CN203607887U - 复合储能装置 - Google Patents
复合储能装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203607887U CN203607887U CN201320758024.4U CN201320758024U CN203607887U CN 203607887 U CN203607887 U CN 203607887U CN 201320758024 U CN201320758024 U CN 201320758024U CN 203607887 U CN203607887 U CN 203607887U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- voltage
- battery pack
- control device
- ultracapacitor
- switch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
本实用新型涉及一种复合储能装置，该复合储能装置包括由多个超级电容器连接而形成的超级电容器模组以及由多个可充电电池连接而形成的电池组，所述超级电容器模组与所述电池组相连，在所述超级电容器模组和所述电池组之间的电路上设置有DC/DC转换器，所述DC/DC转换器设置有控制装置；所述超级电容器模组还设置用以连接外部负载的连接端子。可避免初次连接时，因电流过大对电池组造成的损害以及因外部负载所需瞬时功率较大而对电池组造成损害，并防止了因超级电容器长期搁置，而因自身漏电流导致的能源浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种储能装置，尤其是包括有超级电容器模组和电池组的复合储能装置。
背景技术
传统的储能装置比如铅酸电池、锂离子电池等储能电池，虽然性能较为稳定，成本也相对低廉，但其体积庞大，结构笨重，所采用的原材料等对环境污染也非常严重；且由于储能电池自身特性，其大功率充放电性能较差，循环寿命较短，在一些比如启动电源、混合动力电动车等领域应用时，由于这些应用领域所需功率较大，在传统储能电池向这些产品提供能量时，由于瞬间所放出能量较大，储能电池会产生大量热量，一方面会产生安全方面的问题，另一方面也势使储能电池的使用寿命缩短。
为了克服传统储能电池的技术缺陷，近年来兴起了一种新型储能器件超级电容器，其采用活性碳作为正负极材料，循环寿命可达1-10万次，具有绿色环保、使用寿命长的优点；由于超级电容器的自身特性，在对超级电容器进行充放电时，瞬间即可完成，与电池等储能器件相比，其大功率充放电性能非常好，且使用寿命更长；但超级电容器其能量密度相对较低；这也限制了超级电容器进一步的推广应用。
为了使传统储能电池和超级电容器各自的性能均能得到更好的发挥，实现储能电池和超级电容器的优势互补，人们设计出了一种复合储能装置，即通过一定的方式使储能电池和超级电容器相连，使在大功率应用的场合，使超级电容器更好的工作，弥补超级电容器能量密度较低的技术缺陷，例如，中国申请号201010204708.0，公开了一种复合电池，该复合电池包括超级电容器和母体电池，所述母体电池通过均衡电路板与所述超级电容器相并联，当需要大倍率放电时，在均衡电路板的作用下，由超级电容器放电，母体电池处于被保护状态，有效的防止了因母体电池过放而导致其寿命缩短，且弥补了超级电容器能量密度低的技术缺陷；但由于超级电容器内阻很小，在母体电池与超级电容器初次连接时，对母体电池来说，相当于短路，对电池损害较大，使母体电池寿命大为降低，另外，由于超级电容器内阻大于与母体电池内，这样，在对外输出电流时，超级电容器输出电流较小，实际运用中，对母体电池的保护作用并不明显；因此，有必要对该种结构形式的储能装置做出改进。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种复合储能装置，该复合储能装置集合超级电容器和可充电电池的各自优势，具有能量密度高，功率性能好、使用寿命长等优点。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：该复合储能装置包括由多个超级电容器连接而形成的超级电容器模组以及由多个可充电电池连接而形成的电池组，所述超级电容器模组与所述电池组相连，在所述超级电容器模组和所述电池组之间的电路上设置有DC/DC转换器，所述DC/DC转换器设置有控制装置；所述超级电容器模组还设置用以连接外部负载的连接端子。
根据本实用新型的技术构思，本实用新型的控制装置设置有第一电压和/或电流检测装置以及第二电压和/或电流检测装置，所述控制装置通过所述第一电压和/或电流检测装置采集所述电池组所在支路的电压和/或电流值，且通过所述第二电压和/或电流检测装置采集超级电容器模组和输出支路的电压和/或电流值，所述控制装置根据所采集的电压和/或电流值发出执行指令至DC/DC转换器而调节电压/和电流值至用户需要值。
