用于低温环境下的车辆启动装置的制作方法

1.本实用新型属于汽车启动电源技术领域，涉及一种车辆启动装置，尤其涉及一种用于低温环境下的车辆启动装置。


背景技术：

2.随着环境温度的降低，传统蓄电池的放电能力迅速减弱，发动机曲轴旋转阻力增大，发动机润滑油粘度增加，从而加大了曲轴的旋转阻力矩，使发动机的启动转速降低，由此引起汽油机的燃料气化质量变差，着火困难。
3.目前解决低温车辆启动点火的措施多为预加热，即对发动机进行预加热，当发动机加热到一定程度时，车辆就能够顺利启动。也可使用基于双电层超级电容器的外部点火装置，其具有较高的功率密度，可对车辆启动机进行大电流放电，放电电流最高可达5400a，启动机将电能转化为机械能，从而实现车辆顺利启动。但由于双电层超级电容器电池体型较大、能量密度较低、质量重等缺点，使得处于满电状态的双电层超级电容器点火装置只能为低温状态下的特种车辆提供最多3次的点火能量，即使并联一倍的双电层超级电容器也只能为特种车辆提供6次的点火能量，对于需要频繁使用的车辆启动点火装置是非常不实用的。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的问题，提供一种大幅度提高车辆启动装置实用性的装置。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
6.本实用新型实施例提供了一种用于低温环境下的车辆启动装置，包括超级电容器组，所述超级电容器组包括至少一个锂离子超级电容器和至少一个双电层超级电容器，所述锂离子超级电容器和双电层超级电容器并联。
7.进一步地，所述超级电容器组与保护电路组成串联回路。
8.进一步地，所述保护电路包括电源管理板、接触器和分流器，所述电源管理板分别与所述分流器、接触器电连接。
9.进一步地，所述电源管理板通过电压采集线与所述超级电容器组电连接。
10.进一步地，所述分流器与所述超级电容器组电连接。
11.进一步的，所述接触器与所述超级电容器组电连接。
12.进一步地，所述电源管理板与电量显示板电连接。
13.本实用新型提供了一种用于低温环境下的车辆启动装置，包括超级电容器组，所述超级电容器组包括至少一个锂离子超级电容器和至少一个双电层超级电容器，所述锂离子超级电容器和双电层超级电容器并联。本实用新型通过将锂离子超级电容器和双电层超级电容器混合应用使得车辆启动点火装置的能量密度大大提高，处于满电状态下的车辆启动点火装置可为低温状态下的车辆点火达到多次，大大提高了其实用性。
附图说明
14.下面结合附图详述本实用新型的具体结构
15.图1为本实用新型的低温环境下的车辆启动装置的整体结构示意图。
具体实施方式
16.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
17.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
18.请参阅图1，本技术实施例提供了一种用于低温环境下的车辆启动装置，包括超级电容器组，所述超级电容器组包括至少一个锂离子超级电容器和至少一个双电层超级电容器，所述锂离子超级电容器和双电层超级电容器并联。
19.在本实施例中，可以使用不同数量的锂离子超级电容器和双电层超级电容器并联，例如对于标准电压为24v的车辆启动点火装置，可使用7节4.2v，容量为18ah的锂离子超级电容器电池与11节2.7v，容量为1.1ah的双电层超级电容器电池并联，在低温环境为特种车辆启动点火时，双电层超级电容器电池瞬间放电电流超过3000a为特种车辆点火，由于一次点火结束后，距下次点火至少间隔60s的时间，由于并联电源两端的电势相同，在
‑
40℃的环境下，基于锂离子的双电层超级电容器电池以2c的放电速度，即36ah的放电速度为双电层超级电容器电池补充能量，即可补充最多0.6ah的能量，超出了双电层超级电容器的放电能量，由于基本锂离子的双电层超级电容器容量为18ah，是双电层超级电容器容量的16倍以上，理论上可以增加48次点火，大大提高了车辆启动点火装置的实用性，双电层超级电容是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。锂离子超级电容器是将锂离子二次电池的电极材料，包括石墨、钴酸锂、磷酸铁锂和金属氧化物等，同高比表面活性炭混合后所形成的复合超级电容器。由于锂离子二次电池的电极材料的加入，复合超级电容器的储能机理就由高比表面活性炭的传统；单纯的表面或近表面过程转变为有体相氧化还原反应的参与，这样就大幅提升了超级电容器的能量密度,同时还保留了传统超级电容器的高功率和高循环性的特点。
20.在本实施例中，对于标准电压为12v的车辆启动点火装置为4节4.2v，容量为18ah的锂离子超级电容器电池与7节2.7v，容量为1.1ah的双电层超级电容器电池并联。
21.进一步地，所述超级电容器组与保护电路组成串联回路。在本实施例中，保护电路起到保护整个启动装置的作用。
22.进一步地，所述保护电路包括电源管理板、接触器和分流器，所述电源管理板分别与所述分流器、接触器电连接。在本实施例中，电源管理板(battery management system，bms)用于平衡每节电池的电压，分流器用于采集整个超级电容器组的电流，当负载过大或
充电过流时，接触器自动断开，起到保护整个启动装置的作用。
23.进一步地，所述电源管理板通过电压采集线与所述超级电容器组电连接。在本实施例中，电源管理板(bms板)可以为最多21节(锂离子超级电容器电池和双电层超级电容器电池)电池进行充放电稳压平衡，每节电池的电压由电压采集线实时采集并发送给bms板，bms板平衡每节电池的电压，电池组电压采样线采样整个电池模块的电压。
24.进一步地，所述分流器与所述超级电容器组电连接。
25.进一步地，所述接触器与所述超级电容器组电连接。
26.进一步地，所述电源管理板与电量显示板电连接。在本实施例中，电量显示板可以显示超级电容器组的电量。
27.本实用新型提供了一种用于低温环境下的车辆启动装置，包括超级电容器组，所述超级电容器组包括至少一个锂离子超级电容器和至少一个双电层超级电容器，所述锂离子超级电容器和双电层超级电容器并联。本实用新型通过将锂离子超级电容器和双电层超级电容器混合应用使得车辆启动点火装置的能量密度大大提高，处于满电状态下的车辆启动点火装置可为低温状态下的车辆点火达到多次，大大提高了其实用性。
28.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。