发动机启动电源、启动器及发动机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种发动机启动电源、启动器及发动机，其中发动机启动电源包括控制单元、电池单元、电压变换单元及超级电容单元；控制单元分别与电池单元、电压变换单元及超级电容单元连接；电池单元还经电压变换单元与超级电容单元连接；其中，电池单元，用于向超级电容单元及外部供电；电压变换单元，用于对外部输入至电池单元的电压及电池单元输出的电压进行转换；当电池单元输出电压低于预设电压值时，控制单元控制电池单元向超级电容单元充电并控制超级电容单元向外部供电。本实用新型技术方案能够提高发动机启动电源低温时的稳定性。
【专利说明】
发动机启动电源、启动器及发动机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种发动机启动电源、启动器及发 动机。
【背景技术】
[0002] 目前市场上的发动机启动器通常是采用铅酸电池或锂电池进行供电，但不管铅酸 电池或锂电池，在温度较低(尤其是低于-20°C)时不能可靠的输出启动器所需大电压，导致 发动机启动器不能稳定工作。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的主要目的是提供一种发动机启动电源，旨在提升其低温性能。
[0004] 为实现上述目的，本实用新型提出了一种发动机启动电源，该发动机启动电源包 括控制单元、电池单元、电压变换单元及超级电容单元;所述控制单元分别与所述电池单 元、电压变换单元及超级电容单元连接;所述电池单元还经所述电压变换单元与所述超级 电容单元连接;其中，
[0005] 所述电池单元，用于向所述超级电容单元及外部供电；
[0006] 所述电压变换单元，用于对外部输入至电池单元的电压及所述电池单元输出的电 压进行转换；
[0007] 当所述电池单元输出电压低于预设电压值时，所述控制单元控制所述电池单元向 所述超级电容单元充电并控制所述超级电容单元向外部供电。
[0008] 优选地，所述超级电容单元由多个超级电容串联而成。
[0009] 优选地，所述电压变换单元为双向DC/DC变换器。
[0010] 优选地，所述控制单元包括主控制器、第一采样电路、第二采样电路及驱动电路； 所述主控制器经所述第一采样电路与所述电池单元连接，所述主控制器经所述第二采样电 路与所述超级电容单元连接，所述主控制器还经所述驱动电路与所述电压变换单元连接。 [0011]优选地，所述控制单元还包括模数转换器，所述模数转换器的第一输入端与所述 第一采样电路连接，所述模数转换器的第二输入端与所述第二采样电路连接;所述模数转 换器的输出端与所述主控制器连接。
[0012] 优选地，所述主控制器通过输出PffM波控制所述电压变换单元转换后电压大小。
[0013] 本实用新型还提出一种发动机启动器，包括如上所述的发动机启动电源。所述发 动机启动电源包括控制单元、电池单元、电压变换单元及超级电容单元;所述控制单元分别 与所述电池单元、电压变换单元及超级电容单元连接;所述电池单元还经所述电压变换单 元与所述超级电容单元连接;其中，所述电池单元，用于向所述超级电容单元及外部供电； 所述电压变换单元，用于对外部输入至电池单元的电压及所述电池单元输出的电压进行转 换；当所述电池单元输出电压低于预设电压值时，所述控制单元控制所述电池单元向所述 超级电容单元充电并控制所述超级电容单元向外部供电。
[0014] 本实用新型还提出一种发动机，包括如上所述的发动机启动器。
[0015] 本实用新型技术方案通过设置控制单元、电池单元、电压变换单元及超级电容单 元，形成了一种发动机启动电源。在气温较低，尤其温度低于零下20摄氏度时，电池单元电 量急剧下降，不能稳定输出大电压，此时电池单元通过电压变换单元给超级电容单元充电， 通过超级电容单元给发动机启动器提供大电压，从而使得发动机启动电源在低温时能够可 靠的工作，提高了发动机启动电源的低温稳定性。
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0017] 图1为本实用新型发动机启动电源一实施例的功能模块图。
[0018] 附图标号说明：
[0020] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022] 需要说明，如在本实用新型中涉及"第一"、"第二"等的描述仅用于描述目的，而不 能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有 "第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的 技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案 的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新 型要求的保护范围之内。
[0023] 本实用新型提出一种发动机启动电源。
[0024] 参照图1，在本实用新型实施例中，该发动机启动电源包括控制单元100、电池单元 200、电压变换单元300、及超级电容单元400;所述控制单元100分别与所述电池单元200、电 压变换单元300及超级电容单元400连接;所述电池单元200还经所述电压变换单元300与 所述超级电容单元400连接。
[0025]所述电池单元200,用于向所述超级电容单元400及外部供电；所述电压变换单元 300，用于对外部输入至电池单元200的电压及所述电池单元200输出的电压进行转换；当电 池单元200输出电压低于预设电压值时，所述控制单元100控制所述电池单元200向所述超 级电容单元400充电并控制所述超级电容单元400向外部供电。
[0026]需要说明的是，由于超级电容的充放电过程是个物理反应，不涉及到化学反应，因 此超级电容可以在很宽的温度范围内工作，例如-40°C~70°C。
