專利名稱：汽車輔助啟動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車附件，特別涉及一種汽車輔助啟動裝置。
技術背景汽車通常由蓄電池來提供啟動電流。然而，在蓄電池電量不足或 10 自然老化時，汽車便無法正常啟動。為了改善上述缺陷，人們開始利 用超級電容來輔助蓄電池進行汽車啟動。申請?zhí)枮?3134523.9的發(fā)明專利申請公開了這樣一種電動車超級 電容輔助電源系統(tǒng)，其在電動車主電源基礎上增加了 一個超級電容輔 助電源，以存儲電動車剎車時的制動能量，并在車輛加速和爬坡時協(xié) 15助主電源向電動機供電。然而，該系統(tǒng)的缺點是不能夠在普通的汽油機汽車或柴油機汽車上使用，因為汽油機汽車和柴油機汽車都不是由 電動機來驅動的。申請?zhí)枮?00620080217.9的實用新型專利公開了 一種車用超級電 容輔助起動裝置，包括超級電容組和多個控制開關。在汽車啟動的瞬20間，超級電容組在控制開關的控制下直接并聯(lián)到啟動電機兩端，與蓄 電池一起為啟動電機供電，并且發(fā)動機正常運轉之后由發(fā)動機帶動汽 車發(fā)電機對超級電容進行充電。但是，由于在汽車首次啟動時，超級 電容中沒有存儲電荷，因此該裝置在汽車首次啟動時無法發(fā)揮作用。 此外，在汽車正常行駛過程中，超級電容與蓄電池電路是通過恒壓限25 流模塊隔離的，因而無法穩(wěn)定汽車發(fā)電機的漣波電壓。另外，由于該 裝置與原有汽車電路的結合過于緊密，因而無法輕松地將其拆下以用 于其他汽車的應急啟動。因此需要提供一種汽車用輔助啟動裝置，它不但能夠輔助汽車啟 動，而且在汽車行駛過程中實行濾波穩(wěn)壓。該裝置最好能夠易于安裝30 和拆卸
實用新型內容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有扶術中存在的不足，進而提供一 種汽車輔助啟動裝置。 5 本實用新型的汽車輔助啟動裝置包括超級電容組，所述超級電容組與汽車蓄電池并聯(lián)。優(yōu)選地，所述超級電容組包括至少一個超級電容單體。 優(yōu)選地，所述超級電容組包括多個串聯(lián)的超級電容單體，并且所 述多個串聯(lián)的超級電容單體中的每一個可并聯(lián)一個或多個超級電容單 10 體。優(yōu)選地，所述多個串聯(lián)的超級電容單體中的每一個可并聯(lián)一個電 壓均衡電路。由于大容量的超級電容組在接通的瞬間充電電流非常大，因此為 了防止瞬間電流熔斷保險絲或者損壞蓄電池和發(fā)電機，大容量的超級15 電容組必須配備保護電路。保護電路由恒流充電線路和開關電路組成。 恒流充電線路負責為超級電容組進行恒流充電，開關電路負責在電壓 升至指定電壓后使開關閉合，從而直接把超級電容組接入汽車電路。優(yōu)選地，超級電容組的正負極可以通過導線直接連接在蓄電池的 正極和負極接線柱上。20 優(yōu)選地，超級電容組可以通過點煙器連接線和點煙器插頭與汽車點煙器并聯(lián)。由于點煙器與蓄電池通常是并聯(lián)的，因此在車內將超級 電容組與點煙器連接便可以達到超級電容組與蓄電池并聯(lián)的目的。采 用這種連接方式可以方便地把充滿電能的超級電容組取下，以用于蓄 電池出現(xiàn)故障的其他汽車的應急啟動。25 超級電容組的外殼由金屬材料或塑料制成。根據需要可以在外殼上安裝照明裝置、電壓指示器以及電流指示器等。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的汽車輔助啟動裝置的有益效果在 于，不但能夠增強汽車的啟動能力、為汽車中的電器提供良好的濾波 穩(wěn)壓作用、而且易于安裝和拆卸。

圖1是本實用新型的汽車輔助啟動裝置的第一實施例的電路結構示意圖；圖2是圖1的電路結構的詳細示意圖； 5 圖3是在圖2的電路結構中增加了保護電路的示意圖；圖4是本實用新型的汽車輔助啟動裝置的部分安裝示意圖，其中 示出了超級電容組通過點煙器與蓄電池并聯(lián)；以及圖5是本實用新型的汽車輔助啟動裝置的第二實施例的示意圖。io具體實施方式
