CN213279190U - 催化器电加热装置、车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种催化器电加热装置、车辆，所述催化器电加热装置包括：电加热器；第一供电部分，与电加热器串联，第一供电部分包括电源模块；第二供电部分，包括电容模块，电容模块与所述电源模块和电加热器均并联；以及继电控制部分，包括控制器及继电器模块，其中控制器用于在车辆发电机启动时，通过继电器模块控制完成充电的电容模块代替电源模块对电加热器进行初始供电，在完成初始供电后控制器通过继电器模块控制电源模块对电加热器进行后续供电。避免通过小电压大电流的车载电池以恒定大功率为电加热器供电，从而避免电加热装置被烧毁；实现提高起燃阶段的排气温度，缩短催化器的起燃时间改善排放效果，提高车辆启动的稳定性。

Description

催化器电加热装置、车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆启动技术领域，具体地涉及一种催化器电加热装置、车辆。

背景技术

催化器电加热装置是在排气系统催化器前增加电加热装置，以提高起燃阶段的排气温度，缩短催化器的起燃时间，改善排放效果。电加热装置功率越高，加热效果越快。但是，传统车辆的蓄电池电压为12V，小电压大电流，限制了电加热装置的功率。同时，恒定大功率加热容易烧毁电加热装置。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种催化器电加热装置，该装置通过电容模块和电源模块先后为电加热器进行供电，避免现有技术中通过小电压大电流的车载电池以恒定大功率为电加热器供电，从而可以避免电加热装置被烧毁；进而可以实现提高起燃阶段的排气温度，缩短催化器的起燃时间，改善排放效果，提高车辆启动的稳定性的技术效果。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种催化器电加热装置，所述装置包括：

电加热器；

第一供电部分，与所述电加热器串联，所述第一供电部分包括电源模块；

第二供电部分，包括电容模块，所述电容模块与所述电源模块和所述电加热器均并联；以及

继电控制部分，包括控制器及继电器模块，其中所述控制器用于在车辆发电机启动时，通过所述继电器模块控制完成充电的所述电容模块代替所述电源模块对所述电加热器进行初始供电，在完成所述初始供电后，所述控制器通过所述继电器模块控制所述电源模块对所述电加热器进行后续供电。

可选的，所述第一供电部分还包括：

继电器KM1的常开触点、继电器KM2的常开触点，其二者串联在所述第一供电部分的电路中；

所述第二供电部分还包括：

电阻、继电器KM2的常闭触点、继电器KM3的常闭触点A以及继电器KM3的常开触点a；

其中，所述电容模块经由所述电阻、所述继电器KM2的常闭触点和所述继电器KM3的常闭触点A并联在所述电源模块和所述继电器KM1 的常开触点的串联电路两端，并且所述电容模块经由所述继电器KM3的常开触点a并联在所述电加热器两端。

可选的，所述继电器模块包括：

继电器KM1的线圈、继电器KM2的线圈和继电器KM3的线圈，所述继电器KM1的线圈、继电器KM2的线圈以及继电器KM3的线圈与所述第一供电部分和所述第二供电部分中以下触点构成所述继电器模块：

所述继电器KM1的常开触点、所述继电器KM2的常开触点、所述继电器KM2的常闭触点、继电器KM3的多个常开触点以及继电器KM3的多个常闭触点。

可选的，所述通过所述继电器模块控制完成充电的所述电容模块代替所述电源模块对所述电加热器进行初始供电包括：

控制所述继电器KM3的线圈通电第一预定时间，以使所述继电器KM3 的常开触点a闭合所述第一预定时间，完成充电的所述电容模块与所述电加热器形成闭合的串联电路，完成充电的所述电容模块为所述电加热器持续供电所述第一预定时间。

可选的，所述控制器通过所述继电器模块控制完成充电的所述电容模块代替所述电源模块对所述电加热器进行初始供电前，所述控制器还用于通过所述继电器模块控制所述电源模块为所述电容模块充电；

其中，在发动机运行状态下，控制所述继电器KM1的线圈通电，以使所述电源模块与所述电容模块形成闭合电路，所述电源模块对所述电容模块进行充电。

可选的，所述控制所述电源模块完成后续供电包括：

控制所述继电器KM1的线圈和所述继电器KM2的线圈得电第二预定时间，以使所述电源模块与所述电加热器形成闭合的串联电路，所述电源模块为所述电加热器持续供电所述第二预定时间。

可选的，所述控制器还用于在发动机熄火状态下，控制所述继电器KM1 的线圈、继电器KM2的线圈和继电器KM3的线圈断电，以将所述催化器电加热装置调整至无电流状态。

可选的，所述电容模块包括至少2个电容及3*(n-1)个第三继电器触点，n表示电容数量；

其中，所述控制器根据所述电容模块作业状态对所述电容模块进行如下调整：

在所述电源模块为所述电容模块充电的情况下，调整所述第三继电器的电源通断以控制所述电容模块中多个电容与电源模块相互并联连接；以及

在所述电容模块为所述电加热器供电的情况下，所述控制器控制所述多个电容串联后与所述电加热器串联连接。

本实用新型实施例还提供一种车辆，所述车辆包括上述催化器电加热装置。

通过上述技术方案，该装置通过电容模块和电源模块先后为电加热器进行供电，避免现有技术中通过小电压大电流的车载电池以恒定大功率为电加热器供电，从而可以避免电加热装置被烧毁；进而可以实现提高起燃阶段的排气温度，缩短催化器的起燃时间，改善排放效果，提高车辆启动的稳定性的技术效果。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的催化器电加热装置的电路连接示意图；

