[實用新型]一種新型柴油機啟動復合電源

有效

• 申請號: 201720901915.9
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN207021364U
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 陳輝;陳楠
• 申請（專利權）人: 湖北圣融科技有限公司
• 主分類號: H01M16/00
• 分類號: H01M16/00
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所42110
• 代理人: 楊武軍

技術領域

本實用新型涉及化學電源技術領域，具體是一種新型柴油機啟動復合電源。

背景技術

鉛酸蓄電池作為一種儲能電池廣泛應用在各個領域，鉛酸蓄電池技術成熟，價格低廉，安全性高，但是其比能量和比功率相對較低，而鋰電池，鎳電池和超級電容器則具有很高的比能量，比功率和循環使用壽命，然而此種高性能電池成本高價格昂貴。

因此如CN101841175B提供了復合電源系統，主要有鉛酸蓄電池電池和具有高功率特性的電池組組成，其中的高功率特性電池為鋰電池，鎳氫電池以及電化學電容器。復合電源的組合方式是高功率特性的電池進行連接后再與蓄電池進行連接，具體的操作方案是高功率電池通過直接或者間接接觸的方式布置在鉛酸蓄電池的周圍，達到快速熱交換，使得溫度分布一致，達到保持電池性能一致的目的。該發明主要是為了促進用于電動車動力電源以及備用電源系統的電池的性能穩定和延長蓄電池使用壽命。作為動力電源，必須要求蓄電池部分以及高功率特性電池部分包括鋰電池，鎳氫電池，尤其是電化學電容器都具有很高的儲能能力。

專利CN102544644B中，對上述CN101841175B專利進行了進一步的優化，提供的復合電源中使用鉛酸蓄電池以及具有高功率特性的鋰電池，并且在組合方式上也發生了變化，首先將鉛酸蓄電池單體與鋰離子電池單體并聯，再根據負載確定各自容量，必要時再通過串聯組成復合電源系統。該發明中，仍然是將此復合電源作為動力電源系統，并且對高功率特性的電池限定為鋰電池。

專利CN102501776B也提出了一種用于純電動汽車的復合電源管理預測控制系統，在這個系統中，動力系統主要有高比能量的動力蓄電池組和高比功率的超級電容兩部分。其中超級電容部分屬于輔助電源，動力蓄電池屬于主電源，在電動汽車的啟動過程中，兩個電源分別分擔電流，剎車過程中分別充電儲能，并且通過能量控制策略調節蓄電池和電容之間的充放電比例。該發明中仍然是將復合電源作為動力電源，并且通過兩者結合，第一是提高了電動汽車動力性能，第二是延長了蓄電池使用壽命。

專利CN103072492B則是對上述CN102501776B專利進行了進一步的細化，其差別在于啟動瞬間先由蓄電池組給超級電容充電達到額定電壓然后由超級電容發出大電流帶動驅動電機從而驅動純電動客車起步，當純電動客車進入平穩行駛階段后由蓄電池組提供能量。在減速停車階段，停止蓄電池供電，并且切換到發電狀態，將車子部分動能轉為電能儲存到超級電容器中，同時電源控制器也會實時調整，讓電容保持期望電壓。該發明的復合電源仍然是作為動力電源，要求蓄電池以及超級電容部分都需要很強的儲能能力，同時在大電流充放電階段主要讓電容承擔，提高了能量利用率以及增強能量存儲效率。

專利CN103072488B也提供了一種用于新能源汽車的復合動力電源系統，由于動力電源電壓降低到啟動電機電壓下限時無法帶動電機，因此實際上來講，超級電容沒有得到充足利用，因此該發明采用了蓄電池和超級電容串聯的方案，降低了電源系統的成本，增強了系統的安全性。

專利CN102658802B則是提供了汽車的怠速啟停系統以及復合電源，該專利則是將CN103072492B和CN102501776B專利在純電動車上的應用擴展到了汽車上。由超級電容向驅動電機提供大電流完成汽車啟動，當汽車正常運轉時，啟動電機處于發電機工作模式，啟動電機將引擎產生的部分能量變成電能輸送給蓄電池，當汽車處于怠速狀態時，將停止制動產生的能量轉變成電能輸送給超級電容，當汽車處于停止狀態時，通過蓄電池給超級電容充電，以使得超級電容在汽車啟動時提供大電流。該發明降低了汽車引擎的排放，提高了燃油的經濟性。此發明中超級電容的起到的主要作用就是對能量的儲存和釋放。

在以上專利中用于動力系統的復合電源，不論是蓄電池部分還是超級電容器部分都需要很大的儲能能力。對于有機系超級電容器來說，巨大的容量需要很高的電容成本，并且還需要昂貴的電源管理系統（BMS）來保證單體電容的電壓和一致性。因此此種復合電源也僅僅限于昂貴電動汽車的動力電源系統。