[实用新型]一种新型柴油机启动复合电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学电源技术领域，具体是一种新型柴油机启动复合电源。

背景技术

铅酸蓄电池作为一种储能电池广泛应用在各个领域，铅酸蓄电池技术成熟，价格低廉，安全性高，但是其比能量和比功率相对较低，而锂电池，镍电池和超级电容器则具有很高的比能量，比功率和循环使用寿命，然而此种高性能电池成本高价格昂贵。

因此如CN101841175B提供了复合电源系统，主要有铅酸蓄电池电池和具有高功率特性的电池组组成，其中的高功率特性电池为锂电池，镍氢电池以及电化学电容器。复合电源的组合方式是高功率特性的电池进行连接后再与蓄电池进行连接，具体的操作方案是高功率电池通过直接或者间接接触的方式布置在铅酸蓄电池的周围，达到快速热交换，使得温度分布一致，达到保持电池性能一致的目的。该发明主要是为了促进用于电动车动力电源以及备用电源系统的电池的性能稳定和延长蓄电池使用寿命。作为动力电源，必须要求蓄电池部分以及高功率特性电池部分包括锂电池，镍氢电池，尤其是电化学电容器都具有很高的储能能力。

专利CN102544644B中，对上述CN101841175B专利进行了进一步的优化，提供的复合电源中使用铅酸蓄电池以及具有高功率特性的锂电池，并且在组合方式上也发生了变化，首先将铅酸蓄电池单体与锂离子电池单体并联，再根据负载确定各自容量，必要时再通过串联组成复合电源系统。该发明中，仍然是将此复合电源作为动力电源系统，并且对高功率特性的电池限定为锂电池。

专利CN102501776B也提出了一种用于纯电动汽车的复合电源管理预测控制系统，在这个系统中，动力系统主要有高比能量的动力蓄电池组和高比功率的超级电容两部分。其中超级电容部分属于辅助电源，动力蓄电池属于主电源，在电动汽车的启动过程中，两个电源分别分担电流，刹车过程中分别充电储能，并且通过能量控制策略调节蓄电池和电容之间的充放电比例。该发明中仍然是将复合电源作为动力电源，并且通过两者结合，第一是提高了电动汽车动力性能，第二是延长了蓄电池使用寿命。

专利CN103072492B则是对上述CN102501776B专利进行了进一步的细化，其差别在于启动瞬间先由蓄电池组给超级电容充电达到额定电压然后由超级电容发出大电流带动驱动电机从而驱动纯电动客车起步，当纯电动客车进入平稳行驶阶段后由蓄电池组提供能量。在减速停车阶段，停止蓄电池供电，并且切换到发电状态，将车子部分动能转为电能储存到超级电容器中，同时电源控制器也会实时调整，让电容保持期望电压。该发明的复合电源仍然是作为动力电源，要求蓄电池以及超级电容部分都需要很强的储能能力，同时在大电流充放电阶段主要让电容承担，提高了能量利用率以及增强能量存储效率。

专利CN103072488B也提供了一种用于新能源汽车的复合动力电源系统，由于动力电源电压降低到启动电机电压下限时无法带动电机，因此实际上来讲，超级电容没有得到充足利用，因此该发明采用了蓄电池和超级电容串联的方案，降低了电源系统的成本，增强了系统的安全性。

专利CN102658802B则是提供了汽车的怠速启停系统以及复合电源，该专利则是将CN103072492B和CN102501776B专利在纯电动车上的应用扩展到了汽车上。由超级电容向驱动电机提供大电流完成汽车启动，当汽车正常运转时，启动电机处于发电机工作模式，启动电机将引擎产生的部分能量变成电能输送给蓄电池，当汽车处于怠速状态时，将停止制动产生的能量转变成电能输送给超级电容，当汽车处于停止状态时，通过蓄电池给超级电容充电，以使得超级电容在汽车启动时提供大电流。该发明降低了汽车引擎的排放，提高了燃油的经济性。此发明中超级电容的起到的主要作用就是对能量的储存和释放。

在以上专利中用于动力系统的复合电源，不论是蓄电池部分还是超级电容器部分都需要很大的储能能力。对于有机系超级电容器来说，巨大的容量需要很高的电容成本，并且还需要昂贵的电源管理系统（BMS）来保证单体电容的电压和一致性。因此此种复合电源也仅仅限于昂贵电动汽车的动力电源系统。