一种内燃机启动用超级电容器和锂电池复合型电池的制作方法

文档序号:12264967阅读:512来源:国知局

本实用新型涉及电子电气和交通运输领域,具体涉及一种内燃机启动用超级电容器和锂电池复合型电池。



背景技术:

车辆、中小型船舶等内燃机启动大多是以铅酸蓄电池作为能量提供元件,在启动过程中,需要蓄电池瞬间释放出大电流给启动电机,启动电机旋转带动内燃机完成启动动作。

但是铅酸蓄电池的理论最大充放电循环寿命约600次,一般为2-3年的使用寿命。并且其电极和电解液制造材料主要为重金属铅和硫酸,制造和丢弃都会污染环境。而铅酸蓄电池正常的充电电流理论为其容量的0.1倍率,充电速度相对比较慢,频繁启动和经常短途行驶会造成长期充不满电,加速缩短铅酸蓄电池的使用寿命。而且铅酸蓄电池在低温状态时其容量变小、内阻增大、充放电性能大幅下降,加上低在温时车辆船舶等内燃机的润滑系统阻力增加,启动电机消耗能量随之增加,启动可靠性变差。并且铅酸蓄电池重量比较大从而减少了有效载荷,增加了油耗。

因此目前需要一种能为车辆、船舶等内燃机启动电机提供能量的新型电池,不仅使用寿命高,节能环保,快速充电,可靠性更高。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是现有的车船内燃机启动用铅酸蓄电池使用寿命低、充电慢、可靠性差的问题。

为了解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是提供一种内燃机启动用超级电容器和锂电池复合型电池,包括分别与启动电机,内燃机发电机和运载工具的用电器并联的复合电路,所述复合电路包括相互并联的超级电容器组与锂电池组,所述超级电容器组上还并联连接有电容器均压保护电路,所述锂电池组上还并联连接有锂电池均压充电保护电路。

在上述方案中,所述超级电容器组包括多个由电极连接片串联连接的超级电容单体,所述电容器均压保护电路包括多个串联连接的电路板,且每个所述电路板分别与所述超级电容单体一一对应并联。

在上述方案中,所述锂电池组包括多个并联连接的锂电池单元,每个所述锂电池单元由多个串联连接的锂电池单体组成。

在上述方案中,所述复合电路还包括开关直流升压电路,所述开关直流升压电路具有三个接口并分别与所述超级电容器组和所述锂电池组并联。

在上述方案中,所述复合电路还包括温度电压电量采集电路,所述温度电压电量采集电路设有温度传感器接口和CAN通信接口,所述温度传感器接口连接温度传感器,所述CAN通信接口连接CAN总线。

在上述方案中,所述启动电机2串联有点火开关1。

本实用新型,利用超级电容具有的大容量、大电流、快速充放电等特点,结合锂电池的能量比高的特点,做成复合型电池,替代传统的铅酸蓄电池,为车辆和中小型船舶等内燃机启动提供可靠的保证,减少使用铅酸蓄电池对环境的污染破坏,提高了车辆低温下的启动可靠性,减低电池重量提高车辆的有效载荷,增加使用寿命提高经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的安装在汽车上的电路连接示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做出详细的说明。

如图1所示,本实用新型提供的一种内燃机启动用超级电容器和锂电池复合型电池,包括分别与启动电机2,内燃机发电机4和运载工具的用电器9并联的复合电路,启动电机2串联有点火开关1,复合电路包括相互并联的超级电容器组与锂电池组,超级电容器组上还并联连接有电容器均压保护电路7,锂电池组上还并联连接有锂电池均压充电保护电路8。

进一步优选地,超级电容器组包括多个由电极连接片串联连接的超级电容单体5,超级电容单体5外套装塑料绝缘保护套,根据超级电容单体5的耐压值和车船额定电压不同,超级电容单体5的串联个数不等,电容器均压保护电路包括多个串联连接的电路板7,且每个电路板7分别与每个超级电容单体5一一对应并联。

进一步优选地,锂电池组包括多个并联连接的锂电池单元,每个锂电池单元由多个串联连接的锂电池单体6组成。

进一步优选地,复合电路还包括开关直流升压电路12,开关直流升压电路12具有三个接口并分别与超级电容器组和锂电池组并联,复合电路还包括温度电压电量采集电路10,温度电压电量采集电路10设有温度传感器接口和CAN通信接口,温度传感器接口(a、b)连接温度传感器11,CAN通信接口连接CAN总线,温度电压电量采集电路10的电源接口c与接地接口d分别与正极B+和负极B-相连。

本实用新型的工作原理为:当点火开关1闭合后,电流流过启动电机2,启动电机2运转带动内燃机完成启动动作,后通过车或船载内燃机发电机4为复合型电池充电,车辆熄火后复合型电池存储的电量为运载工具的用电器9提供电能,维持运载工具的用电器9(例如车载电器)用电。

本实用新型,利用超级电容具有的大容量、大电流、快速充放电等特点,结合锂电池的能量比高的特点,做成复合型电池,替代传统的铅酸蓄电池,为车辆和中小型船舶等内燃机启动提供可靠的保证,减少使用铅酸蓄电池对环境的污染破坏,提高了车辆低温下的启动可靠性,减低电池重量提高车辆的有效载荷,增加使用寿命提高经济效益。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式,任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化,凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案,均落入本实用新型的保护范围之内。

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