CN105656165B - 一种启动控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种启动控制系统和方法，在启动控制系统中，开关组件的第一不动端与直流电源接口相连，开关组件的组件动端与第一充电模块的输入端相连，第一充电模块的输出端与超级电容模组的输入端相连；控制单元分别与超级电容模组、直流电源接口、第一充电模块和开关组件相连。超级电容模组由于其物理特性具有使用寿命长的优点，另外，当超级电容模组需要充电且直流电源接口符合充电条件时，控制单元控制直流电源接口通过第一充电模块给超级电容模组充电。由此，保证了超级电容模组的能量供应，大大提高了船舶柴油机启动的可靠性，同时本发明的启动控制系统体积小、重量轻，免维护，所以可节省油耗，降低成本，降低环境污染。

Description

一种启动控制系统和方法

技术领域

本申请涉及动力装置启动技术领域，特别涉及一种启动控制系统和方法。

背景技术

目前，一般的中、大型船舶，都采用大功率发动机作为动力装置，而且对于渔船，一般配置有两个或两个以上的发动机，一个用于船舶行驶使用，至少一个用于拖网打渔使用；多数船舶还配置有大功率发电机，用于通过输出三相交流电源为船舶内部提供电力供应；而大功率发动机和大功率发电机的主要问题就是启动问题，因为其启动瞬间需要巨大的启动电流，峰值电流最高可达到几千安培。目前一般用于启动上述发动机和发电机的系统为两个12V/200Ah或相近容量的铅酸电池串联组成。

但是大功率动力装置，如发动机或发电机的启动电流巨大、船舶上工作环境较恶劣以及用于渔船拖网的发动机的启动次数较多，都严重影响了铅酸电池的使用寿命。另外由于铅酸电池一般充放电次数为几百次，所以一般使用2年左右就需要更换。

由于动力装置的启动问题是船舶工作的关键，所以对其可靠性要求非常高，为了保证船舶发动机和船舶发电机启动可靠，要定期的维护或更换铅酸电池，一旦不能及时维护或者更换，可能导致动力装置无法正常启动；而且为了保证其启动可靠性，还需要预留备用电池，这增加了船舶的燃油耗费，也增加了海洋污染。

随着船舶产业的发展，所使用的动力装置的功率越来越大，需要的启动电流也越来越大，所以需要的铅酸电池的容量也越来越大，对应的成本也不断增加，污染也不断加剧。

从以上叙述可以看出，将铅酸电池作为船舶动力装置的启动器，存在很多不足，如使用寿命短、可靠性低、成本高和污染严重等。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种启动控制系统和方法，用以解决现有技术中将铅酸电池作为船舶的动力的启动器，存在使用寿命短、可靠性低、成本高和污染严重等问题。

本申请提供的启动控制系统和方法的技术方案如下：

一种启动控制系统，用于动力装置的启动，所述动力装置包括：发动机或发电机，所述系统包括超级电容模组、开关组件、直流电源接口、第一充电模块和控制单元；其中：

所述开关组件的第一不动端与所述直流电源接口相连，所述开关组件的组件动端与所述第一充电模块的输入端相连，所述第一充电模块的输出端与所述超级电容模组的输入端相连；

所述控制单元分别与所述超级电容模组、所述直流电源接口、所述第一充电模块和所述开关组件相连；

所述控制单元对所述超级电容模组的电压进行采样，得到第一采样结果，对所述直流电源接口的电压进行采样，得到第二采样结果；

所述控制单元将所述第一采样结果与第一阈值进行比对，当所述第一采样结果大于所述第一阈值时，所述控制单元发送第一信号至所述第一充电模块；所述第一充电模块接收所述第一信号，停止工作；当所述第一采样结果小于所述第一阈值时，所述控制单元发送第二信号至所述第一充电模块；所述第一充电模块接收所述第二信号，开始工作；

在所述第一采样结果小于所述第一阈值的情况下，所述控制单元将所述第二采样结果与第二阈值进行比对，当所述第二采样结果大于所述第二阈值时，发送第三信号至所述开关组件；所述开关组件接收所述第三信号，所述开关组件的组件动端与所述第一不动端相连，导通所述直流电源接口与所述第一充电模块，所述直流电源接口通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电。

