[實用新型]一種復合啟動電源

有效

• 申請號: 201320554182.8
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN203456904U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 田宏國
• 申請（專利權）人: 武漢威科奇新動力能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

????本發明涉及一種復合能量儲存裝置,尤其是一種由超級電容器模組與鋰電池模組或鉛酸電池模組構成的復合啟動電源。

背景技術

目前啟動內燃機或柴油內燃機或發電機常用的啟動電源為鉛酸蓄電池，但由于鉛酸蓄電池放電倍率較小，需要用大容量的鉛酸蓄電池為內燃機的啟動提供瞬間功率支持，使鉛酸電池的體積和重量都非常大，不利于產品的安裝和搬運；同時，鉛酸電池中的主要成分鉛是重金屬，對環境有嚴重危害，電解液是硫酸的水溶液，硫酸不僅對環境有危害，還有很強的腐蝕作用，對周邊設備和裝置造成破壞。普通的鉛酸蓄電池在使用時要經常加水，維護頻繁，使用壽命短，需要經常更換。使鉛酸蓄電池對環境的污染和使用成本更大。

鋰電池相對于鉛酸電池，在容量和對環境有多方面具有優勢，但在安全性和使用壽命方面，不能滿足啟動電源的要求，特別是對于內燃機啟動等運用場所不確定的情況下，鋰電池的安全性和使用壽命更難保證，同時，鋰電池也不能頻繁的進行大電流放電。

由于超級電容具有大功率放電和低溫性能好的特點，在內燃機啟動，柴油內燃機或發電機啟動等需要大功率，瞬間放電的場合具有很大的運用價值。但由于超級電容器容量較小，較難支撐多次的大電流的放電，為了保障能夠成功的啟動相關設備，需要加大超級電容器模組的容量，這樣成本就會增加。

此外，超級電容容量小，本身的自放電比較大，在長時間閑置的情況下，電壓降低較快，單靠超級電容模組來替代目前的鉛酸蓄電池的運用，還有較大難度。目前超級電容的啟動模組主要用來應急啟動，作為常用的內燃機或柴油內燃機或發電機的啟動模組還沒有對應的產品，急需一種產品能夠替代目前的鉛酸電池和優化目前的超級電容模組。

發明內容

????本發明的目的在于提供一種復合啟動電源，進一步講通過一種控制方法使超級電容器模組與鋰電池模組或鉛酸電池模組做成復合產品，能夠優勢互補，發揮各自的長處，實現環保、安全、可靠，啟動相關設備的電源產品。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種復合啟動電源，包括超級電容器模組、啟動電機、DC/DC模塊、充電器、控制電路、電池模組、充電機；所述的超級電容器模組與啟動電機和充電機連接；所述的充電器與超級電容器模組連接；所述的電池模組通過DC/DC模塊與超級電容器模組雙向連接；所述的DC/DC模塊和充電器與超級電容器模組連接的電路上設有開關K1，開關K1由控制電路控制通斷。

作為本發明進一步的方案：所述的DC/DC模塊、充電器及控制電路集成在超級電容器模組內部。

作為本發明進一步的方案：所述的電池模組為鋰電池模組或鉛酸電池模組。

作為本發明進一步的方案：所述的充電機為內燃機或發電機自帶的充電機。

所述的復合啟動電源的電路控制方法，具體如下：

當有市電供應時，充電器與超級電容器模組長期連接，為超級電容器模組充電到額定電壓,然后停止充電；由于超級電容器模組漏電流的原因，電壓會下降，當充電器檢測到超級電容器模組的電壓低于設定值時，充電器自動啟動充電；

當沒有市電供應時，所述的電池模組通過DC/DC模塊為超級電容器模組提供能量；

當啟動電機啟動時，所述的超級電容器模組為啟動電機提供啟動電流和功率，超級電容器模組電壓因此下降；當啟動電機帶動內燃機或發電機啟動后，充電機為電池模組和超級電容器模組充電，使超級電容器模組和電池模組電壓達到一致，為下次啟動做準備；

當檢測到充電器沒有市電供應或電池模組沒有接入系統時，或電池模組接入系統但電壓低于設定值時，所述的控制電路驅動開關K1自動斷開充電器和DC/DC模塊與超級電容器模組的連接，以降低超級電容器模組的能量損耗，同時保護電池模組不被過放電。

作為本發明進一步的方案：所述的電池模組和充電器同時為超級電容器模組充電，或者單獨為超級電容器模組充電。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

（1）由于本申請采用的是超級電容器與鋰電池模組或鉛酸電池模組結合使用復合電源產品，使產品的功率特性和容量特性相結合，發揮更大的作用。

（2）由于本申請考慮到交流充電和直流充電兩種方案，使超級電容模組的應用靈活性加強，在不同工況下可采用不同的充電方式，增強了超級電容模組的使用性能。

（3）由于本申請充電器或DC/DC模塊在沒有外接電源的情況下，可以自動斷開與超級電容器模組的連接，降低了電路閑置時由于能量的損耗，使超級電容器模組的能量能夠充分利用。