抑制起停电机峰值起动电流的方法、继电器及起停电机技术

本发明专利技术公开了抑制起停电机峰值起动电流的方法，包括：（1）在包括蓄电池、点火开关、电磁开关的触点和起停电机的起停电机主回路上，增设一带有限流电阻的继电器，将限流电阻与继电器的两接线端子并联，然后接入到所述点火开关与电磁开关触点之间；（2）蓄电池电源分别为继电器的线圈、电磁开关的线圈供电。本发明专利技术还公开了实现上述抑制峰值起动电流方法的继电器和实施上述抑制起停电机峰值起动电流方法的起停电机。本发明专利技术在起停电机回路中点火时切入或切出限流电阻，以便实现在起停电机的起动瞬间抑制过大的起动电流，达到延长起停电机寿命的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车的起停电机,特别涉及抑制起停电机峰值起动电流的方法,本专利技术还涉及实现上述方法的继电器以及实施上述方法的起停电机。
技术介绍
起停电机，也称启停电机，用于起动汽车的发动机。目前一般汽车使用的是起动电机(或称起动机)，起停电机相比于一般起动电机，起停电机的寿命较长，功率较大。起停电机包括电机、电磁开关，电机的输出轴上连接有起动齿轮。汽车的点火开关接通后，汽车的蓄电池对电磁开关的线圈和电机分别供电，电磁开关的触点串接于电机的主回路上，用于控制电机的得、失电。当点火开关接通时，蓄电池的电源接入电磁开关的线圈，电磁开关的线圈得电后，一方面吸合电磁开关的触点使主回路接通，电机得电运转，另一方面电磁开关的吸合力推动起动齿轮与发动机的齿圈啮合，从而带动发动机旋转。发动机正常起动后，点火开关复位，电磁开关失电，电磁开关控制电机停止运转并使起动齿轮脱离齿圈。起停电机起动时，由蓄电池流经电机的主回路的电流为起停电机起动电流，简称起动电流，该起动电流的曲线图如图7所示。现有一般汽车的起动电机功率仍较小，无法支持汽车发动机的快速起停。但是，如果增大起停电机的功率来支持快速起停，又将进一步增大起停电机起动时的瞬间起动电流，起动电流会有较大的瞬间峰值，致使起停电机的寿命缩短，同时还会影响汽车中的其它电子设备(如点火开关)；如果减少起停电机的起动次数来延长寿命，又将导致发动机经常处于怠速状态(如汽车遇到红绿灯时)，从而浪费汽油资源，还增加了尾气排放和噪声，不利于环保节能。
技术实现思路
本专利技术第一个目的是提供抑制起停电机峰值起动电流的方法，在起停电机回路中点火时切入或切出限流电阻，以便实现在起停电机的起动瞬间抑制过大的起动电流，达到延长起停电机寿命的目的。本专利技术的第二个目的是提供一种实现上述抑制峰值起动电流方法的继电器。本专利技术的第三个目的是提供一种实施上述抑制起停电机峰值起动电流方法的起停电机，在起停电机回路中接入所述继电器，以在不影响起停电机正常工作的前提下抑制峰值起动电流。为解决上述技术问题，本专利技术的第一个目的通过以下技术方案实现一种抑制起停电机峰值起动电流的方法，包括(1)在包括蓄电池、点火开关、电磁开关的触点和起停电机的起停电机主回路上，增设一带有限流电阻的继电器，将限流电阻与继电器的两接线端子并联，然后接入到所述点火开关与电磁开关触点之间；(2)蓄电池电源分别为继电器的线圈、电磁开关的线圈供电。本专利技术的工作原理是在起停电机的点火开关接通时，利用限流电阻将起动电流的瞬间峰值抑制在设定值i值范围内，然后继电器复位，切出限流电阻，使起停电机主回路正常工作。所述设定值i值是起动电流的最高限定值，一般可采用不影响起停电机寿命的安全电流值，起停电机的功率不同，设定值i值可能会有所变化。本专利技术可以做以下的改进由于现有技术点火开关接通时，起停电机的起动电流从0首次升至i值是需要一定的时间的，这个时间称为升流时间t3，所以本专利技术接入限流电阻和继电器后，可采用控制芯片来控制限流电阻马上切入或延时切入并按时切出起停电机主回路的方式，实现抑制i值以上起动电流的目的，有助于改善频繁起停的大电流冲击所导致的寿命缩短的问题本专利技术可以在继电器的两接线端子处接入一控制芯片，该控制芯片具有延时及持续一段维持时间后接通、断开的功能，由控制芯片控制继电器的通、断、或持续时间，从而控制限流电阻的马上或延时切入和定时切出。