一种锂离子电容器启动电源系统及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种锂离子电容器启动电源系统，它包括为车辆启动提供电源的锂离子电容器模组，用于采集锂离子电容器模组信号的BMS板，以及通过BMS板与锂离子电容器模组的正负极端子连接的电量显示器，所述BMS板上设置有用于为锂离子电容器模组充电的充电多芯接插件和用于输出锂离子电容器单体状态信号的输出多芯接插件，所述充电多芯接插件和输出多芯接插件分别连接充电多芯航插座与输出多芯航插座。并公开了具体的装置结构。本发明专利技术设计简单，却充分发挥了锂离子电容器的优点，具有启动电流大、启动时间短、使用寿命长的优势，其装置采用合理的结构，使其又具有体积小，重量轻的优势。

Lithium ion capacitor starting power supply system and device thereof

The invention discloses a starting power supply system of a lithium ion capacitor comprising providing a lithium ion capacitor power supply module for vehicle start, BMS board for lithium ion capacitor module of signal acquisition, and through positive and negative BMS plate and lithium ion capacitor module of the pole terminal which is connected with the power display, the BMS plate equipped with a multi core connector for charging rechargeable lithium ion capacitor module and for outputting a lithium ion capacitor monomer multi core state signal connector, the charging connector and multi core multi core output connector are respectively connected with charging socket and multi output multi core air core air outlet. The specific device structure is disclosed. The invention has the advantages of simple design, but give full play to the advantages of lithium ion capacitor, with large starting current, short starting time, long service life and the advantages of the device with a reasonable structure, which has small volume, light weight.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种离子电容器启动电源系统，并根据给系统设计的启动电源装置。
技术介绍
启动电源是电启动发动机必需的储能装置。以柴油机为例，柴油发电机组主要由发动机及发电机组成，机组启动前，启动电源为发动机、ECU、控制盒以及其它直流用电器供电；机组启动后，启动电源可以用作辅助供电设备，还可以储存小发电机多余电能，因此在发电机组中起到重要的作用。目前大多数柴油发电机机组采用铅酸电池作为启动电源，成熟的技术以及较低的成本使其在发电机组启动电源市场占据较大份额。然而铅酸电池寿命短，体积大，笨重，给用户使用带来一定的困难；且铅酸电池充放电效率低，自放电率高，电池容易亏电，造成内燃机无法启动；此外铅酸电池中的铅对人体及环境危害大，是该类启动电源的一大缺陷。镍镉电池具有充电速度块，循环寿命长等优势，是应用范围仅次于铅酸电池的机组启动源。