CN201594767U - 包括超级电容器的电动汽车供电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种包括超级电容器的电动汽车供电***，包括：超级电容器，其在供电***中的实际工作电压小于其额定工作电压，且用于向具有高动态载荷量的负载供电；锂充电电池，其与超级电容器相连，用于向超级电容器充电；蓄电池，其用于向具有高静态载荷量的负载供电；充电单元，其与超级电容器、锂充电电池和蓄电池相连，用于通过外部电源向超级电容器、锂充电电池和蓄电池供电；监控单元，其对超级电容器进行监控；微处理器，其用于对供电***中的组件进行控制。本实用新型的供电***能够在电动汽车处于待机模式时，保持超级电容器的电压，提高启动效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种包含超级电容器的供电***，尤其是涉及一种包括超级电容器的电动汽车供电***。
背景技术
随着技术的不断发展，超级电容器的应用越来越广泛。这种超级电容器不同于常规电容器：其具有一般为3～10Wh/kg高能量密度，高高循环性能以及高机械强度。特别是，在电动汽车领域，使用超级电容器已经成为一种常规选择，这种超级电容器主要用于电动汽车的短期能量存储器，而长期能量存储器还是由蓄电池实现的。
与诸如铅酸蓄电池之类的电化学能量存储器相比，超级电容器的缺点在于能量含量相对较低，而这在很大程度决定了超级电容器的输出电压。在待机模式下工作时，还会发生自放电。换言之，在使用超级电容器的电动汽车的电动机关闭时，超级电容器通过负载或者通过超级电容器的补偿电路缓慢放电。当输出电压下降至特定限度以下，这将对超级电容器的工作性能，特别是对超级电容器在待机模式下的性能产生相当明显不利的影响，更有甚者可能会导致电容器完全失效。本实用新型中电动汽车待机是指电动汽车的电动机停止转动，然而***的电路并未完全断开的情况。
针对这种情况，本实用新型的目的是对具有超级电容器的电动汽车的供电***的电压进行调节，具体而言，是确保在电动汽车处于待机状态时，超级电容器的电压不至于降得过低。这种电压调节能够确保超级电容器延长寿命并且在待机模式时稳定地工作。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种包括超级电容器的电动汽车供电***。在本实用新型的方法中，额外设置了一个专门用于在汽车待机状态下，保持超级电容器电压的锂充电电池。由于锂充电电池具有安全快速充电，允许温度范围宽，放电电流小、无记忆效应、无环境污染等优点，因此发明人认为选用锂充电电池最为恰当。本实用新型中的锂充电电池也包括锂离子充电电池。
根据本实用新型的一个技术方案，提供了一种包括超级电容器的电动汽车供电***，其中，所述供电***包括：
超级电容器，其在所述供电***中的实际工作电压小于其额定工作电压，且用于向具有高动态载荷量的负载供电；
锂充电电池，其与所述超级电容器相连，用于向所述超级电容器充电；
蓄电池，其用于向具有高静态载荷量的负载供电；
充电单元，其与所述超级电容器、所述锂充电电池和所述蓄电池相连，用于通过外部电源向所述超级电容器、所述锂充电电池和所述蓄电池供电；
监控单元，其对所述超级电容器进行监控；
微处理器，其用于对所述供电***中的组件进行控制。
进一步地，本发明所述的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述蓄电池为镍氢电池活串联起来的多个子镍氢电池组。
进一步地，本发明所述的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述充电单元内设有交流变直流的整流器。
进一步地，本发明所述的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述供电***还包括：指令发生器，其与所述微处理器联通，用于向所述微处理器发出一指令信号，要求所述微处理器控制所述锂充电电池向所述超级电容器充电。
进一步地，本发明所述的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述指令信号是响应遥控车辆开门信号而发生的。
进一步地，本发明所述的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述锂充电电池所存储的电量为所述蓄电池所存储的电量的1/6～1/5。
进一步地，本发明所述的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述超级电容器为串联起来的多个子超级电容器组。
进一步地，本发明所述的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述蓄电池的电压介于330v～360v之间。
