辅助装置I同内燃机启动电池2连接，利用锂离子电容单元11与内燃机启动电池2共同提供启动内燃机所需电源，其中锂离子电容单元11提供大部分电能。又例如，在内燃机启动电池2—般亏电或者温度过低，不能释放大的启动电流，同时内燃机启动辅助装置I的锂离子电容单元11电量不足，但内燃机启动电池2的输出电压还维持在大于一定电压以上(例如1V以上)时，可以把内燃机启动辅助装置I的第二连接单元15同内燃机启动电池2连接，内燃机启动电池2通过上述第二连接单元15对内燃机启动辅助装置I的锂离子电容单元11缓慢充电，利用锂离子电容单元11可以快速大电流充放电的特点，在锂离子电容单元11收集足够的电能后瞬间输出大电流，启动内燃机3。又例如，在内燃机启动电池2严重亏电或者温度过低，不能释放大的启动电流，同时内燃机启动辅助装置I的锂离子电容单元11电量不足时，可以利用外部直流充电器为锂离子电容单元11快速充电(例如5分钟内)，或者将内燃机启动辅助装置I的第二连接单元11连接至其他车辆内电量充足的内燃机启动电池2快速充电(例如5分钟内)，然后连接到本车内的内燃机启动电池2，与内燃机启动电池2共同提供启动内燃机所需电源，其中锂离子电容单元11提供大部分电能。
[0052]在本公开的其他示例性实施例中，也可以是所述内燃机启动辅助装置I长期与所述内燃机启动电池2连接，共同提供启动内燃机3所需的大电流，从而可以大幅度减少所述内燃机启动电池2需要单独提供的电流，减少由于提供大电流对所述内燃机启动电池2造成的损伤，提升所述内燃机启动电池2的使用寿命。
[0053]此外，参考图4中所示，在本公开的其他示例性实施例中，所述内燃机启动辅助装置还可以包括一输出电路16以及一充电电路17。
[0054]本示例实施方式中，所述输出电路16设于所述锂离子电容单元11与所述第一连接单元14之间，用于将所述锂离子电容单元11存储的电能转换为特定大小的电流并输出。所述充电电路17设于所述锂离子电容单元11与所述第二连接单元15之间，用于将外部输入电流转换后为所述锂离子电容单元11充电。所述输出电路16可以包括一 DC/DC变换电路，所述DC/DC变换电路用于将所述锂离子电容单元11存储的电能转换为所需的直流电流后输出，所述DC/DC变换电路例如可以为基本斩波电路以及复合斩波电路等。本示例实施方式中，所述充电电路17可以与一直流充电器连接。所述直流充电器可以包括变压器以及整流电路等部分。所述变压器用于将外部交流电源的电压变换至预设电压，所述变压器例如可以为薄膜变压器以及PCB型变压器等。所述整流电路与所述变压器连接，用于对所述交流电源进行整流，所述整流电路例如可以为一桥式整流电路以及半波整流电路等。上述直流充电器可以为现有技术中可以进行大电流输出的直流充电器，也可以是专门为本示例实施方式中内燃机启动辅助装置I进行充电而生产的直流充电器。此外，为了可以随时为内燃机启动辅助装置I充电，避免由于忘记携带上述直流充电器而无法为内燃机启动辅助装置I充电以及减少杂乱的充电线，在本公开的其他示例性实施例中，也可以在所述内燃机启动辅助装置I中集成上述变压器以及整流电路等。例如，所述充电电路17可以包括上述的变压器以及整流电路。
[0055]进一步的，为了提升锂离子电容单元的耐压性，本示例实施方式中所述锂离子电容单元11可以包括串联的多个锂离子电容组。本示例实施方式中，串联的所述锂离子电容组的数量可以为2?10个，例如，对于12V的内燃机启动辅助装置，一般可以采用4个锂离子电容组串联，对于24伏的内燃机启动辅助装置，一般可以采用8个锂离子电容组串联。随着锂离子电容的技术进步，电压等级提高，12V的内燃机启动辅助装置也可以采用3个锂离子电容组串联，24伏的内燃机启动辅助装置也可以采用6个锂离子电容组串联。
[0056]参考图5A中所示，本示例实施方式中可以是每一所述锂离子电容组111包括I个锂离子电容。或者，也可以如图5B中所示，每一所述锂离子电容组111包括并联的多个锂离子电容。通过提供并联的锂离子电容，可以提供更大的电容量，进而可以提供更大的电流和更强的能量。根据不同的电容量需求，需要并联的锂离子电容的数量也不相同，例如，本示例实施方式中，每一所述锂离子电容组111可以包括2?100个并联的锂离子电容。或者，还可以如图5C中所示，每一所述锂离子电容组111包括I个锂离子电容，所述多个并联的锂离子电容组111为一锂离子电容列112;所述锂离子电容单元11包括多个并联的所述锂离子电容列112;同上所述，通过并联不同数量的锂离子电容列112，可以提供不同的电容量，进而满足不同的启动电流需求;本示例实施方式中，所述锂离子电容列112的数量例如可以为2?100 个。