圖1是本實用新型的汽車輔助啟動裝置的第一實施例的示意圖。 如圖1所示，汽車輔助啟動裝置10包括超級電容組11和蓄電池12, 所述的超級電容組11通過導線13與蓄電池12并聯(lián)。圖2是圖1的電路結構的詳細示意圖。超級電容組11由超級電容15 單體21與超級電容單體22串聯(lián)而成。如果需要提高超級電容組11的 耐壓能力，還可以串聯(lián)更多的超級電容單體。超級電容單體21與電壓 均衡電路31并聯(lián)，超級電容單體22與電壓均衡電路32并聯(lián)。這樣的 連接可以防止過壓損壞超級電容單體。此外，如果需要擴充超級電容 組11的容量，則可以為各個超級電容單體并聯(lián)其他的電容單體。如圖20 2所示，可以為超級電容單體21并聯(lián)超級電容單體23，同時為超級電 容單體22并聯(lián)超級電容單體24。這時，無需增加電壓均衡電路。上 述超級電容單體可以很容易在市場上買到，并且部分廠家還提供按要 求定制的超級電容組。上述超級電容組的結構是示例性的。應當理解，隨著技術的發(fā)展，25 當電容單體的耐壓足夠高并且容量足夠大時，可以采用單個的電容單 體和蓄電池并聯(lián)來實現(xiàn)本實用新型的目的。此外，由于大容量的超級電容組在接通的瞬間充電電流非常大， 因此為了防止瞬間電流損壞蓄電池和發(fā)電機，大容量的超級電容組可 選擇性地配備保護電路。圖3是在圖2的電路結構中增加了保護電路30的示意圖。如圖3所示，保護電路40由恒流充電電路41和開關電路 42并聯(lián)組成，其中恒流充電電路41為超級電容組11恒流充電，開關 電路42在電壓升至某一指定電壓后閉合，從而把超級電容組11接入 汽車的相關電路。上述指定電壓與蓄電池電壓的差值優(yōu)選在IV范圍 內，以降低開關電路42閉合瞬間充電電流對蓄電池和發(fā)電機影響。 5 通常，在汽車啟動的瞬間，由于啟動電機需要很大的啟動電流，因而通常會使蓄電池電壓瞬間跌落，跌落幅度可能高達8V，這種情形 可能損傷蓄電池，縮短其壽命。在低溫或者老化的情況下，蓄電池的 放電性能變差，電壓跌落可能更大，可能會影響對汽車的啟動。在蓄 電池并聯(lián)超級電容組后，超級電容組存儲的能量在汽車啟動過程中得10 以釋放，可以緩解由于蓄電池的電壓跌落造成的不利影響，輔助汽車 啟動。在汽車行駛過程中，超級電容組可以吸收發(fā)電機的漣波電壓的 波峰，填平波谷，為汽車音響等車載電器提供平穩(wěn)的電壓。例如，將 450F/16.2V的超級電容組與12V、 45Ah的蓄電池并聯(lián)，以啟動排氣量 為1.9升的柴油機汽車。在啟動瞬間，電壓跌落由僅采用蓄電池時的15 9V降低到5V;啟動電流從560A提高到1200A，啟動瞬時的電源輸 出功率從2kW提高到8.7kW,啟動過程的平穩(wěn)電壓由7V提高到9.4V， 啟動過程的平穩(wěn)電流由280A提高到440A，啟動過程的電源平穩(wěn)輸出 功率從2.44kW提高到4.12kW。由于電源的輸出功率提高，因此啟動 速度由僅采用蓄電池時的300rpm，增加到450rpm。20 此外，在提高汽車寒冷氣候的起動性能方面，將超級電容組與蓄電池并聯(lián)也是非常有意義的。例如，在零下20攝氏度時，由于蓄電池 的性能大大降低，因而很可能不能正常啟動或者需要多次啟動才能成 功，而超級電容器與蓄電池并聯(lián)時則僅需一次點火便可成功啟動。雖然在圖1至圖3中以框圖的形式示意性地顯示了通過超級電容25 組11與蓄電池12并聯(lián)來實現(xiàn)本實用新型的汽車輔助啟動裝置，但是 本領域的技術人員應該理解，超級電容組11可以采用多種物理連接方 式與蓄電池12并聯(lián)。例如，超級電容組11的正負極可以通過導線13 直接連接在蓄電池12的正極和負極接線柱上。又例如，超級電容組 11通過與汽車點煙器50直接并聯(lián)，來實現(xiàn)和蓄電池12并聯(lián)，如圖430所示。由于點煙器與蓄電池通常是并聯(lián)的，因此在車內將超級電容組 11與點煙器50并聯(lián)便可以達到超級電容組與蓄電池并聯(lián)的目的。具 體而言，將導線111的一端與點煙器插頭52的正極55焊接在一起， 另一端與超級電容組11的正極焊接在一起；將導線112的一端與點煙 器插頭52的負極56焊接在一起，另一端與超級電容組11的負極焊接 5 在一起，從而實現(xiàn)超級電容組與點煙器插頭的并聯(lián)。