CN218929386U - 高寒高海拔地区机动车辅助启动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃油机动车控制领域，为了降低储能器件对原车电路影响的同时提高应急启动能力，提供了高寒高海拔地区机动车辅助启动系统：发电机正极分别与蓄电池及继电器常开触头的一端连接，继电器常开触头的另一端与储能器件正极连接，发电机负极分别与蓄电池及储能器件连接，继电器线圈一端与蓄电池负极连接，另一端与第一开关连接，第一开关由储能器件的电压控制启闭，蓄电池正极通过选择开关分别与DC‑DC电路的输入端及二极管正极连接，DC‑DC电路的输出端及二极管的负极均通过充电控制电路与储能器件正极连接，且DC‑DC电路的输出电压高于蓄电池满电电压。采用上述方式降低储能器件对原车电路影响的同时提高了应急启动能力。

Description

高寒高海拔地区机动车辅助启动系统

技术领域

本实用新型涉及燃油机动车控制领域，具体是一种高寒高海拔地区机动车辅助启动系统。

背景技术

在高寒高海拔地区，因低气温、低气压影响，燃油机动车配置的启动用铅酸蓄电池存在容量下降、内阻增大的问题；同时，因温度较低，发动机燃油挥发性下降，机油粘度增加。上述问题导致高寒高海拔地区的机动车普遍存在启动困难的问题，为出行带来不便。偏远地区如发生车辆启动困难的故障，容易导致车辆人员受困。

针对上述问题，目前使用的方法主要有配置应急启动电源，或在原车铅酸蓄电池两端并联大电流、低内阻储能器件(如超级电容、磷酸铁锂电池等)，如图1所示。

采用上述方式存在以下缺陷：

1、应急启动电源使用不便、需要定期充电维护。

2、在原车铅酸蓄电池两端并联大电流、低内阻储能器件，会对车辆原有电路带来一定的干扰，甚至可能造成故障。例如，储能器件内阻很低，充电电流很大，可能造成车辆发电机损坏。

3、车辆存在蓄电池老化，或长期停放等原因，蓄电池电压低，并联在蓄电池两端的储能器件电压也较低，可能难以启动。

4、并联在蓄电池两端的储能器件存在自放电，车辆长时间停放，可能造成蓄电池亏电，无法启动。

实用新型内容

为了降低储能器件对原车电路影响的同时提高应急启动能力，本实用新型提供了一种高寒高海拔地区机动车辅助启动系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：

高寒高海拔地区机动车辅助启动系统，包括：发电机、蓄电池、储能器件，还包括：继电器、选择开关、第一开关，用于监测储能器件两端电压的电压监测电路，二极管，充电控制电路及DC-DC电路，

发电机正极分别与蓄电池正极及继电器常开触头的一端连接，继电器常开触头的另一端与储能器件正极连接，发电机负极分别与蓄电池负极及储能器件负极连接，继电器线圈一端与蓄电池负极连接，另一端与第一开关连接，第一开关由储能器件的电压控制启闭，蓄电池正极通过选择开关分别与DC-DC电路的输入端及二极管正极连接，DC-DC电路的输出端及二极管的负极均通过充电控制电路与储能器件正极连接，且DC-DC电路的输出电压高于蓄电池满电电压。

进一步地，所述选择开关为单刀双掷开关，选择开关的动端与蓄电池正极连接，选择开关的第二不动端与二极管正极连接。

进一步地，还包括第二开关，所述选择开关通过第二开关与DC-DC电路连接。

进一步地，所述第二开关为单刀双掷开关，选择开关的第一不动端与第二开关的第二不动端连接，第二开关的第一不动端与外接电源连接，第二开关的动端与DC-DC电路的输入端连接。

本实用新型相比于现有技术具有的有益效果是：使用方便，可靠性高，对原车电路影响小；具有应急启动功能，可在蓄电池亏电、老化等情况下启动；车辆长期停放时，可避免辅助启动系统储能器件自放电对原车蓄电池的影响。

附图说明

图1为现有技术对应的机动车辅助启动系统电路图；

图2为实施例对应的高寒高海拔地区机动车辅助启动系统电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

高寒高海拔地区机动车辅助启动系统，包括：发电机、蓄电池、储能器件，还包括：继电器、选择开关、第一开关，用于监测储能器件两端电压的电压监测电路，二极管，充电控制电路及DC-DC电路，

发电机正极分别与蓄电池正极及继电器常开触头的一端连接，继电器常开触头的另一端与储能器件正极连接，发电机负极分别与蓄电池负极及储能器件负极连接，继电器线圈一端与蓄电池负极连接，另一端与第一开关连接，第一开关由储能器件的电压控制启闭，蓄电池正极通过选择开关分别与DC-DC电路的输入端及二极管正极连接，DC-DC电路的输出端及二极管的负极均通过充电控制电路与储能器件正极连接，且DC-DC电路的输出电压高于蓄电池满电电压。

