CN103812165B - 超低温车用启动电源 - Google Patents

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Abstract

一种超低温车用启动电源，包括超级电容器模块或超级电池组和低温型蓄电池组，超级电容器模块或超级电池组为具有大电流放电能力的电源，超级电容器模块或超级电池组与低温型蓄电池组并联，超级电容器模块或超级电池组与用以对超级电容器或超级电池进行加热升温的加热装置连接，超级电容器模块或超级电池组上安装用以检测环境温度的温度传感器，低温型蓄电池组与限流电路、温度受控开关串联，温度受控开关与用以当环境温度低于温度下限值时闭合受控开关且当环境温度高于温度上限值时断开温度受控开关的加热控制模块连接。本发明有效适用于低于零下43℃的工况、可靠性良好。

Description

超低温车用启动电源
技术领域
本发明涉及一种车用启动电源。
背景技术
目前用铅酸电池做机动车辆和设备的启动电源，但是现有的铅酸电池低温性能不佳，在-20℃下不能正常工作。
车用启动电源也可以采用超级电容器和超级电池，按照温度特性，超级电容器模块和超级电池组高于-43℃时具备大电流放电能力，但是，但超级电容器模块和超级电池组比能量低，不能满足启动电源用电量的要求；再者如果环境温度低于-43℃，则其大电流放电能力急剧下降，无法实现正常启动；
因此，现有的车用启动电源，无法有效适应于低温（尤其是低于零下43℃）的启动工况，可靠性较差。
发明内容
为了克服已有超级电容器模块和超级电池组作为车用启动电源时无法适用于低于-43℃的工况、可靠性较差的不足，本发明提供了一种有效适用于低于-43℃的工况、可靠性良好的超低温车用启动电源。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种超低温车用启动电源，包括超级电容器模块或超级电池组和低温型蓄电池组，所述超级电容器模块和超级电池组为具有大电流放电能力的电源，所述超级电容器模块和超级电池组的正极与所述低温型蓄电池组的正极连接，所述超级电容器模块和超级电池组的负极与所述低温型蓄电池组的负极连接，所述超级电容器模块和超级电池组与用以对超级电容器模块和超级电池组进行加热升温的加热装置连接，所述超级电容器模块和超级电池组上安装用以检测环境温度的温度传感器，所述低温型蓄电池组与限流电路、温度受控开关串联，所述温度受控开关与用以当环境温度低于温度下限值时闭合所述受控开关且当环境温度高于温度上限值时断开所述温度受控开关的加热控制模块连接。
进一步，所述低温型蓄电池组与剩余电量检测模块连接，所述低温型蓄电池组与电量受控开关串联，所述电量受控开关与用以当剩余电量少于设定阈值时关断所述电量受控开关且当接到车辆启动信号后闭合所述电量受控开关的剩余电量控制模块连接。
更进一步，所述限流电路为电阻。也可以是其他限流功能的电路。
优选的，所述加热控制模块、剩余电量检测模块、剩余电量控制模块和充放电保护模块集成在充放电保护电路板上。
所述低温型蓄电池组为钛酸锂、三元材料锂电池或磷酸铁锂电池或卷绕式铅酸电池。
本发明的有益效果主要表现在：1）有效适用于低于零下43℃（温度下限值）的工况、可靠性良好；2）采用超级电容模块或超级电池组及锂电池组的制造和使用无污染。
附图说明
图1是车用启动电源的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1，一种超低温车用启动电源，包括超级电容器模块2或超级电池组和低温型蓄电池组1，所述超级电容器模块2或超级电池组为具有大电流放电能力的电源，所述超级电容器模块2或超级电池组的正极与所述低温型蓄电池组1的正极连接，所述超级电容器模块2或超级电池组的负极与所述低温型蓄电池组1的负极连接，所述超级电容器模块2或超级电池组与用以对超级电容器模块或超级电池组进行加热升温的加热装置4连接，所述超级电容器模块2或超级电池组上安装用以检测环境温度的温度传感器3，所述低温型蓄电池组1与限流电路、温度受控开关串联，所述温度受控开关与用以当环境温度低于温度下限值时闭合所述受控开关且当环境温度高于温度上限值时断开所述温度受控开关的加热控制模块连接。
进一步，所述低温型蓄电池组1与剩余电量检测模块连接，所述低温型蓄电池组与电量受控开关串联，所述电量受控开关与用以当剩余电量少于设定阈值时关断所述电量受控开关且当接到车辆启动信号后闭合所述电量受控开关的剩余电量控制模块连接。
更进一步，所述限流电路为电阻。也可以是其他限流功能的电路。
优选的，所述加热控制模块、剩余电量检测模块、剩余电量控制模块和充放电保护模块集成在充放电保护电路板上。
所述低温型蓄电池组1为钛酸锂、三元材料或磷酸铁低温型锂电池或卷绕式铅酸。低温性能好蓄电池组也可以是低温型铅酸电池。
本实施例中，温度下限值为零下43℃，温度上限值为零下30℃（也可以为其他值），温度下限值是根据温度-大电流放电能力特性曲线得到的临界值，当然，温度上限值也可以为其他值。
本实施例的超低温车用启动电源由超级电容器或超级电池与蓄电池并联组成，超级电容器或超级电池保证车辆启动，蓄电池满足车辆供电;在超级电容器或超级电池带个电加热装置，用蓄电池自身的电量对加热装置进行供电，蓄电池带电路保护板控制加热。
超级电容或超级电池具有很宽的工作温度范围，能在-43℃--60℃启动，并联一个蓄电池对超级电容器或超级电池加热，当局部温度加热到低于-43℃，从而实现环境温度高于-43℃下超低温的启动。
超级电容或超级电池在<-43℃超低温下，大电流输出能力变差，不能正常启动，需要对其加热，使其在启动的时候温度在高于-43℃，启动电源实现在低于-43℃超低温下的电源启动;
蓄电池在超低温下，虽大电流放电性能差，但能提供小电流，对超级电容器和超级电池进行加热，使超级电容器和超级电池的环境温度达到高于-43℃，从而保证超级电容器和超级电池的在超低温下的启动。
为可以实现更低温度低于43℃范围内车辆启动，可采用低温型的蓄电池，在超低温度下能够提供加热的小电流，对超级电容器或超级电池进行加热，使其环境温度达到高于-43℃，从而保证超级电容器或超级电池的在超低温度下实现启动。
在超低温环境下，给个加热指令，锂电池组开始对超级电容器加热，温度达到规定值后，蓄电池自动停止加热， 其时发动机正常启动。

