CN107893725A - 一种内燃机车发动机的启动方法、***及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种内燃机车发动机的启动方法，包括：启动超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过启动电机回路带动发动机；启动蓄电池对启动电机回路进行放电，其中蓄电池的放电电流按预定速度升高；当检测到蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止超级电容对启动电机回路的放电。本发明通过使用寿命约百万次的超级电容，代替蓄电池进行发电机启动时的大电流放电，保护了蓄电池；超级电容较好的低温特性解决了机车低温启动困难的问题；通过本方法，供电***的可靠性明显提高，蓄电池寿命增长，且机车不需空转，能完成短时间连续启动发动机，节约***成本，同时避免能源浪费。本申请还相应公开了一种内燃机车发动机的启动***和装置。

Description

一种内燃机车发动机的启动方法、***及装置

技术领域

本发明涉及内燃机车，特别涉及一种内燃机车发动机的启动方法、***及装置。

背景技术

目前国内具有多种型号的内燃机车，机车发动机的启动由铅酸蓄电池供电，驱动直流启动电机，从而带动柴油机，至柴油机点火后正常运转，停止启动电机供电，柴油机启动完成。这种启动方式，需要蓄电池在柴油机开始转动瞬间进行大电流的深度放电，对蓄电池的使用寿命产生很大影响，而且对蓄电池容量要求较高。蓄电池使用寿命的降低，增加了机车更换蓄电池的频次，使用成本增加，还可能导致环境污染等其他问题。一般情况下，可以降低机车启动的频率进而保护蓄电池，但是这样的话会导致空转时间加长从而造成能源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可以延长蓄电池寿命的内燃机车发动机的启动方法、***及装置。其具体方案如下：

一种内燃机车发动机的启动方法，包括：

启动超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；

启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；

当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。

优选的，所述启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电的过程包括：

在启动所述超级电容后等待预设时间段，启动所述蓄电池对所述启动电机回路进行放电。

优选的，所述启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电的过程包括：

当所述超级电容的电流符合预设电流趋势，启动所述蓄电池对所述启动电机回路进行放电。

优选的，所述启动方法还包括：

在内燃机车运行过程中，通过所述超级电容接收能量回收电路反馈的电能。

优选的，所述启动方法还包括：

在所述内燃机车运行过程中，检测所述超级电容与所述蓄电池的电压；

由所述超级电容和所述蓄电池中电压较高的一方给电压较低的一方充电。

优选的，所述启动方法还包括：

当所述超级电容的电压和所述蓄电池的电压均低于预设电压范围时，通过所述启动电机回路对所述超级电容和所述蓄电池进行充电。

优选的，所述启动方法还包括：

记录所述超级电容和所述蓄电池的状态信息。

相应的，本发明还公开了一种内燃机车发动机的启动***，包括：

第一放电模块，用于启动超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；

第二放电模块，用于启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；

放电管理模块，用于当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。

相应的，本发明还公开了一种内燃机车发动机的启动装置，包括超级电容，蓄电池及处理器，其中，所述处理器用于：

启动所述超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；

启动所述蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；

当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。

优选的，所述启动装置还包括：

所述超级电容的状态传感器；

所述蓄电池的状态传感器。

本发明公开了一种内燃机车发动机的启动方法，包括：启动超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。本发明使用了使用寿命约百万次的超级电容，代替蓄电池进行发电机启动时的大电流放电，保护了蓄电池，使得蓄电池寿命明显提升；由于超级电容本身低温特性较好，解决了内燃机车低温启动困难的问题；考虑超级电容的自身特性以及与蓄电池的供电配合，供电***的可靠性明显提高；通过本方法，蓄电池的使用寿命至少增长一倍，而且机车不需要空转，能够完成短时间连续启动发动机，节约了***成本，同时避免了能源浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种内燃机车发动机的启动方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例中一种内燃机车发动机的启动***的结构分布图；

图3为本发明实施例中一种内燃机车发动机的启动装置的结构分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种内燃机车发动机的启动方法，参见图1所示，包括：

S1：启动超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；

可以理解的是，大电流大功率深度放电对蓄电池有较严重的负面影响，这里通过超级电容代替蓄电池来完成这一动作。

S2：启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；

可以理解的是，在长期内燃机车正常运行的过程中，仍然需要通过蓄电池对启动电机回路上的各类辅助负载进行供电。

但是，考虑到蓄电池应该尽量避免瞬间大电流放电，因此控制蓄电池的放电电流，使其缓慢升高。当然，放电电流的升高速率可以预先设定。

其中，启动超级电容供电和启动蓄电池供电的动作先后，具体的，可以包括以下两种情况：

一种是在启动所述超级电容后等待预设时间段，启动所述蓄电池对所述启动电机回路进行放电。这里的预设时间段可以为零，也即同时启动。

当然，也可以在启动超级电容之前启动蓄电池，由于此时蓄电池的电流在缓慢升高，而发动机依然需要启动超级电容来带动，那么虽然蓄电池可以更早到达预设电流范围，超级电容供电时间可以减短，但是在此之前蓄电池的供电成为一种浪费。如果想要减少超级电容的供电时间，可以调整放电电流的升高速率。

