內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及內(nèi)燃機(jī)電控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)及其分系統(tǒng)或部件。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)經(jīng)常使用蓄電池進(jìn)行供電，啟動(dòng)時(shí)需向蓄電池吸收大電流，經(jīng)常造成啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)、啟動(dòng)不成功，也引起蓄電池壽命縮短。此外，現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的蓄電池都通過(guò)市電充電進(jìn)行蓄能，在野外作業(yè)等電力環(huán)境欠佳時(shí)易造成蓄電池電力不足，由此導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。有鑒于此，有必要對(duì)內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)及其分系統(tǒng)或部件進(jìn)行改進(jìn)，以便提高內(nèi)燃機(jī)的整體性能。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)及其分系統(tǒng)或部件，以便提高內(nèi)燃機(jī)的整體性能。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)，依次包括蓄電池、總開關(guān)、啟動(dòng)充電電路、可充電式輔助供電電路、同步開關(guān)和啟動(dòng)電路的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)，其中蓄電池的蓄能裝置可由市電或太陽(yáng)能電池充電而蓄能，啟動(dòng)電路包括點(diǎn)火開關(guān)、啟動(dòng)繼電器，點(diǎn)火開關(guān)接于總開關(guān)和啟動(dòng)繼電器的控制線圈之間，啟動(dòng)繼電器的常開觸點(diǎn)開關(guān)接于總開關(guān)和內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)機(jī)之間，蓄能裝置包括市電接入器、交直流轉(zhuǎn)換器、太陽(yáng)能電池及蓄能控制器，太陽(yáng)能電池為薄膜太陽(yáng)能電池，該薄膜太陽(yáng)能電池包括由上至下依次設(shè)置的第一導(dǎo)電玻璃基底、沉積吸收層、緩沖層、導(dǎo)電銀膠和第二導(dǎo)電玻璃基底，其中第一導(dǎo)電玻璃基底引出正電極，第二導(dǎo)電玻璃基底上引出負(fù)電極。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)可采用市電和太陽(yáng)能兩種模式進(jìn)行蓄能，不僅有助于節(jié)能，也能夠克服野外供電環(huán)境差的影響。此外，由于內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的總開關(guān)與啟動(dòng)電路之間串接啟動(dòng)充電電路、可充電式輔助供電電路和同步開關(guān)，內(nèi)燃機(jī)在啟動(dòng)時(shí)不會(huì)向蓄電池吸收大的電流，使得內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)更為平穩(wěn)，也有助于延長(zhǎng)蓄電池的使用時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的原理圖；
[0007]圖2為圖1所示本實(shí)用新型內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)在增加啟動(dòng)充電電路、輔助供電電路及同步開關(guān)后的功能框圖；
[0008]圖3為本實(shí)用新型內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的第一實(shí)施例的電路圖；
[0009]圖4為本實(shí)用新型在圖3基礎(chǔ)上對(duì)啟動(dòng)充電電路進(jìn)行等同替換后的第二實(shí)施例電路圖；
[0010]圖5為本實(shí)用新型在圖3基礎(chǔ)上對(duì)同步開關(guān)電路用繼電器等同替換后的第三實(shí)施例電路圖；
[0011]圖6為本實(shí)用新型在圖3基礎(chǔ)上增加欠壓旁通電路后的第四實(shí)施例電路圖；
[0012]圖7為本實(shí)用新型在圖6基礎(chǔ)上欠壓旁通電路增加防電流倒灌二極管后的第五實(shí)施例電路圖；
