[實用新型]一種超級電容與蓄電池混合儲能器

有效

• 申請號: 201720030746.6
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN206650482U
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 田華亭;姜榮奇;趙立;蘇運春;聶穩;楊進;韓德昱;洪飛;廖文斌;陳俊梅;馬賢朋;楊鑄
• 申請（專利權）人: 云南昆船智能裝備有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司53115
• 代理人: 賽曉剛

技術領域

本實用新型涉及一種超級電容與蓄電池混合儲能器，確切地說是應用于車間物流移動搬運車中的混合儲能及供電系統。屬混合儲能及供電充電領域。

背景技術

移動搬運車是車間自動化物流系統的重要組成部分，是物流系統實現自動化、智能化柔性化的核心移動搬運單元之一，移動搬運車包括各種導引方式的AGV、行走于地面軌道的穿梭車、行走于貨架的穿梭板、多層穿梭車等自動搬運車，或人工電動搬運車。

在特定應用場景中，需要移動搬運車輛自身攜帶儲能裝置以實現自主供電，而非通過滑觸線電刷的在線取電模式。在這種自主供電模式下，經常存在瞬間頻繁大的電流充電、瞬間高功率、車輛變軌等需求。其中，車輛變軌是指行駛在固定軌道上的穿梭車或多層穿梭車從當前巷道變換到其他巷道的行為，只有采用自主供電（自身攜帶儲能裝置）的模式方可實現自由換軌。

這種特殊工況下采用現有單一儲能單元（單一蓄電池、或者單一超級電容）都往往無法滿足需求，這是由于單一蓄電池、單一超級電容本身特性所限制。

發明內容

本實用新型針對電動力移動搬運車輛的特殊需求，提出一種超級電容與蓄電池混合儲能器。

本實用新型的目的通過如下技術方案實現。一種超級電容與蓄電池混合儲能器，其特征在于混合儲能器主要由供電回路和充電回路構成，包括儲能單元、電源變換單元、控制管理單元，還包括充電靴（11）、負載（5）以及若干常開、常閉觸點、二極管、熔斷器和連接導線；

供電回路包括混合供電回路（S1）、超級電容單獨供電回路（S3）和蓄電池單獨供電回路（S2），三種供電回路可在控制管理單元作用下進行切換；

充電回路包括混合充電回路（C1）、超級電容單獨充電回路（C2）和蓄電池單獨充電回路（C3），三種充電回路可在控制管理單元的作用下進行切換；

儲能單元包括蓄電池（1）和超級電容（3），超級電容（3）在正極串聯常閉觸點K4后通過第一DC/DC變換器（2）與蓄電池（1）并聯連接。

所述蓄電池（1）與超級電容（3）組成的混合供電回路，包括第一DC/DC變換器（2），與其輸入端通過常閉觸點K4相連接的超級電容（3）及與其輸出端相連接的蓄電池（1），還包括蓄電池（1）正極端依次連接的二極管D1、常閉觸點K2、熔斷器F、第二DC/DC變換器（4）的正極輸入端，蓄電池（1）的負極與第二DC/DC變換器（4）輸入端負極連接；

所述負載（5）按標注極性與第二DC/DC變換器（4）的輸出端連接。

所述控制管理單元由能量管理系統（8）以及與其通過CAN總線、485總線、232串行接口或I/O相連接的電池管理系統（7）、電容管理系統（6）、整車控制系統（10）、充電機（9）所構成；

所述電源變換單元包括第一DC/DC變換器（2）和第二DC/DC變換器（4）。

一種超級電容與蓄電池混合儲能器的供電充電方法，其特征在于，所述方法包括充電方法和供電方法；其中：

充電方法：

步驟1：電池管理系統7或電容管理系統6觸發充電請求信號，或者直接滿足步驟3；

步驟2：能量管理系統8告知整車管理系統10，整車控制系統10向使用該方法的移動設備下發移動到充電位的命令；

步驟3：使用該方法的移動設備到達充電位；

步驟4：充電機輸出端與取電靴11對接成功，能量管理系統8根據電池管理系統7、電容管理系統6給出的電池和電容狀態信息，做出充電模式判斷，如果能量管理系統8控制觸點K3、K5、K4閉合，K1、K2斷開，則形成混合充電回路C1；如果能量管理系統8控制觸點K3、K5閉合，K1、K2、K4斷開，則形成超級電容單獨充電回路C2；如果能量管理系統8控制觸點K1閉合，K2、K3、K5斷開，則形成蓄電池單獨充電回路C3；

供電方法：能量管理系統8根據電池管理系統7、電容管理系統6給出的信息，做出供電模式判斷；如果能量管理系統8控制觸點K2、K4閉合，觸點K1、K3、K5斷開，則構成混合供電回路S1；如果能量管理系統8控制觸點K2、K3、K5閉合，觸點K1、K4斷開，則構成超級電容單獨供電回路S2；如果能量管理系統8控制觸點K2閉合，觸點K1、K3、K4、K5斷開，則構成蓄電池單獨供電回路S3；