[發(fā)明專利]一種帶超級電容器功能的鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910180870.0
• 申請日: 2009-10-20
• 公開（公告）號: CN102044902A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐辛;艾方
• 申請（專利權(quán)）人: 徐辛;艾方
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J15/00;H02J7/00;H01M10/36;H01M10/42;H01M10/44
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池，尤其是一種帶超級電容器功能的鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的汽車啟動(dòng)蓄電池采用鉛酸材料，在生產(chǎn)、報(bào)廢、回收的過程中易對環(huán)境造成很大的污染。此外，由于鉛酸電池會(huì)隨著電容量的減少而降低電壓，汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)不能時(shí)時(shí)保持穩(wěn)定的電壓，從而增大耗油量。采用鋰離子電池替代目前傳統(tǒng)的鉛酸電池來設(shè)計(jì)汽車啟動(dòng)蓄電池，具有以下的優(yōu)點(diǎn)。第一：針對汽車對電子原材料有嚴(yán)格的無鉛化要求，鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池的所有材料，皆是無毒無污染的，除了外殼的一些材料可回收重復(fù)使用外，內(nèi)容物的主要原料，如錳、磷、鐵等都是植物肥料的主要成份，從而避免了環(huán)境的污染；第二，相比于鉛酸電池，鋰離子電池的電壓非常穩(wěn)定，因此，汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)能時(shí)時(shí)保持著穩(wěn)定的電壓。由于火花塞的點(diǎn)火一直保持著最佳的狀況，可以省油10％-25％以上，同時(shí)讓汽車更有力量；第三，鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池不容易老化，使用壽命長。經(jīng)3000次的重復(fù)充放電以后，其電容量的衰減率一般也只有15％左右。也就是說，若在正常環(huán)境正常使用下，鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池可以用10年以上；第四，體積小、重量輕。

雖然鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池有如此多的優(yōu)勢，但是由于一些技術(shù)問題，造成了這種電池目前并不能夠被普遍采用，這些技術(shù)問題包括：

1.現(xiàn)有汽車充電器無法直接充滿鋰離子電池，常規(guī)的實(shí)現(xiàn)方案都需要對整個(gè)汽車的電子系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。

2.要滿足汽車啟動(dòng)需要的12V左右的電壓，需要多節(jié)鋰離子電池串聯(lián)，而串聯(lián)大容量鋰離子電池的均衡問題，至今仍未得到很好的解決。

3.為了防止鋰離子電池大電流充放電對電子元件壽命的損害，大功率鋰離子電池一般采用三線制系統(tǒng)，將充電電源和負(fù)載的負(fù)接線分開。但是，現(xiàn)有汽車充電器采用的是兩線制接法(即充電電源和負(fù)載采用同一根負(fù)線和同一根正線)，兩種接線方式不能兼容。

4.在低溫條件下對鋰離子電池充電，存在電池充不滿的問題。

5.汽車啟動(dòng)蓄電池在汽車啟動(dòng)時(shí)需要在短時(shí)間內(nèi)提供較大的電流(一般為300A左右)，常規(guī)容量的鋰離子電池(特別是在低溫條件下)要提供上述電流，非常困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的之一在于提供一種帶超級電容器功能的鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池，其可直接替代傳統(tǒng)的鉛酸汽車啟動(dòng)蓄電池，不需要對汽車的電子系統(tǒng)進(jìn)行任何調(diào)整。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種帶超級電容器功能的鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池，其包括一雙循環(huán)充電保護(hù)系統(tǒng)，從而當(dāng)鋰離子電池充電時(shí)，恒流充電器實(shí)現(xiàn)先恒流再恒壓的功能。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種帶超級電容器功能的鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池，其包括一數(shù)控電壓反饋多級電流裝置，以解決串聯(lián)大容量鋰離子電池的均衡問題。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種帶超級電容器功能的鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池，其包括一雙向電流自動(dòng)轉(zhuǎn)換器，使汽車標(biāo)準(zhǔn)的兩線制蓄電池充放電系統(tǒng)完成了鋰離子電池的三線制系統(tǒng)的功能。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種帶超級電容器功能的鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池，其可在低溫條件下充滿電。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種帶超級電容器功能的鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池，其具有雙保險(xiǎn)結(jié)構(gòu)，使得鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池具有極佳的啟動(dòng)性能。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提供一種帶超級電容器功能的鋰離子汽車啟動(dòng)蓄電池，其包括：

一電源，由多個(gè)鋰電芯串接而成；

一超級電容器，該超級電容器和該電源相并聯(lián)；

一過充放保護(hù)裝置，該裝置和該電源相并聯(lián)；以及

一雙循環(huán)充電保護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)和該超級電容器相并聯(lián)，其包括：

一內(nèi)層循環(huán)回路包括一鉗壓分流電路，以及和該鉗壓分流電路關(guān)聯(lián)的一溫度比較電路，

其中，該鉗壓分流電路包括參考電壓源，第一比較器，第一開關(guān)，第一電阻，第二開關(guān)，第二電阻，以及一分流控制單元，該第一電阻和第一開關(guān)串聯(lián)形成第一鉗壓分流支路，該第二電阻和第二開關(guān)串聯(lián)形成第二鉗壓分流支路，該第一鉗壓分流支路和第二鉗壓分流支路并聯(lián)后，一端通過該分流控制單元和該電源的負(fù)極相連，另一端和該電源的正極相連，該電源的正極和該第一比較器的同相輸入端相連，該電源的負(fù)極通過該參考電壓源和該第一比較器的反相輸入端相連，該第一比較器的輸出端和該分流控制單元相連，以控制高電平下導(dǎo)通該分流控制單元，通過這樣的方式，該電源，第一比較器，第一電阻，第一開關(guān)，分流控制單元形成第一鉗壓分流回路，該電源，第二比較器，第二電阻，第二開關(guān)，分流控制單元形成第二鉗壓分流回路；