CN213199667U - 一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置，涉及汽车供电技术领域，针对现有的单一蓄电池供电存在的使用寿命短、更换时间不能确定、在寿命即将终止时间段容易亏电出现抛锚的问题，现提出如下方案，其包括汽车车体，所述汽车车体内分别设有第一超级电容模组、保险盒、发电机和启动继电器，所述第一超级有第一超级电容模组代替车辆原先的蓄电池进行启动供电，超级电容的内阻小提供的电流大，启动转速高，因启动供电与运行供电分开，启动时的压降不影响预备启动电压使车辆启动容易、启动后超级电容模组的良好滤波特性与发电机的输出并联后提供稳定的电压，使车辆运行稳定。

Description

一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置

技术领域

本实用新型涉及汽车供电技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置。

背景技术

如图二所示，目前现有的燃油车辆统一釆用的是一组铅酸蓄电池供电，在启动车辆发动机时要承受几百安的大电流的冲击，瞬间压降大，启动后要配合发电机稳定电压，还要在停车后提供待机供电，这种单一蓄电池供电的方式存在如下缺陷：比如铅酸蓄电池的充放循环次数短，约在500次左右，补充电的时间较长，短途用车和有自动启停功能的车辆会造成经常性充电不足，频繁的大电流放电会加速蓄电池的老化，导致蓄电池的寿命无法预判，更换时间不能确定，会造成使用者担心途中因电池不能使用而抛锚，常有因蓄电池无法工作在路上等待救援的现象发生。

由于这些缺陷的存在，市场上出现了各种各样的救援应急启动电源产品，这些产品也是由小容量动力锂电池和并联超级电容等提供启动电流的，平时放在车内一般不会使用，需要经常检查电力是否充足，以免长期存放电力不足时偶尔使用不能工作。这类锂电池应急电源产品的质量参差不齐，长期放在车上存在安全隐患。为解决上述这些缺陷。我们设计了一种由两组超级电容模组加上一组小容量待机电池组合而成的整车供电装置，避免了上述的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置，包括汽车车体，所述汽车车体内分别设有第一超级电容模组、保险盒、发电机和启动继电器，所述第一超级电容模组外侧依次设有第二超级电容模组和停车供电蓄电池，所述第一超级电容模组通过传输线缆和启动继电器连通，第二超级电容模组通过传输线缆与保险盒、发电机连通，所述第一超级电容模组与第二超级电容模组之间设有应急开关，所述第一超级电容模组与发电机之间设有充电隔离二极管，所述停车供电蓄电池通过传输线缆与保险盒连通，所述第一超级电容模组和第二超级电容模组外侧通过外接线路分别连接有第一电压表和第二电压表。

优选的，所述第一超级电容模组和第二超级电容模组与保险盒、发电机和启动继电器之间传输线缆分别设置为X1-1、X1-2、X1-3、 X2-1、X2-2、X2-3，所述停车供电蓄电池与保险盒之间传输线缆设置为X3-1。

优选的，所述应急开关设置于X1-1上，所述充电隔离二极管设置于X2-3上，所述第一电压表和第二电压表通过外接线路分别与 X1-2和X2-2连通。

优选的，所述第一超级电容模组用于启动车内发动机，所述第二超级电容模组与发电机并联。

优选的，所述充电隔离二极管与ACC钥匙开关相匹配，所述充电隔离二极管、第一电压表和第二电压表均设置于车内驾驶控制区域。

本实用新型的技术效果和优点：

1、通过设有第一超级电容模组和第二超级电容模组，第一超级电容模组代替车辆原先的蓄电池进行启动供电，超级电容的内阻小提供的电流大，启动转速高，因启动供电与运行供电分开，启动时的压降不影响预备启动电压使车辆启动容易、启动后超级电容模组的良好滤波特性与发电机的输出并联后提供稳定的电压，使车辆运行稳定，当第二超级电容模组因停放时间长，蓄电池亏电导致不能正常提供车辆工作电压时，可将应急开关连接，使第二超级电容模组进入供电状态，确保车辆在运行过程中不会因供电原因导致无法行进，以两组超级电容模组和一组停车供电蓄电池代替之前的单一供电的铅酸蓄电池，超级电容模组提供启动供电后，由充电隔离二极管及时的补充电，由于二极管的隔离作用，始终保持在发电机的峰值的电压，频繁地启动车辆不会造成象蓄电池那样的亏电现象，能够保证车辆随时可以启动，并且两组超级电容模组工作温度范围在-40℃～70℃，在低温环境下能正常工作，特别是大型柴油机车辆效果更加明显。超级电容的设计使用寿命长，可达到50万次，启动供电与运行供电分开，启动时的压降不影响预备启动电压使车辆启动容易、启动后超级电容模组的良好滤波特性与发电机的输出并联后提供稳定的电压，使车辆运行稳定，为汽车长期可靠启动和运行提供保障；

2、通过设有停车供电蓄电池、第一电压表和第二电压表，停车供电蓄电池给停车后的车辆供电，停车供电蓄电池与全车供电保险盒正极连接，车辆运行时蓄电池处于充电状态，由于只提供小的电流，因此可以延迟蓄电池的使用寿命。第一电压表和第二电压表分别检测第一超级电容组合第二超级电容组工作过程中产生的电压大小并可将数值反馈至驾驶人员，电容的电压与储电量成正比，驾驶人员可以通过电压直观的了解电容组的工作状态，便于对电容组出现电压偏低时及时启动车辆，短时间就能够恢复正常电压。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为目前常用的燃油车辆供电装置。

