[发明专利]复合式电源系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种复合式电源系统及控制方法，包括相互固定在一起的至少一个锂电池模块、至少一个低温燃料电池模块及至少一个燃料模块，所述的锂电池模块、低温燃料电池模块及燃料模块均与电池管理单元电连接；所述的燃料模块与所述的低温燃料电池模块电连接；所述的低温燃料电池模块与所述的锂电池模块电连接；所述的锂电池模块与所述的燃料模块电连接；所述的燃料模块为所述的低温燃料电池模块提供燃料，所述的低温燃料电池模块为所述的锂电池模块供电。该电源系统结构紧凑、占用面积较小。通过复合式电源系统的控制方法使得复合式电源系统安全性能较高、供电较稳定，从而可提高电源系统的性能。

技术领域

本发明涉及复合式电池技术领域，更确切地说涉及一种复合式电源系统及其控制方法。

背景技术

人类对新能源的广泛应用，导致了二次电池市场的急速扩大。当前新能源体系中对二次电池的要求无处不在。无论是电动汽车、风能、太阳能并网还是电网调峰，都急需一种廉价、可靠、安全和寿命长的二次电池。目前所发展的二次电池主要集中在锂离子电池，高温钠硫电池、钠镍氯电池和钒液流电池。这些电池都具有各自的优点，比如锂离子电池和高温钠硫电池寿命长以及能量密度高，钒液流电池更是理论上具备无限的寿命等。但无论哪种电池，都无法同时满足廉价、可靠、安全和寿命长的要求。

目前市场上一般采用蓄电池或者超级电容作为辅助储能装置，与燃料电池共同构成多能源混合驱动系统，但是蓄电池和燃料电池都是独立的个体，使得体积较大，占用面积较大。此外，目前的复合式电源系统一般都是锂电池启动燃料电池发电，由燃料电池直接向负载供电。但由于燃料电池输出响应惯性较大，频繁地输出电流波动将缩短燃料电池的寿命，此外温度对燃料电池性能的影响很大，最佳温度在60-80°，需要加热恒温设计；因此现在的市面上的燃料电池系统都需要额外附加一个锂电池或者超级电容器模块，以应对功率波动和燃料电池开机（加热、恒温、燃料供应、流量计等附加配件的启动）。而锂电池存在一定的自放电现象，它在存放的过程中电量逐渐减少，闲置时间长了可能会出现无法启动燃料电池的现象，从而影响电源系统的使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种复合式电源系统，该电源系统结构紧凑、占用面积较小。

本发明的技术解决方案是，提供一种复合式电源系统，包括相互固定在一起的至少一个锂电池模块、至少一个低温燃料电池模块及至少一个燃料模块，所述的锂电池模块、低温燃料电池模块及燃料模块均与电池管理单元电连接；所述的燃料模块与所述的低温燃料电池模块电连接；所述的低温燃料电池模块与所述的锂电池模块电连接；所述的锂电池模块与所述的燃料模块电连接；所述的燃料模块为所述的低温燃料电池模块提供燃料，所述的低温燃料电池模块为所述的锂电池模块供电。

采用以上结构后，本发明的复合式电源系统，与现有技术相比，具有以下优点：

由于本发明的复合式电源系统的锂电池模块、低温燃料电池模块及燃料模块固定在一起形成一个整体，结构较紧凑，占用面积较小。

作为改进，所述的锂电池模块设有多个，多个锂电池模块拼装在一起且相邻的两个锂电池模块相互串联或者并联。采用此种结构后，设计较合理。

作为改进，所述的锂电池模块包括锂电池框架及锂电池，所述的锂电池设于所述的锂电池框架内，所述的锂电池的外侧设有第一散热片。采用此种结构后，所述的锂电池模块结构简单且紧凑，组装方便，第一散热片对锂电池散热。

作为改进，所述的第一散热片为石墨烯散热片。采用此种结构后，所述的石墨烯散热片具有弹性，对锂电池模块具有减振作用。

作为改进，相邻的两个锂电池模块的锂电池框架之间通过凸起和凹槽的结构相互配合拼装在一起。采用此种结构后，锂电池框架之间组装结构简单，组装较方便。

作为改进，所述的低温燃料电池模块与所述的锂电池模块拼装在一起。采用此种结构后，低温燃料电池模块与锂电池模块之间组装较紧凑。