本实用新型提供的包括超级电容器的电动汽车供电***在电动汽车待机的状态下，利用锂充电电池单独为超级电容器充电，确保了电压的稳定，并且避免了过电流的出现，从而有效保护***电路内的元器件。
附图说明
图1为根据本实用新型的一个实施方式的包括超级电容器的电动汽车供电***的结构示意图；
图2为根据本实用新型的另一个实施方式的包括超级电容器的电动汽车供电***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型进行详细的描述。
如图1和图2所示，它们示出了包括超级电容器的电动汽车供电***。供电***的电能由外部电源通过充电单元向电动机提供。电动机可能是交流电动机，这样电动机提供的是交流电，在这种情况下，交流电需要通过整流器转换成直流电(如图2所示)。同时，充电单元还能够向超级电容器供电、向锂充电电池供电，向蓄电池供电，以及最终向各种负载供电。
连接至超级电容器的负载优选地具有高动态负荷量，也就是峰值功率与平均功率的比值高。例如，可以是起动电机、电力辅助转向***、电力制动或电力辅助涡轮增压器等等。相反，蓄电池优选地向具有低动态负荷量的负载供电，也就是向具有高静态负荷量的负载供电。同时，由于超级电容器的瞬时功率可以达到比较大的值，因此超级电容器的负载通常也是高能耗部件。
负载与超级电容器以及与蓄电池的这种配置有利于蓄电池的预期寿命。这是因为大多数电化学储能装置的有限寿命由能量产生总量决定，而最大能量产生总量很大程度上取决于充电电流的振幅。因此最小化蓄电池的负载峰值、放电电流以及能量产生总量是有利的，可以降低***的成本并最大化设备的寿命。这些有益效果是通过使蓄电池长时间用于具有低能耗的负荷而实现的。
相反，超级电容器的寿命很长，循环性好并且由低成本材料制造而成本低廉。为此，超级电容器的每单位能量的价格非常低廉，从而它有利于用在高能耗的负载上。
然而，本实用新型不仅对供电***的结构进行了优化，而且本实用新型设立了微处理器和监控单元以对电动汽车的待机模式进行了优化。在待机模式下，必须确保当机动车辆再次起动时，有足够的电能对随后开始运行的负载是有效的。而这正是通过本实用新型所述的方法实现的。
具体而言，图1根据本实用新型的一个实施方式的包括超级电容器的电动汽车供电***的结构示意图。
图1示出了一种包括超级电容器的电动汽车供电***，其中，所述供电***包括：
超级电容器，其在所述供电***中的实际工作电压小于其额定工作电压，且用于向具有高动态载荷量的负载供电。也就是说，在这里最好选择一个额定电压略有余量的超级电容器。
锂充电电池，其与所述超级电容器相连，用于向所述超级电容器充电；
蓄电池，其用于向具有高静态载荷量的负载供电。锂充电电池事先已经在蓄电池充电的时候，由充电单元充满了，而在待机模式中的作用是向超级电容器供电。
充电单元，其与所述超级电容器、所述锂充电电池和所述蓄电池相连，用于通过外部电源向所述超级电容器、所述锂充电电池和所述蓄电池供电。
监控单元，其对所述超级电容器进行监控。对超级电容器进行监控，是为了了解超级电容器的实时电压，从而获知是否需要启动锂充电电池对超级电容器充电。
微处理器，其用于对所述供电***中的组件进行控制。具体而言，微处理器是整个供电***的心脏，它可以根据监测单元的监测结果控制供电***中各部件的断开与闭合等连接关系，以及各部件的操作状态。例如，当监控单元监控到所述超级电容器的电压低于预定的值时，则通知微处理器，微处理器启动锂充电电池将超级电容器充电至额定工作电压。换言之，锂充电电池将超级电容器的电压保持在电压预定值和额定工作电压之间。
本实用新型的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述蓄电池为镍氢电池串联起来的多个子镍氢电池组。镍氢电池具有环境污染很低的特点，是最具有环保效果的电池，与锂电池进行比较它具有比较高的记忆效应和自我放电反应很高的特性。镍氢电池同时也比碱性电池释放出更加强烈的输出电流更加适合用于高耗电产品，因此镍氢电池作为混合动力汽车中的蓄电池。
本实用新型的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述充电单元内设有交流变直流的整流器。
本实用新型的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述供电***还包括：指令发生器，其与所述微处理器联通，用于向所述微处理器发出一指令信号，要求所述微处理器控制所述锂充电电池向所述超级电容器充电。而在日常使用中，最为常见的指令信号就是响应遥控车辆开门信号而发生的。或者是在使用者打开车门的时候发生的。
本实用新型的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述锂充电电池所存储的电量为所述蓄电池所存储的电量的1/6～1/5。所述蓄电电池的主要作用是供电动汽车行驶，而锂充电电池的主要作用是补充电动汽车供电***中超级电容器的能量，因此在能量的数量上会与蓄电池存在较大差别。
