本發(fā)明涉及汽車電池，具體說是一種帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源。

背景技術(shù)：

1、汽車在駐車啟動(dòng)時(shí)，需要瞬間通入大電流以便對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火，這個(gè)大電流一般是是由汽車電源提供的。目前，傳統(tǒng)的汽車電源一般為常規(guī)鋰電池或磷酸鐵鋰電池，即普通倍率電池。然而，普通倍率電池在低溫下的性能較差，尤其在-20℃以下的超低溫環(huán)境下，它們產(chǎn)生的瞬時(shí)電流較小，常常出現(xiàn)無法點(diǎn)火的情況，根本無法作用到8kw以上的內(nèi)燃機(jī)時(shí)。現(xiàn)有技術(shù)中也有提出采用低溫高倍率電池作為汽車電源的，但是，低溫高倍率電池的比能源高，相同體積下的電池容量低，沒法滿足汽車的正常使用。另外，汽車在駐車時(shí)，可能有空調(diào)需求，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的電池電能一般有汽車發(fā)電機(jī)提供，駐車時(shí)使用空調(diào)，會(huì)出現(xiàn)電池放電過多，導(dǎo)致無法啟動(dòng)的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源，該混合電源可作用到8kw以上的內(nèi)燃機(jī)，可滿足汽車正常使用，不會(huì)因停車使用空調(diào)出現(xiàn)電池放電過多、無法啟動(dòng)車輛的情況。

2、為解決上述問題，提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源的特點(diǎn)是包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、普通倍率電池和低溫高倍率電池。所述低溫高倍率電池含有短路保護(hù)模塊。所述電壓轉(zhuǎn)換模塊含有雙向dc/dc單元一和雙向dc/dc單元二，雙向dc/dc單元一的前端與接口二相連，雙向dc/dc單元一的后端與雙向dc/dc單元二的前端相連，且雙向dc/dc單元一的后端與接口三相連，雙向dc/dc單元二的后端與接口一相連。所述接口一與所述普通倍率電池相連。所述接口三用于與光伏發(fā)電組件相連，用于接收光伏發(fā)電組件產(chǎn)生的電能。所述接口二與所述低溫高倍率電池相連，且接口二用于與汽車相關(guān)部件相連，用于為汽車相關(guān)部件提供電能或接收汽車相關(guān)部件產(chǎn)生的電能。

4、其中，所述普通倍率電池用于通過接口一、雙向dc/dc單元二、雙向dc/dc單元一和接口二為汽車相關(guān)部件或低溫高倍率電池供電。所述低溫高倍率電池用于通過接口二為汽車相關(guān)部件供電；所述汽車相關(guān)部件產(chǎn)生的電能通過接口二為低溫高倍率電池充電，汽車相關(guān)部件產(chǎn)生的電能還通過接口二、雙向dc/dc單元一、雙向dc/dc單元二和接頭一為普通倍率電池充電。

5、所述短路保護(hù)模塊包括位于電池供電回路上的可控開關(guān)和用于驅(qū)動(dòng)可控開關(guān)導(dǎo)通或斷開的反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋網(wǎng)絡(luò)與可控開關(guān)和電池正極間的那段回路相連，用于采集回路電壓。當(dāng)電池供電回路的負(fù)載出現(xiàn)短路導(dǎo)致回路電壓升高時(shí)，反饋網(wǎng)絡(luò)控制可控開關(guān)閉合。反饋網(wǎng)絡(luò)的回路接入點(diǎn)與可控開關(guān)間的那段回路上有限制電流快速上升模塊，用于確保可控開關(guān)在關(guān)斷前不會(huì)損壞。

6、所述限制電流快速上升模塊包括串聯(lián)在回路上的電感l(wèi)，電感l(wèi)的兩端并聯(lián)有反向二極管d1。所述反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入端與電感l(wèi)的上端相連。

