CN101826644A - 一种长寿命铅酸蓄电池系统和使用方法 - Google Patents

一种长寿命铅酸蓄电池系统和使用方法 Download PDF

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夏保佳
谢晓华
娄豫皖
张建
张华辉
颜建
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Abstract

本发明提供了一种长寿命铅酸蓄电池系统和使用方法。所述的长寿命铅酸蓄电池系统包括铅酸蓄电池组A和具有准电容特性的高功率电池组B。根据外接负载所需的工作电压和电流，将不同数量或特性的A与B通过一定的电路(含控制)组成长寿命铅酸蓄电池系统。本发明提供的长寿命铅酸蓄电池系统既能充分发挥B的功率与寿命优势，又能充分发挥A的价格与安全优势，从而有效提高A的功率特性与使用寿命。

Description

一种长寿命铅酸蓄电池系统和使用方法
技术领域
本发明涉及蓄电池，特别涉及一种长寿命铅酸蓄电池系统，该系统由铅酸蓄电池组与具有准电容特性的动力电池组组成。
背景技术
随着电动汽车、电动自行车、电信基站、UPS备用电源等市场的不断发展，对其作为供电电源的电池性能的要求也越来越高，不但要求电池的适应范围广，而且要求电池要具有高比能量、高比功率、使用寿命长和价格低廉等特性，因此单一电池难以满足要求。
铅酸蓄电池性能稳定，安全可靠，价格低，但是重量比特性与功率比特性差；而具有高比能量和高比功率特性具有准电容特性的动力电池则存在价格贵和安全性差的缺点。
CN100495859C发明专利提出一种由铅酸蓄电池与超级电容器并联组成的电动车混合电源，利用超级电容器的高功率特性来瞬时输出或接收能量回馈时的大电流，从而缓解铅酸蓄电池的过充和过放，提高体系的功率特性，延长铅酸蓄电池的使用寿命。但是超级电容器的缺点也很明显：第一，放电电压呈斜线下降，电压不稳定；第二，无机体系电化学电容器的自放电率很大，能量损失大，而有机体系体系的电容器特别贵，一般成本为铅酸蓄电池的60倍，动力电池的10倍；第三，目前可应用的电化学电容器的比特性都很低，一般在10Wh/Kg和10Wh/L以下，这明显降低了整个电源系统的能量密度，使铅酸蓄电池能量比特性低的问题更为严重。由于该电容器的低能量比特性与高价格，一般其能量较低，所以只能瞬间起作用，导致其作用有限。
发明内容
本发明的目的就是针对上述不足而提供一种长寿命铅酸蓄电池系统和使用方法，所提供的铅酸蓄电池系统是一种将A与B复合构成的功率特性好、使用寿命长、安全可靠的长寿命铅酸蓄电池系统。
本发明提供的长寿命铅酸蓄电池，其特征在于包括铅酸蓄电池组A和具有准电容特性的动力电池组B，根据外电路所需的工作电压和电流，将A与B通过含控制的电路组成长寿命铅酸蓄电池系统；其中，a)所述的A包括一节以上的单体铅酸蓄电池组成的电池组，b)所述的具有准电容特性的动力电池B包括一节以上的单体电池组成的电池组，是介于电容器与电池之间的一种电池体系。
本发明的技术解决方案是：根据外电路所需的工作电压和电流，将A、B两种电池组复合。
本发明技术方案中所述的A与B由不同容量与数量的单体通过串联、并联或串并联等电气连接方式而组成的电池组。
本发明技术方案中所述的具有准电容特性的动力电池B包括一节以上的单体电池组成的电池组，是介于电容器与电池之间的一种电池体系，如具有准电容特性的镍氢电池、具有准电容特性的锂离子电池或其他具有准电容特性的电池，也包括所述的这几种电池之中任意两种或更多种串联组成的电池体系。
所述组成长寿命铅酸蓄电池系统的A与B的容量比为0.05∶10～10∶0.05。
本发明提供了一种长寿命铅酸蓄电池系统及其制作方法。该长寿命铅酸蓄电池系统的主要特征是包括铅酸蓄电池组A和具有准电容特性的高功率电池组B。根据外接负载所需的工作电压和电流，将不同数量或特性的A与B通过一定的电路(含控制)组成长寿命铅酸蓄电池系统。当外接负载需要大电流输出时，由B独立或与A一起瞬时输出大电流，以弥补A大电流放电的不足；当外接负载电流降到一定范围时，由A对外接负载供电，并在一定的条件下对B充电，增大A的输出电流，以弥补小电流放电对A的损害；当要求能量回收时，A与B或B单独接收大电流充电。接受充电后的B首先向A充电以消除A长时间放电时的极化，又对外接负载供电，直至A与B同时对外接负载供电。本发明提供的长寿命铅酸蓄电池系统既能充分发挥B的功率与寿命优势，又能充分发挥A的价格与安全优势，从而有效提高A的功率特性与使用寿命。
总之，本发明提供的长寿命铅酸蓄电池系统既能充分发挥B的高功率、高比能与寿命优势，又能充分发挥A的价格与安全优势，从而有效提高A的功率与使用寿命。
附图说明
图1长寿命铅酸蓄电池系统工作模式图。
具体实施方式
本发明的具体实施例如下，但本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
36V-180Ah铅酸蓄电池A与41.6V-20Ah具有准电容特性的动力电池B构成长寿命铅酸蓄电池系统。当长寿命铅酸蓄电池系统对外负载瞬间大电流输出时，由于B的电压高于A的电压，这时B可瞬时输出大电流，弥补A大电流放电性能的不足，有效地保护了A放电过程中的强放电；当输出电流降低时，由A正常供电，同时通过电路控制使A向B进行充电，增大A的输出电流，以弥补小电流放电对A的损害；当能量回收时，通过电路控制使具有准电容特性的动力电池B先接收大电流充电，只有一少部分电流向A充电，这样又有效地保护了A充电过程中的强充电；充电后的B再向A适当充电，以消除A的极化，提高其功率特性及延长A的寿命。
实施例2
长寿命铅酸蓄电池系统由36V-180Ah铅酸蓄电池A与43.2V-20Ah具有准电容特性的动力电池B构成。长寿命铅酸蓄电池系统工作过程与实施例1相同。
实施例3
长寿命铅酸蓄电池系统由36V-180Ah铅酸蓄电池A与39.6V-20Ah具有准电容特性的镍氢电池构成。长寿命铅酸蓄电池系统工作过程与实施例1相同。

