[实用新型]一种基于超级电容和动力电池的双电源供电系统

说明书

本实用新型公开了一种基于超级电容和动力电池的双电源供电系统，为机械设备提供工作电源，该系统包括动力电池和超级电容，动力电池和超级电容受设备动力系统调度输出或回收能量，动力电池的电压输出端连接电压转换器的输入端，动力电池的输出电压通过电压转换器进行电压转换后输出设备所需的供电电压，电压转换器的电压输出端电连接机械设备的电机控制器，电机控制器上电后驱动机械设备工作；超级电容电连接电机控制器，在机械设备用电量增加时作为辅助电源为设备补偿能量。本实用新型以双电源供电方式为设备供电，增加了电池的续航能力，同时利用超级电容具备的惯性能量回收特性，可实现对输出能量的高效回收，提高了能源的利用率。

技术领域

本实用新型涉及一种供电系统，具体涉及一种基于超级电容和动力电池的双电源供电系统。

背景技术

随着国家对污染物排放要求越来越高，各个行业领域的燃油设备开始逐步被电动设备取代。通常这些电动的机械设备采用单一的动力电池或由多个动力电池组成的电池组作为唯一供电电源。图2示出了传统的纯电池组的供电原理图。如图2所示，纯电池组的工作原理是，充电桩通过充电口1为电池组2充电，电池组2为电动机械设备提供工作电压，高压接线盒BDU3(Battery Disconnect Unit)作为充放电保护设备为电池组2充放电提供安全保护。但当电动机械设备在短时间内耗电量大幅增加时，纯电池组过度放电会严重影响电池的续航能力和使用寿命。而且在机械设备处于滑行、制动、势能下降等需要回收能量的工况时，采用纯电池结构的设备动力系统回收电能率一般仅为30％左右，能量损失严重。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于超级电容和动力电池的双电源供电系统，应用在电动机械设备中以双电源形式为设备供电。本实用新型能够增加电池的续航能力，而且在设备用电量增加时，通过调用超级电容作为辅助电源为设备用电进行功率补偿，可避免动力电池过度放电，有利于提高动力电池的使用寿命。

另外，本实用新型提供的双电源供电系统，在机械设备处于制动、滑行或势能下降等需要回收能量的工况时，设备动力系统能够高效地将输出的电能回收，提高能源的利用率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种基于超级电容和动力电池的双电源供电系统，包括作为动力源的动力电池和超级电容，所述动力电池和所述超级电容受机械设备的动力系统调度输出或回收能量，

所述动力电池的电压输出端连接电压转换器的输入端，所述动力电池的输出电压通过所述电压转换器进行电压转换后输出设备所需的供电电压，所述电压转换器的电压输出端电连接所述机械设备的电机控制器，所述电机控制器上电后驱动所述机械设备工作；

所述超级电容电连接所述电机控制器，所述超级电容在所述机械设备用电量增加时作为辅助电源为所述机械设备补偿能量。

作为本实用新型的一种优选方案，所述电压转换器为DC/DC转换器或DC/AC转换器。

作为本实用新型的一种优选方案，所述动力电池包括单个动力电池或多个所述动力电池组成的动力电池组。

作为本实用新型的一种优选方案，所述动力电池包括铅酸蓄电池或磷酸铁锂蓄电池。

作为本实用新型的一种优选方案，所述超级电容为双电层电容或法拉第准电容。

作为本实用新型的一种优选方案，所述动力电池与所述超级电容以并联方式连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述动力电池与所述电压转换器之间电连接有一电池充放电安全保护设备。

作为本实用新型的一种优选方案，所述超级电容和所述电机控制器之间电连接有一电池充放电安全保护设备。

作为本实用新型的一种优选方案，所述电池充放电安全保护设备为高压接线盒BDU。