[發明專利]一種雙電源裝置及其供電方法

有效

• 申請號: 201110235549.5
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102290856A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 周樹良;劉宏兵;凌均躍;戴清政;吳戎
• 申請（專利權）人: 深圳科力遠新能源有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J7/00
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 姜芳蕊;寧星耀

技術領域

本發明涉及一種雙電源裝置及其供電方法。

背景技術

目前，市場上的電池電源大多是單用一種電池類型，比如鉛酸電池電源、鋰電池電源、磷酸鐵電池電源和三元材料電池電源。鉛酸電池雖然容量大，但不適應大功率工作，而且不工作閑置時，自放電率高，容易造成部分容量損失。鋰電池可適應大功率工作，可以長時間閑置，自放電率低，但電池容量較小。所以，電池電源單用一種電池時，總是不可避免的存在某些固有缺陷。

發明內容

為了克服現有技術存在的上述缺陷，本發明提供一種容量大、適應大功率工作、自放電率低的雙電源裝置及其供電方法。

本發明的技術方案是：其包括鉛酸電池、鋰電池、控制系統，所述控制系統與雙向DC/DC變換器、電子開關K1、電子開關K2電和電子開關K3連接，所述雙向DC/DC變換器一端與電子開關K3電連接，另一端與鋰電池和電子開關K1電連接，鉛酸電池和鋰電池均與負載一端電連接，負載另一端與電子開關K1和電子開關K2電連接，鉛酸電池還與電子開關K2和電子開關K3電連接。

所述控制系統優選采用基于微控制器的可編程控制系統。

雙電源裝置的供電方法為：

當負載電流Ir高于閾值Ih（閾值Ih由鉛酸電池的容量決定，數值上可以直接取Ih為鉛酸電池的額定容量的0.15倍）時，負載處于高功率工況，控制系統控制雙向DC/DC變換器，使其處于非工作狀態，同時，在控制系統的作用下，電子開關K2斷開，電子開關K3斷開，電子開關K1接通，啟動鋰電池供電模式；

當負載電流Ir低于閾值Ih時，負載處于低功率工況，此時，在控制系統的作用下，電子開關K3斷開，電子開關K1斷開，電子開關K2接通，啟動鉛酸電池供電模式；

當雙電源裝置在工作的間隙期，在控制系統的作用下，電子開關K1和電子開關K2均斷開，電子開關K3接通，此時，控制系統通過控制雙向DC/DC變換器使鉛酸電池給鋰電池充電，進入雙電源閑置互助模式；

當雙電源裝置需長期存放的時候，在控制系統的作用下，電子開關K1和電子開關K2均斷開，電子開關K3接通，此時，控制系統通過控制雙向DC/DC變換器使鋰電池給鉛酸電池充電，進入雙電源閑置互助模式。

控制系統主要通過控制三個電子開關來實現對整個雙電源裝置的控制。高比功率、高比容量的鋰離子電池和低成本、大容量的鉛酸電池兩種電池聯合使用，在控制系統和雙向DC/DC變換器的共同作用下，可以根據工況需要來選擇用哪種電池供電。在需要高功率的工況下，通過控制系統的控制，選用鋰離子電池供電；在需要低功率的工況下，通過控制系統的控制，選用鉛酸電池供電。需長期存放時，通過控制系統控制雙向DC/DC，實現鋰離子電池對鉛酸電池充電，從而有利于降低鉛酸電池的自放電容量損失，減少電池鹽化，延長電池使用壽命。且，在使用的間隙期間內，鉛酸電池對鋰離子電池充電，可以降低鋰離子電池的容量需求，節約成本。

本發明結構簡單、緊湊；適應大于容量、大功率工作，自放電率低工作效率高。與現有電池組相比，本發明可延長使用壽命30-50%；降低成本5-15%；改善電池組的大功率性能，快速充電時間減少80%以上，且同時具備鋰離子電池和鉛酸電池的優勢，克服了兩種電池單獨使用時的缺陷，適用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發明雙電源裝置一實施例的結構框圖；

圖2為圖1所示實施例雙向DC/DC變換器的一種結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

參照圖1，本實施例包括鉛酸電池3、鋰電池4、控制系統1，所述控制系統1分別與雙向DC/DC變換器2、電子開關K1、電子開關K2和電子開關K3電連接，所述雙向DC/DC變換器2一端與電子開關K3電連接，另一端與鋰電池4和電子開關K1電連接，鉛酸電池3和鋰電池4均與負載5一端電連接，負載5另一端與電子開關K1和電子開關K2電連接，鉛酸電池3還與電子開關K2和電子開關K3電連接。

所述控制系統1為采用基于微控制器的可編程控制系統。

雙向DC/DC變換器2有成熟的現有技術可供利用。圖2所示為其中的一種電路結構，其由電感L1、電感L2、電容C1、電容C2、三極管T1、三極管T2、二極管d1、二極管d2組成。

本實施例雙電源裝置的供電方法為：