Claims (4)

1.一种超低温车用启动电源，包括超级电容器模块和低温型蓄电池组，所述超级电容器模块为具有大电流放电能力的电源，所述超级电容器模块的正极与所述低温型蓄电池组的正极连接，所述超级电容器模块的负极与所述低温型蓄电池组的负极连接，所述超级电容器模块与用以对超级电容器模块进行加热升温的加热装置连接，所述超级电容器模块上安装用以检测环境温度的温度传感器，所述低温型蓄电池组与保护电路包括限流电路和温度受控开关连接，所述温度受控开关与用以车辆启动时当环境温度低于温度下限值时闭合所述温度受控开关且当环境温度高于温度上限值时断开所述温度受控开关的加热控制模块连接；所述低温型蓄电池组与剩余电量检测模块连接，所述低温型蓄电池组与电量受控开关串联，所述电量受控开关与用以当剩余电量少于设定阈值时关断所述电量受控开关且当接到车辆启动信号后闭合所述电量受控开关的剩余电量控制模块连接。
2.如权利要求1所述的超低温车用启动电源，其特征在于：所述限流电路为电阻。
3.如权利要求1所述的超低温车用启动电源，其特征在于：所述加热控制模块、剩余电量检测模块、剩余电量控制模块和充放电保护模块集成在充放电保护电路板上。
4.如权利要求1所述的超低温车用启动电源，其特征在于：所述低温型蓄电池组为钛酸锂电池或磷酸铁锂电池或卷绕式铅酸电池。
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