CN112769211A

CN112769211A - 发动机启动的电源装置

Info

Publication number: CN112769211A
Application number: CN202011629335.1A
Authority: CN
Inventors: 姚雁南; 王中煜; 许贺利; 史志锋; 赵伟; 狄美华; 李炜; 申海涛; 吴楠; 金童; 魏岩
Original assignee: Beijing Lianzhong Tongli Science And Technology Co ltd; State Grid Corp of China SGCC; State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Current assignee: Beijing Lianzhong Tongli Science And Technology Co ltd; State Grid Corp of China SGCC; State Grid Beijing Electric Power Co Ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-05-07

Abstract

本申请提供了一种发动机启动的电源装置，该电源装置包括：蓄电池，与发动机的电机电连接，用于向电机供电；超级电容，与电机并联，用于向电机输入起动电流。上述发动机启动的电源装置中，蓄电池向上述电机供电，超级电容与上述电机并联，在上述发动机启动时向上述电机输入起动电流，由于超级电容功率密度高，瞬时放电电流大，且工作允许温度范围广，使得低温条件无法影响超级电容的输出电流且超级电容的输出电流可以驱动电机带动发动机启动，解决了现有技术中发动机在低温条件下无法启动的问题。

Description

发动机启动的电源装置

技术领域

本申请涉及发动机启动技术领域，具体而言，涉及一种发动机启动的电源装置。

背景技术

柴油发动机驱动的大型设备，其启动电机均由铅酸电池提供的电力进行驱动，继而带动发动机压燃。设备启动时，启动电机起转瞬间需要很大的输入电流。目前常用的铅酸蓄电池最佳工作温度为10℃～40℃，在低温条件下，电解液黏度增大，向极板的渗透能力下降，内阻增加，导致蓄电池启动时，端电压和电量明显下降，输出功率减小，无力支撑启动电机带动柴油机达到最低启动转速，造成启动失败。

为提升铅酸蓄电池在低温条件下的工作性能，一般在电池外侧固定加热片，在电池使用前，先使用加热片对电池进行预热，使其温度上升至工作温度，尽可能恢复铅酸蓄电池放电能力。

加热片的使用需要外接电源，而发电机组等大型设备使用场所多外户外、开放式环境，难以找到市电电源。此外，电池预加热期间需要实时测量电池温度，防止温度过高对电池造成损坏，人力及时间成本较高。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种发动机启动的电源装置，以解决现有技术中发动机在低温条件下无法启动的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种发动机启动的电源装置，包括：蓄电池，与发动机的电机电连接，用于向所述电机供电；超级电容，与所述电机并联，用于向所述电机输入起动电流。

可选地，所述电源装置还包括：后备电池，与所述超级电容电连接，用于对所述超级电容充电。

可选地，所述后备电池为EFB电池。

可选地，所述发动机包括发电机，用于对所述后备电池进行充电。

可选地，所述电源装置还包括：BMS设备，与所述后备电池电连接，对所述后备电池进行运行管理。

可选地，所述电源装置还包括：变换器，与所述BMS设备和所述超级电容分别电连接，用于对所述超级电容进行充电或者能量回收。

可选地，所述变换器包括：输入接口，与外接电源电连接，用于接收充电电流以对所述后备电池充电；输出接口，与所述电机电连接，用于输出所述起动电流。

可选地，所述电源装置还包括：均衡控制器，与所述超级电容电连接，用于平衡多个所述超级电容存储的电量；保护设备，与所述超级电容和所述输出接口分别电连接，用于控制所述输出接口的输出电流。

可选地，所述电源装置还包括：微控制器，与所述BMS设备、所述变换器、所述输入接口、所述输出接口、所述均衡控制器和所述保护设备分别通信连接，用于控制所述BMS设备、所述变换器、所述输入接口、所述输出接口、所述均衡控制器和所述保护设备的运行参数。

可选地，所述电源装置还包括：显示设备，与所述微控制器通信连接，用于显示和控制所述BMS设备、所述变换器、所述输入接口、所述输出接口、所述均衡控制器和所述保护设备的运行参数。

在本发明实施例中，上述发动机启动的电源装置中，蓄电池向上述电机供电，超级电容与上述电机并联，在上述发动机启动时向上述电机输入起动电流，由于超级电容功率密度高，瞬时放电电流大，且工作允许温度范围广，使得低温条件无法影响超级电容的输出电流且超级电容的输出电流可以驱动电机带动发动机启动，解决了现有技术中发动机在低温条件下无法启动的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一种实施例的发动机启动的电源装置的部分设备的示意图；

图2示出了根据本申请的一种实施例的发动机启动的电源装置的另一部分设备的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

01、电机；02、发电机；10、蓄电池；20、超级电容；30、后备电池；40、BMS设备；50、变换器；51、输入接口；52、输出接口；60、均衡控制器；70、保护设备；80、微控制器；90、显示设备。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术中所说的，现有技术中发动机在低温条件下无法启动，为了解决上述问题，本申请的一种典型的实施方式中，提供了一种发动机启动的电源装置。

根据本申请的实施例，提供了一种发动机启动的电源装置，如图1所示，该发动机启动的电源装置包括：

蓄电池10，与发动机的电机01电连接，用于向上述电机01供电；

超级电容20，与上述电机01并联，用于向上述电机01输入起动电流。

上述发动机启动的电源装置中，蓄电池向上述电机供电，超级电容与上述电机并联，在上述发动机启动时向上述电机输入起动电流，由于超级电容功率密度高，瞬时放电电流大，且工作允许温度范围广，使得低温条件无法影响超级电容的输出电流且超级电容的输出电流可以驱动电机带动发动机启动，解决了现有技术中发动机在低温条件下无法启动的问题。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述电源装置还包括后备电池30，上述后备电池30与上述超级电容20电连接，上述后备电池30用于对上述超级电容20充电。具体地，当后备电池电量大于10％时，就可为超级电容进行充电，后备电池作为超级电容的储能后备，保证超级电容电能充足。

