专利名称：超级电容汽车发动机启动装置的制作方法
技术领域：
超级电容汽车发动机启动装置技术领域[0001]本实用新型属于:超级电容汽车发动机启动装置。[0002]背景技术[0003][0002汽车柴油发电机在低温时(由于柴油低温下液态变稠)不容易启动，再加上铅酸蓄电池低温时的负载特性不好，就更增加了启动难度，特别是如果一次启动不成功，蓄电池的能量就会迅速下降，第二次再启动就更加困难，同时蓄电池又不能快速充电，所以一般都是启动前先用火烘烤发动机预热后再启动，这种方法比较麻烦。发明内容[0004]为了解决以上问题，本实用新型提出一种超级电容汽车发动机启动装置，用超级电容模块取代蓄电池，因超级电容低温特性好，在_40°C内阻变化并不大，瞬态功率大，并能快速充电，因此可作为汽车发电机的启动电源。[0005]本实用新型涉及的:超级电容汽车发动机启动装置，包括DC/DC变换器1，DC/DC变换器I输出端接有超级电容器模块2，所述超级电容器模块2是由多个单体电容串联组成的超级电容器201、与超级电容器201连接的均压电路202组成，在DC/DC变换器I输出端连接有电容能量检测电路3，该启动装置还设有用来检测DC/DC变换器I温度的温度检测电路5，所述均压电路202的电压取样端和温度检测电路5输出端分别与DC/DC变换器I的控制端相连，所述电容能量检测电路3具有分别对应超级电容器欠压状态、能启状态和充满状态的三组输出端301、302、303，在三组输出端接有充电状态指示电路4。[0006]所述DC/DC变换器I输入端接有起抗干扰作用的滤波器和电容。[0007]所述充电状态指示电路4由串联在欠压状态输出端301和系统地端之间的红色指示灯H、串联在能启状态输出端302和系统地端之间的黄色指示灯U、串联在充满状态输出端303和系统地端之间的绿色指示灯L组成。[0008]本实用新型的有益效果是:用超级电容模块取代蓄电池，因超级电容低温特性好，在_40°C内阻变化并不大，瞬态功率大，并能快速充电，因此可作为汽车发电机的启动电源。因蓄电池组通过DC/DC变换器对超级电容器充电电流比较小，所以即使蓄电池电压降低，也能把超级电容器充满，完全能满足汽车发电机启动的要求(如果用蓄电池组直接启动汽车发电机则需要几百安的电流，蓄电池组的电压稍低一点就无法启动)。采用超级电容模块启动发电机的方式，对蓄电池的要求相对低得多。
[0009]图1是本实用新型的电路方框图；[0010]图中:DC/DC变换器I，超级电容器模块2，超级电容器201，均压电路202，电容能量检测电路3，输出端301、302、303，充电状态指示电路4，温度检测电路5，滤滤器6，电容7，蓄电池组8，充电开关9，启动开关10，汽车发电机11，红色指示灯H，黄色指示灯U，绿色指示灯L。
具体实施方式
[0011]如图所示，本实用新型包括DC/DC变换器1，DC/DC变换器I输入端接有起抗干扰作用的滤滤器6和电容7，DC/DC变换器I输出端接有超级电容器模块2，所述超级电容器模块2是由多个单体电容串联组成的超级电容器201、与超级电容器201连接的均压电路202组成，在DC/DC变换器I输出端连接有电容能量检测电路3，该启动装置还设有用来检测DC/DC变换器I温度的温度检测电路5，所述均压电路202的电压取样端和温度检测电路5输出端分别与DC/DC变换器I的控制端相连，用来在超级电容器超压或DC/DC变换器I温度过高时切断DC/DC变换器I对超级电容器201的充电。所述电容能量检测电路3具有分别对应超级电容器欠压状态、能启状态和充满状态的三组输出端301、302、303，在三组输出端301、302、303接有充电状态指示电路4。[0012]所述充电状态指示电路4由串联在欠压状态输出端301和系统地端之间的红色指示灯H、串联在能启状态输出端302和系统地端之间的黄色指示灯U、串联在充满状态输出端303和系统地端之间的绿色指示灯L组成。[0013]工作时，该超级电容器启动模块的输入端通过充电开关9与蓄电池组8相连接，输出端通过启动开关10与汽车发电机11相连。