图2a是本实用新型实施例提供的催化器电加热装置的电路无电流状态示意图；

图2b是本实用新型实施例提供的催化器电加热装置电容充电状态电路连接示意图；

图3是本实用新型实施例提供的催化器电加热装置电容模块为电加热器供电的电路连接示意图；

图4是本实用新型实施例提供的催化器电加热装置电源模块为电加热器供电的电路连接示意图。

附图标记说明

1 蓄电池 2 保险丝

3 电阻 4 第一电容

5 第二电容 6 第三电容

7 电加热器 8 控制器

9 继电器KM1线圈 10 继电器KM2线圈

11 继电器KM3线圈

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

本实用新型的催化器电加热装置可以包括电加热器、第一供电部分、第二供电部分以及继电控制部分。其中所述第一供电部分与所述电加热器串联，所述第一供电部分包括电源模块；所述第二供电部分包括电容模块，所述电容模块与所述电源模块和所述电加热器均并联；所述继电控制部分包括控制器及继电器模块，其中所述控制器用于在车辆发电机启动时，通过所述继电器模块控制完成充电的所述电容模块代替所述电源模块对所述电加热器进行初始供电，在完成所述初始供电后，所述控制器通过所述继电器模块控制所述电源模块对所述电加热器进行后续供电。具体地，所述电源模块可以包括蓄电池以及串联连接的保险丝。所述第一供电部分还包括：继电器KM1 的常开触点、继电器KM2的常开触点，其二者串联在所述第一供电部分的电路中；所述第二供电部分还包括：电阻、继电器KM2的常闭触点、继电器KM3的常闭触点A以及继电器KM3的常开触点a；所述电容模块经由所述电阻3、所述继电器KM2的常闭触点和所述继电器KM3的常闭触点A并联在所述电源模块和所述继电器KM1的常开触点的串联电路两端，并且所述电容模块经由所述继电器KM3的常开触点a并联在所述电加热器两端。所述继电器模块包括：继电器KM1的线圈9、继电器KM2的线圈和继电器KM3的线圈，所述继电器KM1的线圈、继电器KM2的线圈以及继电器KM3 的线圈与所述第一供电部分和所述第二供电部分中以下触点构成所述继电器模块：继电器KM1的常开触点、继电器KM2的常开触点、继电器KM2 的常闭触点、继电器KM3的常开触点以及继电器KM3的常闭触点。所述电容模块包括至少2个电容及3*(n-1)个继电器KM3的触点，n表示电容数量。其中，所述控制器8根据所述电容模块作业状态对所述电容模块进行如下调整：在所述电源模块为所述电容模块充电的情况下，调整所述继电器 KM3的电源通断以控制所述电容模块中多个电容与电源模块相互并联连接；以及在所述电容模块为所述电加热器供电的情况下，所述控制器控制所述多个电容串联后与所述电加热器串联连接。

实施例

图1示出了本实用新型实施例提供的催化器电加热装置的电路连接示意图，如图1所述，在所述电容模块通过3个电容进行充放电的情况下：

第一供电部分的电路连接为：

所述蓄电池1、保险丝2、继电器KM1的常开触点、继电器KM2的常开触点以及电加热器7串联。

第二供电部分的电路连接为：

电容模块经由电阻3、继电器KM3的常闭触点A和继电器KM2的常闭触点并联在电源模块和继电器KM1的常开触点的串联电路两端，并且电容模块经由继电器KM3的常开触点a并联在电加热器7的两端。电容模块包括第一电容4、第二电容5和第三电容6；该第一电容4、第二电容5和第三电容6与继电器KM3的常开触点a-c以及继电器KM3的常闭触点A-E如图 1所示连接。

通过控制器控制该三个继电器来实现催化器电加热装置的四种状态：

1、电路无电流状态：如图2a所示，在发动机处于熄火状态时，控制器8控制继电器KM1的线圈9、继电器KM2的线圈10以及继电器KM3的线圈11断电，以将所述催化器电加热装置调整至无电流状态；

2、电容充电状态：图2b示出了本实用新型实施例提供的催化器电加热装置的电容充电状态的电路连接示意图，如图2b所示，在发动机处于运行状态时(除发动机启动第一预定时间和第二预定时间外)，控制器8给继电器KM1的线圈9通电，继电器KM2的线圈10和继电器KM3的线圈11 断电，进而继电器KM1的常开触点闭合，以使所述电源模块与所述电容模块中多个电容形成闭合的并联电路，所述蓄电池1对第一电容4、第二电容 5和第三电容6进行充电。其中电阻3的大小可控制蓄电池1充电的电流大小和充电所需时长。

