本发明专利技术提供了一种车辆发动机的辅助启动装置，属于发动机技术领域。它解决了现有技术因蓄电池电量下降而不能正常启动发动机的问题。本装置与蓄电池连接，包括起动机、起动继电器、超级电容器、转换电路和DC/DC变换器，DC/DC变换器输入端与蓄电池正极连接，在起动继电器断开时超级电容器、DC/DC变换器、蓄电池负极形成充电回路，同时蓄电池正极通过转换电路连接起动继电器、起动机形成预备初始启动回路，在起动继电器接通时转换电路断开充电回路和预备初始启动回路，超级电容器正极通过转换电路连接起动继电器，负极通过转换电路连接蓄电池正极形成增压启动回路。该装置能够稳定和提高蓄电池电压下降时的发动机起动性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于发动机
，涉及一种发动机启动辅助装置。
技术介绍
众所周知，蓄电池的内部直流电阻随环境温度和电池的使用环境而产生变化，蓄电池的输出容量亦发生变化，特别在冬天气温在零下25度以下时，电池的容量大幅度下降，导致电池的输出电压也会随之降低。另外，车辆负载是车辆一直工作的设备，例空调，音响及车灯等，都会进一步导致蓄电电压下降。 在汽车或摩托车的发动机启动时首先需要电池供电给起动电机启动,但是随着上述原因导致蓄电池电压下降而引起启动困难。其原因是起动电机在启动时的瞬时电流需要平时正常转动时额定电流的几倍，蓄电池的瞬时电压也大幅下降，蓄电池性能也变得很差，如此高倍率放电也对蓄电池造成较大的损伤。为此，在现有技术中采用了将电容器与蓄电池并联，在蓄电池放电时电容器分担蓄电池的大部分电流，从而起到保护和延长蓄电池的寿命。如中国专利公开号为CN201025205公开的一种汽车辅助启动装置，该装置包括超级电容组，所述超级电容组与汽车蓄电池并联。所述超级电容组由多个超级电容单体串联而成，或者由多个超级电容单体先并联然后再串联组合而成。所述超级电容组的正负极可以通过导线直接连接到所述蓄电池的正负极或者通过点烟器与蓄电池并联。本专利技术的汽车辅助启动装置能够增强汽车的启动能力，而且还能够为汽车中的电器提供良好的滤波稳压作用。但是，虽然将超级电容并联在蓄电池上能够延长蓄电池寿命和提供发动机的起动性能，但是依然存在如下缺陷在现有技术中采用了将超级电容器与蓄电池并联，超级电容器电压必须略高于蓄电池电压。由于工艺原因，单只超级电容的额定工作电压一般在2. 5V至2. 7V左右，所以在应用中需要很多只进行串联使用。例如为增加起动容量，将超级电容器并在48V电动车电池中，假设超级电容器需50V25F，按单只2. 5V超级电容串联，公式总电压=各串联电容器电压和，即E=V1+V2+V3......总电容量的倒数=各串联电容量倒数和即1/CT=1/C1+1/C2+......要达到50V25F超级电容器则需2. 5V500F共20只串联。在应用中需要大量的串联，这对体积、造价带来极大的考验。由于应用中常需要大电流充放电，串联中的各个单体电容器上电压是否一致是至关重要的。由于串联回路每个超级电容器单体容量很难保证100%相同，也很难保证每个单体漏电也相同，这样就会导致串联回路的每个单体充电电压不同，可能会导致电容器过压损坏，因此采取更多的串联只数来解决问题是不可取的。其次，为保证串联连接的可靠性，每只超级电容器必须附加均压电路，也是超级电容使用最需要注意的问题。为了减少超级电容器均压电路的漏电流，一般釆用电子式均压电路，超级电容器串联只数越多，则电路越复杂、体积越大、成本亦越高。
技术实现思路
