專利名稱：一種車輛節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種車輛節(jié)能裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽油發(fā)動機(jī)與柴油發(fā)動機(jī)的應(yīng)用，以此為動力來源的交通工具或工程機(jī)械車已大量普及，如家用與商用轎車、公交車、貨車、拖車、挖土機(jī)、叉車或各式歐三以上排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油發(fā)動機(jī)車等等。以上所列交通工具或工程機(jī)械車的大量使用帶來了溫室效應(yīng)、石油消耗與環(huán)境污染加劇等突出問題。汽車在啟動時由電瓶提供發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電力，而于啟動后由發(fā)動機(jī)對因啟動而大量損耗電力的電瓶進(jìn)行回充，以維持電瓶處于滿電狀態(tài)，同時持續(xù)供應(yīng)車輛一切用電需求，而當(dāng)發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電壓低于電瓶電壓時，將由電瓶供給車上所有電器用電。電瓶所供應(yīng)的電壓、電流為定值，發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電量則與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系，即轉(zhuǎn)速越高，輸出的電力越大，而輸出的電力由電瓶來平衡，以避免過載或供應(yīng)不足的情況。一般而言，車輛在下列狀況，駕駛者會明顯察覺車輛的無力感(1)由于電瓶消耗大量電力供應(yīng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，起步時因發(fā)電機(jī)尚未對電瓶回充電力，而有油門笨重起步緩慢之感；(2)當(dāng)車輛爬坡或重踩油門加速時，發(fā)電機(jī)的供應(yīng)電力無法滿足瞬間的用電需求，而產(chǎn)生轉(zhuǎn)速急速增加，但卻無立即反應(yīng)在速度上，無明顯的再加速感，特別是在汽車已開啟空調(diào)設(shè)備的情況。這些情況均是電力無法在瞬間立即補(bǔ)充所致，同時也因轉(zhuǎn)速急速拉高，燃油燃燒不全，造成耗油、空氣污染的原因。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可達(dá)到減少耗油量與增強(qiáng)車輛動力的節(jié)能裝置，還提供了該裝置的使用方法。本實用新型所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種車輛節(jié)能裝置，包括超級電容器，所述超級電容器與車輛電源連接。所述超級電容器與車輛電源的連接方式為下述三種方式中的一種(I)直接并聯(lián)于車輛電瓶兩端；(2)與汽車發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的分電器系統(tǒng)的電路并聯(lián)；(3)連接于汽車點(diǎn)煙器線路，或者設(shè)置點(diǎn)煙器插頭，通過點(diǎn)煙器插座連接車輛電源。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，本實用新型進(jìn)一步包括與所述超級電容器串聯(lián)的電阻器。所述電阻器的電阻值為I. n. 8歐姆。所述電阻器的電阻值優(yōu)選為I. 2歐姆。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述超級電容器還連接電源控制電路板，所述電源控制電路板為微處理器控制的監(jiān)控與平衡模塊，在快速充電過程中，當(dāng)其中一個超級電容器發(fā)生過充情況時，監(jiān)控與平衡電路可立即截止充電動作，同時將內(nèi)部每個超級電容器進(jìn)行均衡，并待每顆的電壓值回復(fù)至安全點(diǎn)時，再繼續(xù)充電直到充滿為止。