一种超级电容与蓄电池混合储能及供电充电方法与流程

文档序号:12131804阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种超级电容与蓄电池混合储能,其特征在于混合储能主要由供电回路和充电回路构成,包括储能单元、电源变换单元、控制管理单元,还包括充电靴(11)、负载(5)以及若干常开、常闭触点、二极管、熔断器和连接导线;

供电回路包括混合供电回路(S1)、超级电容单独供电回路(S3)和蓄电池单独供电回路(S2),三种供电回路可在控制管理单元作用下进行切换;

充电回路包括混合充电回路(C1)、超级电容单独充电回路(C2)和蓄电池单独充电回路(C3),三种充电回路可在控制管理单元的作用下进行切换;

储能单元包括蓄电池(1)和超级电容器(3),超级电容(3)在正极串联常闭触点K4后通过第一DC/DC(2)与蓄电池(1)并联连接。

2.根据权利要求1所述的超级电容与蓄电池混合储能,其特征在于所述蓄电池(1)与超级电容(3)组成的混合供电回路,包括第一DC/DC(2)变换器,与其输入端通过常闭触点K4相连接的超级电容(3)及与其输出端相连接的蓄电池(1),还包括蓄电池(1)正极端依次连接的二极管D1、常闭触点K2、熔断器F、第二DC/DC(4)的正极输入端,蓄电池(1)的负极与第二DC/DC输入端负极连接;

所述负载(5)按标注极性与第二DC/DC的输出端连接。

3.根据权利要求1或2所述的超级电容与蓄电池混合储能,其特征在于所述控制管理单元由能量管理系统(8)以及与其通过CAN总线、485总线、232串行接口或I/O相连接的电池管理系统(7)、电容管理系统(6)、整车控制系统(10)、充电机(9)所构成;

所述电源变换单元包括第一DC/DC变换器(2)和第二DC\DC变换器(4)。

4.一种超级电容与蓄电池混合储能的供电充电方法,其特征在于,所述方法包括充电方法和供电方法;其中:

充电方法:

步骤1:电池管理系统7或电容管理系统6触发充电请求信号,或者直接满足步骤3;

步骤2:能量管理系统8告知整车管理系统10,整车控制系统10向使用该方法的移动设备下发移动到充电位的命令;

步骤3:使用该方法的移动设备到达充电位;

步骤4:充电机输出端与取电靴11对接成功,能量管理系统8根据电池管理系统7、电容管理系统6给出的电池和电容状态信息,做出充电模式判断,如果能量管理系统8控制触点K3、K5、K4闭合,K1、K2断开,则形成混合充电回路C1;如果能量管理系统8控制触点K3、K5闭合,K1、K2、K4断开,则形成超级电容单独充电回路C2;如果能量管理系统8控制触点K1闭合,K2、K3、K5断开,则形成蓄电池单独充电回路C3;

供电方法:能量管理系统8根据电池管理系统7、电容管理系统6给出的信息,做出供电模式判断;如果能量管理系统8控制触点K2、K4闭合,触点K1、K3、K5断开,则构成混合供电回路S1;如果能量管理系统8控制触点K2、K3、K5闭合,触点K1、K4断开,则构成超级电容单独供电回路S2;如果能量管理系统8控制触点K2闭合,触点K1、K3、K4、K5断开,则构成蓄电池单独供电回路S3。

5.根据权利要求4所述的一种超级电容与蓄电池混合储能的供电充电方法方法,其特征在于,所述蓄电池(1)单独供电回路,包括蓄电池(1),以及与其正极端依次串联连接的二极管D1、常闭触点K2、熔断器F、第二DC/DC(4)的正极输入端,其中第二DC/DC(4)的输入端负极与蓄电池(1)的负极相连构成蓄电池(1)单独供电回路;所述负载(5)按极性与第二DC/DC的输出端连接。

6.根据权利要求4所述的一种超级电容与蓄电池混合储能的供电充电方法,其特征在于,所述超级电容(3)单独供电回路,包括其正极端依次串联连接的常闭触点K3、常闭触点K2、熔断器F、第二DC/DC(4)的正极输入端;其负极端依次串联连接常开触点K5、第二DC/DC(4)的负极输入端,共同构成超级电容(3)的单独供电回路;所述负载(5)按极性与第二DC/DC的输出端连接。

7.根据权利要求4所述的一种超级电容与蓄电池混合储能的供电充电方法,其特征在于,所述混合充电回路(C1)包括充电靴(11),分别与充电靴(11)正负极串联的常闭触点K3、K5,正负极分别与常闭触点K3、K5的另一端连接的超级电容(3),还包括与超级电容(3)通过常闭触点K4、第一DC/DC变换器(2)相并联的蓄电池(1);所述超级电容充电回路(C2)由充电靴(11)并经正负极分别串联常闭触点K3、K5后与超级电容(3)的正负极连接构成;所述蓄电池充电回路(C3)由充电靴(11)并在正极串联常闭触点K3后与蓄电池正负极连接构成。

8.根据权利要求4所述的一种超级电容与蓄电池混合储能的供电充电方法,其特征在于,所述压第二DC/DC(4)为宽电压输入、输出电压和功率可调的双向DC/DC变换器,在负载(5)制动时,超级电容单独供电回路(S2)自动转换为能量回馈电路,并将制动能量回馈到超级电容(3)。

9.根据权利要求4所述的一种超级电容与蓄电池混合储能的供电充电方法,其特征在于,所述蓄电池(1)包括但不限于铅酸电池及锂电池。

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