根据本实用新型的技术构思，本实用新型的控制装置还连接有第一开关和第二开关，所述第一开关的一端连接电池组所在支路且另一端连接外部负载所在支路，所述第一开关在控制装置作用下闭合以对外部负载供电；所述第二开关位于超级电容器模组所在支路上且在控制装置作用下闭合以进行预充和/或对外部负载供电。
根据本实用新型的技术构思，本实用新型的超级电容器模组还设置有用以监控并调节各超级电容器电压使各超级电容器电压保持均衡的主动均衡电路。
根据本实用新型的技术构思，本实用新型的控制装置为单片机或PLC。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：（1）由于本实用新型设置有DC/DC转换器，当本实用新型的电池组和超级电容器模组首次相连时，DC/DC转换器可使电池组和超级电容器模组之间的连接通路断开或使其电流值调节到很小的范围内，从而避免了初次连接时，因电流过大对电池组造成的损害；（2）由于本实用新型的超级电容器模组可连接外部负载，当外部负载工作时，可由超级电容器模组直接对其供电，可避免因外部负载所需瞬时功率较大，而对电池组造成损害，从而进一步的保护了电池组；（3）由于本实用新型设置有DC/DC转换器和控制装置，在DC/DC转换器和空装置的作用下，在超级电容器模组需要充电时，才对超级电容器模组进行充电，防止了因超级电容器长期搁置，而因自身漏电流导致的能源浪费。
附图说明
图1为本实用新型是工作原理图。
具体实施方式
本实用新型的复合能源装置主要用于对启动电源、电动大巴和电动自行车等产品领域设备提供瞬时大功率能源。
参见图1，本实用新型的复合储能装置，包括超级电容器模组和电池组，其中，所述超级电容器模组是由多个超级电容器单体通过串联和/或并联的方式连接而形成；所述电池组是由多个可充电电池通过串联和/或并联的方式连接而形成。所述超级电容器模组还设置有用以监控并调节各超级电容器电压使各超级电容器电压保持均衡的主动均衡电路。
本实用新型中，所述超级电容器模组和电池组相连，由于超级电容器模组内阻很小，为了防止在超级电容器模组和电池组首次连接时，因超级电容器模组内阻很小，而导致连接回路电流过大致使电池组发生损坏的现象，本实用新型在所述超级电容器模组和所述电池组之间的电路上设置有DC/DC转换器，这样，在首次连接时，在DC/DC转换器的作用下，电池组和超级电容器模组之间的连接通路被短开或所通过的电流很小，从而避免了初次连接时，因电流过大对电池组造成的损害。
本实用新型的超级电容器模组还设置用以连接外部负载的连接端子，外部负载可通过连接端子与本实用新型的复合储能装置相连；为避免因外部负载在工作时，能根据外部负载的电压和/或电流值的变化，自动所述调节超级电容器模组和电池组的电压和/或电流的输出值，以避免因外部所需瞬时功率较大，而对电池组造成损害，本实用新型的DC/DC转换器还连接有控制装置，该控制装置可以是单片机，也可以是PLC；其适时采集本实用新型的复合储能装置电路的电流和/或电压值，并通过分析计算，发出执行指令至DC/DC转换器，DC/DC转换器根据指令，调节电流和/或电压值至用户需要值。
本实用新型的控制装置设置有第一电压和/或电流检测装置以及第二电压和/或电流检测装置，所述第一电压和/或电流检测装置与电池组所在支路相连，且用以适时采集电池组所在支路的电压和/或电流值，并把所采集的电压和/或电流值传输至控制装置，所述第二电压和/或电流检测装置与超级电容器模组所在支路以及外部负载所在支路相连，其用以适时采集超级电容器模组所在支路的电压和/电流值以及本实用新型复合储能装置对外输出的电流和/或电压值，并把所采集的电压和/或电流值传输至控制装置；所述控制装置根据所采集的电压和/或电流值发出执行指令至DC/DC转换器，进而调节电压/和电流值。
所述控制装置还连接有第一开关和第二开关，其中，所述第一开关的一端连接电池组所在支路，其另一端连接外部负载所在支路，这样，当控制装置根据所采集的信号分析判断需电池组对外部负载供电时，控制装置发出指令至第一开关，此时，第一开关闭合，电池组对外部负载进行供电；所述第二开关位于超级电容器模组所在支路上，当控制装置根据所采集的信号分析判断需要超级电容器模组对外部负载进行供电，控制装置发出指令至第二开关使第二开关闭合，此时，超级电容器模组对外部负载进行供电；同样，如果控制装置经检测发现所需对外输出瞬时功率较大，需要超级电容器模组单独对外供电，就会发出执行指令至第一开关、第二开关和DC/DC转换器，使第一开关断开，第二开关闭合，此时，超级电容器模组对外部负载进行供电；如需要对超级电容器模组进行预充电，控制装置发出执行指令，另第一开关断开，第二开关闭合，此时，电池组对超级电容器模组进行充电；可以理解的是：如果外部负载需要超级电容器模组和电池组同时对外供电，此时，控制器就会发出执行指令，使第一开关闭合，第二开关亦闭合，超级电容器模组和电池组同时对外部负载供电。