优选地，所述系统还包括电池模组，所述电池模组分别与所述控制单元和所述开关组件的第二不动端相连；

所述控制单元对所述电池模组的电压进行采样，得到第三采样结果；

在所述第二采样结果小于所述第二阈值的情况下，所述控制单元将所述第三采样结果与第三阈值进行比对，当所述第三采样结果大于所述第三阈值时，发送第四信号至所述开关组件；所述开关组件接收所述第四信号，所述开关组件的组件动端与所述第二不动端相连，导通所述电池模组和所述第一充电模块，所述电池模组通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电；当所述第三采样结果小于所述第三阈值时，所述控制单元发送所述第三信号至所述开关组件；所述开关组件接收所述第三信号，所述开关组件的组件动端与所述第一不动端相连，导通所述直流电源接口与所述第一充电模块，所述直流电源接口通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电。

优选地，所述系统还包括第二充电模块，所述第二充电模块分别与220V交流电源、所述控制单元和所述电池模组的输入端连接；

当所述第三采样结果小于所述第三阈值时，所述控制单元发送第五信号至所述第二充电模块，所述第二充电模块接收所述第五信号，开始工作，所述220V交流电源通过所述第二充电模块给所述电池模组充电。

优选地，所述系统还包括第一电压均衡电路，所述第一电压均衡电路与所述超级电容模组连接，用于均衡所述超级电容模组内部的各个超级电容单体的电压。

优选地，当所述电池模组为锂电池模组，所述系统还包括电池温度采样电路，所述电池温度采样电路分别与所述锂电池模组和所述控制单元连接；

所述控制单元通过所述电池温度采样电路对所述锂电池模组内部的温度进行采样，得到第四采样结果；

所述控制单元将所述第四采样结果分别与第四阈值和第五阈值进行比对；当所述第四采样结果大于所述第四阈值或者所述第四采样结果小于所述第五阈值时，发送第六信号至所述第二充电模块；

所述第二充电模块接收所述第六信号，停止工作。

优选地，所述系统还包括第二电压均衡电路，所述第二电压均衡电路与所述电池模组连接，用于均衡所述电池模组的内部各个电池单体的电压。

一种启动控制方法，应用于所述启动控制系统中，所述方法包括：

所述控制单元对所述超级电容模组的电压进行采样，得到所述第一采样结果，对所述直流电源接口的电压进行采样，得到所述第二采样结果；

将所述第一采样结果与所述第一阈值进行比对，当所述第一采样结果大于所述第一阈值时，发送所述第一信号至所述第一充电模块，以指示所述第一充电模块停止工作；

当所述第一采样结果小于所述第一阈值时，发送所述第二信号至所述第一充电模块，以指示所述第一充电模块开始工作；

在所述第一采样结果小于所述第一阈值的情况下，将所述第二采样结果与所述第二阈值进行比对，当所述第二采样结果大于所述第二阈值时，发送所述第三信号至所述开关组件，以指示所述开关组件的组件动端与所述第一不动端相连，导通所述直流电源接口与所述第一充电模块，所述直流电源接口通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电。

优选地，所述方法还包括：

对所述电池模组进行采样，得到所述第三采样结果；

当所述第二采样结果小于所述第二阈值时，将所述第三采样结果与所述第三阈值进行比对，当所述第三采样结果大于所述第三阈值时，发送所述第四信号至所述开关组件，以指示所述开关组件的组件动端与所述第二不动端相连，导通所述电池模组和所述第一充电模块，所述电池模组通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电；

当所述第三采样结果小于所述第三阈值时，发送第三信号至所述开关组件，以指示所述开关组件的组件动端与所述第一不动端相连，导通所述直流电源接口与所述第一充电模块，所述直流电源接口通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电。

优选地，所述方法还包括：

当所述第三采样结果小于所述第三阈值时，发送所述第五信号至所述第二充电模块，以指示所述第二充电模块开始工作，所述220V交流电源通过所述第二充电模块给所述电池模组充电。

