[发明专利]用于组合能源系统中过充电保护和充电平衡的系统和方法

权利要求书

1.一种用于车辆的能源系统，包括：

电池，该电池包括多个电芯，所述多个电芯彼此串联连接并且构造成耦合到车辆的交流发电机；以及

一个或多个超级电容器，彼此串联连接并且被构造成耦合到车辆的启动部件，其中所述电池和所述一个或多个超级电容器被以并联布置的方式相互耦合，其中电池电芯的组合电压与一个或多个超级电容器的组合电压大体匹配。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，电池电芯的组合电压和超级电容器的组合电压在大约36V和大约60V之间。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，电池电芯的组合电压和超级电容器的组合电压为大约48V。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池包括铅酸电池。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池包括镍氢电池。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池包括镍锌电池。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电池包括锂离子电池。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述超级电容器包括双层电容器。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述超级电容器包括混合电容器，该混合电容器具有碳基锂离子相互作用负极材料或Li₄Ti₅O₁₂基负极材料。

10.根据权利要求1所述的系统，包括控制系统，该控制系统构造成监测所述电池和所述一个或多个超级电容器的操作，并控制电荷从所述电池流到所述一个或多个超级电容器。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述控制系统包括耦合到所述电池的第一管理控制电路和耦合到所述一个或多个超级电容器的第二管理控制电路。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述超级电容器中的每个具有大约1.9V的平均电压和在大约1.0V至2.8V范围内的实际电压。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车辆是内燃车辆、混合动力车辆、微混合动力车辆、启停车辆或电动车辆之一。

14.一种用于车辆的能源系统，包括：

电池，该电池具有彼此串联连接的多个电芯；以及

多个超级电容器，所述多个超级电容器彼此串联连接，其中电池电芯的组合电压以及一个或多个超级电容器的组合电压在大约36V和大约60V之间的范围内。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述电池被构造成耦合到车辆的交流发电机，所述多个超级电容器被构造成耦合到车辆的启动部件。

16.根据权利要求14所述的系统，其中，所述电池包括铅酸电池、镍氢电池、镍锌电池或锂离子电池。

17.根据权利要求14所述的系统，其中，所述车辆是内燃车辆、混合动力车辆、微混合动力车辆、启停车辆或电动车辆之一。

18.根据权利要求14所述的系统，包括电池管理控制电路，该电池管理控制电路构造成监测多个电池电芯中的每一个，并控制电荷从电池流到一个或多个超级电容器。

19.根据权利要求14所述的系统，包括超级电容器管理控制电路，该超级电容器管理控制电路构造成监测每个超级电容器，并控制来自所述电池的电流流动，从而通过引导电流从所述电池流到每个超级电容器来平衡所述多个超级电容器之间的充电。

20.根据权利要求14所述的系统，其中，所述超级电容器中的每个具有大约1.9V的平均电压和在大约1.0V至2.8V范围内的实际电压。

21.一种用于车辆的能源系统，包括：

电池，该电池包括多个电芯，所述多个电芯彼此串联连接并且构造成耦合到车辆的交流发电机；以及

一个或多个超级电容器，彼此串联连接并且构造成耦合到车辆的启动部件，其中所述电池和所述一个或多个超级电容器以并联布置的方式相互耦合，其中电池电芯的组合电压以及一个或多个超级电容器的组合电压为大约48V。

22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述电池包括铅酸电池，该铅酸电池包括24个串联连接的电芯。