7、所述可控開關(guān)含有mos管q1和mos管q2；所述mos管q2的源極與電感l(wèi)的下端相連，mos管q2的柵極接驅(qū)動(dòng)信號(hào)c+，mos管q2的漏極與mos管q1的漏極相連，mos管q1的源極接電池負(fù)極。所述反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端與mos管q1的柵極相連，用于產(chǎn)生柵極接驅(qū)動(dòng)信號(hào)d+，當(dāng)電池供電回路的負(fù)載出現(xiàn)短路導(dǎo)致回路電壓升高時(shí)，柵極接驅(qū)動(dòng)信號(hào)d+電位翻轉(zhuǎn)，mos管q1關(guān)閉。

8、所述反饋網(wǎng)絡(luò)含有電阻r1，電阻r1的一端與所述電感l(wèi)的上端相連，電阻r1的另一端分別與電容c1和電阻r2的一端相連，電容c1的另一端接地，電阻r2的另一端與三極管q3的基極相連。所述三極管q3的發(fā)射極接地，三極管q3的集電極分別與電阻r4和電阻r6的一端相連，電阻r4的另一端接電源vcc，電阻r6的另一端產(chǎn)生所述柵極接驅(qū)動(dòng)信號(hào)d+。

9、所述低溫高倍率電池為低溫鈉離子電池。

10、所述普通倍率電池為普通倍率的磷酸鐵鋰電池。

11、采取以上方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

12、由于本發(fā)明的帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源的電壓轉(zhuǎn)換模塊含有雙向dc/dc單元一和雙向dc/dc單元二，雙向dc/dc單元一的前端與接口二相連，雙向dc/dc單元一的后端與雙向dc/dc單元二的前端相連，且雙向dc/dc單元一的后端與接口三相連，雙向dc/dc單元二的后端與接口一相連，接口一與所述普通倍率電池相連；所述接口三用于與光伏發(fā)電組件相連，用于接收光伏發(fā)電組件產(chǎn)生的電能，接口二與所述低溫高倍率電池相連，且接口二用于與汽車相關(guān)部件相連，用于為汽車相關(guān)部件提供電能或接收汽車相關(guān)部件產(chǎn)生的電能。該混合電源將低溫高倍率電池和普通倍率電池混合使用，在超低溫環(huán)境下，由低溫高倍率電池提供汽車的啟動(dòng)電能，在常規(guī)環(huán)境下，由普通倍率電池為汽車提供電能，從而使得該混合電源在低溫下可保證汽車點(diǎn)火，且，低溫高倍率電池在低溫下的cca可達(dá)到2000-3000，因而能適用于8kw以上的內(nèi)燃機(jī)。而且，采用低溫高倍率電池僅在低溫啟動(dòng)時(shí)介入，從而無需設(shè)置較大的容量，進(jìn)而，混合電源的體積與現(xiàn)有技術(shù)中車用電池體積幾乎不會(huì)發(fā)送變化，常規(guī)的車輛供電仍有普通倍率電池提供，也能滿足車輛的正常運(yùn)行。利用，加入光伏發(fā)電組件作為混合電源的電能供應(yīng)端，在停車使用空調(diào)時(shí)，即使電池放電過多，仍然有光伏發(fā)電組件為電池進(jìn)行補(bǔ)電，從而不會(huì)出現(xiàn)因電池放電過多、無法啟動(dòng)車輛的情況。

技術(shù)特征：

1.一種帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源，其特征在于，包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、普通倍率電池和低溫高倍率電池；所述低溫高倍率電池含有短路保護(hù)模塊；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊含有雙向dc/dc單元一和雙向dc/dc單元二，雙向dc/dc單元一的前端與接口二相連，雙向dc/dc單元一的后端與雙向dc/dc單元二的前端相連，且雙向dc/dc單元一的后端與接口三相連，雙向dc/dc單元二的后端與接口一相連；所述接口一與所述普通倍率電池相連；所述接口三用于與光伏發(fā)電組件相連，用于接收光伏發(fā)電組件產(chǎn)生的電能；所述接口二與所述低溫高倍率電池相連，且接口二用于與汽車相關(guān)部件相連，用于為汽車相關(guān)部件提供電能或接收汽車相關(guān)部件產(chǎn)生的電能；所述短路保護(hù)模塊包括位于電池供電回路上的可控開關(guān)和用于驅(qū)動(dòng)可控開關(guān)導(dǎo)通或斷開的反饋網(wǎng)絡(luò)，反饋網(wǎng)絡(luò)與可控開關(guān)和電池正極間的那段回路相連，用于采集回路電壓；當(dāng)電池供電回路的負(fù)載出現(xiàn)短路導(dǎo)致回路電壓升高時(shí)，反饋網(wǎng)絡(luò)控制可控開關(guān)閉合；反饋網(wǎng)絡(luò)的回路接入點(diǎn)與可控開關(guān)間的那段回路上有限制電流快速上升模塊，用于確保可控開關(guān)在關(guān)斷前不會(huì)損壞。