本专利技术还可以进一步做以下的改进采用常闭式继电器，以便提高抑制峰值起动电流的可靠性，当采用常闭式继电器时，控制芯片通过以下方法控制继电器(I)控制芯片由得电开始，使控制芯片的控制端延时时间ta后接通所述继电器的线圈回路，即使继电器延时断开，从而切入限流电阻；(2)控制芯片由得电开始， 使控制芯片的控制端经维持时间tb后，断开所述继电器的线圈回路，即使继电器在得电维持时间tb后恢复闭合接通状态，从而切出限流电阻。为了精确控制限流电阻的切入和切出，本专利技术还可以就控制芯片的延时时间和维持时间做以下的改进当控制芯片设置延时时间ta为Oms时，即为马上切入限流电阻；或者，当t!>t2 时，ta ^ — t2+t3 (A),当I^t2 时，ta < I^t3 (B),式(A)、(B)中，控制芯片中设定需要抑制i值以上的起动电流，&为当起停电机未接入所述继电器时起动电流从0首次升至i值所用的升流时间山为电磁开关的线圈由得电至闭合电磁开关的触点所用的吸合时间；t2为所述继电器的线圈由得电至动、静触头完全分离所用的分离时间；t^ti+T — t4 (C),式(C)中，T为起动电流由0到首次下降至i值所用的时间；t4为所述继电器的线圈由失电至动、静触头完全接合所用的接合时间。本专利技术的第二个目的通过以下技术方案实现一种实现上述抑制起停电机峰值起动电流的方法的继电器，包括壳体及安装于壳体内的绕组、衔铁、动触头、静触头、弹簧，壳体上安装有用于串接在电机的主回路上的两接线端子，其中，绕组位于壳体的下部，衔铁从绕组中轴处穿出至位于壳体上部的动、静触头附近，两柱状的接线端子分列于静触头外旁，并与静触头电连接，动触头在弹簧的作用下贴合静触头，衔铁则被弹簧压向下方，所述衔铁在绕组通电后才会上移将动触头顶离静触头从而断开两接线端子，其特征在于在壳体内增设了一限流电阻，所述限流电阻位于两接线端子的下方，其两端分别与两接线端子电连接，以便在动、静触头分离时通过限流电阻接通两接线端子。在上述基础上，本专利技术可做如下改进在上述的继电器中增设一控制芯片，所述控制芯片具有用于控制绕组通电时间的控制端，该控制端串接至绕组的线圈回路中；通过控制芯片的控制端在设定时间内接通或断开绕组的线圈回路，以使动、静触头分离而接通限流电阻，或使动、静触头接合而短接限流电阻，以通过在电机的主回路上串入限流电阻来抑制起停电机的峰值起动电流。本专利技术所述衔铁由动铁芯和具有杆头和杆身的顶杆构成，所述顶杆呈“丄”形，杆头与动铁芯相连；所述壳体由壳体本体和上盖构成，所述绕组和衔铁通过一支架安装在壳体本体内，所述支架的中轴处具有导向通孔，所述杆身从导向通孔穿出，而接线端子由上盖穿出并固定在上盖端面上，静触头通过接线端子而安装在上盖内，动触头被静触头与接线端子与上盖围括而限位在静触头与上盖端面之间的空间中，当所述上盖与壳体本体接合成一体时，所述动、静触头与接线端子均位于所述的支架上方，与支架之间形成一定的第一间隙，所述限流电阻和控制芯片均安装在该第一间隙中。本专利技术继电器中所述弹簧包括有衔铁弹簧、动触头弹簧两个弹簧，衔铁弹簧一端与杆头相抵，另一端与支架相抵，用于继电器在未通电时将衔铁压向下方；所述静触头包括两个分别与两接线端子连接的静触片，两静触片相隔形成第二间隙；动触头弹簧一端与上盖相抵，另一端与动触头相连，用于继电器在未通电时使所述动触头贴合在两静触片上以接通两接线端子；所述顶杆的杆身穿过导向通孔后正对静触头之间的第二间隙，所述绕组通电后吸合动铁芯带动顶杆克服上述二弹簧弹力而向上移动，顶起动触头，使动、静触头分离。本专利技术所述动、静触头均采用碲铜材料制成，以延长使用寿命。本专利技术所述限流电阻为电阻率在0. 8X10_6Q .m 2. OXlO-6Q 1之间、熔点大于1000°C的合金材料，以利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制起停电机峰值起动电流的方法，包括：（1）在包括蓄电池、点火开关、电磁开关的触点和起停电机的起停电机主回路上，增设一带有限流电阻的继电器，将限流电阻与继电器的两接线端子并联，然后接入到所述点火开关与电磁开关触点之间；（2）蓄电池电源分别为继电器的线圈、电磁开关的线圈供电。

