帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)，包括：蓄電池、超級(jí)電容、起動(dòng)繼電器、電磁開關(guān)、起動(dòng)電機(jī)；其中所述蓄電池的正極與所述電磁開關(guān)的KL30A觸點(diǎn)及起動(dòng)電機(jī)連接，構(gòu)成汽車起動(dòng)主回路；在所述起動(dòng)繼電器的86端與所述蓄電池的正極之間串接點(diǎn)火開關(guān)KL50，所述起動(dòng)電機(jī)繼電器的85端接地；所述蓄電池正極與起動(dòng)繼電器30端連接，起動(dòng)繼電器87端與所述電磁開關(guān)的線圈連接；在系統(tǒng)中還設(shè)有一個(gè)與所述蓄電池并聯(lián)的超級(jí)電容C，所述超級(jí)電容C與所述電磁開關(guān)KL30B及所述起動(dòng)電機(jī)構(gòu)成汽車起動(dòng)輔助回路。本實(shí)用新型專利裝置能夠改善汽車起動(dòng)瞬間整車電壓的降落，使起動(dòng)平順快捷，并能保護(hù)蓄電池。
【專利說明】帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于新型汽車起動(dòng)系統(tǒng)，涉及起動(dòng)能量的儲(chǔ)存補(bǔ)充，特別是一種帶超級(jí)電容和二極管的汽車起動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，汽車電器一般包括蓄電池、發(fā)電機(jī)、起動(dòng)機(jī)和汽車用電設(shè)備?，F(xiàn)有的汽車起動(dòng)技術(shù)使用鉛酸蓄電池儲(chǔ)存起動(dòng)需要的能量，鉛酸蓄電池有它的優(yōu)越性，但在汽車起動(dòng)過程中，起動(dòng)機(jī)由蓄電池單獨(dú)供電，由于起動(dòng)機(jī)瞬時(shí)工作電流很大，大電流放電會(huì)導(dǎo)致蓄電池端電壓驟降，可能會(huì)影響其它電器的正常工作，致使汽車啟動(dòng)困難，蓄電池容量減小、壽命縮短。另外蓄電池端電壓的大幅度跌落還會(huì)使整車用電設(shè)備壽命縮短，并有可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS、EPS、防盜等系統(tǒng)的電子控制單元功能紊亂。帶起停功能的汽車需要DCDC來調(diào)整電壓，維持部分電器的正常工作。而DCDC不是一個(gè)儲(chǔ)存能量的單元，僅起局部電壓調(diào)節(jié)的作用，意義比較小。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種彌補(bǔ)鉛酸蓄電池低溫放電能力差和大電流放電導(dǎo)致整車電壓低的問題，滿足起動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間需要大電流的要求的帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)，包括:蓄電池、超級(jí)電容、起動(dòng)繼電器、電磁開關(guān)、起動(dòng)電機(jī)；其中所述蓄電池的正極與所述電磁開關(guān)的KL30A觸點(diǎn)及起動(dòng)電機(jī)連接，構(gòu)成汽車起動(dòng)主回路；在所述起動(dòng)繼電器的86端與所述蓄電池的正極之間串接點(diǎn)火開關(guān)KL50，所述起動(dòng)電機(jī)繼電器的85端接地；所述蓄電池正極與起動(dòng)繼電器30端連接，起動(dòng)繼電器87端與所述電磁開關(guān)的線圈連接；在系統(tǒng)中還設(shè)有一個(gè)與所述蓄電池并聯(lián)的超級(jí)電容C，所述超級(jí)電容C與所述電磁開關(guān)KL30B及所述起動(dòng)電機(jī)構(gòu)成汽車起動(dòng)輔助回路。
[0005]優(yōu)選的，在所述點(diǎn)火開關(guān)KL50端之后，所述起動(dòng)繼電器的86端與所述起動(dòng)繼電器的87端之間串接一電阻R。
[0006]優(yōu)選的，在所述超級(jí)電容C與所述蓄電池的正極之間串接一個(gè)大電流二極管D。
[0007]優(yōu)選的，在所述超級(jí)電容及所述蓄電池與所述起動(dòng)電機(jī)之間串接一個(gè)電磁開關(guān)。