本实用新型的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述超级电容器为串联起来的多个子超级电容器组。
本实用新型的包括超级电容器的电动汽车供电***中，所述蓄电池的电压介于330v～360v之间。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种包括超级电容器的电动汽车供电***，其特征在于，所述供电***包括：
超级电容器，其在所述供电***中的实际工作电压小于其额定工作电压，且用于向具有高动态载荷量的负载供电；
锂充电电池，其与所述超级电容器相连，用于向所述超级电容器充电；
蓄电池，其用于向具有高静态载荷量的负载供电；
充电单元，其与所述超级电容器、所述锂充电电池和所述蓄电池相连，用于通过外部电源向所述超级电容器、所述锂充电电池和所述蓄电池供电；
监控单元，其对所述超级电容器进行监控；
微处理器，其用于对所述供电***中的组件进行控制。
2.如权利要求1所述的包括超级电容器的电动汽车供电***，其特征在于，所述蓄电池为镍氢电池串联起来的多个子镍氢电池组。
3.如权利要求1所述的包括超级电容器的电动汽车供电***，其特征在于，所述充电单元内设有交流变直流的整流器。
4.如权利要求1所述的包括超级电容器的电动汽车供电***，其特征在于，所述供电***还包括：
指令发生器，其与所述微处理器联通，用于向所述微处理器发出一指令信号，要求所述微处理器控制所述锂充电电池向所述超级电容器充电。
5.如权利要求4所述的包括超级电容器的电动汽车供电***，其特征在于，所述指令信号是响应遥控车辆开门信号而发生的。
6.如权利要求1所述的包括超级电容器的电动汽车供电***，其特征在于，所述锂充电电池所存储的电量为所述蓄电池所存储的电量的1/6～1/5。
7.如权利要求1所述的包括超级电容器的电动汽车供电***，其特征在于，所述超级电容器为串联起来的多个子超级电容器组。
8.如权利要求1所述的包括超级电容器的电动汽车供电***，其特征在于，所述蓄电池的电压介于330v～360v之间。
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|---|---|---|---|---|
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| WO2018192420A1 (zh) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 汪玉华 | 电容式汽车紧急启动装置 |
| CN109572450A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-05 | 宁波石墨烯创新中心有限公司 | 一种复合电源供电方法及*** |
| CN111845384A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-30 | 浙江凯乐士科技有限公司 | 物流设备的供电方法、装置和物流设备 |
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2009
- 2009-12-18 CN CN2009202616582U patent/CN201594767U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103072488A (zh) * | 2013-01-31 | 2013-05-01 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种复合电源 |
| WO2018192420A1 (zh) * | 2017-04-17 | 2018-10-25 | 汪玉华 | 电容式汽车紧急启动装置 |
| US11002240B2 (en) | 2017-04-17 | 2021-05-11 | Yuhua Wang | Capacitive car jump starter |
| CN109572450A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-05 | 宁波石墨烯创新中心有限公司 | 一种复合电源供电方法及*** |
| CN111845384A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-30 | 浙江凯乐士科技有限公司 | 物流设备的供电方法、装置和物流设备 |
| CN111845384B (zh) * | 2020-07-28 | 2022-04-19 | 浙江凯乐士科技集团股份有限公司 | 物流设备的供电方法、装置和物流设备 |
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