[發明專利]一種基于異質電池架構的儲能方法和系統

有效

• 申請號: 202011373712.X
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112421732B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 湯曦東
• 申請（專利權）人: 杭州智仝科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/48;H01M10/42;B60R16/033
• 代理公司: 浙江杭知橋律師事務所 33256
• 代理人: 陳麗霞

本發明涉及電池技術，公開了一種基于異質電池架構的儲能方法和系統，其包括至少一組第一特性電池、至少一組第二特性電池和控制器(5)；第一特性電池相互串聯構成第一電池組(1)，第二特性電池相互串聯構成第二電池組(2)；第一電池組(1)與第二電池組(2)并聯構成異質電池組，電池組串聯有控制器件(4)；第一電池組(1)與第二電池組(2)均串聯有電阻。通過將兩種不同特性的電池匹配到一致的電壓平臺，兩種特性電池相互之間鉗制電壓，則整個的儲能系統不需要額外的過壓保護，從而設計成本低；并有利于延長特性電池壽命；儲能系統將兩個獨立電池系統合在一起，進一步降低各個電池的使用量，降低成本、節省空間和重量。

技術領域

本發明涉及電池技術，尤其涉及了一種基于異質電池架構的儲能方法和系統。

背景技術

目前動力系統的節能降耗可以通過以下四條路線實現：輕量化，即大幅降低單車整備質；MHEV(Micro Hybrid Electric Vehicle)微混技術(48V系統或12V系統)；HEV重混技術；EV和PHEV技術。MHEV微混技術和HEV重混技術都是在傳統動力架構上采用的技術，相比而言:微混系統具有更快的上裝速度；HEV系統市場有限，面臨微混和PHEV的上夾下攻；智能化所帶來的用電需求，微混系統也能滿足。

目前部分車上安裝的第一代12V微混系統的儲能系統主要是以12V的AGM鉛酸為主，同時為了取得更好的減排效果、用戶體驗、滿足中近期汽車電子化的需求，開始開發第二代微混系統，目前有48V BSG和12V BSG兩條路線。

其中12V的BSG成本低，節能效果偏低(5％-7％)，仍采用AGM鉛酸電池，但電池壽命短，用戶承擔替換成本，；48V成本高，節能效果明顯(10％-15％)，采用一個12V的AGM鉛酸，一個48V鋰電(需要滿足低溫高倍率的要求)，其成本很高，且兩者獨立，通過雙向DC/DC連接。

例如專利名稱為：一種多個電池串聯的微混合動力系統，專利申請號為：CN201310355250.2；申請日為：2013-08-15，一種多個電池串聯的微混合動力系統，屬于微混合(Micro Hybrid)動力系統技術領域。該微混合動力系統至少包括車輛的起停系統中的電機以及用于驅動所述電機和/或回收存儲所述電機發電的電量的電池模塊；電池模塊包括N個依次串聯連接的電池，每個電池并具有適應于車載電子負載系統的相同的額定電壓值，其中，N為大于或等于2的整數，并且設置N使電池模塊的額定電壓值低于人體最大安全電壓值。

例如專利名稱，具有電池和超級電容器的能源裝置和系統；專利申請號：201280023856.X；申請日為：2012-03-16；專利中記載了，一種電池系統，包括外殼，該外殼符合標準形狀系數，諸如國際電池委員會制定的類組。電池和至少一個超級電容器設置在外殼中并且相互連接以在電池端子出提供電能。控制和/或調節電路也可設置在外殼中并與電池和超級電容器相互連接。電池系統可設計成對諸如車輛和其他應用中的現有電池進行改造。標準形狀系數的使用使得能夠幾乎不改變或者不改變用于安放電池系統的物理和電系統。

采用兩套不同的儲能系統，兩個分立儲能系統均需要通過DC/DC變壓器進行連接。

專利名稱為：具有鋰離子和鉛酸電池單元的雙存儲系統和方法；申請號：201380078366.4；申請日：2013-12-16，專利申請中記載了一種電池系統可以包括電氣地串聯的多個電池單元組件。多個電池單元組件中的第一電池單元組件包括第一鋰離子電池單元和第一鉛酸電池單元，所述第一鉛酸電池單元與第一鋰離子電池單元電氣地并聯從而使得第一鉛酸電池單元被配置成抵抗第一鋰離子電池單元的過度充電和過度放電。

利用電壓平臺的特性，通過鉛酸電池保護鋰電電池過度充電和過度放電，只是利用鉛酸電池保護鋰電電池。

現有技術中多個電池組需要以相互獨立的儲能系統集成實現，要求不同特性的電池能夠獨立滿足其啟動需求，儲能系統的設計均含有DC/DC變壓器，且DC/DC變壓器需要雙向工作，整個儲能系統的總體成本高、集成度低、體積大、且節能效率低。