瑛楠, 王鳳本, 許立志, 張佔友 申請人:遼寧百納電氣有限公司