[0008]本實(shí)用新型帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)與蓄電池并聯(lián)的超級(jí)電容C，超級(jí)電容C大電流放電能力強(qiáng)，汽車起動(dòng)期間，電流大部分也由超級(jí)電容提供，這樣保護(hù)了蓄電池。在系統(tǒng)中起動(dòng)繼電器的86端與起動(dòng)電機(jī)的正極之間再串接一個(gè)電阻R，限制起動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間的電流，保護(hù)蓄電池，抑制起動(dòng)脈沖干擾。在電阻R的基礎(chǔ)上，在超級(jí)電容的正端加大功率二極管，發(fā)電機(jī)電壓高時(shí)給超級(jí)電容充電，電路中有尖脈沖時(shí)由超級(jí)電容吸收；電壓低時(shí)不充電；停車后超級(jí)電容的電壓不低于發(fā)電機(jī)工作電壓，超級(jí)電容優(yōu)先通過二級(jí)管的反向電流提供部分靜態(tài)電流。同時(shí)啟動(dòng)電磁開關(guān)使用雙觸點(diǎn)電磁開關(guān)，一個(gè)觸點(diǎn)KL30A 接蓄電池，另一觸電KL30B接超級(jí)電容，KL30B先于KL30A閉合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)電路圖一；
[0010]圖2為本實(shí)用新型帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)電路圖二 ；
[0011]圖3為本實(shí)用新型帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)電路圖三；
[0012]圖4為本實(shí)用新型帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)電磁開關(guān)原理圖。
[0013]本實(shí)用新型帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)附圖中附圖標(biāo)記說明:
[0014]1-蓄電池 2-起動(dòng)繼電器 3-起動(dòng)電機(jī)
[0015]4-電磁開關(guān)5-發(fā)電機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]如圖1?圖4所示，本實(shí)用新型帶超級(jí)電容C的汽車起動(dòng)系統(tǒng)，蓄電池I正極與超級(jí)電容C正極相連，蓄電池I負(fù)極與超級(jí)電容C負(fù)極相連，蓄電池I正極與起動(dòng)繼電器2的30端連接，起動(dòng)繼電器2的87端與電磁開關(guān)4的線圈連接。蓄電池I正極同時(shí)接點(diǎn)火開關(guān)KL50,點(diǎn)火開關(guān)KL50去控制起動(dòng)機(jī)繼電器的86端，起動(dòng)機(jī)繼電器2的85端接地。
[0018]超級(jí)電容C與蓄電池I并聯(lián)時(shí)，由于超級(jí)電容C器的等效內(nèi)阻(ESR)遠(yuǎn)低于蓄電池I的內(nèi)阻RB，因此，在啟動(dòng)瞬間，啟動(dòng)電流中的大部分電流由超級(jí)電容C器提供，蓄電池I僅提供小部分的電流。
[0019]超級(jí)電容C器大電流放電能力強(qiáng)。汽車起動(dòng)期間，電流大部分也由超級(jí)電容C提供。這樣保護(hù)了蓄電池I。
[0020]超級(jí)電容C布置到靠近起動(dòng)機(jī)、盡量遠(yuǎn)離蓄電池I的位置，減少線束上的電壓降，提高起動(dòng)效率，明顯抑制電磁干擾，發(fā)揮出超級(jí)電容C在電路中穩(wěn)壓濾波的功能。
[0021]進(jìn)一步的，在點(diǎn)火開關(guān)KL50的輸出端即起動(dòng)繼電器2的86端與繼電器2的87即接起動(dòng)電機(jī)3之間串接一電阻R。起限制起動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間的電流、保護(hù)蓄電池1、抑制起動(dòng)脈沖干擾的作用。
[0022]進(jìn)一步的，在超級(jí)電容C的正端加大功率二極管D，發(fā)電機(jī)5電壓高時(shí)給超級(jí)電容C充電，電路中有尖脈沖時(shí)由超級(jí)電容C吸收；電壓低時(shí)不充電；停車后超級(jí)電容C的電壓不低于發(fā)電機(jī)工作電壓例如14.5V，蓄電池I電壓最高為12.7V，超級(jí)電容C優(yōu)先通過二級(jí)管D的反向電流提供部分靜態(tài)電流。