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述與超級電容器連接的電源控制電路板還設(shè)有微處理器控制的溫度檢測器，用于檢測本裝置的環(huán)境溫度，當(dāng)環(huán)境溫度超出設(shè)定范圍時， 會將充電與放電的輸入與輸出全部截止以保護(hù)本裝置。所述超級電容器有I到20個，并且串聯(lián)在一起。本實用新型具有如下有益效果(I)本裝置利用超級電容器可以反復(fù)充放電的特性，達(dá)到為車輛節(jié)能的目的。(2)本裝置串連限流用的電阻器，使得本裝置的脈沖充放電電流限制在最大10安培左右，此方法有下列兩項優(yōu)點(diǎn)①保證了不讓點(diǎn)煙器插座回路的保險絲燒斷。汽車上的點(diǎn)煙器裝置的回路里都
設(shè)有一個限流的保險絲，一般多在15安培左右，因此本裝置需要在15安培以下使用，以確保保險絲不被燒斷。(2) 10安培的脈沖電流已足夠穩(wěn)定汽車用電系統(tǒng)的電壓。經(jīng)過實際的測試，串聯(lián)
I. I歐姆 I. 8歐姆的電阻器都可以發(fā)揮超級電容器的脈沖效應(yīng)，但尤其以I. 2歐姆為最佳， 依照歐姆定律(V=IR，I=V/R)，汽車系統(tǒng)的電壓多在12伏特左右，本裝置設(shè)定的總電阻值在
I.2歐姆左右，可以將本裝置的最大進(jìn)出電流被限制在10安培附近，因此不會對汽車本身的任何零配件造成損害，是一個最佳的脈沖電流點(diǎn)。( 3 )本裝置超級電容器連接有微處理器控制的監(jiān)控與平衡模塊，可防止超級電容器在過充的情況下發(fā)生燃燒或爆炸。(4)本裝置超級電容器連接有微處理器控制的溫度檢測器，可隨時檢測本裝置的環(huán)境溫度，當(dāng)環(huán)境溫度超出設(shè)定范圍時會將充電與放電的輸入與輸出全部截止以保護(hù)本裝置。(5)本裝置連接有可插入車輛點(diǎn)煙插座的點(diǎn)煙器插頭，可以使用戶方便的將本裝置與車輛電源連接。

圖I為實施例I與汽車電瓶連接的系統(tǒng)原理框圖；圖2為未接入本實用新型裝置的汽車點(diǎn)火時的電壓變化曲線與接入本實用新型裝置的汽車點(diǎn)火時的電壓變化曲線對比圖；圖3為實施例2與車輛電源連接方式示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。本裝置的節(jié)能原理是利用超級電容器的穩(wěn)壓功用，即利用超級電容器的快充與快放原理，快速的吸取電流，并在點(diǎn)火的每個瞬間把電流放出去，形成車內(nèi)穩(wěn)壓的效用。
4[0032]本裝置即為一超級電容器或多個超級電容器串聯(lián)組成的超級電容器組，將該超級電容器組或超級電容器連接于汽油車時，超級電容器和汽車的電源兩端連接，可在1000Hz 條件下工作并在汽油車點(diǎn)火系統(tǒng)運(yùn)動的瞬間，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流不足以供應(yīng)電瓶電流時， 迅速補(bǔ)充點(diǎn)火系統(tǒng)需要的瞬時大電流，使汽油燃燒完全，達(dá)到減少排放的效果，并且使動力增加，對電池的保護(hù)也相對增加,穩(wěn)定車內(nèi)系統(tǒng)的電壓,減少發(fā)電機(jī)對汽車發(fā)動機(jī)的扭力需求，多種良性效應(yīng)相加使得汽油的使用量下降，達(dá)到省油的功效。本裝置連接于柴油車時，當(dāng)柴油車的電磁閥的動作周期開始，其對電瓶的電流抽取量極大，此時電池的電壓會驟降，使得整體的放電功率與瓦數(shù)下降，此時，由本實用新型與柴油車電源連接的超級電容器為柴油車電磁閥的動作補(bǔ)充足夠的電流，并維持住電池的整體電壓，達(dá)成功率不變的效果。如此，就同時減低了柴油發(fā)電機(jī)對引擎扭力的需求，就達(dá)到了省油的效果與目的。為了保證使用安全，本裝置中還可設(shè)置微處理器控制的監(jiān)控與平衡模塊及溫度檢測器。監(jiān)控與平衡模塊可采用現(xiàn)有技術(shù)中的成熟電路模塊。實施例I汽油車節(jié)能裝置如圖I所示，本汽油車節(jié)能裝置包括由五個串聯(lián)的超級電容器，還包括超級電容器的監(jiān)控與平衡模塊。本裝置直接與汽車的兩個鉛酸電瓶并聯(lián)(該車輛為24伏特系統(tǒng))。