优选地，所述方法还包括：

所述控制单元通过所述电池温度采样电路对所述锂电池模组内部的温度进行采样，得到所述第四采样结果；

将所述第四采样结果分别与所述第四阈值和所述第五阈值进行比对，当所述第四采样结果大于所述第四阈值或者所述第四采样结果小于所述第五阈值时，发送所述第六信号至所述第二充电模块，以指示所述第二充电模块停止工作。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

在本申请中，开关组件的第一不动端与直流电源接口相连，开关组件的组件动端与第一充电模块的输入端相连，第一充电模块的输出端与超级电容模组的输入端相连；控制单元分别与超级电容模组、直流电源接口、第一充电模块和开关组件相连。

本发明中用以上系统代替铅酸电池，其中超级电容模组由于其物理特性具有使用寿命长的优点，另外控制单元监测超级电容模组和直流电源接口的电压，在超级电容模组需要充电的情况下，当直流电源接口符合充电条件时，控制单元控制直流电源接口通过第一充电模块给超级电容模组充电。由此，保证了超级电容模组的能量供应，大大提高了船舶动力装置的启动的可靠性，同时相对传统船舶启动电池，本发明的启动控制系统体积小、重量轻，寿命长，具有免维护特性，所以也可节省油耗，降低成本，更降低了环境污染。

当然，实施本申请的任一方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种启动控制系统的第一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种启动控制系统的第二种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种启动控制系统的第三种结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种启动控制系统的第四种结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种启动控制方法的第一种流程图；

图6为本申请实施例提供的一种启动控制方法的第二种流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明实施例提供了一种启动控制系统，可用于启动船舶的动力装置，如发动机或者发电机，该启动控制系统的结构示意图请参阅图1所示，包括：超级电容模组11、开关组件12、直流电源接口13、第一充电模块14和控制单元15。

开关组件12的第一不动端与直流电源接口13相连，开关组件12的组件动端与第一充电模块14的输入端相连，第一充电模块14的输出端与超级电容模组11的输入端相连；

控制单元15分别与超级电容模组11、直流电源接口13、第一充电模块14和开关组件12相连。

在本发明实施例中，由超级电容模组11的输出端与船舶动力装置连接，提供启动电流以使其能够正常启动。其中，超级电容模组11是由多个超级电容单体串联组成，每个超级电容单体为一超级电容器，由于超级电容器电压较低，一般为2.5V～2.7V，为了实现较大电压值的船舶启动系统，需要将多个超级电容器串联或串并联组成模组使用，本实施例中即为将其串联组成模组使用。

超级电容器，又叫双电层电容器、电化学电容器、黄金电容和法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的一种电化学元件。超级电容器不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源；它通过极化电解质来储能；且在其储能的过程中并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，因此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。超级电容器具有充电速度快，使用寿命长，大电流充、放电能力超强，功率密度高，可以达到传统电池的5～10倍，另外超级电容还具有充放电线路简单，工作温度范围宽等优点；这些特性非常适合应用于船舶启动器领域，是传统电池理想的替代者。

控制单元15对超级电容模组11的电压进行采样，得到第一采样结果，对直流电源接口13的电压进行采样，得到第二采样结果。

控制单元15对超级电容模组11的电压进行采样，依据超级电容模组11的特性进行模组电量指示，本实施例中称之为第一采样结果。同理，通过对直流电源接口13的电压进行采样，得到第二采样结果。

控制单元15将第一采样结果与第一阈值进行比对，当第一采样结果大于第一阈值时，控制单元15发送第一信号至第一充电模块14；第一充电模块14接收第一信号，停止工作；当第一采样结果小于第一阈值时，控制单元15发送第二信号至第一充电模块14；第一充电模块14接收第二信号，开始工作。

本实施例中的第一充电模块14可被视为一个充电中介，电源必须通过第一充电模块14才能够给超级电容模组11充电。具体来说，当第一充电模块14正常工作时，能够发挥其充电中介作用，使得电源通过第一充电模块14为超级电容模组11充电；当第一充电模块14停止工作后，则无法发挥其充电中介作用，电源无法通过第一充电模块14为超级电容模组11充电。