附图标记为：1第一超级电容模组、2第二超级电容模组、3停车供电蓄电池、4应急开关、5充电隔离二极管、6第一电压表、7第二电压表。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

根据图1-2所示的一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置，包括汽车车体，所述汽车车体内分别设有第一超级电容模组1、保险盒、发电机和启动继电器，所述第一超级电容模组1外侧依次设有第二超级电容模组2和停车供电蓄电池3，所述第一超级电容模组1通过传输线缆与启动继电器连通，所述第一超级电容模组 1与第二超级电容模组2之间设有应急开关4，所述第一超级电容模组1与发电机之间设有充电隔离二极管5，所述第二超级电容模组2 通过传输线缆与发电机和保险盒之间连接，所述停车供电蓄电池3通过传输线缆与保险盒连通，所述第一超级电容模组1和第二超级电容模组2外侧通过外接线路分别连接有第一电压表6和第二电压表7。

所述第一超级电容模组1与启动继电器之间和第二超级电容模组2与保险盒、发电机之间传输线缆分别设置为X1-1、X1-2、X1-3、 X2-1、X2-2、X2-3，所述停车供电蓄电池3与保险盒之间传输线缆设置为X3-1。

所述应急开关4设置于X1-1上，所述充电隔离二极管5设置于 X2-3上，所述第一电压表6和第二电压表7通过外接线路分别与X1-2 和X2-2连通。

所述第一超级电容模组1用于启动车内发动机，所述第二超级电容模组2与发电机并联给运行车辆供电，第二超级电容模组2与发电机配合供电的优势在于：超级电容大容量滤波的特性，使全车供电稳定，当车内空调启停和灯光变换时，电压无明显的变化，对音响效果有提升，因超级电容不需要像蓄电池那样长时间大电流补充电，因此发电机负荷减轻，节省能耗。

所述充电隔离二极管5与ACC钥匙开关相匹配，所述充电隔离二极管5、第一电压表6和第二电压表7均设置于车内驾驶控制区域，备用电池3通过继电器与全车供电保险盒正极连接，为车辆供电，当 ACC钥匙开关开启时，继电器常闭触点断开，备用电池3不参与启动和运行，只提供小电流待机，因此可以延迟蓄电池的使用寿命。

本实用新型工作原理：

参照说明书附图1：第一超级电容模组1代替车辆原先的蓄电池进行启动供电，超级电容的内阻小提供的电流大，启动转速高，因启动供电与运行供电分开，启动时的压降不影响预备启动电压使车辆启动容易、启动后超级电容模组2的良好滤波特性与发电机的输出并联后提供稳定的电压，使车辆运行稳定，当车辆长期停放蓄电池出现亏电导致第二超级电容模组2电压偏低不能正常工作时，可以将应急开关4连接，使第二超级电容模组2进入正常供电状态，确保车辆在运行过程中不会因供电原因导致无法行进，第一电压表6和第二电压表 7分别检测第一超级电容组合第二超级电容组工作过程中产生的电压变化并可将数值反馈至驾驶人员，电容的电压与储电量成正比，驾驶人员可以通过电压表直观的了解电容组的工作状态，便于对电容组出现电压偏低时及时启动车辆恢复正常。

参照说明书附图1：运行第二超级电容模组2与发电机配合供电的优势在于：超级电容大容量滤波的特性，使全车供电稳定，当车内空调启停和灯光变换时，电压无明显的变化，对音响效果有提升，因超级电容不需要像蓄电池那样长时间大电流补充电，因此发电机负荷减轻，节省能耗，备用电池3通过继电器与全车供电保险盒正极连接，为车辆供电，当ACC钥匙开关开启时，继电器常闭触点断开，备用电池3不参与启动和运行，只提供小电流待机，因此可以延迟蓄电池的使用寿命，设计中超级电容1和2停车后均与各电路断开，自放电少不会造成途中抛错的问题。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置，包括汽车车体，其特征在于：所述汽车车体内分别设有第一超级电容模组(1)、保险盒、发电机和启动继电器，所述第一超级电容模组(1)外侧依次设有第二超级电容模组(2)和停车供电蓄电池(3)，所述第一超级电容模组(1)通过传输线缆和启动继电器连通，第二超级电容模组(2)通过传输线缆与保险盒、发电机连通，所述第一超级电容模组(1)与第二超级电容模组之间设有应急开关(4)，所述第一超级电容模组(1)与发电机之间设有充电隔离二极管(5)，所述停车供电蓄电池(3)通过传输线缆与保险盒连通，所述第一超级电容模组(1)和第二超级电容模组(2)外侧通过外接线路分别连接有第一电压表(6)和第二电压表(7)。

2.根据权利要求1所述的一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置，其特征在于：所述第一超级电容模组(1)和第二超级电容模组(2)与保险盒、发电机和启动继电器之间传输线缆分别设置为X1-1、X1-2、X1-3、X2-1、X2-2、X2-3，所述停车供电蓄电池(3)与保险盒之间传输线缆设置为X3-1。

3.根据权利要求2所述的一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置，其特征在于：所述应急开关(4)设置于X1-1上，所述充电隔离二极管(5)设置于X2-3上，所述第一电压表(6)和第二电压表(7)通过外接线路分别与X1-2和X2-2连通。

4.根据权利要求1所述的一种基于超级电容与小容量蓄电池组合的车辆供电装置，其特征在于：所述第一超级电容模组(1)用于启动车内发动机，所述第二超级电容模组(2)与发电机并联，所述充电隔离二极管(5)与ACC钥匙开关相匹配，所述充电隔离二极管(5)、第一电压表(6)和第二电压表(7)均设置于车内驾驶控制区域。

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