然而镍镉电池成本较高，且重金属镉在电池使用和废弃过程中都会产生污染，也不利于环保；此外，部分镍镉电池具有记忆效应，充电处理不当会缩短其使用寿命。锂离子电池作为一种新型储能器件具有能量密度高，充放电循环寿命长以及环保等特性，但锂电池易爆炸、起火，危险性高，大电流放电性能较差，尤其在低温环境下，锂离子电池难以提供瞬时大电流，造成启动困难，甚至无法启动。并且目前的启动电源还存在体积大，且重的缺点。锂离子电容器（LIC）采用锂离子电池和超级电容器混合结构，其正极采用超级电容器的正极，负极采用锂离子电池的负极结构，兼具超级电容器的高功率密度、长寿命特性和锂离子电池高能量密度的特性，并且具有很高的电压保持能力，常温25℃放置3个月，电压下降≤5%；宽温度使用范围（-30℃~70℃），高行安全性、可靠性。采用LIC启动机组有启动电流大、启动时间短、使用寿命长的优势，且其相对于铅酸电池体积小，重量轻，可以方便机组移动和电池安装。针对某公司200KW机组，LIC启动峰值电流1432A，较铅酸起动电流1063A大；LIC起动时间0.7s，铅酸电池启动时间0.9s，启动速度提升30%左右，大大提高生产效率；启动过程中较大的电压降会对铅酸蓄电池造成伤害，增加其极化内阻，降低其放电能力，而LIC自身的高功率密度及大电流放电能力极大的保障了启动电源的使用寿命；针对需要不间断供电的长行机组，启动电源一直处于浮充状态，寿命会受到很大影响，而LIC具有超强的电荷保持能力和超长浮充寿命，在柴油机启动领域可以避免亏电造成的机组不能及时启动。此外LIC具有免维护特性，减少客户后期的维护成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种锂离子电容器启动电源系统，并根据该系统原理制备了启动电源装置，其具有启动电流大、启动时间短、使用寿命长，体积小，重量轻的优势，同时可以避免因电源亏电而造成机组无法启动以及低温难启动的缺陷。为解决以上技术问题，本专利技术所述锂离子电容器启动电源系统，它包括为车辆启动提供电源的锂离子电容器模组，用于采集锂离子电容器模组信号的BMS板，以及通过BMS板与锂离子电容器模组的正负极端子连接的电量显示器，所述BMS板上设置有用于为锂离子电容器模组充电的充电多芯接插件和用于输出锂离子电容器单体状态信号的输出多芯接插件，所述充电多芯接插件和输出多芯接插件分别连接充电多芯航插座与输出多芯航插座。进一步地，所述BMS板上还设置有用于均衡锂离子电容器单体电压的均衡模块和防过充模块。进一步地，所述电量显示器正极端通过TEST按钮与BMS板正极端连接，负极端直接与BMS板的负极端连接。根据以上系统，本专利技术设计了具体的锂离子电容器启动电源装置，它包括顶部开口且带箱盖的箱体，箱体内置有由若干个横向排列且首尾依次串联的锂离子电容器单体组成的锂离子电容器模组，锂离子电容器模组的正负极端子通过正极输出和负极输出从箱盖顶部伸出，所述锂离子电容器模组通过采样点连接BMS板，BMS板两端各设置有一个多芯接插件，分别连接有作为锂离子电容器模组的充电输入端和作为锂离子电容器模组中电芯状态输出端的多芯航插座，所述多芯航插座从箱盖的顶部伸出，所述箱盖上方还设置有电量显示器，该电量显示器连接BMS板。BMS板即电池管理系统，用于采集锂离子电容器模组的信号并输出，用于平衡离子电容器单体的电压以及用于防止外电路对锂离子电容器模组过充等。进一步地，所述箱体的底部为箱体底面，该箱体底面的内侧中部位置设置有若干个十字交叉的支撑栅格，在两侧分别设置有两个田字支撑凸台；箱体的外侧面设置有加强筋。进一步地，所述正极输出包括正极输出铜排和正极输出极柱，该正极输出铜排包括套接在锂离子电容器模组正极端的正极套接段以及与该正极套接段呈直角设置的用于连接正极输出极柱的正极输出段；所述负极输出包括负极输出铜排和负极输出极柱，该负极输出铜排包括套接在锂离子电容器模组的负极端的负极套接段以及与该负极套接段呈直角设置的用于连接负极输出极柱的负极输出段；所述正、负极输出极柱上套接有密封紧固螺母，并从箱盖顶部伸出，在正、负极输出极柱的顶部还紧固有扩展极柱。进一步地，所述密封紧固螺母的外周设有一圈凹陷，凹陷内卡固有密封圈，防止安装箱盖注胶时漏胶；密封紧固螺母的一侧设置有螺钉孔，螺钉孔内装有紧定螺钉，用于传递输出极柱上的部分外力矩。