本實用新型涉及電子電氣和交通運輸領域,具體涉及一種內燃機啟動用超級電容器和鋰電池復合型電池。
背景技術:
車輛、中小型船舶等內燃機啟動大多是以鉛酸蓄電池作為能量提供元件,在啟動過程中,需要蓄電池瞬間釋放出大電流給啟動電機,啟動電機旋轉帶動內燃機完成啟動動作。
但是鉛酸蓄電池的理論最大充放電循環(huán)壽命約600次,一般為2-3年的使用壽命。并且其電極和電解液制造材料主要為重金屬鉛和硫酸,制造和丟棄都會污染環(huán)境。而鉛酸蓄電池正常的充電電流理論為其容量的0.1倍率,充電速度相對比較慢,頻繁啟動和經常短途行駛會造成長期充不滿電,加速縮短鉛酸蓄電池的使用壽命。而且鉛酸蓄電池在低溫狀態(tài)時其容量變小、內阻增大、充放電性能大幅下降,加上低在溫時車輛船舶等內燃機的潤滑系統(tǒng)阻力增加,啟動電機消耗能量隨之增加,啟動可靠性變差。并且鉛酸蓄電池重量比較大從而減少了有效載荷,增加了油耗。
因此目前需要一種能為車輛、船舶等內燃機啟動電機提供能量的新型電池,不僅使用壽命高,節(jié)能環(huán)保,快速充電,可靠性更高。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術問題是現(xiàn)有的車船內燃機啟動用鉛酸蓄電池使用壽命低、充電慢、可靠性差的問題。
為了解決上述技術問題,本實用新型所采用的技術方案是提供一種內燃機啟動用超級電容器和鋰電池復合型電池,包括分別與啟動電機,內燃機發(fā)電機和運載工具的用電器并聯(lián)的復合電路,所述復合電路包括相互并聯(lián)的超級電容器組與鋰電池組,所述超級電容器組上還并聯(lián)連接有電容器均壓保護電路,所述鋰電池組上還并聯(lián)連接有鋰電池均壓充電保護電路。
在上述方案中,所述超級電容器組包括多個由電極連接片串聯(lián)連接的超級電容單體,所述電容器均壓保護電路包括多個串聯(lián)連接的電路板,且每個所述電路板分別與所述超級電容單體一一對應并聯(lián)。
在上述方案中,所述鋰電池組包括多個并聯(lián)連接的鋰電池單元,每個所述鋰電池單元由多個串聯(lián)連接的鋰電池單體組成。
在上述方案中,所述復合電路還包括開關直流升壓電路,所述開關直流升壓電路具有三個接口并分別與所述超級電容器組和所述鋰電池組并聯(lián)。
在上述方案中,所述復合電路還包括溫度電壓電量采集電路,所述溫度電壓電量采集電路設有溫度傳感器接口和CAN通信接口,所述溫度傳感器接口連接溫度傳感器,所述CAN通信接口連接CAN總線。
在上述方案中,所述啟動電機2串聯(lián)有點火開關1。
本實用新型,利用超級電容具有的大容量、大電流、快速充放電等特點,結合鋰電池的能量比高的特點,做成復合型電池,替代傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池,為車輛和中小型船舶等內燃機啟動提供可靠的保證,減少使用鉛酸蓄電池對環(huán)境的污染破壞,提高了車輛低溫下的啟動可靠性,減低電池重量提高車輛的有效載荷,增加使用壽命提高經濟效益。
附圖說明
圖1為本實用新型的安裝在汽車上的電路連接示意圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型做出詳細的說明。
如圖1所示,本實用新型提供的一種內燃機啟動用超級電容器和鋰電池復合型電池,包括分別與啟動電機2,內燃機發(fā)電機4和運載工具的用電器9并聯(lián)的復合電路,啟動電機2串聯(lián)有點火開關1,復合電路包括相互并聯(lián)的超級電容器組與鋰電池組,超級電容器組上還并聯(lián)連接有電容器均壓保護電路7,鋰電池組上還并聯(lián)連接有鋰電池均壓充電保護電路8。
進一步優(yōu)選地,超級電容器組包括多個由電極連接片串聯(lián)連接的超級電容單體5,超級電容單體5外套裝塑料絕緣保護套,根據超級電容單體5的耐壓值和車船額定電壓不同,超級電容單體5的串聯(lián)個數不等,電容器均壓保護電路包括多個串聯(lián)連接的電路板7,且每個電路板7分別與每個超級電容單體5一一對應并聯(lián)。
進一步優(yōu)選地,鋰電池組包括多個并聯(lián)連接的鋰電池單元,每個鋰電池單元由多個串聯(lián)連接的鋰電池單體6組成。
進一步優(yōu)選地,復合電路還包括開關直流升壓電路12,開關直流升壓電路12具有三個接口并分別與超級電容器組和鋰電池組并聯(lián),復合電路還包括溫度電壓電量采集電路10,溫度電壓電量采集電路10設有溫度傳感器接口和CAN通信接口,溫度傳感器接口(a、b)連接溫度傳感器11,CAN通信接口連接CAN總線,溫度電壓電量采集電路10的電源接口c與接地接口d分別與正極B+和負極B-相連。
本實用新型的工作原理為:當點火開關1閉合后,電流流過啟動電機2,啟動電機2運轉帶動內燃機完成啟動動作,后通過車或船載內燃機發(fā)電機4為復合型電池充電,車輛熄火后復合型電池存儲的電量為運載工具的用電器9提供電能,維持運載工具的用電器9(例如車載電器)用電。
本實用新型,利用超級電容具有的大容量、大電流、快速充放電等特點,結合鋰電池的能量比高的特點,做成復合型電池,替代傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池,為車輛和中小型船舶等內燃機啟動提供可靠的保證,減少使用鉛酸蓄電池對環(huán)境的污染破壞,提高了車輛低溫下的啟動可靠性,減低電池重量提高車輛的有效載荷,增加使用壽命提高經濟效益。
本實用新型不局限于上述最佳實施方式,任何人應該得知在本實用新型的啟示下做出的結構變化,凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案,均落入本實用新型的保護范圍之內。