專利名稱：一種基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于內(nèi)燃機起動技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,柴油機以其功率大、壽命長和動力足等優(yōu)點,使其使用越來越普遍。目前，現(xiàn)代柴油汽車已在重型車中基本取得了壟斷地位，柴油機在輕型汽車中占有了 30 40%的比例，在轎車中已占有比例正在逐步上升。在能源緊張的歐洲大陸和日本，柴油轎車中占有一定的比例。世界轎車的柴油化程度正在不斷提高。柴油機的起動性能，決定了機組能否正常工作。但是，目前大部分柴油機在_20°C以下都存在起動困難的問題。由于我國北方地區(qū)在冬季經(jīng)常出現(xiàn)_20°C以下的氣候條件，因此，若實現(xiàn)柴油機家用化，首先須解決柴油機的低溫起動問題。目前，柴油機在低溫條件下起動的輔助措施主要有蓄電池保溫，蓄電池放入屋內(nèi)，起動柴油機時臨時安裝，熱水預(yù)溫，明火烤車，燃油加熱等措施。所采取的這些措施不但操作復(fù)雜，不安全，而且起動成功率低，不能作為解決柴油機低溫起動的可靠辦法。超級電容器是一種新型儲能裝置，它具有充電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節(jié)約能源和綠色環(huán)保等特點。超級電容在其儲能的過程中并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲能過程是可逆的，因此其低溫特性好，可工作于攝氏零下30°C的環(huán)境中。

實用新型內(nèi)容本實用新型解決的問題在于提供一種基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，利用超級電容起動能力強的特點，該裝置是一種功能齊全、自動化程度高的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置。本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，包括相串聯(lián)的第一、第二電容器模組，第一電容器模組的一端連接第一輸出端，另一端串接第二電容器模組的一端，第二電容器模組的另一端連接公共輸出端，第二電容器模組的一端還與第二輸出端相連接；控制電路板包括超級電容和超級電容充電管理器，超級電容充電管理器與超級電容相連接，超級電容通過超級電容充電管理器向第一、第二電容器模組充電；超級電容的兩端分別連接有AC/DC適配器和/或DC/DC適配器。所述的AC/DC適配器與交流電源相連接，將交流轉(zhuǎn)直流，為超級電容充電；所述的DC/DC適配器與直流電源相連接，將直流電壓進行調(diào)節(jié)，為超級電容充電。所述的交流電源為220V的電源，直流電源為10 36V的電源。所述的第一、第二電容器模組為電壓12V，電容容量為500F的超級電容模組。所述超級電容充電管理器與第一電容器模組的正極之間串接有第一開關(guān)，超級電容充電管理器與第二電容器模組的正極之間串接有第二開關(guān)，公共輸出端與第二電容器模組的負極之間串接有第三開關(guān)。所述的超級電容充電管理器的輸出端還連接有雙極晶體管的發(fā)射極，雙極晶體管的集電極與公共輸出端之間串接有測試電阻。當進行24V測試時，第一開關(guān)閉合，第二開關(guān)、第三開關(guān)斷開；當進行12V測試時，第二開關(guān)閉合，第一開關(guān)、第三開關(guān)斷開時。當柴油機起動蓄電池的起動電壓為12V，第二輸出端接柴油機起動蓄電池的正極，公共輸出端)接柴油機起動蓄電池的負極，起動超級電容充電管理器和第二開關(guān)給第二電容器模組充電，充電到12 15V后，接通第三開關(guān)，在起動柴油機時，由第二電容器模組給起動機供電。當柴油機啟起蓄電池的起動電壓為24V，第一輸出端接柴油機起動蓄電池的正極，公共輸出端接柴油機起動蓄電池的負極，起動超級電容充電管理器和第一開關(guān)給第一、第二電容器模組充電，充電到24 30V后，接通第三開關(guān)，在起動柴油機時，由第一、第二電容器模組給起動機供電。所述超級電容還連接有發(fā)光二極管，如果基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置所連接的柴油機起動蓄電池的內(nèi)阻過大，發(fā)光二極管點亮，提示更換柴油機起動蓄電池。所述的控制電路板和第一、第二電容器模組分別設(shè)置在帶有輪胎的機殼的第一、第二層中，控制電路板的旁邊設(shè)有與其相連接的DC/DC適配器，機殼的第三層中設(shè)有與DC/DC適配器相連接的低溫蓄電池，第一輸出端、第二輸出端和公共輸出端分別與輸出端延長線相連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益的技術(shù)效果:本實用新型提供的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，采用超級電容代替鉛酸電池進行低溫輔助起動，解決了柴油機在_20°C以下的溫度條件下難以低溫起動的難題，有助于柴油機的推廣使用。