依据超级电容模组11的特性设置一分界电压阈值，称之为第一阈值，即当超级电容模组11的电压大于第一阈值时，说明其电压已达到最高限制，不允许再被充电。控制单元15依据第一采样结果与第一阈值的对比结果发送使能控制信号至第一充电模块14，当第一采样结果大于第一阈值时，发送控制第一充电模块14停止工作的使能控制信号，当第一采样结果小于第一阈值时，发送控制第一充电模块14开始工作的使能控制信号，本实施例中涉及的信号均为使能控制信号。

在第一采样结果小于第一阈值的情况下，控制单元15将第二采样结果与第二阈值进行比对，当第二采样结果大于第二阈值时，发送第三信号至开关组件12；开关组件12接收第三信号，开关组件12的组件动端与第一不动端相连，导通直流电源接口13与第一充电模块14，直流电源接口13通过第一充电模块14给超级电容模组11充电。

当第一采样结果小于第一阈值时，控制单元15发送第二信号至第一充电模块14；第一充电模块14接收第二信号，开始工作，即电源能够通过第一充电模块14为超级电容模组11充电。将直流电源接口13满足给超级电容模组11充电的条件时的电压，称为第二阈值，当第二采样结果大于第二阈值时，说明直流电源接口13能够为超级电容模组11充电，则通过开关组件12的组件动端与第一不动端相连，导通直流电源接口13与第一充电模块14，直流电源接口13通过第一充电模块14给超级电容模组11充电。

在本申请中，开关组件的第一不动端与直流电源接口相连，开关组件的组件动端与第一充电模块的输入端相连，第一充电模块的输出端与超级电容模组的输入端相连；控制单元分别与超级电容模组、直流电源接口、第一充电模块和开关组件相连。用以上系统代替铅酸电池，其中超级电容模组由于其物理特性具有使用寿命长的优点，另外控制单元监测超级电容模组和直流电源接口的电压，在超级电容模组需要充电的情况下，当直流电源接口符合为超级电容模组充电的条件时，控制单元控制直流电源接口通过第一充电模块给超级电容模组充电。由此，保证了超级电容模组的能量供应，大大提高了船舶柴油机启动的可靠性，同时相对传统船舶启动电池，本发明的启动控制系统体积小、重量轻，寿命长，具有免维护特性，所以也可节省油耗，降低成本，更降低了环境污染。

请参阅图2，其示出了本发明实施例提供的一种启动控制系统的第二种结构示意图，在图1的基础上，还可以包括电池模组16，其中：

电池模组16分别与开关组件12的第二不动端和控制单元15相连。

控制单元15对电池模组16的电压进行采样，采样点为电池模组16的正极和负极，得到第三采样结果；

在第二采样结果小于第二阈值的情况下，控制单元15将第三采样结果与第三阈值进行比对，当第三采样结果大于第三阈值时，发送第四信号至开关组件12；开关组件12接收第四信号，开关组件12的组件动端与第二不动端相连，导通电池模组16和第一充电模块14，电池模组16通过第一充电模块14给超级电容模组11充电；当第三采样结果小于第三阈值时，控制单元15发送第三信号至开关组件12；开关组件12接收第三信号，开关组件12的组件动端与第一不动端相连，导通直流电源接口13与第一充电模块14，所述直流电源接口13通过第一充电模块14给超级电容模组11充电。

第二采样结果小于第二阈值说明直流电源接口13的电压不满足为超级电容模组11充电的条件，进一步需要判断电池模组16的电压能够满足为超级电容模组11充电的条件。

将电池模组16满足给超级电容模组11充电的条件时的电压称为第三阈值，第三采样结果大于第三阈值说明电池模组16满足为超级电容模组11充电的条件。

在第一采样结果小于第一阈值，即第一充电模块14能够作为充电中介正常工作的状态下，当直流电源接口13的电压，即第二采样结果，小于第二阈值，且电池模组16的电压，即第三采样结果，大于第三阈值时，控制单元15控制电池模组16通过第一充电模块14给超级电容模组11充电，如果电池模组16的电压小于第三阈值，则由直流电源接口13通过第一充电模块14给超级电容模组11充电。

请参阅图3，其示出了本发明实施例提供的一种启动控制系统的第三种结构示意图，在图2的基础上，还可以包括第二充电模块17和第一电压均衡电路18，其中：

第二充电模块17分别与220V交流电源、控制单元15和电池模组16的输入端连接；当第三采样结果小于第三阈值时，控制单元15发送第五信号至第二充电模块17，第二充电模块17接收第五信号，开始工作，220V交流电源通过第二充电模块17给电池模组16充电。