本实用新型在对外输出能量时，首先，由第二电压和/或电流检测装置检测输出支路的电压和/或电流值，同时，第一电压和/或电流检测装置检测电池组所在支路的电压和/或电流值，然后，第一电压和/或电流检测装置以及第二电压和/或电流检测装置，把所检测到的电压和/或电流值传输值控制装置，控制装置根据所传送的电压和/或电流值，经过比较分析，如发现负载所需瞬时功率较大，所述控制装置发出执行指令至DC/DC转换器、第一开关和第二开关，使第一开关断开，第二开关闭合，此时，超级电容器模组单独对外供电，或者使第一开关和第二开关均闭合，此时，电池组和超级电容器模组同时对外供电；如发现外部负载所需瞬时功率较小，控制装置发出执行指令至DC/DC转换器、第一开关和第二开关，使第一开关闭合，第二开关断开，由电池组直接对外供电；如对外供电完毕，控制器发出执行指令，使第二开关断开，电池组可对超级电容器模组停止充电，进而防止了在长时间闲置时，因超级电容器模组漏电流过大而造成的能源浪费；如需要对超级电容器模组进行预充电，控制装置使第一开关断开，第二开关闭合，此时，电池组对超级电容器模组进行充电。
Claims (5)
1.一种复合储能装置，包括由多个超级电容器连接而形成的超级电容器模组以及由多个可充电电池连接而形成的电池组，其特征在于，所述超级电容器模组与所述电池组相连，在所述超级电容器模组和所述电池组之间的电路上设置有DC/DC转换器，所述DC/DC转换器设置有控制装置；
所述超级电容器模组还设置用以连接外部负载的连接端子。
2.如权利要求1所述的复合储能装置，其特征在于，所述控制装置设置有第一电压和/或电流检测装置以及第二电压和/或电流检测装置，所述控制装置通过所述第一电压和/或电流检测装置采集所述电池组所在支路的电压和/或电流值，且通过所述第二电压和/或电流检测装置采集超级电容器模组和输出支路的电压和/或电流值，所述控制装置根据所采集的电压和/或电流值发出执行指令至DC/DC转换器而调节电压/和电流值至用户需要值。
3.如权利要求1或2所述的复合储能装置，其特征在于，所述控制装置还连接有第一开关和第二开关，所述第一开关的一端连接电池组所在支路且另一端连接外部负载所在支路，所述第一开关在控制装置作用下闭合以对外部负载供电；所述第二开关位于超级电容器模组所在支路上且在控制装置作用下闭合以进行预充和/或对外部负载供电。
4.如权利要求3所述的复合储能装置，其特征在于，所述控制装置为单片机或PLC。
5.如权利要求1或2所述的复合储能装置，其特征在于，所述超级电容器模组还设置有用以监控并调节各超级电容器电压使各超级电容器电压保持均衡的主动均衡电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320758024.4U CN203607887U (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 复合储能装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320758024.4U CN203607887U (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 复合储能装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203607887U true CN203607887U (zh) | 2014-05-21 |
Family
ID=50720547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320758024.4U Expired - Lifetime CN203607887U (zh) | 2013-11-27 | 2013-11-27 | 复合储能装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203607887U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104163115A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-26 | 清华大学 | 车用复合储能系统的能量管理方法 |
| CN105416069A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-03-23 | 南京富道电子科技有限公司 | 一种用于电动车的电源 |
| CN106549479A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-03-29 | 东北大学 | 一种复合能源系统 |
-
2013