點煙器插頭52 是特別定制的，要求其接觸電阻盡量小。將超級電容組與點煙器并聯(lián)可以提供更方便的使用，例如，可以 方便地將超級電容組從一輛汽車上取下，用于另一輛汽車的啟動。此 夕卜，當一臺汽車由于蓄電池耗盡或者故障而無法啟動時，往往會采用io 啟動輔助線。然而，如果將啟動輔助線的正負極與蓄電池的正負才及接 錯，可能會引起蓄電池短路，進而導致爆炸傷人。將超級電容組與點 煙器并聯(lián)，從而實現(xiàn)超級電容組與蓄電池的并聯(lián)則可以避免這種危險， 因為將超級電容組與點煙器并聯(lián)時是不容易將二者的正負極接錯的。 例如，將1.5F/16.2V的超級電容組與使用1.4升汽油機的汽車的點煙15器并聯(lián)后，在啟動瞬間電壓跌落由4V降至2V，輔助啟動作用明顯； 行駛過程中油門反應輕快、靈敏，低檔行駛的撮車現(xiàn)象得到改善，換 檔更加順暢，使用數字示波器看到的蓄電池端電壓的毛刺明顯減少。圖5是本實用新型的第二實施例的方框示意圖。在該實施例中除 了包括和第一實施例中相同的超級電容組11和蓄電池12外，還包括20 附加的功能面板60。附加的功能面板60可優(yōu)選地設置在超級電容組 11的外殼上。附加的功能面板60上可以安裝開關裝置和照明裝置。 照明裝置例如可以為高亮度的發(fā)光二極管。附加的功能面板60上還可 以安裝電壓或電流顯示裝置，以指示超級電容組的工作狀態(tài)?？梢圆?用LED數碼管來顯示超級電容組的端電壓或通過超級電容組的電流25 信息。可選地，1.5F/16.2V的超級電容組可以使5顆高亮度的白光發(fā) 光二極管至少工作半小時，其亮度可以達到閱讀報紙的水平，因而用 于應急照明綽綽有余，而且在超級電容組的電量耗盡后可以方便快捷 地充滿。此外，雖然為了簡化起見而在圖5中沒有示出電壓均衡電路， 但是超級電容組11也需要配有如圖2所示的電壓均衡電路。30
權利要求1.一種汽車輔助啟動裝置，其特征在于，所述裝置包括超級電容組，所述超級電容組與汽車蓄電池并聯(lián)。
2. 如權利要求1所述的汽車輔助啟動裝置，其特征在于，所述超 級電容組包括至少一個超級電容單體。
3. 如權利要求1所述的汽車輔助啟動裝置，其特征在于，所述超 io 級電容組包括多個串聯(lián)的超級電容單體。
4. 如權利要求3所述的汽車輔助啟動裝置，其特征在于，所述多 個串聯(lián)的超級電容單體中的每一個可并聯(lián)一個或多個超級電容單體。
5.如權利要求3所述的汽車輔助啟動裝置，其特征在于，所述多個串聯(lián)的超級電容單體中的每一個可并聯(lián)一個電壓均衡電路。
6. 如權利要求4所述的汽車輔助啟動裝置，其特征在于，所述多 個串聯(lián)的超級電容單體中的每一個再并聯(lián)一個電壓均衡電路。
7. 如權利要求1所述的汽車輔助啟動裝置，其特征在于，所述超級電容組與汽車點煙器并聯(lián)。
8. 如權利要求1-7中的任何一個權利要求所述的汽車輔助啟動25 裝置，其特征在于所述裝置進一步包括一個保護電路，所述保護電路與所述超級電容組串聯(lián)。
9. 如權利要求8所述的汽車輔助啟動裝置，其特征在于，所述保 護電路由恒流充電電路和開關電路并聯(lián)組成。302
10.如權利要求8所述的汽車輔助啟動裝置，其特征在于進一步 包括電壓指示器、電流指示器和照明裝置中的至少一個。專利摘要本實用新型提供一種汽車輔助啟動裝置，該裝置包括超級電容組，所述超級電容組與汽車蓄電池并聯(lián)。所述超級電容組由多個超級電容單體串聯(lián)而成，或者由多個超級電容單體先并聯(lián)然后再串聯(lián)組合而成。所述超級電容組的正負極可以通過導線直接連接到所述蓄電池的正負極或者通過點煙器與蓄電池并聯(lián)。本實用新型的汽車輔助啟動裝置能夠增強汽車的啟動能力，而且還能夠為汽車中的電器提供良好的濾波穩(wěn)壓作用。
文檔編號B60N3/00GK201025205SQ20072014112
公開日2008年2月20日 申請日期2007年3月26日 優(yōu)先權日2007年3月26日
發(fā)明者康國強, 李海鋒 申請人:康國強;李海鋒