超级电容器辅助内燃机车进行柴油机电起动的控制技术

摘要

本发明涉及柴油机起动技术领域，尤其是一种超级电容器辅助内燃机车进行柴油机电起动的控制技术。其包括控制电路和微机，控制电路与微机连接，微机内装有自动控制系统，将万能转换开关设置成自动、手动和切除三个档位，微机针对各个档位自动实施相应的控制方案，自动档位控制包括：超级电容器充电控制→超级电容器断电控制→起动电机启停控制。由微机自动控制系统控制超级电容器充电，超级电容器的充电时间小于柴油机的启动前供润滑油的时间，不增加柴油机的起动时间；设计充电维护电路，当电路检修时增加了放电电路，确保人身安全。

说明书

技术领域

 本发明涉及柴油机起动技术领域，尤其是一种超级电容器辅助内燃机车进行柴油机电起动的控制技术。

背景技术

目前，内燃机车柴油机的电起动大多数是利用蓄电池给直流起动电机供电，直流起动电机得电后，经过柴油机与直流起动电机之间的起动变速箱的变速，拖动柴油机至发火转速后，柴油机正常运转，这时停止直流起动电机供电，柴油机起动完成。这种起动方式，在柴油机开始转动的瞬间，蓄电池要深度放电，对蓄电池的容量要求较高，并且，起动时没有便捷有效的控制技术。

发明内容

为了克服现有的柴油机起动技术对蓄电池要求高，影响蓄电池寿命的不足，本发明提供了一种超级电容器辅助内燃机车进行柴油机电起动的控制技术。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超级电容器辅助内燃机车进行柴油机电起动的控制技术，包括控制电路和微机，控制电路与微机连接，微机内装有自动控制系统，将万能转换开关设置成自动、手动和切除三个档位，微机针对各个档位自动实施相应的控制方案，自动档位控制包括：超级电容器充电控制→超级电容器断电控制→起动电机启停控制。

当万能转换开关设置在自动档位时，超级电容器充电控制包括：微机检测到起动按钮信号有效，并满足柴油机起动限制条件时，微机控制燃油泵接触器线圈和滑油泵接触器线圈得电，使燃油泵接触器主触头和滑油泵接触器主触头闭合，分别接通燃油泵电机和滑油泵电机工作电路；微机同时控制充电接触器线圈得电，使充电接触器主触头闭合，接通超级电容器的充电电路，开始超级电容器的充电过程；同时，微机控制燃油泵接触器辅助触头、滑油泵接触器辅助触头和充电接触器辅助触头闭合，并将动作信号反馈给微机。

当万能转换开关设置在自动档位时，超级电容器断电控制包括：通过对充电电阻的选择，当微机设定的柴油机预润滑油时间到达时，微机控制滑油泵接触器线圈断电，使滑油泵接触器主触头和滑油泵接触器辅助触头断开；同时，微机控制充电接触器线圈断电，使充电接触器主触头和充电接触器辅助触头断开，则滑油泵电机工作电路和超级电容器的充电电路分断。

当万能转换开关设置在自动档位时，起动电机启停控制包括：微机控制起动电机接触器线圈得电，使起动电机接触器主触头和起动电机接触器辅助触头闭合，并将信号反馈给微机，接通起动电机工作电路，此时，预存了能量的超级电容器与蓄电池并联，共同作用于柴油机起动电机，使柴油机快速起动；柴油机起动后，微机控制起动电机接触器线圈失电，使起动电机接触器主触头和起动电机接触器辅助触头断开，则起动电机失电，完成柴油机起动过程。

当万能转换开关设置在手动档位时，充电接触器主触头由人为操纵，可人为对超级电容器进行充电，此时，微机的自动控制系统解除对超级电容器的充电控制程序，实现充电手动控制。

当万能转换开关设置在切除档位时，充电接触器线圈不能得电，充电接触器主触头不可以投入工作状态，此时，放电电阻接入电路中，并联在超级电容器两端，可将蓄电池上的剩余电压放掉，从而实现对电路的检查维护。