本专利技术针对现有的技术存在上述问题，提出了一种发动机启动装置，该发动机启动装置能够提高蓄电池的使用寿命，稳定和提高蓄电池电压下降时的发动机起动性能，电路结构简单，若本启动装置损坏也不影响原有发动机的正常启动。本专利技术通过下列技术方案来实现一种车辆发动机的辅助启动装置，与蓄 电池连接，包括与发动机机械连接的起动机和用于控制起动机转动的起动继电器，其特征在于，本辅助起动装置包括超级电容器、转换电路和用于将大电流转换为小电流及电压可变的DC/DC变换器，DC/DC变换器的输入端与蓄电池正极连接，在起动继电器断开时所述的超级电容器正极连接DC/DC变换器输出端，超级电容器负极通过上述的转换电路连接蓄电池负极形成充电回路，同时蓄电池正极通过转换电路连接起动继电器、起动机形成预备初始启动回路，在所述的起动继电器接通时上述的转换电路断开充电回路和预备初始启动回路，并且超级电容器的正极通过转换电路连接起动继电器，超级电容器的负极通过转换电路连接蓄电池正极形成增压启动回路。本专利技术主要体现将超级电容器设计在补充电压中并小电流充电，起动时超级电容器与现有蓄电池二电压相加后，以大电流快速起动的目的。因此超级电容器电压不高，其体积可以做小，则对本装置减少体积和降低成本带来极大受益。本车辆发动机的辅助启动装置在发动机启动前和发动机启动后，串联在回路中的起动继电器断开，超级电容器正极经DC/DC变换器与蓄电池正极联接，其负极经转换电路与蓄电池负极连接形成回路，蓄电池通过DC/DC变换器将蓄电池输出的大电流转换为小电流对超级电容器进行充电，直至超级电容充满。同时蓄电池正极又通过转换电路联接起动继电器形成预备初始起动回路。在发动机启动时，启动继电器的线圈得电使起动继电器闭合，转换电路转启动，超级电容器经转换电路使其串联在蓄电池正极及起动继电器之间，形成增压启动回路，使蓄电池和超级电容器的电压相加来启动发动机，提高了原有蓄电池的电压，且至启动结束时转换电路使超级电容器转充电状态，蓄电池又通过转换电路联接起动继电器形成预备初始起动回路，为再次启动准备。因此，在蓄电池因天气寒冷或者老化而导致电压下降时，也能因为超级电容器额外提供的电压而正常启动，提高启动效率。在上述的车辆发动机的辅助启动装置中，所述的转换电路包括单向二极管、能够与起动继电器同步动作的第一继电器常闭触点、第二继电器常闭触点和第一继电器常开触点，上述的第一继电器常闭触点连接在所述蓄电池正极和起动继电器之间，第一继电器常闭触点与起动继电器的连接节点为第一节点，上述的第一继电器常开触点连接在所述蓄电池正极和超级电容器的负极之间，上述的第二继电器常闭触点连接在所述超级电容器的负极和蓄电池负极之间，所述单向二极管的阳极连接所述超级电容器的正极，单向二极管的阴极连接在上述的第一节点上。单向二极管防止蓄电池直接对超级电容器进行充电。第一继电器常闭触点闭合，蓄电池、启动继电器和起动机构成预备初始启动回路；第二继电器常闭触点闭合以及第一继电器常开触点断开，蓄电池、DC/DC变换器和超级电容器构成充电回路；第一继电器常开触点闭合，其他触点断开，蓄电池、超级电容器、启动继电器、起动机构成增压启动回路。在上述的车辆发动机的辅助启动装置中，所述的第一节点和起动继电器之间串接有能检测起动机电流的电流检测器，电流检测器信号端连接有继电器控制单元，所述的继电器控制单元内设有能够控制第一继电器常闭触点、第二继电器常闭触点和第一继电器常开触点同时动作的驱动继电器，在起动继电器闭合时电流检测器检测到起动机电流并转换电压后发出给继电器控制单元，继电器控制单元指令该继电器动作，控制第一继电器常闭触点和第二继电器常闭触点的断开以及第一继电器常开触点的闭合，在电流检测器发出的信号小于继电器控制单元所设定的驱动电压时该继电器失电使第一继电器常闭触点、第二继电器常闭触点和第一继电器常开触点复位。