[0013]圖8為本實(shí)用新型在圖6基礎(chǔ)上對(duì)欠壓旁通電路進(jìn)行靈敏度調(diào)整改進(jìn)后的第六實(shí)施例電路圖；
[0014]圖9為本實(shí)用新型在圖6基礎(chǔ)上對(duì)欠壓旁通電路進(jìn)行等同替換后的第七實(shí)施例電路圖；
[0015]圖10為本實(shí)用新型在圖8基礎(chǔ)上增加聲光報(bào)警電路后的第八實(shí)施例電路圖；
[0016]圖11為本實(shí)用新型在圖7的基礎(chǔ)上對(duì)啟動(dòng)充電電路用開關(guān)式電源充電管理模塊等同替換后的第九實(shí)施例電路圖；
[0017]圖12為用于本實(shí)用新型內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的蓄能裝置方框圖；
[0018]圖13為圖12所示蓄能裝置中蓄能控制器的方框圖；
[0019]圖14為圖12所示蓄能裝置中太陽(yáng)能電池的示意圖；
[0020]圖15為圖12所示蓄能裝置中交直流轉(zhuǎn)換器的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]參見(jiàn)圖1，為本實(shí)用新型內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的方框圖。該內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)包括蓄電池
1、總開關(guān)2和啟動(dòng)電路6，蓄電池1經(jīng)總開關(guān)2后給啟動(dòng)電路6進(jìn)行供電，該啟動(dòng)電路6包括點(diǎn)火開關(guān)K1、啟動(dòng)繼電器J1，點(diǎn)火開關(guān)K1接于總開關(guān)2和啟動(dòng)繼電器J1的控制線圈之間，啟動(dòng)繼電器J1的常開觸點(diǎn)開關(guān)接于總開關(guān)2和啟動(dòng)機(jī)Μ之間，點(diǎn)火開關(guān)K1與總開關(guān)2之間接入熔斷器FU1，啟動(dòng)繼電器J1的常開觸點(diǎn)開關(guān)與總開關(guān)2之間接入熔斷器FU2。點(diǎn)火開關(guān)Κ1接通時(shí)，啟動(dòng)繼電器J的控制線圈得電，使得啟動(dòng)繼電器J1的常開觸點(diǎn)開關(guān)閉合，由此啟動(dòng)機(jī)Μ通電啟動(dòng)，內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后再可反過(guò)來(lái)給蓄電池1進(jìn)行充電。
[0023]參見(jiàn)圖2，為本實(shí)用新型內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的功能框圖。在總開關(guān)2和啟動(dòng)電路6之間依次串入啟動(dòng)充電電路3、可充電式輔助供電電路4以及同步開關(guān)5，其中:啟動(dòng)充電電路3用于實(shí)現(xiàn)蓄電池1對(duì)可充電式輔助供電電路4的充電；可充電式輔助供電電路4的正極接啟動(dòng)充電電路3的輸出端，用于實(shí)現(xiàn)蓄電池1在啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間端電壓下降時(shí)，可充電式輔助供電電路4被加至啟動(dòng)電路6，以保證啟動(dòng)電路6的工作電壓正常；同步開關(guān)5用于實(shí)現(xiàn)總開關(guān)2在開通和關(guān)斷時(shí)，可充電式輔助供電電路4同步對(duì)啟動(dòng)電路6的供電和斷電。由此，可讓內(nèi)燃機(jī)在啟動(dòng)時(shí)不向蓄電池吸收大的電流，使得各種參與啟動(dòng)的電器處于正常工作電壓下。
[0024]圖2中，可充電式輔助供電電路4包括電池式供電電路4Α和電池供電濾波電路4Β，其中:電池式供電電路4Α可為小容量鉛酸蓄電池或鋰聚合物電池組，用于實(shí)現(xiàn)蓄電池1在啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間端電壓下降時(shí)，電池式供電電路4Α被加至啟動(dòng)電路6;電池供電濾波電路4Β用于實(shí)現(xiàn)電池式供電電路4Α的電路濾波，保證啟動(dòng)電路5的輸入電壓平滑。
[0025]為實(shí)現(xiàn)同樣目的，可充電式輔助供電電路4也可由含超級(jí)電容器(Supercapacitors)的充電回路的代替。超級(jí)電容器又叫雙電層電容器(ElectricalDoule-Layer Capacitor)、黃金電容、法拉電容，其通過(guò)極化電解質(zhì)來(lái)儲(chǔ)能，容量比通常的電容器大得多。由于超級(jí)電容器容量很大，對(duì)外表現(xiàn)和電池相同，因此也稱作“電容電池”。超級(jí)電容器可提供瞬時(shí)功率輸出，目前常作為內(nèi)燃機(jī)或其它不間斷系統(tǒng)的備用電源的補(bǔ)充，本實(shí)用新型在實(shí)施時(shí)可根據(jù)情具體況選用。
