專利名稱：：能量源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及能量源。特別的是，本發(fā)明涉及用于發(fā)動機的能量源。更為特別的是，本發(fā)明涉及具有磁發(fā)電機(magneto)的兩輪車輛。
背景技術(shù)：
：不同類型和不同容量的發(fā)動機用于驅(qū)動多種機器、車輛等等。內(nèi)燃(IC)發(fā)動機是廣泛用于多種工業(yè)的一種這樣的發(fā)動機。內(nèi)燃(IC)發(fā)動機常常用于驅(qū)動車輛、發(fā)電機組、地面移動機器等等。內(nèi)燃發(fā)動機通常是自啟動的，但具有特定限制以上的立體容量的IC發(fā)動機需要電氣啟動器電動機來啟動。傳統(tǒng)而言，發(fā)動機使用電池進行啟動。啟動發(fā)動機需要的電力決定了電池的尺寸。啟動發(fā)動機需要的電力與用于啟動發(fā)動機的電池的尺寸之間存在直接的關(guān)系。通常，對于補償寒冷天氣啟動、多次以及頻繁啟動的發(fā)動機，并考慮所用電池的壽命，使用較大的電池。在大多數(shù)情況下，觀察到電池的壽命在2.5到3年的范圍內(nèi)。另外，為了保證電池持續(xù)整個時間段，必須不斷地對之進行維護。電池的維護與保養(yǎng)對于電池在其2.5到3年的額定壽命內(nèi)工作是必需的。常常觀察到電池由于不良保養(yǎng)而不能持續(xù)額定壽命。另外，如果較低電力的電池用于驅(qū)動較高容量的發(fā)動機，這由于電池過載而減少了電池的壽命。在這樣的情況下，需要較高電力容量的電池。然而，較高電力容量的電池尺寸大、成本高。盡管此系統(tǒng)適用于兩輪車輛上的發(fā)動機，它們也滿足非車輛發(fā)動機的需要。本發(fā)明需求克服現(xiàn)有技術(shù)的限制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種電源，其減小起動(cranking)中的深放電。本發(fā)明的另一目的在于提供一種電源，其是免保養(yǎng)的。本發(fā)明的又一目的是提供一種電源，其具有減小的更換成本。本發(fā)明的再一目的是提供一種電源，其降低了對之進行維護的需求。本發(fā)明的附加目的在于提供一種電源，其具有減小的充電時間。本發(fā)明的另一附加目的在于提供一種電源，其需要減小的充電電力。本發(fā)明的又一附加目的在于提供一種電源，其需要減小的按比例(pro-rata)運行成本。本發(fā)明的再一附加目的是提供一種電源，其具有減小的鉛污染。本發(fā)明的另一目的在于提供一種電源，其具有減小的重量。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于以較高的容量啟動發(fā)動機的能量源，所述能量源包含傳統(tǒng)的電池，超級電容器(ultracapacitor)與所述電池并聯(lián)連接。相比于傳統(tǒng)的電池，超級電容器具有傳送高功率的能力。但是電池的能量存儲容量高于超級電容器。因此，并聯(lián)使用電池與超級電容器，可以結(jié)合電池與超級電容器的優(yōu)點。發(fā)動機的較高的功率輸出需求由超級電容器滿足，較高的能量需求由電池滿足。典型地，磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)包含a)電池；b)構(gòu)成超級電容器排的多個超級電容器，其有效額定電壓大于所述電池的額定電壓并且并聯(lián)連接到所述電池；c)第一組導(dǎo)體，其用于將所述系統(tǒng)連接到磁發(fā)電機，所^發(fā)電機與所述系統(tǒng)串聯(lián)連接，以便對所述系統(tǒng)充電；以及d)第二組導(dǎo)體，其用于將所述系統(tǒng)連接到負載，以便傳導(dǎo)電力。如果電池額定電壓高于超級電容器額定電壓，超級電容器上的多余電壓將會更大，并可導(dǎo)致超級電容器損壞。依賴于車輛發(fā)動機容量，傳統(tǒng)的電池為具有5、9、12額定安培-小時(A-h)的鉛酸電池。轉(zhuǎn)向信號、鳴笛以及剎車燈等的正常負載由此電池處理。電池的尺寸由啟動器電動機需求控制。相比于正常使用，起動時的深放電大大減小了電池的壽命。根據(jù)本發(fā)明一實施例，由其原始尺寸典型地到所述原始尺寸的1/3或1/2，發(fā)生電池尺寸的縮小。典型地，5A-h的傳統(tǒng)電池可用與一系列超級電容器結(jié)合的1.3A-h的電池代替。在這種情況下，超級電容器典型地為8.33F以及15V額定值。