[发明专利]一种EDLC电容器的重型车辆起动应急电源系统

说明书

本发明公开了一种EDLC电容器的重型车辆起动应急电源系统，具体涉及汽车低温启动电源系统领域，包括蓄电池，所述蓄电池通过放电电路给发动机的起动机供电，所述蓄电池两端并联连接EDLC电容器启动电源装置；EDLC电容器启动电源装置由EDLC电容器、微控制器、继电器、传感器、时钟/脉宽调制模块和自动控制开关组成，并集成于系统电路板上；蓄电池通过升压充电电路给EDLC电容器充电。本发明系统利用电容容量大、充放电寿命长、充电时间短、能提供很高的放电电流、内阻小和正常工作温度范围宽等特点，通过电子控制技术，置换出蓄电池的部分能量和电源系统电芯的能量，在恰当的时机释放，提高了汽车电源的有效能量及起动能力。

技术领域

本发明实施例涉及汽车低温启动电源系统领域，具体涉及一种EDLC电容器的重型车辆起动应急电源系统。

背景技术

低温起动性能是重型汽车的主要性能之一。车辆在低温下放置过久，或者长时间处于耗电状态下，蓄电瓶馈电不能起动或起动耗费时间长。会给使用者带来许多不便，特别是对于军用、消防急救等车辆，甚至因此而延误时机，造成无法估量的损失。

我国北部、西北部、东北部地区因地理位置和自然条件影响，气候条件十分恶劣，最低气温甚至低于-40至-60℃。在这样的环境条件下，汽车起动性能再优良，也不能保证其正常工作。

目前，国内解决严寒地区冬季汽车起动的主要方法有：加注起动液、进气预热、发动机火焰预热、燃油加热器加热和蓄电池加热保温等。这些方法虽然能在一定程度上改善汽车冷起动的性能。但过程繁琐、耗费时间长、浪费人力和燃料，而且存在着安全方面的隐患。因此，深入研究重型汽车在低温条件下的起动情况，改善其起动性能，保证其在低温下能够顺利起动运行，具有十分重要的意义。

汽车低温起动过程分析：汽车的起动是指发动机曲轴在外力作用下开始转动。直到发动机自动地进入到怠速运转的全过程。对于汽车起动，最坏的情况就是低温起动。当汽车处于温度极低的环境时.起动困难主要有以下原因：

a.润滑油粘度增大，流动性变差，使得各摩擦副之间供油不足，形成半干摩擦或干摩擦，增大了摩擦副间的运动阻力，使得起动阻力矩增大；

b.燃油的粘度和密度均增大，流动性变差，雾化不良，延长了着火滞后期。同时进入气缸的空气温度低，且在工作中冷却液、气缸套、活塞等零件要吸收较多的热量，增大了热损失，使混合气的温度降低，燃烧条件恶劣；

c.蓄电池电解液的内阻增加和粘度增大，向极板渗透能力下降，放电时极板内层活性物质不能充分利用，输出能力大大降低，导致起动机无力拖动发动机达到最低起动转速。汽车低温起动本来就需要较大的起动功率，但蓄电池在低温下的输出功率却大幅降低。

为了保证汽车正常起动，要求汽车电源系统必须能提供足够的能量，使发动机达到最低的起动转速。目前国内汽车低温起动的主要方法都没有从根本上解决这个问题，有的方法相反还要消耗蓄电池的能量。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种EDLC电容器的重型车辆起动应急电源系统，通过电子控制技术，置换出蓄电池的部分能量和电源系统电芯的能量，在恰当的时机释放，提高了汽车电源的有效能量及起动能力，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，在对重型汽车处于低温状态，馈电起动过程进行分析的基础上，结合低温条件下蓄电池和电容器的放电特性，本发明实施例提供如下技术方案：一种EDLC电容器的重型车辆起动应急电源系统，包括蓄电池，所述蓄电池通过放电电路给发动机的起动机供电，所述蓄电池两端并联连接EDLC电容器启动电源装置；

EDLC电容器启动电源装置由EDLC电容器、微控制器、继电器、传感器、时钟/脉宽调制模块和自动控制开关组成，并集成于系统电路板上；

蓄电池通过升压充电电路给EDLC电容器充电，自动控制开关设置于该充电电路上并由微控制器控制，所述EDLC电容器通过放电电路给发动机的起动机供电；