[0057]由于材质以及工艺等限制，同一型号的锂离子电容的容量以及内阻也可能存在差异。这样，则会导致串联的各锂离子电容组111的电压有所不同，如果长时间不对其进行均衡，可能最终导致锂离子电容不可用。本示例实施方式中，所述电容均衡电路13可以包括一放电电路，从而可以对电压高于预设电压的电容进行放电，以均衡各所述锂离子电容组111的电压，其中，预设电压可以根据实际需求设定。通过所述电压检测单元12检测到的电压，可以识别电压过高的锂离子电容组111，进而可以选择对其进行放电。或者，所述电容均衡电路13使电压高于预设电压的锂离子电容组111对电压低于预设电压的锂离子电容组111进行放电，以均衡各所述锂离子电容组111的电压，例如，通过所述电压检测单元12检测到的电压，可以识别电压最高的锂离子电容组111和电压最低的锂离子电容组111，进而可以通过一 DC/DC变换电路，使电压最高的锂离子电容组111对电压最低的锂离子电容组放电，从而实现各锂离子电容组111的电压均衡。当然，本领域技术人员也可以采用其他方式实现各锂离子电容组111的电压均衡，并不局限于本示例实施方式中所例举的方式。
[0058]综上所述，本示例实施方式中的内燃机启动辅助装置，通过设置锂离子电容单元、电压检测单元、电容均衡电路以及连接单元，一方面，通过利用能量密度大、功率密度大、可以快速充放电、适用温度范围宽、充放电次数多以及免维护的锂离子电容在内燃机启动过程中辅助提供电源，可以随时以及在更多的环境下提供内燃机启动所需的大电流，保障内燃机顺利启动;另一方面，通过电压检测单元以及电容均衡电路，可以确保锂离子电容单元中各锂离子电容组的电压均衡，以保护锂离子电容单元以及延长锂离子电容单元的使用寿命O
[0059]本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本公开的范围。相反地，在不脱离本公开的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本公开的专利保护范围。
【主权项】
1.一种内燃机启动辅助装置，其特征在于，包括: 一锂离子电容单元，包括串联的多个锂离子电容组； 一电压检测单元，与各所述锂离子电容组连接，用于检测各所述锂离子电容组的电压； 一电容均衡电路，与各所述锂离子电容组及电压检测单元连接，用于根据电压检测单元的检测结果均衡各所述锂离子电容组的电压； 一第一连接单元，所述锂离子电容单元通过所述第一连接单元与内燃机启动电池连接并和所述内燃机启动电池共同提供启动内燃机所需电源； 一封装壳体，用于将所述内燃机启动辅助装置的各部分封装为一体式结构。2.根据权利要求1所述的内燃机启动辅助装置，其特征在于，所述内燃机启动辅助装置还包括: 一第二连接单元，所述内燃机启动电池通过所述第二连接单元与所述锂离子电容单元连接并可通过所述第二连接单元向所述锂离子电容单元充电。3.根据权利要求1所述的内燃机启动辅助装置，其特征在于，所述内燃机启动辅助装置还包括: 一输出电路，设于所述锂离子电容单元与所述第一连接单元之间，用于将所述锂离子电容单元存储的电能转换为特定大小的电流并输出。4.根据权利要求2所述的内燃机启动辅助装置，其特征在于，所述第二连接单元与一外部直流充电器连接。5.根据权利要求4所述的内燃机启动辅助装置，其特征在于，所述内燃机启动辅助装置还包括: 一充电电路，设于所述锂离子电容单元与所述第二连接单元之间，用于将外部输入电流转换后为所述锂离子电容单元充电。6.根据权利要求1-5任意一项所述的内燃机启动辅助装置，其特征在于，所述锂离子电容组的数量为2?10个，每一所述锂离子电容组包括I个锂离子电容或2?100个并联的锂离子电容。7.根据权利要求1-5任意一项所述的内燃机启动辅助装置，其特征在于，所述锂离子电容组的数量为2?10个，每一所述锂离子电容组包括I个锂离子电容，所述多个并联的锂离子电容组为一锂离子电容列;所述锂离子电容单元包括多个并联的所述锂离子电容列。8.根据权利要求7所述的内燃机启动辅助装置，其特征在于，所述锂离子电容列的数量为2?100个。9.根据权利要求1所述的内燃机启动辅助装置，其特征在于，所述电容均衡电路对电压高于预设电压的电容进行放电，以均衡各所述锂离子电容组的电压。10.根据权利要求1所述的内燃机启动辅助装置，其特征在于，所述电容均衡电路使电压高于预设电压的锂离子电容组对电压低于预设电压的锂离子电容组进行放电，以均衡各所述锂离子电容组的电压。
【专利摘要】本公开提供一种内燃机启动辅助装置。该内燃机启动辅助装置包括一锂离子电容单元，包括串联的多个锂离子电容组；一电压检测单元，与各锂离子电容组连接，用于检测各锂离子电容组的电压；一电容均衡电路，与各锂离子电容组及电压检测单元连接，用于根据电压检测单元的检测结果均衡各锂离子电容组的电压；一第一连接单元，锂离子电容单元通过第一连接单元与内燃机启动电池连接并和内燃机启动电池共同提供启动内燃机所需电源；一封装壳体，用于将内燃机启动辅助装置的各部分封装为一体式结构。通过本公开可以随时以及在更多的环境下提供内燃机启动所需的大电流，保障内燃机顺利启动。
【IPC分类】F02N11/08, F02N11/14
【公开号】CN205297810
【申请号】
【发明人】陈宇澄, 王树晓, 陈乐茵, 郑子龙
【申请人】富华德电子(东莞)有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月1日