[实用新型]可实现能量回收的超级电容器复合电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可实现能量回收的超级电容器复合电源，属于一种复合电源，具体涉及一种应用于汽车启停系统并可实现能量回收的超级电容器复合电源。

背景技术

启停系统就是可以在汽车等待信号灯或者堵车时，自动关闭发动机；当要继续行驶时，只要踩下离合器踏板或是松开制动踏板，发动机立即重新启动。通过这种自动调节，达到减少汽车怠速工况下所产生的燃油消耗和尾气排放。相关研究显示，根据驾驶环境和系统的设计不同，仅靠启停系统能让车辆的油耗下降3%~10%，而减排效果可达10%~20%。更为最重要的是，启停系统是在尽量不改变传统汽车结构、较低成本（按其复杂程度大约为500~3500元）的条件下，最简便易行的节油减排方案。

另外，汽车驾驶员在释放油门踏板或刹车使车辆减速时，将产生多余的能量。具有再生制动能量回收系统的汽车，可以将多余的能量进行回收。在发电机控制单元的调节和控制下，将多余的能量以电能的形式对电池系统进行充电，从而提高燃油经济性。

带有能量回收的启停系统对蓄电池的充电接收能力、充放电效率、电池寿命、大电流放电等能力要求高。目前全球这一领域以采用AGM铅酸蓄电池为主。虽然铅酸蓄电池技术工艺已经十分成熟，具有容量大、安全性好、成本低、可回收等特点，但铅酸蓄电池的大电流充电性能差，并且铅酸蓄电池存在大电流充放电时寿命短的问题，这些都制约了该技术的推广，尤其是带能量回收的启停技术。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于汽车启停系统并可实现能量回收的超级电容器复合电源，其能解决蓄电池在汽车频繁启动过程中大电流放电导致的寿命短的问题，并实现汽车制动时的能量回收。

本实用新型的技术方案是这样实现的：应用于汽车启停系统并可实现能量回收的超级电容器复合电源，其中超级电容器模块的负极端与铅酸蓄电池的负极端相连组成复合电源的负极端，超级电容器模块的正极端为复合电源的正极端，其特征在于：超级电容器模块的正极端和铅酸蓄电池的正极端之间并联放电限流单元和充电限流单元，放电限流单元和充电限流单元均由二极管和限流器串联组成，放电限流单元的放电限流单元限流器和充电限流单元的充电限流单元二极管与铅酸蓄电池的正极端连接，放电限流单元的放电限流单元二极管和充电限流单元的充电限流单元限流器与超级电容器模块的正极端连接。

本实用新型的积极效果是其超级电容器模块自身内阻较小，具有高功率充放电能力，采用两套并联的限流单元，可以改变充放电的电流通路，并在汽车启动时限制蓄电池的最大放电电流，在能量回收时限制对蓄电池的最大充电电流，能有效地地保护蓄电池，延长其使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图。

图2为本实用新型在汽车启动时电流示意图。

图3为本实用新型在汽车制动能量回收时的电流示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：如图1所示，应用于汽车启停系统并可实现能量回收的超级电容器复合电源，其中超级电容器模块1的负极端与铅酸蓄电池2的负极端相连组成复合电源的负极端，超级电容器模块1的正极端为复合电源的正极端，其特征在于：超级电容器模块1的正极端和铅酸蓄电池2的正极端之间并联放电限流单元3和充电限流单元4，放电限流单元3和充电限流单元4均由二极管和限流器串联组成，放电限流单元3的放电限流单元限流器6和充电限流单元4的充电限流单元二极管7与铅酸蓄电池2的正极端连接，放电限流单元3的放电限流单元二极管5和充电限流单元4的充电限流单元限流器8与超级电容器模块1的正极端连接。

如图2所示，汽车启动需要复合电源大电流放电时，超级电容器模块1提供大电流，同时铅酸蓄电池2经放电限流单元3对外供应电流，放电限流单元3限制铅酸蓄电池2的最大放电电流，以防止铅酸蓄电池2大电流放电造成性能降低和寿命缩短。

如图3所示，汽车制动能量回收需要对复合电源大电流充电时，大电流对超级电容器模块1充电，同时电流经充电限流单元4对铅酸蓄电池2充电，充电限流单元4限制铅酸蓄电池2的最大充电电流，以防止铅酸蓄电池2大电流充电造成性能降低和寿命缩短。