专利名称：一种电动车混合电源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电动车技术领域，具体涉及一种电动车锂离子电池与超级 电容器混合使用的电源。
背景技术：
目前，纯电动汽车不能进入市场的瓶颈，主要是电池不过关。原因是电动 汽车在运行中条件变化无常，如起步、加速、刹车、上坡、下坡等，要求电池 的适应范围广，比功率、比能量、充放电特性等都要求较高，要找一种实用的 电池很难。锂离子电池比能大，是比较好的能用于电动汽车的电池。但锂离子
电池的使用寿命短，不到一年，如果把锂离子电池的使用寿命延长3—5倍， 相应使用成本大大降低，锂离子电池就可以进入电动车市场。造成锂离子电池 使用寿命短的主要原因是频繁的强放电和强充电所致。因为电动汽车起步、上 坡、加速时需要电池提供正常时几倍到十几倍的电流，这对锂离子电池是非常 严重的损坏冲击；如果要进行能量回收，刹车、制动时有高达几百安培的电流， 这对锂离子电池同样是非常严重的损坏冲击。超级电容器虽然具有能强充电、 强放电的特点，瞬间放电能大于1000A以上，同时充电电流也能承受大于 1000A以上，但不能单独作为纯电动汽车电源的蓄电池。 发明内容
本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种将锂离子电池与超 级电容器结合而构成的结构简单、使用寿命长、安全可靠的电动车混合电源。
本实用新型的技术解决方案是 一种电动车混合电源，包括锂离子电池， 超级电容器，其特征是还包括一个由IGBT构成的限流控制电路；该限流控 制电路与锂离子电池联接后，再与超级电容器并联。
本实用新型技术方案中所述的限流控制电路包括由电流分流器、光电耦合 器和可调电位器构成的电流取样电路，由IGBT、触发器及其外围元器件构成 的电流控制电路，其中，电流分流器和IGBT的C、 E极均串接在锂离子电池 正极上。
本实用新型技术方案中所述的锂离子电池包括锂离子电池组。
本实用新型技术方案中所述的超级电容器为串联或并联的超级电容组。 本实用新型由于将锂离子电池和超级电容器这两种不同性能特点的电源
结合在一起，即将由IGBT构成的限流控制电路与普通锂离子电池联接后再与 超级电容器并联，因而，当电动车起步时瞬间等需要大电流输出时，锂离子电 池只能输出额定的电流，该额定电流不能满足电动车起步等的要求，这时超级 电容器瞬时输出大电流满足电动车起步等的要求，弥补锂离子电池的不足，达 到起步等所需的电流；当电动车正常行驶时，由锂离子电池在额定输出电流范 围内正常供电，同时也可对超级电容器进行充电；当电动车下坡、减速、刹车 制动进行能量回收时，超级电容器先接收大电流充电，待电动车正常运行时， 超级电容器再慢慢向锂离子电池充电。本实用新型克服了现有技术的不足，具 有结构简单、使用寿命长、价廉物美和安全可靠的特点，因而达到了本实用新 型目的。本实用新型主要用作纯电动车的混合电源。
图l是本实用新型的电路图。
具体实施方式
如图所示。锂离子电池Fi与限流控制电路图联接后，再与超级电容器F2 并联构成电动车混合电源。限流控制电路由电流取样电路和电流控制电路构 成。电流取样电路由电流分流器A、光电耦合器TLP550和可调电位器构成， 其中，电流分流器八串接在锂离子电池？1正极上。电流控制电路由IGBT、触 发器EXB841、开关三极管BG、 二极管D、电阻R2、 113构成，其中，IGBT 的C、 E极串接在锂离子电池Fi正极上。电流分流器A主要用于检测锂离子电 池Fi的输出电流，由IGBT控制其输出电流在额定输出电流范围之内。可调电 位器&主要用于调节控制锂离子电池F,电流大、小的输出。限流控制电路采 用20V直流供电。
工作过程如下
使用前首先调整可调电阻Rp并锁定使锂离子电池Fi输出电流控制在额 定电流范围内。当电源起动后，如果流经电流分流器A的电流没超过额定电流， 则光电耦合器TLP550的5、 6两脚不导通，这时三极管BG则导通，电流经触 发器EXB841的14脚到15脚，使触发器EXB841正常工作，触发IGBT导通， 这时锂离子电池F,正电源经IGBT的C极到E极向电动车电机供电。如果电
源起动后流经电流分流器A的电流大于额定电流，这时光电耦合器TLP550的 5、 6两脚导通，此时三极管BG截止(即断开)，触发器EXB841的14、 15脚 没有电流通过，则触发器EXB841不工作，IGBT的C、 E两极断开，锂离子 电池组Fi没电流输出，但此时超级电容器组F2立即可输出大电流向电动车电 机供电，有效地保护了铅酸电池放电过程中的强放电。当锂离子电池组Fi电流 降到额定电流以下时，光电耦合器TLP550的5、 6两脚断开，三极管BG导通， IGBT的C、 E两极也导通，锂离子电池组Fi继续向电动车电机供电。
当电动车下坡、减速、刹车制动进行能量回收时，因超级电容器组F2内阻 比锂离子电池F,的内阻小很多，所以超级电容器组F2首先得到80%左右充电 电流，只有一少部分电流经IGBT内部一支二极管向锂离子电池Fi充电，这样 又有效地保护了铅酸电池充电过程中的强充电。
权利要求1、一种电动车混合电源，包括锂离子电池(F1)，超级电容器(F2)，其特征是还包括一个由IGBT构成的限流控制电路；该限流控制电路与锂离子电池(F1)联接后，再与超级电容器(F2)并联。
2、 根据权利要求1所述的一种电动车混合电源，其特征是所述的限流控制电路包括由电流分流器(A)、光电耦合器(TLP)和可调电位器(R》构 成的电流取样电路，由IGBT、触发器(EXB)及其外围元器件(BG、 D、 R2、 R3)构成的电流控制电路，其中，电流分流器(A)和IGBT的C、 E极均串 接在锂离子电池(F》正极上。
3、 根据权利要求1或2所述的一种电动车混合电源，其特征是所述的 锂离子电池(F》包括锂离子电池组。
4、 根据权利要求1或2所述的一种电动车混合电源，其特征是所述的 超级电容器(F2)为串联或并联的超级电容组。
专利摘要本实用新型为一种电动车混合电源，属于电动车技术领域。它主要是解决现有电动车电源要么造价极高，如高能电池，市场不能接受，要么达不到要求，不能使用，如锂离子电池的问题。它的主要特征是包括锂离子电池、超级电容器及一个由IGBT构成的限流控制电路；该限流控制电路与锂离子电池联接后，再与超级电容器并联。当电动车起步时瞬间等需要大电流输出时，由超级电容器瞬时输出大电流；当电动车正常行驶时，由锂离子电池正常供电，同时也可对超级电容器进行充电；当能量回收时，超级电容器先接收大电流充电，待电动车正常运行时，超级电容器再慢慢向锂离子电池充电。本实用新型主要用作纯电动车的混合电源。
文档编号B60L11/18GK201065076SQ20072008565
公开日2008年5月28日 申请日期2007年6月30日 优先权日2007年6月30日
发明者王小根, 王怀成 申请人:王怀成