CN109532564A - 一种电源系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电源系统及电动汽车，其中，电源系统包括：金属空气电池模块、电能变换模块、第一储能模块以及第二储能模块；电能变换模块与金属空气电池模块、第一储能模块以及第二储能模块连接；金属空气电池模块能够向第一储能模块或者第二储能模块充电；电能变换模块用于切换金属空气电池模块的充电对象；其中，金属空气电池模块、第一储能模块以及第二储能模块能够作为输出电源。因此，通过采用两个储能模块，当一个储能模块电量不足时，电能变换模块切换另一个储能模块作为输出电源，并切换金属空气电池给该电量不足的储能模块充电，从使得该电源系统可以同时输出电能和进行充电，从而实现该电源系统连续供电的目的。

Description

一种电源系统及电动汽车

技术领域

本发明涉及供电电源技术领域，具体而言，涉及一种电源系统及电动汽车。

背景技术

现有的供电电源系统，在耗尽电量后，需要关闭供电电源系统的供电，然后才能对该供电电源系统进行充电，使得供电电源系统不能实现连续供电的功能。

发明内容

本发明提供一种电源系统及电动汽车，以解决供电电源系统不能连续供电的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例所提供的技术方案如下所示：

第一方面，本发明实施例提供一种电源系统，包括：金属空气电池模块、电能变换模块、第一储能模块以及第二储能模块；所述电能变换模块与所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块连接；所述金属空气电池模块能够向所述第一储能模块或者所述第二储能模块充电；所述电能变换模块用于切换所述金属空气电池模块的充电对象；其中，所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块能够作为输出电源。因此，通过采用两个储能模块，当一个储能模块电量不足时，电能变换模块切换另一个储能模块作为输出电源，并切换金属空气电池给该电量不足的储能模块充电，从使得该电源系统可以同时输出电能和进行充电，从而实现该电源系统连续供电的目的。

在本发明的可选实施例中，该电源系统还包括：控制模块；所述控制模块与所述金属空气电池模块、所述电能变换模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块连接；所述控制模块用于：控制所述金属空气电池模块能否产生电能；以及，指示所述电能变换模块切换所述金属空气电池模块的所述充电对象；以及，控制所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块是否向动力设备供电。因此，该电源系统中可以加入一个控制模块，用于控制整个系统的正常运行，包括控制系统的输出电源以及内部电能间的相互转换，使得整个系统自动化程度更高。

在本发明的可选实施例中，所述控制模块还用于：监控所述第一储能模块以及所述第二储能模块的电压，并在所述第一储能模块的所述电压低于第一预设电压时指示所述电能变换模块切换所述金属空气电池模块为所述第一储能模块充电；以及，在所述第二储能模块的所述电压低于第一预设电压时指示所述电能变换模块切换所述金属空气电池模块为所述第二储能模块充电。因此，该电源系统的控制模块中可以包括一个电压控制单元，以便在监控到储能模块电量不足时，控制电能变换模块切换金属空气电池模块给其充电。

在本发明的可选实施例中，所述金属空气电池模块包括：金属空气电池堆以及用于容纳电解液的电解液槽；所述控制模块还用于：控制所述金属空气电池模块将所述电解液槽中的所述电解液输入所述金属空气电池堆，进而控制所述金属空气电池模块输出电能；以及，控制所述金属空气电池堆中的所述电解液排出，进而控制所述金属空气电池模块不输出电能。因此，控制模块用于在需要金属空气电池模块输出电能时，控制电解液槽中的电解液输入金属空气电池堆，从而使金属空气电池模块能够输出电能。

在本发明的可选实施例中，所述控制模块还用于：监控所述金属空气电池模块的电压，并在所述金属空气电池模块的所述电压低于第二预设电压时，控制所述金属空气电池模块向所述金属空气电池堆更换所述电解液。因此，控制模块用于在金属空气电池模块电量不足以支撑储能模块电量充满时，控制电解液槽中的新的电解液输入金属空气电池堆，从而使金属空气电池模块能够输出更多电能，保证储能模块电量充足。

在本发明的可选实施例中，所述控制模块还用于：监控所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块的温度，并在所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块的所述温度超过第一预设温度时，控制所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块进行散热。因此，控制模块用于在监测到金属空气电池模块以及储能模块温度过高时，控制金属空气电池模块、第一储能模块以及第二储能模块及时进行相应的降温处理，避免因为温度过高引起的火灾等事故。

在本发明的可选实施例中，所述控制模块还用于：在所述第一储能模块向所述动力设备供电且所述第一储能模块的所述温度高于第二预设温度时，指示所述电能变换模块切换所述第二储能模块向所述动力设备供电。因此，控制模块用于在储能模块向动力设备供电时温度过高，控制电能变换模块切换另一个储能模块向动力设备供电，避免因为温度过高引起的火灾等事故。