[0023]工作時(shí)，駕駛員扭動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)意圖起動(dòng)汽車，點(diǎn)火開關(guān)KL50觸點(diǎn)閉合后，蓄電池I電流通過電阻R流向起動(dòng)電機(jī)3線圈，起動(dòng)機(jī)線圈的電流發(fā)生變化，此時(shí)回路電流為:1=(EB-El)/ (Rm+Rs+Rl+Rr+R)起動(dòng)過程的電流尖峰被削除。其中:E1為感應(yīng)電動(dòng)勢，EB為電池空載端電壓，EC為超級(jí)電容C的電壓，Rm為啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電樞電阻、Rs為蓄電池I內(nèi)阻、Rl為線路電阻，Rr為電磁開關(guān)吸引線圈電阻。
[0024]最大電流為I= (E)/ (Rm+Rs+Rl+Rr+R),因?yàn)镽的存在，電流比較小。該電阻的具體值可根據(jù)蓄電池I的內(nèi)阻、發(fā)動(dòng)機(jī)的狀況，線束的電阻等情況做調(diào)整。
[0025]點(diǎn)火開關(guān)KL50閉合后，電流同時(shí)流向起動(dòng)繼電器2的線圈，因?yàn)槠饎?dòng)繼電器2線圈的延時(shí)作用及繼電器機(jī)械的延時(shí)作用，起動(dòng)繼電器2觸點(diǎn)延時(shí)一段時(shí)間后才會(huì)閉合，而此時(shí)起動(dòng)電機(jī)3中已經(jīng)建立起感應(yīng)電勢El。起動(dòng)繼電器2吸合后，起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)4線圈得到電，吸合電磁開關(guān)4的KL30A、KL30B觸點(diǎn)，KL30B觸點(diǎn)的閉合先于KL30A觸點(diǎn)。此時(shí)回路電流為:1= (EC-El)/ (Rm+Rs+Rl)。EC大于等于EB。超級(jí)電容優(yōu)先于蓄電池放電，使蓄電池得到很好的保護(hù)。汽車起動(dòng)完成后，起動(dòng)繼電器觸點(diǎn)、電磁開關(guān)KL30A、KL30B觸點(diǎn)全部斷開，發(fā)電機(jī)發(fā)電，給蓄電池和超級(jí)電容充電。發(fā)電機(jī)電壓高時(shí)給超級(jí)電容充電，電路中有尖脈沖時(shí)由超級(jí)電容吸收；電壓低時(shí)不充電；停車后超級(jí)電容的電壓不低于發(fā)電機(jī)工作電壓，超級(jí)電容優(yōu)先通過二級(jí)管的反向電流提供部分靜態(tài)電流。
[0026]以上已對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說明，但本實(shí)用新型并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)，包括:蓄電池、超級(jí)電容、起動(dòng)繼電器、電磁開關(guān)、起動(dòng)電機(jī)；其中 所述蓄電池的正極與所述電磁開關(guān)的KL30A觸點(diǎn)及起動(dòng)電機(jī)連接,構(gòu)成汽車起動(dòng)主回路； 在所述起動(dòng)繼電器的86端與所述蓄電池的正極之間串接點(diǎn)火開關(guān)KL50，所述起動(dòng)電機(jī)繼電器的85端接地； 所述蓄電池正極與起動(dòng)繼電器30端連接，起動(dòng)繼電器87端與所述電磁開關(guān)的線圈連接； 其特征在于，在系統(tǒng)中還設(shè)有一個(gè)與所述蓄電池并聯(lián)的超級(jí)電容C，所述超級(jí)電容C與所述電磁開關(guān)KL30B及所述起動(dòng)電機(jī)構(gòu)成汽車起動(dòng)輔助回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，在所述點(diǎn)火開關(guān)KL50端之后，所述起動(dòng)繼電器的86端與所述起動(dòng)繼電器的87端之間串接一電阻R。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，在所述超級(jí)電容C與所述蓄電池的正極之間串接一個(gè)大電流二極管D。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶超級(jí)電容的汽車起動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，在所述超級(jí)電容及所述蓄電池與所述起動(dòng)電機(jī)之間串接一個(gè)電磁開關(guān)。
【文檔編號(hào)】F02N11/08GK203570488SQ201320636438
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】吳春建, 孫軍, 何勇, 殷岳, 王禮建, 徐林 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司, 南京汽車集團(tuán)有限公司