CN103161637A - 电容供电启动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种应用在汽车上的电容供电启动系统，发电机通过交流逆变器和充电器对电容器进行充电，在发动机启动时，电容器可独立向起动机输出电压更高，电流更大的瞬时起动电流，使起动机瞬间就可获得较大的起动电流并以较高的转速带动发动机旋转，同时在减少了其它用电设备的电源电路的电压降，从而改善发动机起动时的供电环境，由于电容器拥有快速充电和放电性能和几乎无限的充放电次数及极长的使用寿命，使得电容供电启动系统特别适合应用在需要进行频繁启动的汽车，尤其适用于装有自动启、停系统的节能环保型汽车。

Description

电容供电启动系统
一.所属技术领域
本发明涉及一种用于汽车发动机的电容供电启动系统，尤其适用于那些装有自动启、停装置，需要频繁启动发动机的汽车。
二.背景技术
目前，公知的汽车电源系统是由汽车交流发电机，蓄电池组成的。当发动机启动时，蓄电池将化学能转变电能输出驱动起动机工作，当发动机启动后，发电机对蓄电池进行充电，此时蓄电池将电能转变为化学能贮存起来，由于蓄电池的输出电能和贮存电能都需要进行能量转换，这就产生了二个缺陷，一个是能量转换有效率的出现必然导致部分能量损失，一个是能量转换的速度也导致限制了蓄电池的充、放电速度；在需要进行频繁启动的环境下，蓄电池会因此容易出现瞬时输出电流不足而令起动机转速下降，导致发动机启动时间增长，甚至启动失败；而蓄电池频繁输出启动电流也会造成使用时间缩短。
三.发明内容
为了克服蓄电池不合适进行频繁输出启动电流及输出启动电流次数有限的缺陷，本发明提供一种电容供电启动系统，该系统不仅能较有效地支持发动机进行频繁启动，还可减少发动机的启动时间，节约能源，延长蓄电池的使用寿命。
本发明所采用的技术方案是：电容供电启动系统由汽车交流发电机，蓄电池，电容器，二极管，电磁式电源开关，手动开关，起动机，充电器，交流逆变器，常开继电器，常闭继电器，机油报警灯开关等组成。发电机输出的电能一部分输入蓄电池，另一部分通过交流逆变器，充电器输入电容器，电容器是通过二极管与起动机的起动电源电路连接。电容供电启动系统的工作原理如下：
1.由于电容器在充电和放电时都不发生能量转换，故有快速充电和快速放电的特性，汽车发电机运转时，电容器可在很短时间内充满或接近充满电能，发动机起动时，电容器中的电能通过二极管对起动机进行瞬时大电流供电，使得起动机可获得电流更大和电压更高的启动电流，从而使起动机得以能用较高的转速带动发动机旋转；此时，由于蓄电池没有提供启动电流，故仍能以较接近标准的工作电压向车辆的其它用电设备供电，使发动机的电控供油系统可更接近理想工作况态，从而产生更有利于发动机启动的供电环境。而且因为发动机起动时不需要蓄电池提供启动电流，及电容器有接近无限的充、放电次数等性能，使得电容供电启动系统尤其适合需要频繁起动的汽车，例如装有自动启、停装置的环保节能汽车。
2.当电容器内的电能不足时，只需接通电磁式电源开关的控制电路，启动时，点火开关的ST接线端输出电流通电磁式电源开关的控制电路搭铁，使电磁式电源开关的常开触点闭合，此时，蓄电池和电容器联合提供起动电流，使得起动机能以较高的转速旋转，同时减少启动时整个电源电路的电压降，从而减少启动时间。
3.当电容器内的电能不足以参与提供起动电流时，只需接通电磁式电源开关的控制电路，启动时，点火开关的ST接线端输出电流通电磁式电源开关的控制电路搭铁，使电磁式电源开关的常开触点闭合，此时由蓄电池独自提供启动电流；发动机启动后，电容器可在短时间内充满或接近充满电能，因此，电容器很快就可以进行下一次启动供电了。
4.在行车其间，当发动机停止运转时，机油压力报警灯开关闭合，此时，电流通过常闭继电器的磁吸线圈搭铁，使常闭继电器的触点张开，使常开继电器的磁吸线圈断电，继而常开触点张开，使得交流逆变器的直流输入端的正极与蓄电池的正极没有了连接，防止了蓄电池的电能通过交流逆变器，充电器输入电容器；当关闭点火开关时，IG接线端没有电流输出，使常开继电器的磁吸线圈断电，继而常开触点张开，使得交流逆变器的直流输入端的正极与蓄电池的正极没有连接，防止了蓄电池的电能通过交流逆变器，充电器输入电容器。
本发明的优点是，增加发动机频繁启动的供电可靠性，减少启动时间，延长了蓄电池的使用时间，又减少了蓄电池因充、放电而产生的能量转换的损失。
四.附图说明
下面结合附图对本发明作一步说明
图1是本发明的电路原理图。
图中：1.发电机，2.电容器，3.蓄电池，4.手动开关，5.二极管，6.电磁式电源开关，7起动机。8.机油压力报警灯开关，9.常闭继电器，10.常开继电器，11.交流逆变器，12.充电器
五.具体实施方式
在图1中，电磁式电源开关(6)的a接线端与蓄电池(3)的正极连接，电磁式电源开关(6)的b接线端和起动机(7)的起动电源接线端连接；电磁式电源开关(6)的d接线端搭铁，电磁式电源开关(6)的c接线端和手动开关(4)的f接线端连接，手动开关(4)的g接线端连接点火开关的ST接线端连接；电容器(2)的负极搭铁，电容器(2)的正极与二极管(5)的负极连接，二极管(5)的正极和起动机(7)的起动电源接线端连接；发电机(1)电源输端B+与蓄电池(3)的正极及常开继电器(10)的j2接线端连接，常开继电器(10)k2接线端与交流逆变器(11)的直流输入端的正极连接，交流逆变器(11)的直流输入端的负极搭铁，交流逆变器(11)的交流输出端B1，B2分别与充电器(12)的交流输入端b1，b2连接，充电器(12)的直流输出端正极与电容器(2)的正极连接，充电器(12)的直流输出端的负极搭铁，常开继电器(10)i2接线端搭铁，常开继电器(10)h2接线端与常闭继电器(9)的k1接线端连接，常闭继电器(9)的j1，h1接线端共同与点火开关的IG接线端连接，常闭继电器(9)的i1接线端与机油压力报警灯开关的接线端连接。

