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一種具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:10880213閱讀:623來源:國知局
一種具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng),包括供電電池、超級電容、負(fù)載和控制系統(tǒng),所述供電電池與超級電容分別與控制系統(tǒng)連接,供電電池與超級電容連接,在系統(tǒng)對負(fù)載進(jìn)行供電時,所述控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載的功率需求和所述供電電池和超級電容的工作狀況,對所述供電電池和超級電容的輸出功率進(jìn)行調(diào)配,在系統(tǒng)待機(jī)時,所述控制系統(tǒng)控制供電電池對超級電容進(jìn)行充電。實現(xiàn)了超級電容能夠適用于大功率、大容量需求供電的系統(tǒng),滿足在各種工況下負(fù)載的功率需求。
【專利說明】
一種具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種供電系統(tǒng),特別涉及一種具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]超級電容是一種介于傳統(tǒng)電容與電池之間、具有特殊性能的電源,主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這種儲能過程是可逆的,也正因為此超級電容可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。超級電容功率大而且能量密度高,與傳統(tǒng)電容相比,其能量密度高達(dá)100倍以上,功率密度高10倍以上。在實際應(yīng)用中,很小的體積下達(dá)到法拉級的電容量,無須特別的充電電路和控制放電電路,和電池相比過充、過放都不對其壽命構(gòu)成負(fù)面影響,從環(huán)保的角度考慮,它是一種綠色能源,超級電容可焊接,因而不存在像電池接觸不牢固等問題,因此廣泛適用于大脈沖功率輸出的應(yīng)用場合。然而,超級電容與一般的高能量的供電電池相比能量密度較低,不適用于大容量的供電需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于,克服現(xiàn)有超級電容不適用于提供高能量與大功率需求,為了實現(xiàn)上述實用新型目的,本實用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0004]—種具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng):包括供電電池、超級電容、負(fù)載和控制系統(tǒng),所述供電電池與超級電容分別與控制系統(tǒng)連接,供電電池與超級電容連接,在系統(tǒng)對負(fù)載進(jìn)行供電時,所述控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載的功率需求和所述供電電池和超級電容的工作狀況,對所述供電電池和超級電容的輸出功率進(jìn)行調(diào)配,在系統(tǒng)待機(jī)時,所述控制系統(tǒng)控制供電電池對超級電容進(jìn)行充電。
[0005]根據(jù)一種具體的實施方式,所述的具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng)還包括電池狀態(tài)監(jiān)測模塊和電容狀態(tài)監(jiān)測模塊。
[0006]其中,所述電池狀態(tài)監(jiān)測模塊與所述供電電池和控制系統(tǒng)連接,用于對所述供電電池當(dāng)前的工作狀況進(jìn)行實時監(jiān)測,并將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng);
[0007]所述電容狀態(tài)監(jiān)測模塊與所述超級電容和控制系統(tǒng)連接,用于對超級電容當(dāng)前的工作狀況進(jìn)行實時監(jiān)測,并將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)。
[0008]根據(jù)一種具體的實施方式,所述的具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng)還包括單向DC/DC變換器和雙向DC/DC變換器。
[0009]其中,所述單向DC/DC變換器分別與所述供電電池和所述控制系統(tǒng)相連,所述雙向DC/DC變換器分別與所述超級電容和所述控制系統(tǒng)連接,控制系統(tǒng)通過控制所述單向DC/DC變換器和雙向DC/DC變換器,對供電電池和超級電容的輸出功率進(jìn)行調(diào)配。
[0010]根據(jù)一種具體的實施方式,當(dāng)負(fù)載為動力負(fù)載時,所述控制系統(tǒng)控制超級電容通過所述動力負(fù)載對超級電容進(jìn)行充電。
[0011]優(yōu)選的,所述供電電池為金屬空氣電池或者金屬硫電池,并且所述供電電池的能量密度大于或等于200Wh/Kg。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果:本實用新型提供一種具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng),通過供電電池與超級電容分別與控制系統(tǒng)連接,在系統(tǒng)待機(jī)時,控制系統(tǒng)控制供電電池對超級電容進(jìn)行充電,在系統(tǒng)對負(fù)載進(jìn)行供電時,控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載的功率需求和供電電池和超級電容的工作狀況,對供電電池和超級電容的輸出功率進(jìn)行調(diào)配。實現(xiàn)了超級電容能夠適用于大功率、大容量需求供電的系統(tǒng),滿足在各種工況下負(fù)載的功率需求。
【附圖說明】
:
[0013]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖;
[0014]圖2為本實用新型的實施例結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015]圖3為本實用新型的實施例的功率輸出圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖,對本實用新型作詳細(xì)的說明。
