CN102496997A

CN102496997A - 一种车辆节能装置及其使用方法

Info

Publication number: CN102496997A
Application number: CN2011104071229A
Authority: CN
Inventors: 郑洪莉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2012-06-13
Also published as: CN102332738A

Abstract

本发明涉及一种车辆节能装置，还涉及该装置的使用方法。该车辆节能装置，包括超级电容器，所述超级电容器与车辆电源连接。所述超级电容器与车辆电源的连接方式为下述三种方式中的一种：（1）直接并联于车辆电瓶两端；（2）与汽车发动机点火系统的分电器系统的电路并联；（3）连接于汽车点烟器线路，或者设置点烟器插头，通过点烟器插座连接车辆电源。作为上述技术方案的改进，本发明进一步包括与所述超级电容器串联的电阻器。所述电阻器的电阻值为1.1~1.8欧姆。所述电阻器的电阻值优选为1.2欧姆。所述超级电容器还连接电源控制电路板。本发明可在1000Hz条件下工作并辅助车辆点火时的瞬间大电流，使汽油或柴油燃烧完全，达到节能并减少排放的效果，并且使动力增加。

Description

一种车辆节能装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种车辆节能装置，还涉及该装置的使用方法。

背景技术

随着汽油发动机与柴油发动机的应用，以此为动力来源的交通工具或工程机械车已大量普及，如家用与商用轿车、公交车、货车、拖车、挖土机、叉车或各式欧三以上排放标准的柴油发动机车等等。以上所列交通工具或工程机械车的大量使用带来了温室效应、石油消耗与环境污染加剧等突出问题。

汽车在启动时由电瓶提供发动机运转所需的电力，而于启动后由发动机对因启动而大量损耗电力的电瓶进行回充，以维持电瓶处于满电状态，同时持续供应车辆一切用电需求，而当发电机所发出的电压低于电瓶电压时，将由电瓶供给车上所有电器用电。电瓶所供应的电压、电流为定值，发电机所产生的电量则与转速成正比关系，即转速越高，输出的电力越大，而输出的电力由电瓶来平衡，以避免过载或供应不足的情况。

一般而言，车辆在下列状况，驾驶者会明显察觉车辆的无力感：（1）由于电瓶消耗大量电力供应发电机运转，起步时因发电机尚未对电瓶回充电力，而有油门笨重起步缓慢之感；（2）当车辆爬坡或重踩油门加速时，发电机的供应电力无法满足瞬间的用电需求，而产生转速急速增加，但却无立即反应在速度上，无明显的再加速感，特别是在汽车已开启空调设备的情况。

这些情况均是电力无法在瞬间立即补充所致，同时也因转速急速拉高，燃油燃烧不全，造成耗油、空气污染的原因。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可达到减少耗油量与增强车辆动力的节能装置，还提供了该装置的使用方法。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种车辆节能装置，包括超级电容器，所述超级电容器与车辆电源连接。

所述超级电容器与车辆电源的连接方式为下述三种方式中的一种：

（1）直接并联于车辆电瓶两端；

（2）与汽车发动机点火系统的分电器系统的电路并联；

（3）连接于汽车点烟器线路，或者设置点烟器插头，通过点烟器插座连接车辆电源。

作为上述技术方案的改进，本发明进一步包括与所述超级电容器串联的电阻器。

所述电阻器的电阻值为1.1~1.8欧姆。

所述电阻器的电阻值优选为1.2欧姆。

作为上述技术方案的进一步改进，所述超级电容器还连接电源控制电路板，所述电源控制电路板为微处理器控制的监控与平衡模块，在快速充电过程中，当其中一个超级电容器发生过充情况时，监控与平衡电路可立即截止充电动作，同时将内部每个超级电容器进行均衡，并待每颗的电压值回复至安全点时，再继续充电直到充满为止。

作为上述技术方案的进一步改进，所述与超级电容器连接的电源控制电路板还设有微处理器控制的温度检测器，用于检测本装置的环境温度，当环境温度超出设定范围时，会将充电与放电的输入与输出全部截止以保护本装置。