本申请的一种实施例中，上述后备电池为EFB电池。具体地，EFB电池为加强型免维护铅酸蓄电池，EFB电池耐高温性能良好，提高后备电池的使用寿命。

本申请的一种实施例中，如图1所示，上述发动机包括发电机02，上述发电机02用于对上述后备电池进行充电。具体地，利用发电机组自带的发电机发出的电能对后备电池进行电能补充，使得后备电池保持充足的电能，以释放电能给超级电容充电。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述电源装置还包括BMS设备40，与上述后备电池30电连接，对上述后备电池30进行运行管理。具体地，上述BMS设备对上述后备电池进行运行管理，以保证后备电池充放电安全，延长电池寿命。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述电源装置还包括变换器50，上述变换器50与上述BMS设备40和上述超级电容20分别电连接，上述变换器50用于对上述超级电容20进行充电或者能量回收。具体地，上述变换器对上述超级电容进行充电或者能量回收，以控制超级电容进行充放电，进一步保证发动机可以正常启动。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述变换器包括输入接口51和输出接口52，其中，上述输入接口51与外接电源电连接，上述输入接口51用于接收充电电流以对上述后备电池30充电；上述输出接口52与上述电机电连接，上述输出接口52用于输出上述起动电流。具体地，外接电源电通过上述输入接口以对后备电池充电，上述变换器通过上述输出接口将超级电容的放电电流输入电机，作为电机的起动电流，以带动发动机启动。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述电源装置还包括均衡控制器60和保护设备70，其中，上述均衡控制器60与上述超级电容20电连接，上述均衡控制器60用于平衡多个上述超级电容20存储的电量；上述保护设备70与上述超级电容20和上述输出接口52电连接，上述保护设备70用于控制上述输出接口52的输出电流。具体地，上述超级电容有多个，多个超级电容并联形成超级电容模组，上述均衡控制器平衡多个上述超级电容存储的电量，以保证放电电流的稳定性，上述保护设备控制上述输出接口的输出电流，防止输出电流过大，保证超级电容的充放电安全。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述电源装置还包括微控制器80，上述微控制器80与上述BMS设备40、上述变换器50、上述输入接口51、上述输出接口52、上述均衡控制器60和上述保护设备70分别通信连接，上述微控制器80用于控制上述BMS设备40、上述变换器50、上述输入接口51、上述输出接口52、上述均衡控制器60和上述保护设备70的运行参数。具体地，上述微控制器控制上述BMS设备、上述变换器、上述输入接口、上述输出接口、上述均衡控制器和上述保护设备的运行参数，保证电源装置的正常运行，进一步保证发动机可以正常启动。

本申请的一种实施例中，如图2所示，上述电源装置还包括显示设备90，上述显示设备90与上述微控制器通信连接，用于显示和控制上述BMS设备40、上述变换器50、上述输入接口51、上述输出接口52、上述均衡控制器60和上述保护设备70的运行参数。具体地，上述显示设备显示上述BMS设备、上述变换器、上述输入接口、上述输出接口、上述均衡控制器和上述保护设备的运行参数，便于相关人员调控上述设备的运行参数，保证上述设备的正常运行。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

本申请的发动机启动的电源装置中，蓄电池向上述电机供电，超级电容与上述电机并联，在上述发动机启动时向上述电机输入起动电流，由于超级电容功率密度高，瞬时放电电流大，且工作允许温度范围广，使得低温条件无法影响超级电容的输出电流且超级电容的输出电流可以驱动电机带动发动机启动，解决了现有技术中发动机在低温条件下无法启动的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种发动机启动的电源装置，其特征在于，包括：

蓄电池，与发动机的电机电连接，用于向所述电机供电；

超级电容，与所述电机并联，用于向所述电机输入起动电流。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括：

后备电池，与所述超级电容电连接，用于对所述超级电容充电。

3.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述后备电池为EFB电池。

4.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述发动机包括发电机，用于对所述后备电池进行充电。

5.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括：

BMS设备，与所述后备电池电连接，对所述后备电池进行运行管理。

6.根据权利要求5所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括：

变换器，与所述BMS设备和所述超级电容分别电连接，用于对所述超级电容进行充电或者能量回收。

7.根据权利要求6所述的电源装置，其特征在于，所述变换器包括：

输入接口，与外接电源电连接，用于接收充电电流以对所述后备电池充电；

输出接口，与所述电机电连接，用于输出所述起动电流。

8.根据权利要求7所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括：

均衡控制器，与所述超级电容电连接，用于平衡多个所述超级电容存储的电量；

保护设备，与所述超级电容和所述输出接口分别电连接，用于控制所述输出接口的输出电流。

9.根据权利要求8所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括：

微控制器，与所述BMS设备、所述变换器、所述输入接口、所述输出接口、所述均衡控制器和所述保护设备分别通信连接，用于控制所述BMS设备、所述变换器、所述输入接口、所述输出接口、所述均衡控制器和所述保护设备的运行参数。

10.根据权利要求9所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括：

显示设备，与所述微控制器通信连接，用于显示和控制所述BMS设备、所述变换器、所述输入接口、所述输出接口、所述均衡控制器和所述保护设备的运行参数。