一种基于铅蓄-铝空气电池串联的电动汽车电池系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电动车车载动力电池技术领域，具体为一种基于铅蓄-铝空气电池串联的电动汽车电池系统。
【背景技术】
[0002]目前，全球不可再生能源逐渐枯竭，环境污染问题日趋严峻，“更安全、更节能、更环保”成为当今世界汽车工业发展的主要技术方向。传统燃油汽车能源消耗需求量大，排放物已对环境造成严重影响。而纯电动汽车所具备的高效节能、几乎零排放、低噪声等特点较好地符合了汽车技术的发展方向，是缓解能源和环境问题的有效途径之一，受到世界各国的广泛重视。但电动汽车的出现并未完全解决困扰传统能源汽车的难题，续驶里程有限、充电配套基础设施不完善、动力电池成本高昂等都严重制约着其快速发展。
[0003]铝空气燃料电池以空气中的氧作为正极的活性物质，铝合金作为负极活性物质，氧通过气体扩散电极到达电化学反应界面，与铝发生反应，放出电能。其具有高能量密度、高功率密度、可大电流持续供电、产物对环境无毒无污染等优点；同时，电池反应所需原材料储量丰富，价格低廉，反应生成物可再生利用，电池储存寿命长。作为一种理想的清洁能源电池，目前世界先进的汽车企业已致力于电动车车载大功率用铝空气电池的研宄。
[0004]但是，铝空气燃料电池单体的电压通常很低，一般在1.6V左右，在一定的负载下，电池单体的输出电压通常只有1.2V，若要达到驱动电动汽车所需的电压和功率要求，必须将多个电池单体进行串联以提高电压，再通过适当的并联方式使输出电流达到功率要求。目前，铝空气燃料电池反应堆一般采用传统的双极板式的堆叠结构，但是电堆的体积与输出电压、功率成正比例关系，这在很大程度上遏制了车用大功率铝空气燃料电池的使用。
[0005]电动汽车节能环保，但续驶里程有限、成本较高；铝空气燃料电池比功率和比能量高、可大电流持续供电，但电池反应堆输出电压低、体积较大；如何既能满足环保要求又能拥有经济的、足够的续驶里程成为人们对电动汽车共同关心的话题。充分利用铝空气燃料电池反应堆所具备的上述特性，将其与传统的纯电动汽车有效结合起来，设计一个以蓄电池-铝空气燃料电池串联式的动力电池系统。工作时，利用铝空气燃料电池大电流、低电压、可持续长时间稳定供电的特性，为纯电动汽车车载动力蓄电池进行在线式电能补充。可有效利用两者的优势，以达到提高电动汽车续驶里程、降低使用成本的目的，同时对环境几乎零排放、零污染。
【实用新型内容】
[0006]针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够使汽车快速在线充电，提供电动汽车续航里程，并且节能环保，成本低廉的基于铅蓄-铝空气电池串联的电动汽车电池系统。技术方案如下:
[0007]一种基于铅蓄-铝空气电池串联的电动汽车电池系统，包括铝空气电池、充电系统和铅蓄电池组；所述铝空气电池与第一二极管串联后连接在正负电压总线之间，第一二极管的正极连接铝空气电池的正极；所述充电系统包括逆变模块和第一充电器，逆变模块输入端连接到正负电压总线之间，输出端通过第一充电器连接到所述铅蓄电池组。
[0008]进一步的，还包括密封双极性铅蓄电池，所述密封双极性铅蓄电池与第二二极管串联后连接在正负电压总线之间，第二二极管的负极连接密封双极性铅蓄电池的正极；所述铝空气电池内还设置有发电控制系统，所述发电控制系统包括开关控制电路和反应控制电路，所述开关控制电路连接所述逆变模块的输出端，所述反应控制电路连接到所述密封双极性铅蓄电池的两极。
[0009]更进一步的，所述开关控制电路包括失电延时继电器和继电器线圈，所述失电延时继电器和继电器线圈并联后与第四空气开关串联，还包括与失电延时继电器串联的第三继电器动合触点，以及与继电器线圈串联的转换开关；所述反应控制电路包括并联连接的第一冷却风机、第二冷却风机、供液泵和干燥风机，还包括与第一冷却风机和第二冷却风机串联的第二继电器动合触点、与供液泵串联的第一继电器动合触点，以及与干燥风机串联的失电延时继电器触点和继电器动断触点。
[0010]更进一步的，所述充电系统还包括第二充电器，所述第二充电器的输入端连接到所述逆变模块的输出端，第二充电器的输出端连接到所述密封双极性铅蓄电池的两极。
[0011]更进一步的，所述铝空气电池的正负极之间还连接有指示灯。
[0012]本实用新型的有益效果是:本实用新型将铅蓄电池和铝空气电池串联构成动力电池系统，有效的克服了传统电动汽车比能量低，难于快速充电，自放效率高，寿命短的问题，提高了电动汽车续驶里程；降低了使用成本；节约能源，几乎零排放、零污染，符合低碳环保的思想；铝板原料丰富，价格低廉，廉价易得，换一次铝板可持续放电100个小时以上，且置换方便。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型电路原理示意图。
[0014]图2为本实用新型开关控制电路不意图。
[0015]图3为本实用新型反应控制电路示意图。
[0016]图中:1-第一二极管；2_指示灯；3_密封双极性铅蓄电池；4_第二二极管；5-第一空气开关；6_逆变模块；7_第一充电器；8_铅蓄电池组；9_第二空气开关；10_第三空气开关；11-第二充电器；12-第一冷却风机；13-第二冷却风机；14-铝空气电池；15_供液泵；16_干燥风机；17-失电延时继电器触点；18-继电器动断触点；19-第一继电器动合触点；20_第二继电器动合触点；21_转换开关；22_第三继电器动合触点；23_第四空气开关；24-失电延时继电器；25_继电器线圈。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明:如图1所示，一种基于铅蓄-铝空气电池串联的电动汽车电池系统，包括铝空气电池14、充电系统和铅蓄电池组8 ;所述铝空气电池14与第一二极管I串联后连接在正负电压总线之间，第一二极管I的正极连接铝空气电池14的正极；所述充电系统包括逆变模块6和第一充电器7，逆变模块6输入端连接到正负电压总线之间，输出端通过第一充电器7连接到所述铅蓄电池组8。
[0018]铝空气电池14内有十个单体串联，每个1.2V，可输出12V的直流电压。按下开关，反应堆开始发电，铝空气电池14输出12V电压。铝空气电池14的正负极之间可连接指示灯2，由指示灯2判断是否为稳定输出12V电压，输出电流经第