Claims (5)

1.一种用于汽车发动机的电容供电启动系统，它是由发电机，蓄电池，电容器，电磁式电源开关，二极管，手动开关，起动机，机油压力报警灯开关，常开继电器，常闭继电器，交流逆变器，充电器所组成的，其特征在于：二极管(5)的负极连接电容器(2)的正极，电容器(2)的负极搭铁，二极管(5)的正极连接起动机(7)的起动电源接线端。
2.根据权利要求1所述的电容供电启动系统，其特征在于：电磁式电源开关(6)的a接线端与发电机(1)的电源输出端B+及蓄电池的正极连接，电磁式电源开关(6)的b接线端连接起动机(7)的起动电源接线端。
3.根据权利要求1所述的电容供电启动系统，其特征在于：手动开关(4)的g接线端连接点火开关的ST接线端，手动开关(4)的f接线端连接电磁式电源开关(6)的c接线端，电磁式电源开关(6)的d接线端搭铁。
4.根据权利要求1所述的电容供电启动系统，其特征在于：常开继电器(10)的j2接线端与发电机(1)的电源输出端B+连接，常开继电器(10)的k2接线端与交流逆变器(11)的直流输入端的正极连接，交流逆变器(11)的直流输入端的负极搭铁，交流逆变器(11)的交流输出端B1，B2分别与充电器(12)的交流输入端b1，b2连接，充电器(12)的直流输出端正极与电容器(2)的正极连接，充电器(12)的直流输出端的负极搭铁。
5.根据权利要求1所述的电容供电启动系统，其特征在于：常开继电器(10)的i2接线端搭铁，常开继电器(10)的h2接线端与常闭继电器(9)的k1接线端连接，常闭继电器(9)的j1接线端与点火开关的IG接线端连接，常闭继电器(9)的h1接线端与点火开关的IG接线端连接，常闭继电器(9)的i1接线端与机油压力报警灯开关(8)的接线端连接。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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