[0026]本實(shí)用新型的各部分電路均有多種實(shí)現(xiàn)形式，下面結(jié)合具體實(shí)現(xiàn)電路進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]為方便起見(jiàn)，以下實(shí)施例中各功能模塊編號(hào)和元器件代號(hào)按一定規(guī)則進(jìn)行了編碼其中:第一個(gè)數(shù)字表不附圖標(biāo)記，第二個(gè)數(shù)字表不實(shí)施例編號(hào)，如:啟動(dòng)充電電路3-3中，第一個(gè)3表示啟動(dòng)充電電路，第二個(gè)3表示為第三實(shí)施例中的啟動(dòng)充電電路；電阻Rl-3，1表示電阻的位置，3表示為第三實(shí)施例中的電阻。需注意的是，下文在某些場(chǎng)合下可能省略其中僅表示實(shí)施例編號(hào)的第二個(gè)數(shù)字，而僅保留作為附圖標(biāo)記的第一個(gè)數(shù)字。
[0028]參見(jiàn)圖3，所示實(shí)施例一為本實(shí)用新型較為實(shí)用的電路圖，二極管D1-1和電阻R1-1串聯(lián)組成啟動(dòng)充電電路3-1，該電路常在手機(jī)充電器中使用；可充電電池BT1 -1組成電池式供電電路和電池供電濾波電路4-1，連接于啟動(dòng)充電電路3-1的輸出端；電阻R7-1、NPN三極管Q7-1、電阻R8-1、PNP三極管Q8-1組成同步開關(guān)5-1，三極管Q8-1發(fā)射極接啟動(dòng)充電電路3-1的輸出端、集電極接啟動(dòng)電路6-1的輸入端、基極接電阻R8-1，三極管Q7-1發(fā)射極接地、集電極經(jīng)電阻R8-1后連接于三極管Q8-1的基極、基極經(jīng)電阻R7-1后連接于啟動(dòng)充電電路3-1的輸入端。
[0029]當(dāng)總開關(guān)2-1處于接通狀態(tài)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)正常發(fā)電，蓄電池端電壓在13.2V至14.7V之間變動(dòng);這時(shí)，蓄電池通過(guò)二極管D1-1、電阻R1-1向可充電電池BT1-1充電，以確保在下次啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)時(shí)可充電電池BT1-1有足夠的容量向啟動(dòng)電路供電。
[0030]當(dāng)總開關(guān)2-1處于接通狀態(tài)時(shí)，同步開關(guān)5-1工作，三極管Q8-1會(huì)飽和導(dǎo)通。具體過(guò)程是:總開關(guān)2-1閉合后、經(jīng)電阻R7-1使三極管Q7-1導(dǎo)通，電阻R8-1中有電流流過(guò)，使得三極管Q8-1飽和導(dǎo)通，這樣，可充電電池BT1-1的電壓直接加到啟動(dòng)電路上;Q8-1選用PNP型三極管，且發(fā)射極接可充電電池BT1-1的正極，是為讓同步開關(guān)5-1電路獲得極低的壓降，讓可充電電池BT1-1的電壓近乎無(wú)損地傳至啟動(dòng)電路6-1;當(dāng)總開關(guān)2-1處于斷開狀態(tài)時(shí)，三極管Q7-1的基極無(wú)法獲得電流，Q7-1截止，Q8-1同時(shí)截止，這樣實(shí)現(xiàn)關(guān)斷可充電電池BT1-1的輸出，BT1-1不再對(duì)外放電，實(shí)現(xiàn)同步開關(guān)功能。
[0031]按下點(diǎn)火開關(guān)瞬間，啟動(dòng)機(jī)Μ開始吸收數(shù)百安工作電流，原有蓄電池1-1電壓下降；這時(shí)，由于二極管D1-1的存在，可充電電池ΒΤ1-1因?yàn)槎O管D1-1的單向?qū)щ娞匦?，而無(wú)法向原有蓄電池1-1放電，只能對(duì)啟動(dòng)電路6-1供電；由于可充電電池ΒΤ1-1的放電能力強(qiáng)、端電壓穩(wěn)定，如穩(wěn)定在12.8V，這時(shí)盡管原有蓄電池1-1電壓下降，但由于可充電電池ΒΤ1-1的存在，啟動(dòng)電路6-1的工作電壓正常。
[0032]由于存在可充電電池ΒΤ1-1，內(nèi)燃機(jī)即可啟動(dòng)成功。成功啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)后，內(nèi)燃機(jī)正常發(fā)電，通過(guò)二極管D1-1、電阻R1-1向可充電電池ΒΤ1-1充電，以供下次啟動(dòng)時(shí)使用