2.如權(quán)利要求1所述的帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源，其特征在于，所述普通倍率電池用于通過接口一、雙向dc/dc單元二、雙向dc/dc單元一和接口二為汽車相關(guān)部件或低溫高倍率電池供電；所述低溫高倍率電池用于通過接口二為汽車相關(guān)部件供電；所述汽車相關(guān)部件產(chǎn)生的電能通過接口二為低溫高倍率電池充電，汽車相關(guān)部件產(chǎn)生的電能還通過接口二、雙向dc/dc單元一、雙向dc/dc單元二和接頭一為普通倍率電池充電。

3.如權(quán)利要求1所述的帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源，其特征在于，所述限制電流快速上升模塊包括串聯(lián)在回路上的電感l(wèi)，電感l(wèi)的兩端并聯(lián)有反向二極管d1；所述反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入端與電感l(wèi)的上端相連。

4.如權(quán)利要求3所述的帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源，其特征在于，所述可控開關(guān)含有mos管q1和mos管q2；所述mos管q2的源極與電感l(wèi)的下端相連，mos管q2的柵極接驅(qū)動(dòng)信號(hào)c+，mos管q2的漏極與mos管q1的漏極相連，mos管q1的源極接電池負(fù)極；所述反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端與mos管q1的柵極相連，用于產(chǎn)生柵極接驅(qū)動(dòng)信號(hào)d+，當(dāng)電池供電回路的負(fù)載出現(xiàn)短路導(dǎo)致回路電壓升高時(shí)，柵極接驅(qū)動(dòng)信號(hào)d+電位翻轉(zhuǎn)，mos管q1關(guān)閉。

5.如權(quán)利要求4所述的帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源，其特征在于，所述反饋網(wǎng)絡(luò)含有電阻r1，電阻r1的一端與所述電感l(wèi)的上端相連，電阻r1的另一端分別與電容c1和電阻r2的一端相連，電容c1的另一端接地，電阻r2的另一端與三極管q3的基極相連；所述三極管q3的發(fā)射極接地，三極管q3的集電極分別與電阻r4和電阻r6的一端相連，電阻r4的另一端接電源vcc，電阻r6的另一端產(chǎn)生所述柵極接驅(qū)動(dòng)信號(hào)d+。

6.如權(quán)利要求1所述的帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源，其特征在于，所述低溫高倍率電池為低溫鈉離子電池。

7.如權(quán)利要求1所述的帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源，其特征在于，所述普通倍率電池為普通倍率的磷酸鐵鋰電池。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及汽車電池技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種帶短路保護(hù)的高倍率新型混合電源。它的特點(diǎn)是包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、普通倍率電池和低溫高倍率電池，低溫高倍率電池含有短路保護(hù)模塊，電壓轉(zhuǎn)換模塊含有雙向DC/DC單元一和雙向DC/DC單元二，雙向DC/DC單元一的前端與接口二相連，雙向DC/DC單元一的后端與雙向DC/DC單元二的前端相連，且雙向DC/DC單元一的后端與接口三相連，雙向DC/DC單元二的后端與接口一相連；所述接口一與所述普通倍率電池相連，接口三用于與光伏發(fā)電組件相連，接口二與所述低溫高倍率電池相連，且接口二用于與汽車相關(guān)部件相連。該混合電源可作用到8KW以上的內(nèi)燃機(jī)，可滿足汽車正常使用，不會(huì)因停車使用空調(diào)出現(xiàn)電池放電過多、無法啟動(dòng)車輛的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：臧華忠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫鋰安新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6