Claims (5)

1.一种长寿命铅酸蓄电池系统，其特征在于包括铅酸蓄电池组A和具有准电容特性的动力电池组B，根据外电路所需的工作电压和电流，将A与B通过含控制的电路组成长寿命铅酸蓄电池系统；
其中，a)所述的A包括一节以上的单体铅酸蓄电池组成的电池组，b)所述的具有准电容特性的动力电池B包括一节以上的单体电池组成的电池组，是介于电容器与电池之间的一种电池体系。
2.按权利要求1所述的电池系统，其特征在于所述的介于电容器与电池之间的电池体系包括具有准电容特性的镍氢电池、具有准电容特性的锂离子电池和其他具有准电容特性的电池，还包括所述的这几种电池之中任意两种或更多种串联组成的电池体系。
3.按权利要求1或2所述的电池系统，其特征在于组成长寿命铅酸蓄电池系统的A与B的容量比为0.05∶10～10∶0.05。
4.按权利要求1所述的电池系统，其特征在于A和B由不同容量和数量的单体通过串联、并联或串并联的电气连接方式组成电池组。
5.使用如权利要求1、2或4所述的电池系统，其特征在于：
①当外接负载需要大电流输出时，由B独立或与A一起瞬时输出大电流，以弥补A大电流放电的不足；
②当外接负载电流降到一定范围时，由A对外接负载供电，并在一定的条件下对B充电，增大A的输出电流，以弥补小电流放电对A的损害；
③当要求能量回收时，A与B或B单独接收大电流充电，接受充电后的B首先向A充电以消除A长时间放电时的极化，又对外接负载供电，直至A与B同时对外接负载供电。
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