在上述的车辆发动机的辅助启动装置中，本辅助启动装置包括了用于连接电池正极的输入桩头、用于连接起动机的连接输出桩头和用于连接电池负极的负极桩头，所述输入桩头为DC/DC变换器输入端、第一继电器常闭触点和第一继电器常开触点的共同连接 部；所述输出桩头为电流检测器的输出端；所述负极桩头为第二继电器常闭触点与继电器控制单元负极的共同连接部。通过输入桩头、输出桩头和负极桩头可以快速将本辅助启动装置安装起来，无需专业的人员进行安装。在上述的车辆发动机的辅助启动装置中，所述的继电器控本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种车辆发动机的辅助启动装置，与蓄电池(I)连接，包括与发动机机械连接的起动机(9b)和用于控制起动机(9b)转动的起动继电器(9a)，其特征在于，本辅助起动装置还包括超级电容器(3)、转换电路和用于将大电流转换为小电流及电压可变的DC/DC转换器(2)，DC/DC变换器(2)的输入端与蓄电池(I)正极连接，在起动继电器(9a)断开时超级电容器(3)正极连接DC/DC变换器(2)输出端，超级电容器(3)负极通过转换电路连接在蓄电池⑴负极形成充电回路，同时蓄电池⑴正极通过转换电路连接起动继电器(9a)、起动机(9b)形成预备初始启动回路，所述的起动继电器(9a)接通时转换电路断开其充电回路和预备初始启动回路，并且超级电容器(3)的正极通过转换电路连接起动继电器(9a)，超级电容器(3)的负极通过转换电路连接蓄电池(I)正极形成增压启动回路。2.根据权利要求I所述的车辆发动机的辅助启动装置，其特征在于，所述的转换电路包括单向ニ极管(7)、能够与起动继电器(9a)同步动作的第一继电器常闭触点(5)、第二继电器常闭触点(4)和第一继电器常开触点(6)，第一继电器常闭触点(5)连接在蓄电池(I)正极和起动继电器(9a)之间，第一继电器常闭触点(5)与起动继电器(9a)的连接节点为第一节点，第一继电器常开触点(6)连接在蓄电池(I)正极和超级电容器(3)的负极之间，第二继电器常闭触点(4)连接在超级电容器(3)的负极和蓄电池(I)负极之间，单向ニ极管(7)的阳极连接超级电容器(3)的正极，单向ニ极管(7)的阴极连接在第一节点上。3.根据权利要求2所述的车辆发动机的辅助启动装置，其特征在干，所述的第一节点和起动继电器(9a)之间串接有能检测起动机(9b)电流的电流检测器(8)，电流检测器(8)信号端连接有继电器控制单元(10)，在起动继电器(9a)闭合时电流检测器(8)检测到起动机(％)电流并转换电压后发出给继电器控制单元(10)，继电器控制单元(10)指令该继电器动作，控制第一继电器常闭触点(5)和第二继电器常闭触点(4)的断开以及第一继电器常开触点(6)的闭合，在电流检测器⑶发出的信号小于继电器控制单元(10)所设定的驱动电压时该继电器失电使第一继电器常闭触点(5)、第二继电器常闭触点(4)和第一继电器常开触点(6)复位。4.根据权利要求3所述的车辆发动机的辅助启动装置，其特征在于，所述的继电器控制単元(10)还设置了电压检测模块(11)、给定电压模块(12)和电路控制部，电压检测模块(11)用于检测蓄电池的当前电压并形成反馈电压输送给电路控制部，电路控制部计算反馈电压与电路控制内的设定电压的差值形成给定电压，电路控制部将给定电压送入到给定电压模块(12)中，给定电压模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤如法，汤宇峰，许世英，
申请(专利权)人：汤如法，
类型：发明
国别省市：
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