[发明专利]一种超大功率热电池稳压电源系统

说明书

本发明公开了一种超大功率热电池稳压电源系统，由大功率热电池、高比能量电池、主超级电容器组合、备超级电容器组合、电源转换模块、电源管理模块、输出端、开关、反馈信号线和控制信号线组成，所述主超级电容器组合、备超级电容器组合前端分别与高比能量电池并联，后端与电源转换模块连接，电源转换模块和大功率热电池并联后通过输出端输出；主超级电容器组合、备超级电容器组合与高比能量电池和电源转换模块之间均设有开关。将大功率热电池、高比能量电池、超大比功率超级电容器电源的优势利用，将高比能量锂离子电池转换为超大比功率电能，从而满足设备大功率输出和短时间持续超高比功率放电的用电需求，且具有设备简单，成本低。

技术领域

本发明属于电压输出系统技术领域，尤其涉及一种超大功率热电池稳压电源系统。

背景技术

热电池是一种热激活贮备电池，在常温下贮存时电解质为不导电的固体，使用时用电发火头或撞针机构引燃其内部的加热药剂，使电解质熔融成为离子导体而被激活的一种储备电池，贮存时间理论上是无限的，实际可测值达17年以上。由于它输出功率大，内阻小、使用温度范围宽、贮存时间长、激活迅速可靠、不需要维护，故而其已发展成为现代化武器的理想电源。

随着国防工业的快速发展，对储能设备提出了越来越高的用电要求，除了长时间大功率输出外，还要求热电池能够间隙性提供短时间的超大比功率(20KW/kg以上)放电。而目前应用的热电池，锌银电池等大功率输出电池只能达到10KW/kg的高比功率放电能力。当进一步超大比功率放电时，由于电池内部极化内阻增大，工作电压急剧下降，无法满足用电设备的使用要求。而相对大功率热电池而言，超级电容器具有超大比功率的放电特性，目前国外已实现200KW/kg以上的高比功率放电，国内超级电容器技术相对缓慢，但也具有30KW/kg的高比功率放电能力，已可以满足当前设备迫切的超高比功率使用要求。但超级电容器放电后需要充电才能继续放电，且无法承受热电池高电压反灌，因此限制了超级电容器在频繁高比功率放电设备的使用。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种超大功率热电池稳压电源系统。

为了能够达到上述所述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超大功率热电池稳压电源系统，所述超大功率稳压电源系统由大功率热电池、高比能量电池、主超级电容器组合、备超级电容器组合、电源转换模块、电源管理模块、输出端、开关、反馈信号线和控制信号线组成，所述主超级电容器组合、备超级电容器组合前端分别与高比能量电池并联，后端与电源转换模块连接，电源转换模块和大功率热电池并联后通过输出端输出；

主超级电容器组合、备超级电容器组合与高比能量电池和电源转换模块之间均设有开关；

所述电源管理模块一端通过控制信号线与开关连接，另一端通过反馈信号线和输出端连接。

进一步地，所述超大功率稳压电源系统有一对或一对以上主超级电容器组合、备超级电容器组合。

进一步地，所述主超级电容器组合或备超级电容器组合均含有两个或两个以上并联连接的超高比功率超级电容器。

进一步地，所述高比能量电池为高比能量锂离子电池、氟化碳电池、锂硫酰氯电池中的一种或一种以上。

进一步地，所述电源转换模块前端设置有通断开关。

进一步地，所述主超级电容器组合、备超级电容器组合的前端设置有通断开关。

进一步地，所述电源管理模块为DC-DC二次电源转换模块，电源转换模块设有汇流排，各个超高比功率超级电容器分别与DC-DC二次电源转换模块汇流排串联。

进一步地，所述开关为电磁继电器开关或固体继电器开关。

进一步地，所述电源管理模块内部设置有行程开关，行程开关通过控制信号线分别与开关连接；行程开关切换时间为1s～30min。