[0027]电池单元200还可以通过电压变换单元300,接收外部电源充电，以进行储能。
[0028] 本实用新型技术方案通过设置控制单元100、电池单元200、电压变换单元300及超 级电容单元400,形成了一种发动机启动电源。在气温较低，尤其温度低于零下20摄氏度时， 电池单元200电量急剧下降，不能稳定输出大电压，此时电池单元200通过电压变换单元300 给超级电容单元400充电，通过超级电容单元400给发动机启动器提供大电压，从而使得发 动机启动电源在低温时能够可靠的工作，提高了发动机启动电源的低温稳定性。
[0029] 具体地，所述超级电容单元400由多个超级电容串联而成。其串联的超级电容数量 根据超级电容本身容量规格和实际情况而定。
[0030] 具体地，所述电压变换单元300为双向DC/DC变换器。DC/DC变换器是将直流低压变 成各种不同的直流高压或将直流高压变成各种直流低压的直流电压变换器。需要说明的 是，电池单元200需要通过DC/DC变换器来给超级电容单元400充电，同时外部电源也需要通 过DC/DC变换器来给电池单元200充电，为简化电路结构，优化设计，本实施例中采用双向 DC/DC变换器。
[0031] 具体地，所述控制单元100包括主控制器110、第一采样电路120、第二采样电路130 及驱动电路140;所述主控制器110经所述第一采样电路120与所述电池单元200连接，所述 主控制器110经所述第二采样电路130与所述超级电容单元400连接，所述主控制器110还经 所述驱动电路140与所述电压变换单元300连接。
[0032]需要说明的是，第一采样电路120用于对电池单元200的输出电压进行采样;第二 采样电路130用于对超级电容单元400输出的电压进行采样;所述驱动电路140用于将所述 主控制器110输出的控制信号进行功率放大后输出至所述电压变换单元300,以进行电压转 换。
[0033]进一步地，所述控制单元100还包括模数转换器，所述模数转换器的第一输入端与 所述第一采样电路120连接，所述模数转换器的第二输入端与所述第二采样电路130连接； 所述模数转换器的输出端与所述主控制器110连接。
[0034]在主控制器110不带模数转换器时，需要设置对应的独立的模数转换器，以将第一 采样电路120、第二采样电路130采集的模拟电压值转换成数字电压值，再通过主控制器110 进行处理。
[0035] 在本实施例中，所述主控制器110通过输出Pmi波控制所述电压变换单元300转换 后输出电压大小。
[0036] 本实用新型技术方案通过设置超级电容单元400,并在电池单元200输出电压不稳 定时，给超级电容单元400充电并通过超级电容单元400放电来给发动机启动器供电，提高 了发动机启动电源的低温稳定性，从而提高了发动机启动器的稳定性。
[0037] 本实用新型还提出一种发动机启动器，该发动机启动器包括上述发动机启动电 源，该发动机启动电源的具体结构参照上述实施例，由于本发动机启动器采用了上述所有 实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在 此不再一一赘述。
[0038] 本实用新型还提出一种发动机，该发动机包括上述发动机启动器，该发动机启动 器的具体结构参照上述实施例，由于本发动机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因 此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0039] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围， 凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变 换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种发动机启动电源，其特征在于，包括控制单元、电池单元、电压变换单元及超级 电容单元;所述控制单元分别与所述电池单元、电压变换单元及超级电容单元连接;所述电 池单元还经所述电压变换单元与所述超级电容单元连接;其中， 所述电池单元，用于向所述超级电容单元及外部供电； 所述电压变换单元，用于对外部输入至电池单元的电压及所述电池单元输出的电压进 行转换； 当所述电池单元输出电压低于预设电压值时，所述控制单元控制所述电池单元向所述 超级电容单元充电并控制所述超级电容单元向外部供电。2. 如权利要求1所述的发动机启动电源，其特征在于，所述超级电容单元由多个超级电 容串联而成。3. 如权利要求1所述的发动机启动电源，其特征在于，所述电压变换单元为双向DC/DC 变换器。4. 如权利要求1所述的发动机启动电源，其特征在于，所述控制单元包括主控制器、第 一采样电路、第二采样电路及驱动电路;所述主控制器经所述第一采样电路与所述电池单 元连接，所述主控制器经所述第二采样电路与所述超级电容单元连接，所述主控制器还经 所述驱动电路与所述电压变换单元连接。5. 如权利要求4所述的发动机启动电源，其特征在于，所述控制单元还包括模数转换 器，所述模数转换器的第一输入端与所述第一采样电路连接，所述模数转换器的第二输入 端与所述第二采样电路连接;所述模数转换器的输出端与所述主控制器连接。6. 如权利要求4所述的发动机启动电源，其特征在于，所述主控制器通过输出PffM波控 制所述电压变换单元转换后电压大小。7. -种发动机启动器，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的发动机启动电 源。8. -种发动机，其特征在于，包括如权利要求7所述的发动机启动器。
【文档编号】H02J9/06GK205544435SQ201620168727
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】曾赣生, 颜璞
【申请人】深圳市德利和能源技术有限公司