其中，第二充电模块17和第一充电模块14的性质相同，均为充电中介，在第二充电模块17正常工作的状态下，电源能够通过第二充电模块17给电池模组16充电。当第三采样结果小于第三阈值时，说明电池模组16需要充电，则控制单元15发送指示第二充电模块17开始工作的第五信号至第二充电模块17，220V交流电源通过第二充电模块17给电池模组16充电。

第一电压均衡电路18与超级电容模组11连接，用于均衡超级电容模组11内部的各个超级电容单体电压。

需要说明的是，超级电容器的电压如果超过其最高限值会严重影响其寿命甚至导致失效，所以在使用超级电容器时一般都需要为每个超级电容器设置一电压均衡电路，由此当超级电容器电压超过最高限值时，开启电压均衡电路，以使电压不超过最高限值。

而在本实施例中，超级电容模组11是由多个超级电容器串联使用的，因为超级电容器之间为串联的连接关系，所以对于每个超级电容器充电电流和放电电流始终是一样的。但是由于个体差异(比如不同超级电容器内部电解质容量、正极负极材质差异、单体体积差异、工艺差异等)，超级电容器等效内阻各不相同，因此每个超级电容器的充电电压和放电电压也不相同，这种差异会随着充放电次数的增加而增加，最终有可能会导致超级电容模组11中的个别超级电容器性能下降，甚至损坏，因此为了保证模组的使用寿命和工作性能，可以配合超级电容器专用的电压均衡电路一起使用。

本实施例中的电池模组16可以采用蓄电池模组，也可以采用锂电池模组21，当采用锂电池模组21时，图3所示的系统还可以包括电池温度采样电路19和第二电压均衡电路20，本发明实施例的第四种结构示意图请参阅图4所示，其中：

第二电压均衡电路20与锂电池模组21连接，用于均衡锂电池模组21的内部电压。

电池温度采样电路19分别与锂电池模组21和控制单元15连接；

控制单元15通过电池温度采样电路19对锂电池模组21内部的温度进行采样，得到第四采样结果；

控制单元15将第四采样结果分别与第四阈值和第五阈值进行比对；当第四采样结果大于第四阈值或者第四采样结果小于第五阈值时，发送第六信号至第二充电模块17；

第二充电模块17接收第六信号，停止工作。

其中，第四阈值表示锂电池模组21可承受的最高温度值，第五阈值表示锂电池模组21可承受的最低温度值。第四采样结果大于第四阈值，说明锂电池模组21的温度过高，第四采样结果小于第五阈值，说明锂电池模组21的温度过低。上述两种情况需要控制单元15控制断开锂电池模组21与第二充电模块17的连接，保护锂电池的寿命。

需要说明的是，电池模组16依据实际需要和所使用的电池规格进行合适的选择，其电压可以与超级电容模组11的电压不同。上述实际需要在本实施例中指启动船舶发动机或者启动船舶发电机所需电压的等级和容量。本实施例中的电池模组16一般采用蓄电池模组或者是锂电池模组21，如果采用传统的蓄电池模组，其额定电压等级可为12V、24V或48V，其中常见的规格为24V铅酸电池模组、12V铅酸电池模组等。如果采用新型的锂电池模组21，由于每个锂电池的额定电压为3.7V左右，所以实际电池模组16可以采用3～14个锂电池串联使用，常见的规格为7个锂电池串联使用、4个锂电池串联使用等。另外需要强调的是如果采用锂电池模组21，由于锂电池温度过高或者过低时，对锂电池寿命影响严重，甚至导致锂电池彻底损坏，所以为了系统安全和保护锂电池的寿命，还需要另外增加电池温度采样电路19，由控制单元15通过电池温度采样电路19监控每个锂电池的温度，如果出现异常要及时断开锂电池模组21与第二充电模块17的连接。另外，为了均衡各个锂电池之间的电压差，还可为锂电池模组21增加电压均衡电路。