当所述超级电容的电流符合预设电流趋势，启动所述蓄电池对所述启动电机回路进行放电。

一般的，这里说的预设电流趋势指的是超级电容大功率放电结束，电流功率较为稳定的情况。

S3：当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。

当超级电容完成发动机启动过程中所需的大功率放电，以及等待蓄电池的电流接近额定电流值后，可以看做超级电容的工作内容已经完成，停止超级电容的放电。

本发明公开了一种内燃机车发动机的启动方法，包括：启动超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。本发明使用了使用寿命约百万次的超级电容，代替蓄电池进行发电机启动时的大电流放电，保护了蓄电池，使得蓄电池寿命明显提升；由于超级电容本身的低温特性好，解决了内燃机车低温启动困难的问题；考虑超级电容的自身特性以及与蓄电池的供电配合，供电***的可靠性明显提高；通过本方法，蓄电池的使用寿命至少增长一倍，而且机车不需要空转，能够完成短时间连续启动发动机，节约了***成本，同时避免了能源浪费。

本发明实施例公开了一种具体的内燃机车发动机的启动方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：

所述启动方法还可以包括：

在内燃机车运行过程中，通过所述超级电容接收能量回收电路反馈的电能。

运行过程中，会产生冲击较大的回馈能量。如果只有蓄电池供电，这样的回馈能量同样会损伤蓄电池，但是超级电容的自身特性，使其能够接收这样的大冲击电能，完成了资源的回收利用。

进一步的，所述启动方法还可以包括：

在内燃机车运行过程中，检测所述超级电容与所述蓄电池的电压；

由所述超级电容和所述蓄电池中电压较高的一方给电压较低的一方充电。

实际上，当接通超级电容和蓄电池之间启动继电器的时候，高电压一方向低电压一方充电是自发进行的，该过程会一直持续到二者电压相等为止。

进一步的，所述启动方法还可以包括：

当所述超级电容的电压和所述蓄电池的电压均低于预设电压范围时，通过所述启动电机回路对所述超级电容和所述蓄电池进行充电。

进一步的，所述启动方法还可以包括：

记录所述超级电容和所述蓄电池的状态信息。

本实施例主要增加了几种不需外界介入，内燃机车内部对超级电容和蓄电池的电能补充方法，降低了时间经济成本，避免能源浪费。

相应的，本发明实施例还公开了一种内燃机车发动机的启动***，参见图2所示，包括：

第一放电模块01，用于启动超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；

第二放电模块02，用于启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；

放电管理模块03，用于当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。

本实施例具有与上述实施例相应的有益效果。

相应的，本发明实施例还公开了一种内燃机车发动机的启动装置，参见图3所示，包括超级电容11，蓄电池12及处理器13，其中，所述处理器13用于：

启动所述超级电容11对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；

启动所述蓄电池12对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；

当检测到所述蓄电池12的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容13对所述启动电机回路的放电。

另外，所述启动装置还可以包括：

所述超级电容的状态传感器；

所述蓄电池的状态传感器。

可以理解的是，上述状态传感器可以获取检测对象的电流电压等信息。

本实施例具有与上述实施例相应的有益效果。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种内燃机车发动机的启动方法、***及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种内燃机车发动机的启动方法，其特征在于，包括：

启动超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；

启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；

当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。

2.根据权利要求1所述启动方法，其特征在于，所述启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电的过程包括：

在启动所述超级电容后等待预设时间段，启动所述蓄电池对所述启动电机回路进行放电。

3.根据权利要求1所述启动方法，其特征在于，所述启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电的过程包括：

当所述超级电容的电流符合预设电流趋势，启动所述蓄电池对所述启动电机回路进行放电。

4.根据权利要求1所述启动方法，其特征在于，还包括：

在内燃机车运行过程中，通过所述超级电容接收能量回收电路反馈的电能。

5.根据权利要求4所述启动方法，其特征在于，还包括：

在所述内燃机车运行过程中，检测所述超级电容与所述蓄电池的电压；

由所述超级电容和所述蓄电池中电压较高的一方给电压较低的一方充电。

6.根据权利要求5所述启动方法，其特征在于，还包括：

当所述超级电容的电压和所述蓄电池的电压均低于预设电压范围时，通过所述启动电机回路对所述超级电容和所述蓄电池进行充电。

7.根据权利要求1至6任一项所述启动方法，其特征在于，还包括：

记录所述超级电容和所述蓄电池的状态信息。

8.一种内燃机车发动机的启动***，其特征在于，包括：

第一放电模块，用于启动超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；

第二放电模块，用于启动蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；

放电管理模块，用于当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。

9.一种内燃机车发动机的启动装置，其特征在于，包括超级电容，蓄电池及处理器，其中，所述处理器用于：

启动所述超级电容对启动电机回路进行大功率放电，以通过所述启动电机回路带动发动机；

启动所述蓄电池对所述启动电机回路进行放电，其中所述蓄电池的放电电流按预定速度升高；

当检测到所述蓄电池的放电电流到达预设电流范围时，停止所述超级电容对所述启动电机回路的放电。

10.根据权利要求9所述启动装置，其特征在于，还包括：

所述超级电容的状态传感器；

所述蓄电池的状态传感器。