本发明的有益效果是，利用柴油机起机前柴油机预供润滑油的时间，由微机自动控制系统控制超级电容器充电，当柴油机的预供润滑油时间结束时，超级电容器预存的能量与蓄电池并联共同作用于柴油机起动电机，使柴油机快速起动。自动控制装置精确控制，确保仅在柴油机起动时超级电容器才能投入使用；超级电容器的充电时间小于柴油机的启动前供润滑油的时间，不增加柴油机的起动时间；设计充电维护电路，当电路检修时增加了放电电路，确保人身安全。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的柴油机起动控制电路原理图。

图中1.蓄电池，2.闸刀开关，3.起动电机接触器主触头，31.起动电机接触器辅助触头，32.起动电机接触器线圈，4.励磁绕组，5.起动电机，6.滑油泵接触器主触头，61.滑油泵接触器辅助触头，62.滑油泵接触器线圈，7.滑油泵电机，8.放电电阻，9.万能转换开关，10.超级电容器，11.充电接触器主触头，111.充电接触器辅助触头，112.充电接触器线圈，12.充电电阻，13.二级管，14是微机，15.起动按钮，16.燃油泵接触器主触头，161.燃油泵接触器辅助触头，162.燃油泵接触器线圈，17.燃油泵电机。

具体实施方式

图1是本发明的柴油机起动控制电路原理图，一种超级电容器辅助内燃机车进行柴油机电起动的控制技术，包括控制电路和微机，控制电路与微机连接，微机内装有自动控制系统，将万能转换开关9设置成自动、手动和切除三个档位，微机针对各个档位自动实施相应的控制方案，自动档位控制包括：超级电容器10充电控制→超级电容器10断电控制→起动电机5启停控制。

当万能转换开关9设置在自动档位时，超级电容器10充电控制包括：微机14检测到起动按钮15信号有效，并满足柴油机起动限制条件时，微机14控制燃油泵接触器线圈162和滑油泵接触器线圈62得电，使燃油泵接触器主触头16和滑油泵接触器主触头6闭合，分别接通燃油泵电机17和滑油泵电机7工作电路；微机14同时控制充电接触器线圈112得电，使充电接触器主触头11闭合，接通超级电容器10的充电电路，开始超级电容器10的充电过程；同时，微机14控制燃油泵接触器辅助触头161、滑油泵接触器辅助触头61和充电接触器辅助触头111闭合，并将动作信号反馈给微机14。

当万能转换开关9设置在自动档位时，超级电容器10断电控制包括：通过对充电电阻12的选择，当微机14设定的柴油机预润滑油时间到达时，微机14控制滑油泵接触器线圈62断电，使滑油泵接触器主触头6和滑油泵接触器辅助触头61断开；同时，微机14控制充电接触器线圈112断电，使充电接触器主触头11和充电接触器辅助触头111断开，则滑油泵电机7工作电路和超级电容器10的充电电路分断。

当万能转换开关9设置在自动档位时，起动电机5启停控制包括：微机14控制起动电机接触器线圈32得电，使起动电机接触器主触头3和起动电机接触器辅助触头31闭合，并将信号反馈给微机14，接通起动电机5工作电路，此时，预存了能量的超级电容器10与蓄电池1并联，共同作用于柴油机起动电机5，使柴油机快速起动；柴油机起动后，微机14控制起动电机接触器线圈32失电，使起动电机接触器主触头3和起动电机接触器辅助触头31断开，则起动电机5失电，完成柴油机起动过程。

当万能转换开关9设置在手动档位时，充电接触器主触头11由人为操纵，可人为对超级电容器10进行充电，此时，微机14的自动控制系统解除对超级电容器10的充电控制程序，实现充电手动控制。

当万能转换开关9设置在切除档位时，充电接触器线圈112不能得电，充电接触器主触头11不可以投入工作状态，此时，放电电阻8接入电路中，并联在超级电容器10两端，可将蓄电池1上的剩余电压放掉，从而实现对电路的检查维护。