与上述系统实施例相对应，本发明实施例还提供一种启动控制方法。

请参考图5,其示出了本发明实施例提供的一种启动控制方法的第一种流程图，可以包括以下步骤：

S101：控制单元对超级电容模组的电压进行采样，得到第一采样结果，对直流电源接口的电压进行采样，得到第二采样结果。

S102：判断第一采样结果是否大于第一阈值，如果是，则执行步骤S103，如果否，则执行步骤S104。

S103：发送第一信号至第一充电模块，以指示第一充电模块停止工作。

S104：发送第二信号至第一充电模块，以指示第一充电模块开始工作，执行步骤S105。

S105：判断第二采样结果是否大于第二阈值，如果是，则执行步骤S106，如果否，则执行步骤S107。

S106：发送第三信号至开关组件，以指示开关组件的组件动端与第一不动端相连，导通直流电源接口与第一充电模块，直流电源接口通过第一充电模块给超级电容模组充电。

S107：停止操作。

请参阅图6，其示出了本申请实施例提供的一种启动控制方法的第二种流程图，在图5的基础上，将步骤S107用以下步骤来替换，可以包括：

S1071：对电池模组的电压进行采样，得到第三采样结果。

S1072：当第二采样结果小于第二阈值时，判断第三采样结果是否大于第三阈值，如果是，则执行步骤S1073，如果否，则执行步骤S106。

S1073：发送第四信号至开关组件，以指示开关组件的组件动端与第二不动端相连，导通电池模组和第一充电模块，电池模组通过第一充电模块给超级电容模组充电。

在上述实施例中，当第三采样结果小于第三阈值时，说明电池模组的电量已不能满足为超级电容模组充电的电压条件，此时，可通过以下步骤为电池模组充电：

控制单元发送第五信号至第二充电模块，以指示第二充电模块开始工作，220V交流电源通过第二充电模块给电池模组充电。

另外，当电池模组为锂电池模组时，为了保证其温度在正常工作范围内，需要控制锂电池模组与第二充电模块的连接状态，可以包括：

控制单元通过电池温度采样电路对锂电池模组内部的温度进行采样，得到第四采样结果；

将第四采样结果分别与第四阈值和第五阈值进行比对，当第四采样结果大于第四阈值或者第四采样结果小于第五阈值时，发送第六信号至第二充电模块，以指示第二充电模块停止工作。

锂电池模组通常采用3～14个锂电池串联使用，而锂电池温度过高或过低时，对锂电池寿命影响严重，甚至导致锂电池彻底损坏。所以本实施例中增加了电池温度采样电路，由控制单元通过电池温度采样电路监控每个锂电池的温度，如果出现异常要及时断开锂电池模组与第二充电模块的连接，由此保证了系统的安全，保护了锂电池的寿命。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种启动控制系统，其特征在于，用于动力装置的启动，所述动力装置包括：发动机或发电机，所述系统包括超级电容模组、开关组件、直流电源接口、第一充电模块和控制单元；其中：

所述开关组件的第一不动端与所述直流电源接口相连，所述开关组件的组件动端与所述第一充电模块的输入端相连，所述第一充电模块的输出端与所述超级电容模组的输入端相连；

所述控制单元分别与所述超级电容模组、所述直流电源接口、所述第一充电模块和所述开关组件相连；

所述控制单元对所述超级电容模组的电压进行采样，得到第一采样结果，对所述直流电源接口的电压进行采样，得到第二采样结果；

所述控制单元将所述第一采样结果与第一阈值进行比对，当所述第一采样结果大于所述第一阈值时，所述控制单元发送第一信号至所述第一充电模块；所述第一充电模块接收所述第一信号，停止工作；当所述第一采样结果小于所述第一阈值时，所述控制单元发送第二信号至所述第一充电模块；所述第一充电模块接收所述第二信号，开始工作；

在所述第一采样结果小于所述第一阈值的情况下，所述控制单元将所述第二采样结果与第二阈值进行比对，当所述第二采样结果大于所述第二阈值时，发送第三信号至所述开关组件；所述开关组件接收所述第三信号，所述开关组件的组件动端与所述第一不动端相连，导通所述直流电源接口与所述第一充电模块，所述直流电源接口通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电；