【技术特征摘要】
1.一种抑制起停电机峰值起动电流的方法，包括 (1)在包括蓄电池、点火开关、电磁开关的触点和起停电机的起停电机主回路上，增设一带有限流电阻的继电器，将限流电阻与继电器的两接线端子并联，然后接入到所述点火开关与电磁开关触点之间； (2)蓄电池电源分别为继电器的线圈、电磁开关的线圈供电。2.根据权利要求1所述的抑制起停电机峰值起动电流的方法，其特征在于在继电器的两接线端子处接入一控制芯片，由控制芯片延时控制继电器的通、断、或持续时间，从而控制限流电阻的马上或延时切入和定时切出。3.根据权利要求2所述的抑制起停电机峰值起动电流的方法，其特征在于所述继电器为常闭式继电器，所述控制芯片控制该继电器的控制方法为 (1)控制芯片由得电开始，使控制芯片的控制端延时时间ta后接通所述继电器的线圈回路，即使继电器延时断开，从而切入限流电阻； (2)控制芯片由得电开始，使控制芯片的控制端经维持时间tb后，断开所述继电器的线圈回路，即使继电器在得电维持时间tb后恢复闭合接通状态，从而切出限流电阻。4.根据权利要求3所述的抑制起停电机峰值起动电流的方法，其特征在于所述控制芯片的延时时间ta和维持时间tb由以下方法确定 在控制芯片中设置延时时间ta=Oms，此时即为控制芯片控制限流电阻马上切入；或者，当 I^t2 时，ta ( t「t2+t3 (A),当 t!<t2 时，ta ( ti+tg (B), 式(A)、(B)中，控制芯片中设定需要抑制i值以上的起动电流，t3为当起停电机未接入所述继电器时起动电流从O首次升至i值所用的升流时间山为电磁开关的线圈由得电至闭合电磁开关的触点所用的吸合时间；t2为所述继电器的线圈由得电至动、静触头完全分离所用的分离时间；tb=t1+T-t4 (C), 式(C)中，T为起动电流由O到首次下降至i值所用的时间；t4为所述继电器的线圈由失电至动、静触头完全接合所用的接合时间。5.一种实现上述抑制起停电机峰值起动电流的方法的继电器，包括壳体(I)及安装于壳体(I)内的绕组(2)、衔铁(3)、动触头(4)、静触头(5)、弹簧，壳体(I)上安装有用于串接在电机的主回路上的两接线端子(11)，绕组(2)位于壳体(I)的下部，衔铁(3)从绕组(2)中轴处穿出至位于壳体(I)上部的动、静触头(4、5)附近，两柱状的接线端子(11)分列于静触头(5)外旁，并与静触头(5)电连接，动触头(4)在弹簧的作用下贴合静触头(5)，衔铁(3)则被弹簧压向下方，所述衔铁(3)在绕组(2)通电后将动触头(4)顶离静触头(5)从而断开两接线端子(11)，其特征在于在所述壳体(I)内增设一限流电阻(12)，所述限流电阻(12)位于两接线端子(11)的下方，限流电阻(12)两端分别与两接线端子(11)电连接。6.根据权利要求5所述的继电器，其特征在于所述继电器中增设一控制芯片(13)，所述控制芯片(13)具有用于控制绕组(2)通电时间的控制端，该控制端串接至绕组(2)的线圈回路中；通过控制芯片(13)的控制端在设定时间内接通或断开绕组(2)的线圈回路，以使动、静触头分离而接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈和平，胡锡胜，唐黎明，吴鉴沛，罗水根，
申请(专利权)人：广州汽车集团零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：