[0017]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
[0018]如圖1所示,一種具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng),包括供電電池、超級電容、負(fù)載和控制系統(tǒng),所述供電電池與超級電容分別與控制系統(tǒng)連接,供電電池與超級電容連接,在系統(tǒng)對負(fù)載進(jìn)行供電時,所述控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載的功率需求和所述供電電池和超級電容的工作狀況,對所述供電電池和超級電容的輸出功率進(jìn)行調(diào)配,在系統(tǒng)待機(jī)時,所述控制系統(tǒng)控制供電電池對超級電容進(jìn)行充電。
[0019]如圖2所示,本實用新型的一種具體的實施例方案,所述的具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng)還包括電池狀態(tài)監(jiān)測模塊和電容狀態(tài)監(jiān)測模塊。
[0020]其中,所述電池狀態(tài)監(jiān)測模塊與所述供電電池和控制系統(tǒng)連接,用于對所述供電電池當(dāng)前的工作狀況進(jìn)行實時監(jiān)測,并將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng);所述電容狀態(tài)監(jiān)測模塊與所述超級電容和控制系統(tǒng)連接,用于對超級電容當(dāng)前的工作狀況進(jìn)行實時監(jiān)測,并將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)。本實用新型對供電電池和超級電容的實時工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測,可以對超級電容和供電電池的功率輸出進(jìn)行更合理準(zhǔn)確的調(diào)配。
[0021]如圖3所示,本實用新型的實施例的功率輸出圖,對超級電容和供電電池的功率輸出進(jìn)行更合理準(zhǔn)確的調(diào)配。
[0022]具有的供電電池與超級電容的供電系統(tǒng)還包括單向DC/DC變換器和雙向DC/DC變換器。
[0023]其中,所述單向DC/DC變換器分別與所述供電電池和所述控制系統(tǒng)相連,所述雙向DC/DC變換器分別與所述超級電容和所述控制系統(tǒng)連接,控制系統(tǒng)通過控制所述單向DC/DC變換器和雙向DC/DC變換器,對供電電池和超級電容的輸出功率進(jìn)行調(diào)配。采用這種結(jié)構(gòu),能更方便、快捷的對超級電容和供電電池的功率輸出進(jìn)行調(diào)配,實用性高。
[0024]具體的,當(dāng)負(fù)載為動力負(fù)載時,所述控制系統(tǒng)控制超級電容通過所述動力負(fù)載對超級電容進(jìn)行充電。
[0025]具體的,所述供電電池的能量密度大于或等于200Wh/Kg。供電電池采用金屬空氣電池或者金屬硫電池,金屬空氣電池可以采用鋁空氣電池、鎂空氣電池、鋁鎂合金空氣電池、鋅空氣電池、鈉空氣電池、和任何金屬空氣電池的組合;金屬硫電池可以是鋰硫電池、鈉硫電池、鎂硫電池、鈉合金硫電池、鎂合金硫電池、和任何金屬硫電池的組合,有能量密度高、原材料成本低、能源消耗少、低毒等特點。
[0026]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng),其特征在于:包括供電電池、超級電容、負(fù)載和控制系統(tǒng),所述供電電池與超級電容分別與控制系統(tǒng)連接,供電電池與超級電容連接,在系統(tǒng)對負(fù)載進(jìn)行供電時,所述控制系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載的功率需求和所述供電電池和超級電容的工作狀況,對所述供電電池和超級電容的輸出功率進(jìn)行調(diào)配,在系統(tǒng)待機(jī)時,所述控制系統(tǒng)控制供電電池對超級電容進(jìn)行充電;其中, 還包括單向DC/DC變換器和雙向DC/DC變換器;所述單向DC/DC變換器分別與所述供電電池和所述控制系統(tǒng)相連,所述雙向DC/DC變換器分別與所述超級電容和所述控制系統(tǒng)連接,控制系統(tǒng)通過控制所述單向DC/DC變換器和雙向DC/DC變換器,對供電電池和超級電容的輸出功率進(jìn)行調(diào)配。2.如權(quán)利要求1所述的具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng),其特征在于:所述的具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng)還包括電池狀態(tài)監(jiān)測模塊和電容狀態(tài)監(jiān)測模塊;其中, 所述電池狀態(tài)監(jiān)測模塊與所述供電電池和控制系統(tǒng)連接,用于對所述供電電池當(dāng)前的工作狀況進(jìn)行實時監(jiān)測,并將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng); 所述電容狀態(tài)監(jiān)測模塊與所述超級電容和控制系統(tǒng)連接,用于對超級電容當(dāng)前的工作狀況進(jìn)行實時監(jiān)測,并將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)。3.如權(quán)利要求1所述具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng),其特征在于,所述供電電池為金屬空氣電池或者金屬硫電池,并且所述供電電池的能量密度大于或等于200Wh/Kg。4.如權(quán)利要求1所述具有供電電池與超級電容的供電系統(tǒng),其特征在于,當(dāng)負(fù)載為動力負(fù)載時,所述控制系統(tǒng)控制超級電容通過所述動力負(fù)載對超級電容進(jìn)行充電。
【文檔編號】H02J7/00GK205565827SQ201620352475
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】劉煥明, 劉禹, 陳彥秋, 耿東生
【申請人】中物院成都科學(xué)技術(shù)發(fā)展中心
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