本實用新型提供的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，在輸出端既包括24V、12V兩種電壓起動選擇，在供電方面既可以采用直流電源提供又可以通過交流電源提供，多種選擇為柴油機的起動提供了更靈活的選擇。進一步，本實用新型提供的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，還能夠制作成以低溫蓄電池儲能、超級電容起動、功能齊全、自動化程度高的便攜式的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，方便戶外使用。

圖1為本實用新型的電路連接示意圖；圖2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I為機殼；2為DC/DC適配器；3為控制電路板；4為超級電容模組；5為低溫蓄電池；6為輪胎；7為輸出端延長線。
具體實施方式
下面結(jié)合具體的實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，所述是對本實用新型的解釋而不是限定。參見圖1，一種基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，包括相串聯(lián)的第一、第二電容器模組Cl、C2,第一電容器模組Cl的一端連接第一輸出端XI,另一端串接第二電容器模組C2的一端,第二電容器模組C2的另一端連接公共輸出端X3,第二電容器模組C2的一端還與第二輸出端X2相連接；控制電路板包括超級電容Gl和超級電容充電管理器A3，超級電容充電管理器A3與超級電容Gl相連接，超級電容Gl通過超級電容充電管理器A3向第一、第二電容器模組C1、C2充電；超級電容Gl的兩端分別連接有AC/DC適配器Al和/或DC/DC適配器A2。進一步，所述的AC/DC適配器與交流電源相連接，將交流轉(zhuǎn)直流，為超級電容Gl充電；所述的DC/DC適配器與直流電源相連接，將直流電壓進行調(diào)節(jié)，為超級電容Gl充電。具體的，所述的交流電源為220V的電源，直流電源為10 36V的電源。所述的第一、第二電容器模組Cl、C2為電壓12V，電容容量為500F的超級電容模組。進一步，超級電容充電管理器A3與第一電容器模組Cl的正極之間串接有第一開關(guān)KMl，超級電容充電管理器A3與第二電容器模組C2的正極之間串接有第二開關(guān)KM2，公共輸出端X3與第二電容器模組C2的負極之間串接有第三開關(guān)KM3 ；所述的超級電容充電管理器A3的輸出端還連接有雙極晶體管Vl的發(fā)射極，雙極晶體管Vl的集電極與公共輸出端X3之間串接有測試電阻R1。當進行24V測試時，第一開關(guān)KMl閉合，第二開關(guān)KM2、第三開關(guān)KM3斷開；當進行12V測試時，第二開關(guān)KM2閉合，第一開關(guān)KM1、第三開關(guān)KM3斷開時。在進行柴油機的起動時:當柴油機啟動蓄電池的起動電壓為12V，第二輸出端X2接柴油機起動蓄電池的正極，公共輸出端X3接柴油機起動蓄電池的負極，起動超級電容充電管理器A3和第二開關(guān)KM2給第二電容器模組C2充電，充電到12 15V后，接通第三開關(guān)KM3，在起動柴油機時，由第二電容器模組C2給起動機供電。當柴油機起動蓄電池的起動電壓為24V，第一輸出端Xl接柴油機起動蓄電池的正極，公共輸出端X3接柴油機起動蓄電池的負極，起動超級電容充電管理器A3和第一開關(guān)KMl給第一、第二電容器模組Cl、C2充電，充電到24 30V后，接通第三開關(guān)KM3，在起動柴油機時，由第一、第二電容器模組Cl、C2給起動機供電。超級電容Gl還連接有發(fā)光二極管，如果基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置所連接的柴油機起動蓄電池的內(nèi)阻過大，發(fā)光二極管點亮，提示更換柴油機起動蓄電池。下面提供一種低溫蓄電池儲能的便攜式的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置:將所述的控制電路板3和第一、第二電容器模組Cl、C2組成的電容器模組4分別設(shè)置在帶有輪胎6的機殼I的第一、第二層中，在第一層中，控制電路板的旁邊設(shè)有與其相連接的DC/DC適配器2，機殼I的第三層中設(shè)有與DC/DC適配器2相連接的低溫蓄電池5，第一輸出端X1、第二輸出端X2和公共輸出端X3分別與輸出端延長線7相連接。