[0014]蓄电池组8通过DC/DC变换器I给超级电容器201充电至30V，初次充电时间是15-20分钟，等超级电容器201充满电30V后，就可以打开启动开关10，启动汽车发电机11，一次启动后超级电容器201的电压降低，然后启动蓄电池组8就再次对超级电容器201进行充电，充满(5-6分钟)后，以备下一次启动。[0015]因蓄电池组8通过DC/DC变换器I对超级电容器201充电电流比较小(6-8A)，所以即使蓄电池8电压降至20V，也能把超级电容器201充至30V，完全能满足汽车发电机启动的要求。[0016]蓄电池组8通过DC/DC变换器I时，超级电容器201充电充至30V，DC/DC变换器I就处于恒压状态，如果因为超级电容器201启动汽车发电机11或超级电容器201自放电使电压低于30V时，DC/DC变换器I会自动给超级电容器201补充能量，以保证超级电容器201的启动性能。[0017]当超级电容器201充电时，如果单体电容上的电压出现不均衡，有的单体电容电压过高就会使均压电路202动作对过高的电压进行泄放，使单体电容电压均衡，保证超级电容器201使用中的安全。同时，均压电路202的电压取样端给DC/DC变换器I故障信号，切断DC/DC变换器I对超级电容器201的充电，以保护超级电容器201的电压不会超过规定值。[0018]当超级电容器201电压低于22V时电容能量检测电路3亮红灯，超级电容器模块2处于欠压状态，高于22V时亮黄灯，超级电容器模块2处于能启状态，高于28V时亮绿灯，超级电容器模块2处于充满状态。[0019]当DC/DC变换器I温度超过65 °C时，通过温度保护电路5就会切断DC/DC变换器I对超级电容器201的充电，低于65°C时自动恢复。[0020]超级电容启动模块2在一般状态下，能自动控制蓄电池组8对超级电容器201的充电状态，始终保持超级电容器201能量足够启动汽车发动机11的能量，但如果长时间不用为避免给蓄电池组8放电，可通过充电开关9断开DC/DC变换器I的充电回路，再用时再接通充电开关9，等给超级电容器201预充足(5-8分钟)后，绿灯L (充满状态)亮时再启动，这样不至于给蓄电池组8造成过多的自放电。
权利要求1.一种超级电容汽车发动机启动装置，包括DC/DC变换器，其特征是:在DC/DC变换器输出端接有超级电容器模块，所述超级电容器模块是由多个单体电容串联组成的超级电容器、与超级电容器连接的均压电路组成，在DC/DC变换器输出端连接有电容能量检测电路，该启动装置还设有用来检测DC/DC变换器温度的温度检测电路，所述均压电路的电压取样端和温度检测电路输出端分别与DC/DC变换器的控制端相连，所述电容能量检测电路具有分别对应超级电容器欠压状态、能启状态和充满状态的三组输出端，在三组输出端接有充电状态指示电路。
2.根据权利要求1所述的超级电容汽车发动机启动装置，其特征是:所述DC/DC变换器输入端接有起抗干扰作用的滤波器和电容。
3.根据权利要求1所述的超级电容汽车发动机启动装置，其特征是:所述充电状态指示电路由串联在欠压状态输出端和系统地端之间的红色指示灯、串联在能启状态输出端和系统地端之间的黄色指示灯、串联在充满状态输出端和系统地端之间的绿色指示灯组成。
专利摘要一种超级电容汽车发动机启动装置，用超级电容模块取代蓄电池，因超级电容低温特性好，在-40℃内阻变化并不大，瞬态功率大，并能快速充电，因此可作为汽车发电机的启动电源。它包括DC/DC变换器，DC/DC变换器输出端接有超级电容器模块，所述超级电容器模块是由多个单体电容串联组成的超级电容器、与超级电容器连接的均压电路组成，在DC/DC变换器输出端连接有电容能量检测电路，该启动装置还设有温度检测电路，所述均压电路和温度检测电路分别与DC/DC变换器相连，所述电容能量检测电路具有分别对应超级电容器欠压状态、能启状态和充满状态的三组输出端，在三组输出端接有充电状态指示电路。
文档编号H02J7/34GK202978396SQ20122066624
公开日2013年6月5日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者孙瑛楠, 王凤本, 许立志, 张占友 申请人:辽宁百纳电气有限公司