- 2013-11-27 CN CN201320758024.4U patent/CN203607887U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104163115A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-11-26 | 清华大学 | 车用复合储能系统的能量管理方法 |
| CN104163115B (zh) * | 2014-07-31 | 2016-03-30 | 清华大学 | 车用复合储能系统的能量管理方法 |
| CN105416069A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-03-23 | 南京富道电子科技有限公司 | 一种用于电动车的电源 |
| CN105416069B (zh) * | 2015-11-05 | 2017-09-26 | 南京富道电子科技有限公司 | 一种用于电动车的电源 |
| CN106549479A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-03-29 | 东北大学 | 一种复合能源系统 |
| CN106549479B (zh) * | 2016-12-06 | 2019-02-26 | 东北大学 | 一种复合能源系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102280912B (zh) | 一种电池组充放电路均衡电路 | |
| CN202190065U (zh) | 一种电池保护电路 | |
| CN203180603U (zh) | 微机智能直流电源系统 | |
| CN104734260A (zh) | 一种动力电池均衡充电方法及系统 | |
| CN204334058U (zh) | 一种串联锂电池组的均衡装置 | |
| CN202616757U (zh) | 一种锂离子电池组的保护装置 | |
| CN203607887U (zh) | 复合储能装置 | |
| CN201298740Y (zh) | 一种用于串联电池组的均衡充电装置 | |
| CN205195249U (zh) | 一种具有数据存储功能的数字bms保护板 | |
| CN103607002A (zh) | 一种电池均衡充电方法 | |
| CN204947672U (zh) | 基于电感储能的串联电池组双向无损均衡电路 | |
| CN103558557A (zh) | 动力电池组检测电路 | |
| CN204144993U (zh) | 一种电动汽车锂电池充电均衡控制电路 | |
| CN203813423U (zh) | 一种通用型锂电池保护系统 | |
| TWI635691B (zh) | Battery pack active balancing system | |
| CN201994390U (zh) | 一种蓄电池的充放电加温增容结构 | |
| CN205429784U (zh) | 应用于锂离子电容器的管理模块 | |
| CN203984060U (zh) | 大电流平衡电源管理系统 | |
| CN204243807U (zh) | 磷酸铁锂电池的主动均衡装置 | |
| CN203606472U (zh) | 电力机车蓄电池剩余容量的检测装置 | |
| CN204046240U (zh) | 一种带均衡充电电路的摩托车用锂电池 | |
| CN202872424U (zh) | 一种锂离子电池均衡与保护装置 | |
| CN203522276U (zh) | 一种锂电池充放电控制电路 | |
| CN203193337U (zh) | 一种动力电池组放电均衡装置 | |
| CN208479197U (zh) | 双电池包循环充放电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160606 Address after: 523860 Guangdong province Dongguan city Changan town Xingfa Road Industrial Park Star usha B building, first floor Patentee after: FUHUADE ELECTRONICS (DONGGUAN) Co.,Ltd. Address before: 214028 Jiangsu city of Wuxi province Jiang Xi Wuxi national hi tech Industrial Development Zone Fangqian Street Chunyang Road No. 28 Patentee before: WUXI FUHONG TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140521 |