进一步地，所述选择开关为单刀双掷开关，选择开关的动端与蓄电池正极连接，选择开关的第二不动端与二极管正极连接。选择开关也可采用两个单开关实现。

进一步地，还包括第二开关，所述选择开关通过第二开关与DC-DC电路连接。

进一步地，选择开关的第一不动端与第二开关的第二不动端连接，第二开关的第一不动端与外接电源连接，第二开关的动端与DC-DC电路的输入端连接。

实施例

如图2所示，G为原车发电机，B1为原车蓄电池；B2为大电流、低内阻储能器件(如超级电容、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池等)；K1为启动继电器的常开式触头；J1为启动继电器控制线圈；选择开关K2、第二开关K3均为单刀双掷开关；第一开关K4为受控开关，受控于电压监测电路，当储能器件B2两端电压大于启动允许电压(如11V)时，K4接通，否则K4断开。D为大电流二极管。DC-DC电路为直流变换电路，输入电压4～20V，输出电压15V左右，具体输出电压根据所选的储能器件特性而定，但要求高于蓄电池满电电压(13V左右)。充电控制电路依据储能器件特性，对储能器件限流充电，最大充电电流≤10A；当储能器件电压达到其充电限制电压时，充电控制电路断开。START为原车启动点火控制信号。外接应急电源输入电压范围为4～20V。优选的，K2、K3、K4为电子开关。

工作过程如下：

(1)常规辅助启动工况

K2动触点处于2位置，K3动触点处于2位置。车辆未启动时，蓄电池B1通过二极管D及充电控制电路向储能器件充电，保证储能器件具有接近蓄电池的电压。当储能器件B2两端电压大于启动允许电压(如11V)时，K4接通。车辆点火的瞬间，点火信号START通过K4使J1得电，K1吸合，储能器件B2与原车蓄电池B1并联，共同承担车辆启动时的大电流。由于储能器件B2内阻低，放电电流大，可以大大加强车辆启动能力。

车辆启动完成后，点火信号消失，J1失电，K1断开，储能器件B2与蓄电池B1断开。此时发电机G工作，发电机G通过二极管D及充电控制电路向储能器件充电。由于充电控制电路限制了最大充电电流，发电机增加的负荷较小，不会对发电机造成影响。

(2)强力辅助启动工况

当蓄电池因低温、老化、亏电等原因，启动困难时，本装置可切换为强力辅助启动工况：K2动触点处于1位置，K3动触点处于2位置。车辆未启动时，蓄电池B1通过DC-DC电路及充电控制电路向储能器件B2充电，使储能器件电压高于蓄电池电压，最高可达15V左右。储能器件较高的电压使其启动能力进一步增强。车辆启动后，则由发电机G通过DC-DC电路及充电控制电路向储能器件充电，使储能器件具有较高的电压。

(3)应急辅助启动工况

当蓄电池严重亏电或失效，且储能器件未储能时，本装置可切换为应急辅助启动工况：K2动触点处于2位置，K3动触点处于1位置。使用外接应急电源输入本装置(如充电宝、充电器等)，输入电压范围为4～20V。外接应急电源通过DC-DC电路及充电控制电路向储能器件充电。当储能器件B2两端电压大于启动允许电压(如11V)时，K4接通，此时点火即可发动车辆。车辆启动后，发电机G通过二极管D及充电控制电路向储能器件充电。

(4)长期停放工况

当车辆需要长期停放时，本装置可切换为长期停放工况：K2动触点处于1位置，K3动触点处于1位置。此时储能器件充电电路与蓄电池完全断开，可避免储能器件自放电消耗蓄电池电量。车辆要启用时，再根据需要，切换为(1)～(3)工况。

Claims (4)

1.高寒高海拔地区机动车辅助启动系统，包括：发电机、蓄电池、储能器件，其特征在于，还包括：继电器、选择开关、第一开关，用于监测储能器件两端电压的电压监测电路，二极管，充电控制电路及DC-DC电路，

发电机正极分别与蓄电池正极及继电器常开触头的一端连接，继电器常开触头的另一端与储能器件正极连接，发电机负极分别与蓄电池负极及储能器件负极连接，继电器线圈一端与蓄电池负极连接，另一端与第一开关连接，第一开关由储能器件的电压控制启闭，蓄电池正极通过选择开关分别与DC-DC电路的输入端及二极管正极连接，DC-DC电路的输出端及二极管的负极均通过充电控制电路与储能器件正极连接，且DC-DC电路的输出电压高于蓄电池满电电压。

2.根据权利要求1所述的高寒高海拔地区机动车辅助启动系统，其特征在于，所述选择开关为单刀双掷开关，选择开关的动端与蓄电池正极连接，选择开关的第二不动端与二极管正极连接。

3.根据权利要求2所述的高寒高海拔地区机动车辅助启动系统，其特征在于，还包括第二开关，所述选择开关通过第二开关与DC-DC电路连接。

4.根据权利要求3所述的高寒高海拔地区机动车辅助启动系统，其特征在于，所述第二开关为单刀双掷开关，选择开关的第一不动端与第二开关的第二不动端连接，第二开关的第一不动端与外接电源连接，第二开关的动端与DC-DC电路的输入端连接。

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