一种低温启动装置的制作方法

1.本发明属于低温启动装置技术领域，尤其涉及一种低温启动装置。


背景技术：

2.发电机组常作为一种后备电源，固定在配电机房，用于满足在市电掉电时及时启动发电机组并对外送电，保障重要场所的电力需求；或作为一种可移动电源设备装载在移动汽车底盘上，用于提高其灵活的可调度性能，满足车内或车外的用电需求。重要场合可谓争分夺秒，对一次性启动要求极高。
3.发电机组作为重要后备电源，由于其发动机是一种内燃机，需经过外接马达运转带动发动机压缩柴油混合雾气进行压燃，但在一些低温环境，如北方外界环境达到零下30
‑
40℃时，由于进入发动机的空气温度等于外界温度，虽经进入发动机缸体压缩后温度有提高，但往往达不到柴油混合气燃烧燃点而无法启动。
4.本发明提出一种低温启动装置，携行轻便、维护简单，采用模块化集成，除用于装置低温启动外，也可保障装置应急启动和野外照明，以满足低温环境下快速机动保障需求。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种低温启动装置，所述低温启动装置由主机、携行箱、充电电缆、启动电缆组成，所述主机由外壳、充电模块、电源变换模块、能量贮存模块、功率模块、保护模块、启动模块、控制系统、照明及示警系统组成，所述启动模块连接电源变换模块，所述电源变换模块连接充电模块，所述充电模块连接控制系统，所述充电模块还分别连接能量贮存模块、功率模块，所述能量贮存模块、功率模块分别连接照明及示警系统，所述能量贮存模块连接保护模块；所述充电电缆由线缆、线缆接头组成，所述启动电缆由线缆、接线端子组成。
6.优选的，所述充电模块包括充电接头、充电线缆及充电接口，所述充电模块为能量贮存模块及功率模块供电，保障装置启动时具有充足的启动能量和功率。
7.优选的，所述电源变换模块用于将接收的交流电转换为直流电。
8.优选的，所述能量贮存模块内包括钛酸锂电池模组，用于充电电能的贮存，所述功率模块内包括超级电容器模组，用于大电流放电。
9.优选的，所述保护模块内包括输入保护和输出保护，所述输入保护是输入过压、过流保护，所述输出保护是利用自动输出开关实现欠压、过流、短路、反接的输出保护。
10.优选的，所述控制系统通过bms对能量存储模块进行充电控制，以及电池个体间电量、电压均衡和能量控制，所述控制系统通过cms对功率模块进行放电控制、电容个体间电量、电压均衡和功率控制。
11.优选的，所述照明及示警系统用于无外接电源条件下的照明，以及启动模块启动装置发生故障时报警。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
13.1、本发明携行轻便、维护简单，采用模块化集成，除用于装置低温启动外，也可保障装置应急启动和野外照明，以满足低温环境下快速机动保障需求。
14.2、本发明具备12/24v输出切换功能，当控制系统中的控制开关打到12v时，可启动12v发动机；当控制系统的控制开关打到24v时，可启动24v发动机。
15.3、本发明在充满电的情况下，在
‑
40℃环境下，可连续启动20次以上。
16.4、本发明具备启动后反充电功能，发动机启动后，可用发电机通过输出接口进行反充电，进行低温启动装置的能量回充，为下一次启动做好能量储备。在无外接充电电源情况下，通过反充电，可实现低温启动装置的连续启动。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图；
18.图2是本发明的主机的结构示意图；
19.图3是本发明的电源变换模块的工作原理图；
20.图4是本发明的能量贮存模块和功率模块工作原理图；
21.图5是本发明的控制系统的工作原理图；
22.图6是本发明的主机工作原理图。
具体实施方式
23.以下结合附图对本发明做进一步描述：
24.实施例：
