[实用新型]一种锂离子电容器启动电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用锂离子电容器为启动电源的车辆启动电源系统。

背景技术

启动电源是电启动发动机必需的储能装置。以柴油机为例，柴油发电机组主要由发动机及发电机组成，机组启动前，启动电源为发动机、ECU、控制盒以及其它直流用电器供电；机组启动后，启动电源可以用作辅助供电设备，还可以储存小发电机多余电能，因此在发电机组中起到重要的作用。目前大多数柴油发电机机组采用铅酸电池作为启动电源，成熟的技术以及较低的成本使其在发电机组启动电源市场占据较大份额。然而铅酸电池寿命短，体积大，笨重，给用户使用带来一定的困难；且铅酸电池充放电效率低，自放电率高，电池容易亏电，造成内燃机无法启动；此外铅酸电池中的铅对人体及环境危害大，是该类启动电源的一大缺陷。镍镉电池具有充电速度块，循环寿命长等优势，是应用范围仅次于铅酸电池的机组启动源。然而镍镉电池成本较高，且重金属镉在电池使用和废弃过程中都会产生污染，也不利于环保；此外，部分镍镉电池具有记忆效应，充电处理不当会缩短其使用寿命。锂离子电池作为一种新型储能器件具有能量密度高，充放电循环寿命长以及环保等特性，但锂电池易爆炸、起火，危险性高，大电流放电性能较差，尤其在低温环境下，锂离子电池难以提供瞬时大电流，造成启动困难，甚至无法启动。

锂离子电容器（LIC）采用锂离子电池和超级电容器混合结构，其正极采用超级电容器的正极，负极采用锂离子电池的负极结构，兼具超级电容器的高功率密度、长寿命特性和锂离子电池高能量密度的特性，并且具有很高的电压保持能力，常温25℃放置3个月，电压下降≤5%；宽温度使用范围（-30℃~70℃），高行安全性、可靠性。采用LIC启动机组有启动电流大、启动时间短、使用寿命长的优势，且其相对于铅酸电池体积小，重量轻，可以方便机组移动和电池安装。针对某公司200KW机组，LIC启动峰值电流1432A，较铅酸起动电流1063A大；LIC起动时间0.7s，铅酸电池启动时间0.9s，启动速度提升30%左右，大大提高生产效率；启动过程中较大的电压降会对铅酸蓄电池造成伤害，增加其极化内阻，降低其放电能力，而LIC自身的高功率密度及大电流放电能力极大的保障了启动电源的使用寿命；针对需要不间断供电的长行机组，启动电源一直处于浮充状态，寿命会受到很大影响，而LIC具有超强的电荷保持能力和超长浮充寿命，在柴油机启动领域可以避免亏电造成的机组不能及时启动。此外LIC具有免维护特性，减少客户后期的维护成本。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种利用锂离子电容器作为启动电源的车辆启动电源系统，以提高启动效率，延长使用寿命，并实现环保的目的。

本实用新型所述锂离子电容器启动电源系统，它包括为车辆启动提供电源的由若干个锂离子电容器单体组成的锂离子电容器模组，采集锂离子电容器模组信号的BMS板，通过BMS板与锂离子电容器模组的正负极两端连接的电量显示器。

进一步地，所述锂离子电容器模组由若干个锂离子电容器单体经首尾串联得到。

进一步地，所述BMS板上设置有一组采样点，BMS板通过采样点与锂离子电容器模组连接。

进一步地，所述BMS板设置有用于均衡锂离子电容器单体电压的均衡模块，该均衡模块两端分别通过采样点与锂离子电容器模组的正负极连接，保证了模组中单体电压的一致。

进一步地，所述BMS板设置有防过充模块，防止外电路给锂离子电容器模组过充。

进一步地，所述BMS板一端设置有充电多芯接插件，该充电多芯接插件通过充电多芯航插座与外电路中充电多芯航插头连接，用于给锂离子电容器模组充电。

进一步地，所述BMS板另一端设置有输出多芯接插件，该输出多芯接插件通过输出多芯航插座输出锂离子电容器单体状态信号。

进一步地，所述电量显示器正极端通过TEST按钮与BMS板正极端连接，负极端直接与BMS板的负极端连接。

进一步地，电量显示器内设置有若干个指示灯，该指示灯包括若干个显示电量的绿灯以及1个起警示作用的红灯。

本实用新型充分发挥了锂离子电容器启动电源，其具有高启动效率，长使用寿命，宽温度使用范围以及免维护的优势，可以达到启动高效，安装便捷和使用环保的目的。

附图说明

图1为电路原理图。

图中：1-锂离子电容器模组；2-BMS板；21-采样点；22-4芯接插件；23-防过充模块；24-9芯接插件；25-均衡模块；3-电量显示器；31-指示灯；32-TEST按钮。