本裝置還串聯(lián)有一個I. 2歐姆的電阻器。超級電容器的監(jiān)控與平衡模塊的工作原理是在快速充電過程中，當(dāng)其中一個超級電容器發(fā)生過充情況時，監(jiān)控與平衡電路可立即截止充電動作，同時將內(nèi)部每個超級電容器進(jìn)行均衡，并待每個超級電容器的電壓值回復(fù)至安全點(diǎn)時，再繼續(xù)充電直到充滿為止， 可防止超級電容器在過充的情況下發(fā)生燃燒或爆炸。本裝置的使用溫度區(qū)域范圍可從_40°C到70°C，溫度過高或過低時會影響本裝置的使用，因此，超級電容器還設(shè)有溫度檢測器，該溫度檢測器與微處理器連接，用于檢測本裝置的工作環(huán)境溫度，當(dāng)工作環(huán)境溫度超出-4(T70°C范圍時，微處理器檢測到后，會控制充電與放電的輸入與輸出全部截止以保護(hù)本裝置。當(dāng)監(jiān)控與平衡模塊與溫度檢測器監(jiān)測到的信息都達(dá)到安全值時，本裝置充放回路開啟，在汽油車起步、爬坡或重踩油門加速時，可由與汽車電瓶并聯(lián)的超級電容器輔助汽油車點(diǎn)火系統(tǒng)的瞬間大電流，使汽油燃燒完全，達(dá)到減少排放的效果，并且使動力增加，對電池的保護(hù)也相對增加,穩(wěn)定車內(nèi)系統(tǒng)的電壓,減少發(fā)電機(jī)對汽車發(fā)動機(jī)的扭力需求,多種良性效應(yīng)相加使得汽油的使用量下降，達(dá)到省油的功效。圖2解釋了在0. I秒內(nèi)汽車的系統(tǒng)電壓值的變化情形。因為點(diǎn)火持續(xù)在進(jìn)行，所以汽車系統(tǒng)的電壓會被拉低，但是也由于汽車持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)給了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，所以發(fā)電機(jī)又會持續(xù)的把汽車系統(tǒng)電壓往上拉，而一般的汽車都配備了鉛蓄電瓶，它的充放電能力又特別的差，所以上下電壓擺幅會非常大(見圖2實線所示)，幾乎都在12伏特到14. 6伏特之間漂動。一般汽車都是由12伏特加壓1500倍到18000伏特左右去給火花塞點(diǎn)火，以此可知，將近3伏特的漂移在加壓1500倍時就是有4500伏特的點(diǎn)火電壓誤差，那么汽車當(dāng)然會燃燒不完全導(dǎo)致動力無法完全發(fā)揮并且會因此將燃燒不完全的汽油排放出來導(dǎo)致碳?xì)浠衔锱c一氧化碳與二氧化碳的增加。但是在增加了本實施例的車輛節(jié)油裝置之后，由于它抵擋了每秒數(shù)十次的點(diǎn)火電流，導(dǎo)致汽車系統(tǒng)的整體電壓變成的穩(wěn)定電壓(如圖2虛線所示)，讓汽車的系統(tǒng)電壓在 13. 6伏特附近，所以當(dāng)安裝到汽車內(nèi)之后，每一次的點(diǎn)火都達(dá)到了穩(wěn)定的狀態(tài)，依據(jù)車型的不同，都會在很短的時間內(nèi)偵測到這個現(xiàn)象，每一次的點(diǎn)火與燃燒變得完全了，所以汽車的馬力就會很快的達(dá)到它們原來設(shè)計的理論值程度，在同樣的噴油量狀況下，駕駛?cè)艘驗椴恍枰俨雀嗟挠烷T去獲得所需要的動力，就造成了省油的效果；并且因為此效果，尾氣的碳?xì)浠衔?、一氧化碳與二氧化碳就會相應(yīng)的減到最低，達(dá)成了”節(jié)能”與”減排”的雙重效果。同時，由于車室的電壓趨向穩(wěn)定，對于汽車大燈、火花塞、音響器件與空調(diào)都有明顯的改進(jìn)與增加這些電子器件的使用壽命。實施例2本實施例車輛節(jié)能裝置設(shè)有一點(diǎn)煙器插頭，使用時插入車輛的點(diǎn)煙器插座上即可與車輛的電源連接，圖3為該實施例與車輛電源連接方式示意圖。本實用新型與車輛電源的三種連接方式中，這種連接方式比較易于安裝，其缺點(diǎn)是每一次熄火后超級電容器的電量都會被放完(因為點(diǎn)煙器的位置會被汽車鑰匙開關(guān)阻隔掉)，而每一次重新啟動都要花一秒多鐘再次拉升電壓。