類似地，9A-h電池可典型地用與額定值典型地為16.66F與15V的超級電容器結(jié)合的3.3A-h電池代替。根據(jù)本發(fā)明一優(yōu)選實施例，所述電池為閥調(diào)節(jié)鉛酸(VRLA)電池。典型地，多個超級電容器串聯(lián)結(jié)合在一起以便構(gòu)成電容器排，其具有高于所述電池的額定電壓的累計額定電壓。典型地，電池的內(nèi)阻大于電容器的內(nèi)阻。典型地，所i^發(fā)電機對所述電池以及所述超級電容器進行充電。典型地，以工廠設(shè)置，在實驗室條件下，系統(tǒng)由所述超級電容器提供60%-70%的電力，由所述電池提供30%-40%的電力。另外，根據(jù)本發(fā)明的磁發(fā)電機充電的電力系統(tǒng)具有減小的重量。典型地，重量減少到傳統(tǒng)電池重量的一半。傳統(tǒng)的電池典型地重2kg。根據(jù)本發(fā)明的電池典型地重lkg。在使用VRLA電池的本發(fā)明一優(yōu)選實施例中，系統(tǒng)是免保養(yǎng)的，因為其不需要維護或出于再生(regeneration)目的而補充蒸餾水。在本發(fā)明涉及的類型的IC發(fā)動機中，磁發(fā)電機連接到系統(tǒng)，其可高效用于對系統(tǒng)進行再充電。磁發(fā)電積4皮耦合到發(fā)動機的曲軸。只要發(fā)動機運行，無論車輛是否正在移動，磁發(fā)電機作為將機械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電才/U^行，以便對電池提供充電電力。進一步地，來自電池的電力被間歇地消耗，用于指示燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈、喇叭等這類其它的設(shè)備。前燈通常被單獨連接到磁發(fā)電機。由于電池的尺寸減小，對系統(tǒng)進行充電需要的充電電流減小。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，典型地，使用0.5A的充電電流。根據(jù)本發(fā)明，電池典型地僅僅需要0.2A的充電電流。典型地，所述系統(tǒng)包含開關(guān)。典型地，所述開關(guān)為螺線管開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明另一實施例，存在所述電池的經(jīng)濟優(yōu)點?，F(xiàn)有的電池昂貴，典型地在Rs.850/;J1^.1100/-的范圍內(nèi)，壽命周期為2-3年，假設(shè)其以規(guī)則的時間間隔準時維護的話。根據(jù)本發(fā)明的電池以Rs.ll50Z-具有價格竟爭力。電容器具有非常長的壽命，典型地大于10年，因此，僅僅電池需要每2-3年以等于當(dāng)前電池價格的25%的價格——典型地在Rs.200/Jl]Rs.300A的范圍內(nèi)——來更換。這典型地從1^.3/-以及Rs.4A到小于Re.lZ-地減少了啟動發(fā)動機的每日成本。才艮據(jù)本發(fā)明另一實施例，電池用密封VRLA電池替換。由于電池尺寸的減小，電池中的鉛含量減少，系統(tǒng)的鉛含量典型地等于傳統(tǒng)電池中鉛含量的1/3。優(yōu)點高功率輸出保證了發(fā)動機的更快的啟動，因此，每次啟動消耗較少的能量，這不會減小電池壽命。對于驅(qū)動具有較高容量的發(fā)動機，小尺寸的傳統(tǒng)電池就足夠了。超級電容器與電池的并聯(lián)使用改進了電池的寒冷天氣性能。由于所用電池尺寸小，整體重量減小。相比于較高功率的電池，低功率電池不貴，因此，在必須更換電池時縮減了成本。并聯(lián)組合的壽命和性能優(yōu)于單獨使用電池的壽命和性能，因為相比于傳統(tǒng)的電池，超級電容器充電非?？臁Ｏ旅鎸㈥P(guān)于附圖對本發(fā)明進行介紹，在附圖中圖1示出了與發(fā)動機以及再充電組件組合在一起的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)。具體實施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明與發(fā)動機以及再充電組件組合在一起的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)。磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)包含電池(10),其并聯(lián)電氣連接到構(gòu)成超級電容器排的多個超級電容器(12)，提供了根據(jù)本發(fā)明的混合電池(14)?；旌想姵?14)的正端子連接到螺線管開關(guān)(16)，其允許電力流到啟動器電動機(18)。啟動器電動機(18)電氣連接到發(fā)動機(20)以便對之進行供電。根據(jù)本發(fā)明的混合電池(14)消除了起動過程中的深放電問題。再生組件進一步由發(fā)動機(20)建立到混合電池(14)。發(fā)動機(20)串聯(lián)電氣連接到由調(diào)節(jié)器-整流器(24)控制的磁發(fā)電機(22)。另外，調(diào)節(jié)器-整流器(24)輸出被給到混合電池(14)。下面參照非P艮制性實例介紹本發(fā)明。兩輪車輛裝有傳統(tǒng)電池，且多種運行M得到測量，典型地為第一漏電流、起動電流、初始電壓、起動電壓、起動RPM。同樣的兩輪車輛現(xiàn)在裝有根據(jù)本發(fā)明的電源，且同樣的參數(shù)被記錄。這種試驗的具有比較性且列在表中的結(jié)果在表l中給出。在多種兩輪車輛上進行類似的試驗。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>盡管這里已經(jīng)將很大的重點放在裝置以及優(yōu)選裝置的組成部件之間的相互關(guān)系上，將會明了，在不脫離本發(fā)明的原理的情況下，可做出多種裝置，并可對優(yōu)選裝置進行多種改變。由這里的公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會明了根據(jù)本發(fā)明對優(yōu)選裝置的這些及其他改變以及其他的裝置，由此，顯然，上面的說明性描述僅僅理解為示出本發(fā)明，不是作為限制。權(quán)利要求1.一種嗞發(fā)電機充電電力系統(tǒng)，其包含a)電池；b)構(gòu)成超級電容器排的多個超級電容器，超級電容器排的有效額定電壓大于所述電池的額定電壓并且并聯(lián)連接到所述電池；c)第一組導(dǎo)體，其用于將所述系統(tǒng)連接到磁發(fā)電機，所述磁發(fā)電機與所述系統(tǒng)串聯(lián)連接，以便對所述系統(tǒng)進行充電；以及d)第二組導(dǎo)體，其用于將所述系統(tǒng)連接到負載，以便傳導(dǎo)電力。2.根據(jù)權(quán)利要求l的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)，其中，所述電池為閥調(diào)節(jié)的鉛酸(VRLA)電池。3.根據(jù)權(quán)利要求l的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)，其包含串聯(lián)結(jié)合在一起以構(gòu)成電容器排的多個超級電容器，電容器排具有高于所述電池的額定電壓的累計額定電壓。4.根據(jù)權(quán)利要求l的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)，其中，電池的內(nèi)阻大于電容器的內(nèi)阻。5.根據(jù)權(quán)利要求l的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)，其中，所^發(fā)電fef所述電池進^f亍充電。6.根據(jù)權(quán)利要求l的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)，其中，所池磁發(fā)電機對所述超級電容器進行充電。7.根據(jù)權(quán)利要求l的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包含開關(guān)。8.根據(jù)權(quán)利要求l的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)，其中，所述開關(guān)為螺線管開關(guān)。全文摘要一種用于車輛的磁發(fā)電機充電電力系統(tǒng)，其包含并聯(lián)連接的電池(10)與超級電容器排(12)。文檔編號H02J7/34GK101517857SQ200780035579公開日2009年8月26日申請日期2007年7月25日優(yōu)先權(quán)日2006年7月26日發(fā)明者維賈伊·賈格迪什·切達申請人:維賈伊·賈格迪什·切達