權(quán)利要求1.一種基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，其特征在于，包括相串聯(lián)的第一、第二電容器模組(Cl、C2),第一電容器模組(Cl)的一端連接第一輸出端(XI),另一端串接第二電容器模組(C2)的一端,第二電容器模組(C2)的另一端連接公共輸出端(X3),第二電容器模組(C2)的一端還與第二輸出端(X2)相連接； 控制電路板包括超級電容(Gl)和超級電容充電管理器(A3)，超級電容充電管理器(A3)與超級電容(Gl)相連接，超級電容(Gl)通過超級電容充電管理器(A3)向第一、第二電容器模組(Cl、C2)充電；超級電容(Gl)的兩端分別連接有AC/DC適配器(Al)和/或DC/DC適配器(A2)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，其特征在于，所述的AC/DC適配器與交流電源相連接，將交流轉(zhuǎn)直流，為超級電容(Gl)充電； 所述的DC/DC適配器與直流電源相連接，將直流電壓進行調(diào)節(jié)，為超級電容(Gl)充電。
3.如權(quán)利要求2所述的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，其特征在于，所述的交流電源為220V的電源，直流電源為10 36V的電源。
4.如權(quán)利要求1所述的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，其特征在于，所述的第一、第二電容器模組(Cl、C2)為電壓12V，電容容量為500F的超級電容模組。
5.如權(quán)利要求1所述的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，其特征在于，超級電容充電管理器(A3)與第一電容器模組(Cl)的正極之間串接有第一開關(guān)(KM1)，超級電容充電管理器(A3)與第二電容器模組(C2)的正極之間串接有第二開關(guān)(KM2)，公共輸出端(X3)與第二電容器模組(C2)的負極之間串接有第三開關(guān)(KM3)； 所述的超級電容充電管理器(A3)的輸出端還連接有雙極晶體管(Vl)的發(fā)射極，雙極晶體管(Vl)的集電極與公共輸出端(X3 )之間串接有測試電阻(Rl)。
6.如權(quán)利要求5所述的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，其特征在于，當柴油機起動蓄電池的起動電壓為12V，第二輸出端(X2)接柴油機起動蓄電池的正極，公共輸出端(X3)接柴油機起動蓄電池的負極，起動超級電容充電管理器(A3)和第二開關(guān)(KM2)給第二電容器模組(C2)充電，充電到12 15V后，接通第三開關(guān)(KM3)，在起動柴油機時，由第二電容器模組(C2)給起動機供電。
7.如權(quán)利要求5所述的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，其特征在于，當柴油機起動蓄電池的起動電壓為24V，第一輸出端(Xl)接柴油機起動蓄電池的正極，公共輸出端(X3)接柴油機起動蓄電池的負極，起動超級電容充電管理器(A3)和第一開關(guān)(KMl)給第一、第二電容器模組(C1、C2)充電，充電到24 30V后，接通第三開關(guān)(KM3)，在起動柴油機時，由第一、第二電容器模組(Cl、C2)給起動機供電。
8.如權(quán)利要求5所述的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，其特征在于，超級電容(Gl)還連接有發(fā)光二極管，如果基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置所連接的柴油機起動蓄電池的內(nèi)阻過大，發(fā)光二極管點亮，提示更換柴油機起動蓄電池。
9.如權(quán)利要求1或5所述的基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，其特征在于，控制電路板(3)和第一、第二電容器模組(C1、C2)分別設(shè)置在帶有輪胎(6)的機殼(I)的第一、第二層中，控制電路板的旁邊設(shè)有與其相連接的DC/DC適配器(2)，機殼(I)的第三層中設(shè)有與DC/DC適配器(2)相連接的低溫蓄電池(5)，第一輸出端(Xl)、第二輸出端(X2)和公共輸出端(X3)分別與輸出端延長線(7)相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于超級電容器模組的柴油機輔助起動裝置，包括相串聯(lián)的第一、第二電容器模組，第一電容器模組的一端連接第一輸出端，另一端串接第二電容器模組的一端，第二電容器模組的另一端連接公共輸出端，第二電容器模組的一端還與第二輸出端相連接；控制電路板包括超級電容和超級電容充電管理器，超級電容充電管理器與超級電容相連接，超級電容通過超級電容充電管理器向第一、第二電容器模組充電；超級電容的兩端分別連接有AC/DC適配器和/或DC/DC適配器。本實用新型采用超級電容代替鉛酸電池進行低溫輔助起動，解決了柴油機在-20℃以下的溫度條件下難以低溫起動的難題，有助于柴油機的推廣使用。
文檔編號F02N19/00GK203035431SQ20122071198
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者寧濤, 沈承, 曹世宏, 張福才, 胡國昌 申請人:中國人民解放軍總后勤部建筑工程研究所