25.如附图1、2所示，一种低温启动装置，所述低温启动装置由主机、携行箱、充电电缆、启动电缆组成，所述主机由外壳、充电模块、电源变换模块、能量贮存模块、功率模块、保护模块、启动模块、控制系统、照明及示警系统组成，所述外壳由壳体和标识组成，所述启动模块连接电源变换模块，所述电源变换模块连接充电模块，所述充电模块包括充电接头、充电线缆及充电接口，所述充电模块为能量贮存模块及功率模块供电，保障装置启动时具有充足的启动能量和功率，所述充电模块连接控制系统，所述充电模块还分别连接能量贮存模块、功率模块，所述能量贮存模块、功率模块分别连接照明及示警系统，所述能量贮存模块连接保护模块；所述充电电缆由线缆、线缆接头组成，所述启动电缆由线缆、接线端子组成。
26.具体的，所述电源变换模块与市电连接，所述电源变换模块是将220v交流电转换为低温启动装置可使用的28v直流电，如附图3所示，市电ac220v经emi滤波后，经整流桥整流后，形成310v左右的脉动直流电，经pfc调整电路后，电压进一步升高，达到410v左右，经滤波后由dc/dc高频开关变压器变成dc30v左右的直流电，再经输出滤波后得到平滑的直流电，可供启动装置充电使用，其中电源转换模块可在
‑
40℃环境温度下正常工作。
27.具体的，所述能量贮存模块内包括钛酸锂电池模组，用于充电电能的贮存，所述功率模块内包括超级电容器模组，用于大电流放电，如附图4所示，bms对能量贮存模块进行能量控制、电量均衡、充放电管理，保证能量存储模块能够高效、安全、长寿命运行，cms对功率模块进行功率控制、电量均衡、充放电管理，保证能量存储模块能够高效、安全、长寿命运行。，ms和cms相互协调，保证启动装置始终在能量和功率匹配最优情况下运行。
28.具体的，所述保护模块内包括输入保护和输出保护，所述输入保护是输入过压、过流保护，充电模块输入过流、充电过压，通过主机输入端bms的检测、判断及动作，将主机储能模块与充电器断开连接实现对输入端的保护，并在主机显示端通过报警灯进行报警；
29.具体的，所述输出保护是利用自动输出开关实现欠压、过流、短路、反接的输出保护，其中过流保护是当线路发生短路或严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断，切断电源；欠压保护是当启动过程中启动装置输出电压达到欠压保护值时，电压检测继电器动作，跳开输出空气开关，切断电源；短路保护一般是采用电磁铁的原理实现的，线圈中经过负载电流时候电磁铁吸力小，经过短路电流时候吸力足以使衔铁动作，带动脱扣器脱扣。
30.具体的，如附图5所示，所述控制系统通过bms对能量存储模块进行充电控制，以及电池个体间电量、电压均衡和能量控制，所述控制系统通过cms对功率模块进行放电控制、电容个体间电量、电压均衡和功率控制。
31.具体的，所述照明及示警系统用于无外接电源条件下的照明，以及启动模块启动装置发生故障时报警。
32.工作原理：如附图6所示，首先通过启动装置启动12/24v可切换低温启动装置，220v交流市电经过电源变换模块变成可供启动装置充电使用的dc28v直流电，经充电模块给能量贮存模块和功率模块充电，待低温启动装置电压达到额定电压、电量后，就可经输出接口向保障对象提供所需的能量和功率，还可经照明系统提供照明功能，其中12/24v可切换低温启动装置启动后首先进行自检，自检完成后由控制系统对低温启动装置工作过程进行实时监控和管理，当低温启动装置自身或外部电路发生故障时，保护模块立即启动，将低温启动装置和外界电路断开，保证低温启动装置或外电路的安全，其中，能量贮存模块由bms管理；功率模块由cms管理。，有模块通过总线线束连接，实时通讯，同时电源转换模块自身也具备完整的保护系统，可充分保护自身的安全。输出接口具备12v/24v转换功能，可根据保障对象需要调整输出电压，满足使用要求。
33.利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。