[发明专利]一种车辆发动机的辅助启动装置

说明书

技术领域

本发明属于发动机技术领域，涉及一种发动机启动辅助装置。 

背景技术

众所周知，蓄电池的内部直流电阻随环境温度和电池的使用环境而产生变化，蓄电池的输出容量亦发生变化，特别在冬天气温在零下25度以下时，电池的容量大幅度下降，导致电池的输出电压也会随之降低。另外，车辆负载是车辆一直工作的设备，例空调，音响及车灯等，都会进一步导致蓄电电压下降。 

在汽车或摩托车的发动机启动时首先需要电池供电给起动电机启动，但是随着上述原因导致蓄电池电压下降而引起启动困难。其原因是起动电机在启动时的瞬时电流需要平时正常转动时额定电流的几倍，蓄电池的瞬时电压也大幅下降，蓄电池性能也变得很差，如此高倍率放电也对蓄电池造成较大的损伤。 

为此，在现有技术中采用了将电容器与蓄电池并联，在蓄电池放电时电容器分担蓄电池的大部分电流，从而起到保护和延长蓄电池的寿命。如中国专利公开号为CN201025205公开的一种汽车辅助启动装置，该装置包括超级电容组，所述超级电容组与汽车蓄电池并联。所述超级电容组由多个超级电容单体串联而成，或者由多个超级电容单体先并联然后再串联组合而成。所述超级电容组的正负极可以通过导线直接连接到所述蓄电池的正负极或者通过点烟器与蓄电池并联。本发明的汽车辅助启动装置能够增强汽车的启动能力，而且还能够为汽车中的电器提供良好的滤波稳压作用。 

但是，虽然将超级电容并联在蓄电池上能够延长蓄电池寿命和提供发动机的起动性能，但是依然存在如下缺陷： 

在现有技术中采用了将超级电容器与蓄电池并联，超级电容器电压必须略高于蓄电池电压。由于工艺原因，单只超级电容的额定工作电压一般在2.5V至2.7V左右，所以在应用中需要很多只进行串联使用。例如为增加起动容量，将超级电容器并在48V电动车电池中，假设超级电容器需50V25F，按单只2.5V超级电容串联，公式: 

总电压=各串联电容器电压和, 

即E=V1+V2+V3…… 

总电容量的倒数=各串联电容量倒数和 

即1/CT=1/C1+1/C2+…… 

要达到50V25F超级电容器则需2.5V500F共20只串联。在应用中需要大量的串联，这对体积、造价带来极大的考验。 

由于应用中常需要大电流充放电，串联中的各个单体电容器上电压是否一致是至关重要的。由于串联回路每个超级电容器单体容量很难保证100%相同，也很难保证每个单体漏电也相同，这样就会导致串联回路的每个单体充电电压不同，可能会导致电容器过压损坏，因此采取更多的串联只数来解决问题是不可取的。 

其次，为保证串联连接的可靠性，每只超级电容器必须附加均压电路，也是超级电容使用最需要注意的问题。为了减少超级电容器均压电路的漏电流，一般釆用电子式均压电路，超级电容器串联只数越多，则电路越复杂、体积越大、成本亦越高。 

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种发动机启动装置，该发动机启动装置能够提高蓄电池的使用寿命，稳定和提高蓄电池电压下降时的发动机起动性能，电路结构简单，若本启动装置损坏也不影响原有发动机的正常启动。 

本发明通过下列技术方案来实现：一种车辆发动机的辅助启动装置，与蓄电池连接，包括与发动机机械连接的起动机和用于控制起动机转动 的起动继电器，其特征在于，本辅助起动装置包括超级电容器、转换电路和用于将大电流转换为小电流及电压可变的DC/DC变换器，DC/DC变换器的输入端与蓄电池正极连接，在起动继电器断开时所述的超级电容器正极连接DC/DC变换器输出端，超级电容器负极通过上述的转换电路连接蓄电池负极形成充电回路，同时蓄电池正极通过转换电路连接起动继电器、起动机形成预备初始启动回路，在所述的起动继电器接通时上述的转换电路断开充电回路和预备初始启动回路，并且超级电容器的正极通过转换电路连接起动继电器，超级电容器的负极通过转换电路连接蓄电池正极形成增压启动回路。 

本发明主要体现将超级电容器设计在补充电压中并小电流充电，起动时超级电容器与现有蓄电池二电压相加后，以大电流快速起动的目的。因此超级电容器电压不高，其体积可以做小,则对本装置减少体积和降低成本带来极大受益。