所述超级电容器有1到20个，并且串联在一起。

一种车辆节能方法，即使用上述所述的车辆节能装置。

本发明具有如下有益效果：

（1）本装置利用超级电容器可以反复充放电的特性，达到为车辆节能的目的。

（2）本装置串连限流用的电阻器，使得本装置的脉冲充放电电流限制在最大10安培左右，此方法有下列两项优点：

保证了不让点烟器插座回路的保险丝烧断。汽车上的点烟器装置的回路里都设有一个限流的保险丝，一般多在15安培左右，因此本装置需要在15安培以下使用，以确保保险丝不被烧断。

10安培的脉冲电流已足够稳定汽车用电系统的电压。经过实际的测试，串联1.1欧姆~1.8欧姆的电阻器都可以发挥超级电容器的脉冲效应，但尤其以1.2欧姆为最佳，依照欧姆定律（V=IR，I=V/R），汽车系统的电压多在12伏特左右，本装置设定的总电阻值在1.2欧姆左右，可以将本装置的最大进出电流被限制在10安培附近，因此不会对汽车本身的任何零配件造成损害，是一个最佳的脉冲电流点。

（3）本装置超级电容器连接有微处理器控制的监控与平衡模块，可防止超级电容器在过充的情况下发生燃烧或爆炸。

（4）本装置超级电容器连接有微处理器控制的温度检测器，可随时检测本装置的环境温度，当环境温度超出设定范围时会将充电与放电的输入与输出全部截止以保护本装置。

（5）本装置连接有可插入车辆点烟插座的点烟器插头，可以使用户方便的将本装置与车辆电源连接。

附图说明

图1为实施例1与汽车电瓶连接的系统原理框图；

图2为未接入本发明装置的汽车点火时的电压变化曲线与接入本发明装置的汽车点火时的电压变化曲线对比图；

图3为实施例2与车辆电源连接方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述。

本装置的节能原理是利用超级电容器的稳压功用，即利用超级电容器的快充与快放原理，快速的吸取电流，并在点火的每个瞬间把电流放出去，形成车内稳压的效用。

本装置即为一超级电容器或多个超级电容器串联组成的超级电容器组，将该超级电容器组或超级电容器连接于汽油车时，超级电容器和汽车的电源两端连接，可在1000Hz条件下工作并在汽油车点火系统运动的瞬间，发电机产生的电流不足以供应电瓶电流时，迅速补充点火系统需要的瞬时大电流，使汽油燃烧完全，达到减少排放的效果，并且使动力增加，对电池的保护也相对增加，稳定车内系统的电压，减少发电机对汽车发动机的扭力需求，多种良性效应相加使得汽油的使用量下降，达到省油的功效。

本装置连接于柴油车时，当柴油车的电磁阀的动作周期开始，其对电瓶的电流抽取量极大，此时电池的电压会骤降，使得整体的放电功率与瓦数下降，此时，由本发明与柴油车电源连接的超级电容器为柴油车电磁阀的动作补充足够的电流，并维持住电池的整体电压，达成功率不变的效果。如此，就同时减低了柴油发电机对引擎扭力的需求，就达到了省油的效果与目的。

为了保证使用安全，本装置中还可设置微处理器控制的监控与平衡模块及温度检测器。监控与平衡模块可采用现有技术中的成熟电路模块。

实施例汽油车节能装置

如图1所示，本汽油车节能装置包括由五个串联的超级电容器，还包括超级电容器的监控与平衡模块。本装置直接与汽车的两个铅酸电瓶并联（该车辆为24伏特系统）。本装置还串联有一个1.2欧姆的电阻器。

超级电容器的监控与平衡模块的工作原理是：在快速充电过程中，当其中一个超级电容器发生过充情况时，监控与平衡电路可立即截止充电动作，同时将内部每个超级电容器进行均衡，并待每个超级电容器的电压值回复至安全点时，再继续充电直到充满为止，可防止超级电容器在过充的情况下发生燃烧或爆炸。

本装置的使用温度区域范围可从-40℃到70℃，温度过高或过低时会影响本装置的使用，因此，超级电容器还设有温度检测器，该温度检测器与微处理器连接，用于检测本装置的工作环境温度，当工作环境温度超出-40~70℃范围时，微处理器检测到后，会控制充电与放电的输入与输出全部截止以保护本装置。

当监控与平衡模块与温度检测器监测到的信息都达到安全值时，本装置充放回路开启，在汽油车起步、爬坡或重踩油门加速时，可由与汽车电瓶并联的超级电容器辅助汽油车点火系统的瞬间大电流，使汽油燃烧完全，达到减少排放的效果，并且使动力增加，对电池的保护也相对增加，稳定车内系统的电压，减少发电机对汽车发动机的扭力需求，多种良性效应相加使得汽油的使用量下降，达到省油的功效。