所述系统还包括电池模组，所述电池模组分别与所述控制单元和所述开关组件的第二不动端相连；

所述控制单元对所述电池模组的电压进行采样，得到第三采样结果；

在所述第二采样结果小于所述第二阈值的情况下，所述控制单元将所述第三采样结果与第三阈值进行比对，当所述第三采样结果大于所述第三阈值时，发送第四信号至所述开关组件；所述开关组件接收所述第四信号，所述开关组件的组件动端与所述第二不动端相连，导通所述电池模组和所述第一充电模块，所述电池模组通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电；当所述第三采样结果小于所述第三阈值时，所述控制单元发送所述第三信号至所述开关组件；所述开关组件接收所述第三信号，所述开关组件的组件动端与所述第一不动端相连，导通所述直流电源接口与所述第一充电模块，所述直流电源接口通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二充电模块，所述第二充电模块分别与220V交流电源、所述控制单元和所述电池模组的输入端连接；

当所述第三采样结果小于所述第三阈值时，所述控制单元发送第五信号至所述第二充电模块，所述第二充电模块接收所述第五信号，开始工作，所述220V交流电源通过所述第二充电模块给所述电池模组充电。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一电压均衡电路，所述第一电压均衡电路与所述超级电容模组连接，用于均衡所述超级电容模组内部的各个超级电容单体的电压。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，当所述电池模组为锂电池模组，所述系统还包括电池温度采样电路，所述电池温度采样电路分别与所述锂电池模组和所述控制单元连接；

所述控制单元通过所述电池温度采样电路对所述锂电池模组内部的温度进行采样，得到第四采样结果；

所述控制单元将所述第四采样结果分别与第四阈值和第五阈值进行比对；当所述第四采样结果大于所述第四阈值或者所述第四采样结果小于所述第五阈值时，发送第六信号至所述第二充电模块；

所述第二充电模块接收所述第六信号，停止工作。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二电压均衡电路，所述第二电压均衡电路与所述电池模组连接，用于均衡所述电池模组的内部各个电池单体的电压。

6.一种启动控制方法，应用于如权利要求2至5任一项所述的启动控制系统中，其特征在于，所述方法包括：

所述控制单元对所述超级电容模组的电压进行采样，得到所述第一采样结果，对所述直流电源接口的电压进行采样，得到所述第二采样结果；

将所述第一采样结果与所述第一阈值进行比对，当所述第一采样结果大于所述第一阈值时，发送所述第一信号至所述第一充电模块，以指示所述第一充电模块停止工作；

当所述第一采样结果小于所述第一阈值时，发送所述第二信号至所述第一充电模块，以指示所述第一充电模块开始工作；

在所述第一采样结果小于所述第一阈值的情况下，将所述第二采样结果与所述第二阈值进行比对，当所述第二采样结果大于所述第二阈值时，发送所述第三信号至所述开关组件，以指示所述开关组件的组件动端与所述第一不动端相连，导通所述直流电源接口与所述第一充电模块，所述直流电源接口通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电；

所述方法还包括：

对电池模组进行采样，得到第三采样结果；

当所述第二采样结果小于所述第二阈值时，将所述第三采样结果与第三阈值进行比对，当所述第三采样结果大于所述第三阈值时，发送第四信号至所述开关组件，以指示所述开关组件的组件动端与第二不动端相连，导通所述电池模组和所述第一充电模块，所述电池模组通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电；

当所述第三采样结果小于所述第三阈值时，发送第三信号至所述开关组件，以指示所述开关组件的组件动端与所述第一不动端相连，导通所述直流电源接口与所述第一充电模块，所述直流电源接口通过所述第一充电模块给所述超级电容模组充电。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第三采样结果小于所述第三阈值时，发送第五信号至第二充电模块，以指示所述第二充电模块开始工作，220V交流电源通过所述第二充电模块给所述电池模组充电。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述电池温度采样电路对锂电池模组内部的温度进行采样，得到第四采样结果；

将所述第四采样结果分别与第四阈值和第五阈值进行比对，当所述第四采样结果大于所述第四阈值或者所述第四采样结果小于所述第五阈值时，发送第六信号至所述第二充电模块，以指示所述第二充电模块停止工作。