[發明專利]用于具有兩種不同化學成分的蓄電池的無源結構

有效

• 申請號: 201910276475.6
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN110091721B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 丹尼爾·B·勒;佩里·M·懷亞特;賴安·S·馬什卡雷尼亞什;布萊恩·C·西斯科
• 申請（專利權）人: 約翰遜控制技術公司
• 主分類號: B60L7/18
• 分類號: B60L7/18;B60L15/00;B60L15/20;B60L58/12;H01M10/06;B60L1/00;B60L1/02;B60L1/14;B60L3/00;B60L7/14;B60L50/61;B60L50/16;B60L58/18;B60L58/13
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

一種12伏汽車蓄電池系統，包括：與電氣系統直接耦接的第一蓄電池，其中，所述第一蓄電池包括第一蓄電池化學成分；以及，與第一蓄電池并聯耦接且與電氣系統直接耦接的第二蓄電池，其中，所述第二蓄電池包括第二蓄電池化學成分，該第二蓄電池化學成分的庫侖效率高于第一蓄電池化學成分的庫倫效率。所述第一蓄電池和第二蓄電池非電壓匹配，使得所述第二蓄電池的電壓范圍高于第一蓄電池的電壓范圍。利用第一蓄電池的內部電阻，所述第一蓄電池將在再生制動期間產生的電力轉向第二蓄電池，以使第二蓄電池能夠獲取再生制動期間產生的電力大部分，并且第二蓄電池具有正電荷狀態時，由于第二蓄電池的電壓范圍更高，第二蓄電池向電氣系統供電。

本申請是申請日為2014年1月24日、國際申請號為PCT/US2014/012994、國家申請號為201480042950.9、發明名稱為“用于具有兩種不同化學成分的蓄電池的無源結構”的發明專利申請的分案申請。

背景技術

本公開總體涉及蓄電池和蓄電池系統領域。更具體地，本公開涉及可用于車輛環境以及其他儲能/耗能應用的蓄電池系統。

本節的目的是給讀者介紹可能與本公開的各個方面有關的本領域的各個方面，具體如下文所述。相信這些討論有助于為讀者提供背景信息，以便于更好理解本公開的各個方面。由此，應理解的是，應從這個角度閱讀這些描述，不應將其視為對現有技術的承認。

車輛一般使用一個或多個蓄電池系統對車輛中的部件供電，包括空調、收音機、報警系統和其他電子元件。為了減少有害排放物的量，并提高車輛的燃油效率，對車輛技術進行了改進。例如，某些車輛(例如，微混合動力車輛)在車輛怠速時可能會停用內燃機，在需要推力時利用蓄電池系統繼續為電子元件供電以及重新啟動(例如，用曲柄啟動)發動機。此處所述的車輛怠速時停用發動機并重新啟動發動機的能力稱為“自動停車”操作。此外，某些車輛在車輛減速或滑行時可利用諸如再生制動的技術產生和儲存電力。更具體地，車輛減速時，再生制動系統可將機械能轉換成電能，隨后電能可能會被儲存和/或用于對車輛供電。

因此，隨著車輛技術(例如，自動停車和再生制動技術)的持續發展，需要為這種車輛提供改進的電源(例如，蓄電池系統或模塊)。例如，有利的是，可提高這種電源的電力儲存和配電效率。

發明內容

與公開主題的范圍對應的某些實施例概述如下。這些實施例并不是為了限制本公開的范圍，相反，這些實施例僅用于提供某些公開實施例的概述。實際上，本公開可包含可與下文所述的實施例相似或不同的各種形式。

本公開涉及蓄電池和蓄電池系統。更具體地，本公開涉及各種電化學和靜電能儲存技術(例如，鉛酸蓄電池、鎳鋅蓄電池、鎳-金屬氫化物蓄電池以及鋰蓄電池)。特定實施例涉及可用于車輛環境(例如，微混合動力車輛)以及其他儲能/耗能應用(例如，電網的儲能)的雙化學成分蓄電池模塊。

更具體地，所述雙化學成分蓄電池模塊可包括使用第一蓄電池化學成分的第一蓄電池以及使用第二蓄電池化學成分的第二蓄電池。所述第一蓄電池和第二蓄電池可以各種并聯結構連接，例如，無源、半無源、開關無源、半有源或有源結構。例如，在無源結構中，所述第一蓄電池和第二蓄電池可與蓄電池模塊的端子直接耦接。為了增加對蓄電池模塊的控制量，在半無源結構內，可在第一蓄電池或第二蓄電池與蓄電池模塊端子之間設置開關。所述開關可斷開/閉合，以選擇性地連接第一蓄電池或第二蓄電池。在開關無源結構內，可在第一蓄電池和第二蓄電池二者與蓄電池模塊端子之間設置開關。因此，開關可使第一蓄電池和第二蓄電池二者能夠被相對獨立控制。在半有源結構內，可在第一蓄電池或第二蓄電池與蓄電池模塊端子之間設置直流-直流變換器。直流-直流變換器可用來選擇性地連接第一蓄電池或第二蓄電池，并使得能夠使用恒壓交流發電機。在有源結構內，可在第一蓄電池和第二蓄電池二者與蓄電池模塊端子之間設置直流-直流變換器。所述直流-直流變換器可使第一蓄電池和第二蓄電池二者能夠被相對獨立控制，并使得能夠使用恒壓交流發電機。