本裝置如能連接在汽車發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的分電器兩端是效果最好的位置(因為超級電容器的電量會一直依付在汽車電瓶上，只要極微小的電瓶電流即可維持超級電容器)，但是安裝較不容易，恐不為消費(fèi)者所接受，但是此法較適合車廠在前置裝配時即設(shè)計進(jìn)去。以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均應(yīng)落在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車輛節(jié)能裝置，其特征在于包括超級電容器，所述超級電容器與車輛電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛節(jié)能裝置，其特征在于所述超級電容器與車輛電源的連接方式為下述三種方式中的一種(1)直接并聯(lián)于車輛電瓶兩端；(2)與汽車發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的分電器系統(tǒng)的電路并聯(lián)；(3)連接于汽車點(diǎn)煙器線路，或者設(shè)置點(diǎn)煙器插頭，通過點(diǎn)煙器插座連接車輛電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車輛節(jié)能裝置，其特征在于進(jìn)一步包括與所述超級電容器串聯(lián)的電阻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛節(jié)能裝置，其特征在于所述電阻器的電阻值為I.n. 8 歐姆。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛節(jié)能裝置，其特征在于所述電阻器的電阻值為I.2歐姆。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的車輛節(jié)能裝置，其特征在于所述超級電容器還連接電源控制電路板，所述電源控制電路板為微處理器控制的監(jiān)控與平衡模塊，在快速充電過程中，當(dāng)其中一個超級電容器發(fā)生過充情況時，監(jiān)控與平衡電路可立即截止充電動作，同時將內(nèi)部每個超級電容器進(jìn)行均衡，并待每顆的電壓值回復(fù)至安全點(diǎn)時，再繼續(xù)充電直到充滿為止。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛節(jié)能裝置，其特征在于所述與超級電容器連接的電源控制電路板還設(shè)有微處理器控制的溫度檢測器，用于檢測本裝置的環(huán)境溫度，當(dāng)環(huán)境溫度超出設(shè)定范圍時，會將充電與放電的輸入與輸出全部截止以保護(hù)本裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛節(jié)能裝置，其特征在于所述超級電容器有I到20個， 并且串聯(lián)在一起。
專利摘要本實用新型涉及一種車輛節(jié)能裝置。該車輛節(jié)能裝置，包括超級電容器，所述超級電容器與車輛電源連接。所述超級電容器與車輛電源的連接方式為下述三種方式中的一種(1)直接并聯(lián)于車輛電瓶兩端；(2)與汽車發(fā)動機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的分電器系統(tǒng)的電路并聯(lián)；(3)連接于汽車點(diǎn)煙器線路，或者設(shè)置點(diǎn)煙器插頭，通過點(diǎn)煙器插座連接車輛電源。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，本實用新型進(jìn)一步包括與所述超級電容器串聯(lián)的電阻器。所述電阻器的電阻值為1.1~1.8歐姆。所述電阻器的電阻值優(yōu)選為1.2歐姆。所述超級電容器還連接電源控制電路板。本實用新型可在1000Hz條件下工作并輔助車輛點(diǎn)火時的瞬間大電流，使汽油或柴油燃燒完全，達(dá)到節(jié)能并減少排放的效果，并且使動力增加。
文檔編號H02J7/34GK202353292SQ20112051001
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者鄭洪莉 申請人:李健龍, 鄭洪莉