[實用新型]復合電源

有效

• 申請號: 201520906244.6
• 申請日: 2015-11-13
• 公開（公告）號: CN205086701U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 王東棟;歐陽石坤;張松;余大中;毛正松;李培輝;陳紅權;林海;吳苾曜
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: B60L11/00
• 分類號: B60L11/00;B60L11/18
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 呼先軍;胡耀成

技術領域

本實用新型涉及新能源汽車領域，特別涉及一種復合電源。

背景技術

隨著新能源汽車的發展和市場應用的擴大，蓄電池組循環使用壽命短、功率密度低、不易回收利用的特點日益凸顯，可以說蓄電池問題是長久以來一直制約混合動力汽車發展的瓶頸問題，直接制約了新能源汽車的發展。近些年來，隨著電功率需求的逐步增大，單一蓄電池組電源不能滿足現在新能源汽車的實際需要的問題更加明顯。而超級電容作為一種新能電源，雖然具有功率大、大電流瞬間充放電效率高(90％以上)的優點，可以完全替代蓄電池組作為整車的動力電源，但是使用超級電容的能量密度很低，如為增大其總能量存儲量而增加其串聯單體數量，則會造成整車質量的增加和造價的大大升高。很多電動汽車和混合動力汽車廠商目前只能將超級電容作為功率緩沖裝置，不適合單獨作為汽車電能存儲裝置。

采用蓄電池組作為主要儲能系統，超級電容作為輔助儲能系統，二者聯合使用作為整車的能量存儲系統，逐漸成為國內外對混合動力汽車車載儲能系統的設計趨勢。超級電容具有的大功率充放電特性與蓄電池組所具有的高能量密度特點相結合，組成由超級電容與蓄電池組成的復合電源方案，充分發揮兩者的優勢，不僅是電源具有良好的脈沖充放電性能，而且同時也滿足了混合動力汽車回收制動能量過程的效率和容量要求。

目前，市場上實現電池與電容復合使用的方法主要有兩種，第一種通過加裝反向二極管的方式實現，如圖1所示，該復合電源結構包括電機控制器11、預充回路12、手動保險開關13、反向二極管14、蓄電池15和超級電容16。第二種通過使用DCDC變壓器(DirectCurrent，不同直流電源值的轉換，下文簡稱DCDC)來實現，如圖2所示，該復合電源結構包括電機控制器21、預充回路22、手動保險開關23、蓄電池24、雙向DCDC25和超級電容26。

在上述第一種方案中，只有電池電壓高于電容電壓的情況下，由于二極管的導通作用，電池與電容才能夠共同使用，即只有當電池電壓大于等于電容電壓時，蓄電池與超級電容才能夠一起進行能量輸出。該方案由于二極管的反向截止作用，因此存在當整車能量進行回饋時，整車的回饋能量只能存儲到超級電容中，蓄電池不能進行能量的回收，雖然超級電容可以進行大功率的回饋，但是能量密度小，回收能量少，蓄電池能量密度大的特點在能量回收過程中就不能得到體現，從而造成系統能量的浪費與存儲能量少的問題。概括的講，該方案存在的缺點：1、蓄電池的能量只能單向流出，而不能進行能量流入，因此蓄電池只能在動力輸出時使用；2、能量回收過程中，只能發揮超級電容功率密度大的優點，而不能發揮蓄電池能量密度大的優點。

在上述第二種復合電源方案中，由于雙向DCDC具備能量雙向流動的特點，因此能量能夠在電池與電容之間雙向流動，但是由于雙向DCDC的成本、控制策略以及體積與重量在實際過程中存在眾多制約因素。該系統結構具有如下缺點：1、系統復雜，體積大，質量重，在有限的整車空間上布置會存在一定的困難；2、滿足整車使用的DCDC的功率一般在10kw以上，這樣的DCDC價格會十分的昂貴；3、DCDC的使用環境有一定特殊要求，在整車上使用壽命比較短；4、DCDC的使用需要有單獨的控制器與其通訊，響應速度會有一定的延遲。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種復合電源，能夠實現蓄電池與超級電容之間能量的雙向流動，結構簡單，成本低。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種復合電源，包括：電機控制器；超級電容，其接入電機控制器的兩端；蓄電池，其與超級電容并聯連接；以及功率電子開關，其接入超級電容和蓄電池之間，該功率電子開關內置有二極管。

優選地，功率電子開關由驅動板控制。

優選地，電機控制器與超級電容之間接有預充回路。

優選地，電機控制器與超級電容之間還接有手動維修開關。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：通過在超級電容與蓄電池之間加裝一個功率電子開關，因為功率電子開關本身內置有二極管，不需要另外增加二極管，就可以實現蓄電池的能量流向整車的效果，通過增加驅動板控制功率電子開關，從而能夠實現蓄電池與超級電容之間能量的雙向流動，結構簡單、功率電子開關的體積小、質量輕，在整車上布置容易，且價格低廉。另外，功率電子開關的使用環境比較寬泛，使用壽命長，且通用性強，維護方便。

附圖說明