图2解释了在0.1秒内汽车的系统电压值的变化情形。因为点火持续在进行，所以汽车系统的电压会被拉低，但是也由于汽车持续的运转给了发电机的转矩，所以发电机又会持续的把汽车系统电压往上拉，而一般的汽车都配备了铅蓄电瓶，它的充放电能力又特别的差，所以上下电压摆幅会非常大（见图2实线所示），几乎都在12伏特到14.6伏特之间漂动。一般汽车都是由12伏特加压1500倍到18000伏特左右去给火花塞点火，以此可知，将近3伏特的漂移在加压1500倍时就是有4500伏特的点火电压误差，那么汽车当然会燃烧不完全导致动力无法完全发挥并且会因此将燃烧不完全的汽油排放出来导致碳氢化合物与一氧化碳与二氧化碳的增加。

但是在增加了本实施例的车辆节油装置之后，由于它抵挡了每秒数十次的点火电流，导致汽车系统的整体电压变成的稳定电压（如图2虚线所示），让汽车的系统电压在13.6伏特附近，所以当安装到汽车内之后，每一次的点火都达到了稳定的状态，依据车型的不同，都会在很短的时间内侦测到这个现象，每一次的点火与燃烧变得完全了，所以汽车的马力就会很快的达到它们原来设计的理论值程度，在同样的喷油量状况下，驾驶人因为不需要再踩更多的油门去获得所需要的动力，就造成了省油的效果；并且因为此效果，尾气的碳氢化合物、一氧化碳与二氧化碳就会相应的减到最低，达成了”节能”与”减排”的双重效果。同时，由于车室的电压趋向稳定，对于汽车大灯、火花塞、音响器件与空调都有明显的改进与增加这些电子器件的使用寿命。

实施例2

本实施例车辆节能装置设有一点烟器插头，使用时插入车辆的点烟器插座上即可与车辆的电源连接，图3为该实施例与车辆电源连接方式示意图。

本发明与车辆电源的三种连接方式中，这种连接方式比较易于安装，其缺点是每一次熄火后超级电容器的电量都会被放完(因为点烟器的位置会被汽车钥匙开关阻隔掉)，而每一次重新启动都要花一秒多钟再次拉升电压。

本装置如能连接在汽车发动机点火系统的分电器两端是效果最好的位置(因为超级电容器的电量会一直依付在汽车电瓶上，只要极微小的电瓶电流即可维持超级电容器)，但是安装较不容易，恐不为消费者所接受，但是此法较适合车厂在前置装配时即设计进去。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种车辆节能装置，其特征在于：包括超级电容器，所述超级电容器与车辆电源连接。

2.根据权利要求1所述的车辆节能装置，其特征在于：所述超级电容器与车辆电源的连接方式为下述三种方式中的一种：

（1）直接并联于车辆电瓶两端；

（2）与汽车发动机点火系统的分电器系统的电路并联；

3.根据权利要求1所述的车辆节能装置，其特征在于：进一步包括与所述超级电容器串联的电阻器。

4.根据权利要求3所述的车辆节能装置，其特征在于：所述电阻器的电阻值为1.1~1.8欧姆。

5.根据权利要求4所述的车辆节能装置，其特征在于：所述电阻器的电阻值为1.2欧姆。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的车辆节能装置，其特征在于：所述超级电容器还连接电源控制电路板，所述电源控制电路板为微处理器控制的监控与平衡模块，在快速充电过程中，当其中一个超级电容器发生过充情况时，监控与平衡电路可立即截止充电动作，同时将内部每个超级电容器进行均衡，并待每颗的电压值回复至安全点时，再继续充电直到充满为止。

7.根据权利要求6所述的车辆节能装置，其特征在于：所述与超级电容器连接的电源控制电路板还设有微处理器控制的温度检测器，用于检测本装置的环境温度，当环境温度超出设定范围时，会将充电与放电的输入与输出全部截止以保护本装置。

8.根据权利要求7所述的车辆节能装置，其特征在于：所述超级电容器有1到20个，并且串联在一起。

9.一种车辆节能方法，其特征在于：使用权利要求1-9中任意一项所述的车辆节能装置。