进一步地，所述箱盖上开设有分别用于多芯航插座穿出的安装孔、分别用于正、负极输出穿出的正负极输出孔，在正负极输出孔内壁上设有注胶凹槽，用于在安装过程中灌注结构胶，卸载部分外力。且正负极输出孔所在区域表面低于箱盖的整体上表面，在箱盖上表面还设置有正负极输出标识。进一步地，所述电量显示器内设置有若干个指示灯，该指示灯包括若干个显示电量的绿灯以及1个起警示作用的红灯。进一步地，所述箱盖的两侧开设有提手凹槽，便于启动电源的搬运。本专利技术设计简单，却充分发挥了锂离子电容器的优点，其具有启动电流大、启动时间短、使用寿命长的优势，其装置采用合理的结构，使其又具有体积小，重量轻的优势。本专利技术可以避免因电源亏电而造成机组无法启动以及低温难启动的缺陷。附图说明图1为系统的电路原理图；图2为装置的整体外观示意图；图3为装置的分解结构示意图；图4为装置的箱体的结构示意图；图5为装置箱体底面的结构示意图；图6为装置的锂离子电容器模组的结构示意图；图7为实施例2装置的正极输出的结构示意图；图8为实施例2装置的负极输出的结构示意图；图9为装置的密封紧固螺母的结构示意图；图10为装置的箱盖的结构示意图。图1中： 1-锂离子电容器模组；2-BMS板；21-采样点；22-4芯接插件；23-防过充模块；24-9芯接插件；25-均衡模块；3-电量显示器；31-指示灯；32-TEST按钮；图2-图10中：1-箱体；1.1-加强筋；1.2-箱体底面；1.3-支撑栅格；1.4-田字支撑凸台；2-锂离子电容器模组；2.1-锂离子电容器单体；3-正极输出；3.1-正极输出铜排；3.2-正极输出极柱；4-负极输出；4.1-负极输出铜排；4.2-负极输出极柱；5-密封紧固螺母；5.1-凹陷；5.2-螺钉孔；5.3-密封圈；5.4-紧定螺钉；6-箱盖；6.1-正负极输出标识；6.2-正负极输出孔；6.3-正负极输出孔所处区域表面；6.4-箱盖整体上表面；6.5-注胶凹槽；6.6-安装孔；6.7-提手凹槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电容器启动电源系统，其特征在：它包括为车辆启动提供电源的锂离子电容器模组，用于采集锂离子电容器模组信号的BMS板，以及通过BMS板与锂离子电容器模组的正负极端子连接的电量显示器，所述BMS板上设置有用于为锂离子电容器模组充电的充电多芯接插件和用于输出锂离子电容器单体状态信号的输出多芯接插件，所述充电多芯接插件和输出多芯接插件分别连接充电多芯航插座与输出多芯航插座。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电容器启动电源系统，其特征在：它包括为车辆启动提供电源的锂离子电容器模组，用于采集锂离子电容器模组信号的BMS板，以及通过BMS板与锂离子电容器模组的正负极端子连接的电量显示器，所述BMS板上设置有用于为锂离子电容器模组充电的充电多芯接插件和用于输出锂离子电容器单体状态信号的输出多芯接插件，所述充电多芯接插件和输出多芯接插件分别连接充电多芯航插座与输出多芯航插座。2.根据权利要求1所述锂离子电容器启动电源系统，其特征在于：所述BMS板上还设置有防过充模块和用于均衡锂离子电容器单体电压的均衡模块。3.根据权利要求1所述锂离子电容器启动电源系统，其特征在于：所述电量显示器正极端通过TEST按钮与BMS板正极端连接，负极端直接与BMS板的负极端连接。4.一种根据权利要求1-3任意一项权利要求所述锂离子电容器启动电源系统制成的锂离子电容器启动电源装置，其特征在于：它包括顶部开口且带箱盖的箱体，箱体内置有由若干个横向排列且首尾依次串联的锂离子电容器单体组成的锂离子电容器模组，锂离子电容器模组的正负极端子通过正极输出和负极输出从箱盖顶部伸出，所述锂离子电容器模组通过采样点连接BMS板，BMS板两端各设置有一个多芯接插件，分别连接有作为锂离子电容器模组的充电输入端和作为锂离子电容器模组中电芯状态输出端的多芯航插座，所述多芯航插座从箱盖的顶部伸出，所述箱盖上方还设置有电量显示器，该电量显示器连接BMS板。5.根据权利要求4所述锂离子电容器启动电源装置，其特征在于：所述箱体的底部为箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁亚青，廖运平，蔡晓庆，李易燃，汤元庆，
申请(专利权)人：上海展枭新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31