3、电容给电加热器供电状态：图3示出了本实用新型实施例提供的催化器电加热装置的电容模块为电加热器供电的电路连接示意图，如图3所示，发动机启动瞬间，控制器8给继电器KM3的线圈11通电第一预定时间，同时，继电器KM1的线圈9和继电器KM2的线圈10断电第一预定时间，以使所述继电器KM3的常闭触点A-E断开第一预定时间，继电器KM3的常开触点a-c闭合第一预定时间，完成充电的第一电容4、第二电容5和第三电容6串联后再与所述电加热器7串联以形成闭合的串联电路，所述完成充电的第一电容4和第二电容5及第三电容6为所述电加热器7持续供电第一预定时间，其起始电压是电源模块中蓄电池1电压的3倍，功率为蓄电池 1供电下的9倍，随着放电过程，电压和功率逐渐变小。

4、蓄电池加热电加热装置状态：图4示出了本实用新型实施例提供的催化器电加热装置的电源模块为电加热器供电的电路连接示意图，如图4 所示，发动机启动第一预定时间后，控制器8给继电器KM1的线圈9和继电器KM2的线圈8通电第二预定时间，进而继电器KM1的常开触点闭合第二预定时间、继电器KM2的常闭触点断开、常开触点闭合第二预定时间，以使所述电源模块与所述电加热器形成闭合的串联电路，所述电源模块为所述电加热器持续供电第二预定时间，即，蓄电池1接替电容模块给电加热器 7供电。

本实用新型实施例还提供一种车辆，该车辆包括上述催化器电加热装置。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/ 输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种催化器电加热装置，其特征在于，所述装置包括：

电加热器；

第一供电部分，与所述电加热器串联，所述第一供电部分包括电源模块；

第二供电部分，包括电容模块，所述电容模块与所述电源模块和所述电加热器均并联；以及

继电控制部分，包括控制器及继电器模块，其中所述控制器用于在车辆发电机启动时，通过所述继电器模块控制完成充电的所述电容模块代替所述电源模块对所述电加热器进行初始供电，在完成所述初始供电后，所述控制器通过所述继电器模块控制所述电源模块对所述电加热器进行后续供电。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述第一供电部分还包括：

继电器KM1的常开触点、继电器KM2的常开触点，其二者串联在所述第一供电部分的电路中；

所述第二供电部分还包括：

电阻、继电器KM2的常闭触点、继电器KM3的常闭触点A以及继电器KM3的常开触点a；

其中，所述电容模块经由所述电阻、所述继电器KM2的常闭触点和所述继电器KM3的常闭触点A并联在所述电源模块和所述继电器KM1的常开触点的串联电路两端，并且所述电容模块经由所述继电器KM3的常开触点a并联在所述电加热器两端。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述继电器模块包括：

继电器KM1的线圈、继电器KM2的线圈和继电器KM3的线圈，所述继电器KM1的线圈、继电器KM2的线圈以及继电器KM3的线圈与所述第一供电部分和所述第二供电部分中以下触点构成所述继电器模块：

所述继电器KM1的常开触点、所述继电器KM2的常开触点、所述继电器KM2的常闭触点、继电器KM3的多个常开触点以及继电器KM3的多个常闭触点。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述通过所述继电器模块控制完成充电的所述电容模块代替所述电源模块对所述电加热器进行初始供电包括：

控制所述继电器KM3的线圈通电第一预定时间，以使所述继电器KM3的常开触点a闭合所述第一预定时间，完成充电的所述电容模块与所述电加热器形成闭合的串联电路，完成充电的所述电容模块为所述电加热器持续供电所述第一预定时间。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制器通过所述继电器模块控制完成充电的所述电容模块代替所述电源模块对所述电加热器进行初始供电前，所述控制器还用于通过所述继电器模块控制所述电源模块为所述电容模块充电；

其中，在发动机运行状态下，控制所述继电器KM1的线圈通电，以使所述电源模块与所述电容模块形成闭合电路，所述电源模块对所述电容模块进行充电。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制所述电源模块完成后续供电包括：

控制所述继电器KM1的线圈和所述继电器KM2的线圈得电第二预定时间，以使所述电源模块与所述电加热器形成闭合的串联电路，所述电源模块为所述电加热器持续供电所述第二预定时间。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制器还用于在发动机熄火状态下，控制所述继电器KM1的线圈、继电器KM2的线圈和继电器KM3的线圈断电，以将所述催化器电加热装置调整至无电流状态。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电容模块包括至少2个电容及3*(n-1)个第三继电器触点，n表示电容数量；

其中，所述控制器根据所述电容模块作业状态对所述电容模块进行如下调整：

在所述电源模块为所述电容模块充电的情况下，调整所述第三继电器的电源通断以控制所述电容模块中多个电容与电源模块相互并联连接；以及

在所述电容模块为所述电加热器供电的情况下，所述控制器控制所述多个电容串联后与所述电加热器串联连接。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-8任一项所述的催化器电加热装置。

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