在本发明的可选实施例中，所述电能变换模块包括：电能变换器以及双向DC/DC控制器；所述电能变换器通过所述双向DC/DC控制器切换所述金属空气电池模块的所述充电对象。因此，电能变换模块可以通过一个电能变换器以及一个双向DC/DC控制器实现，电能变换器通过双向DC/DC控制器对金属空气电池模块、第一储能模块以及第二储能模块进行调控，以在不同的情况下有不同的电能输入输出。

在本发明的可选实施例中，储能模块包括：超级电容组以及锂离子电池组；所述锂离子电池组用于在长时间供电时输出电能，所述超级电容组用于在功率需求较大时输出电能。因此，第一储能模块以及第二储能模块可以分别由两个不同的电池组组成，以便适应各种不同情况下电能的输出。

第二方面，本发明实施例提供一种电动汽车，包括：第一方面中所述电源系统。因此，第一方面中的电源系统可以应用于电动汽车领域，通过两个储能模块和一个金属空气电池模块共同对电动汽车提供电能，使得电动汽车有较好的续航能力，不需要在没电时停下来进行充电。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电源系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的另一种电源系统的结构框图；

图3为本发明实施例提供的另一种电源系统的结构框图；

图4为本发明实施例提供的一种电能变换模块的结构框图。

图标：10-电源系统；100-金属空气电池模块；200-电能变换模块；210-电能变换器；220-双向DC/DC控制器；300-第一储能模块；400-第二储能模块；500-控制模块；510-电压控制单元；520-电解液控制单元；530-温度控制单元；540-电源控制单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种电源系统的结构框图，该电源系统10包括：金属空气电池模块100、电能变换模块200、第一储能模块300以及第二储能模块400；所述电能变换模块200与所述金属空气电池模块100、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400连接；所述金属空气电池模块100能够向所述第一储能模块300或者所述第二储能模块400充电；所述电能变换模块200用于切换所述金属空气电池模块100的充电对象；其中，所述金属空气电池模块100、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400能够作为输出电源。

具体的，该电源系统10中包括一个金属空气电池模块100以及两个储能模块，这三者均可以作为该电源系统10的输出电源。其中，具体由一个金属空气电池模块100以及两个储能模块中的哪个模块作为输出电源，通过该电源系统10中的电能变换模块200根据实际情况切换实现。而金属空气电池模块100的充电对象应该根据实际情况的不同，可以为第一储能模块300或者第二储能模块400。

该电源系统10的电源输出存在多种情况：第一种，初始状态时，当第一储能模块300电量充足时，金属空气电池模块100以及第二储能模块400均不进行电能输出，此时电能变换模块200切换至第一储能模块300进行电能输出。第二种，当第一储能模块300电量不足时，电能变换模块200切断第一储能模块300的电能输出并切换至第二储能模块400进行电能输出，同时控制金属空气电池模块100对第一储能模块300进行充电；当第一储能模块300充电完成时，电能变换模块200切换至第二储能模块400独立进行电能输出，此时，金属空气电池模块100以及第一储能模块300均不进行电能输出。第三种，当第二储能模块400电量不足时，电能变换模块200切断第二储能模块400的电能输出并切换至第一储能模块300进行电能输出，同时控制金属空气电池模块100对第二储能模块400进行充电；当第二储能模块400充电完成时，电能变换模块200切换至第一储能模块300独立进行电能输出，此时，金属空气电池模块100以及第二储能模块400均不进行电能输出。

需要说明的是，上述三种状态仅为本发明实施例提供的三种方案，实际情况中还可能出现其他情况，应该根据实际情况进行调整，本发明实施例不作具体的限定。

在上述三种状态中，当金属空气电池模块100不进行电能输出时，其内部的电解液与金属空气电池堆应该处于分离的状态；当金属空气电池模块100给第一储能模块300或者第二储能模块400充电式时，其内部的电解液与金属空气电池堆应该处于接触的状态。

举例来说，金属空气电池模块100可以包括电解液槽和金属空气电池堆，其中，电解液槽用于容纳电解液。上述电解液槽以及金属空气堆通过管路连接，管路上设置有可以控制管路是否连通的阀门。当金属空气电池模块100不进行电能输出，阀门关闭，电解液处于电解液槽中，未与金属空气电池堆接触，金属空气电池堆不能输出电能；当金属空气电池模块100给第一储能模块300或者第二储能模块400充电时，阀门打开，电解液沿着管路从电解液槽中流入金属空气电池堆中，金属空气电池堆可以输出电能；当金属空气电池模块100给第一储能模块300或者第二储能模块400充电完成后，金属空气电池堆中的电解液排出，然后关闭阀门，金属空气电池堆不能输出电能。其中，金属空气电池堆中的电解液排出后，可以利用清水对金属空气电池堆进行清洗。

需要说明的是，上述控制金属空气电池模块100能否输出电能的方式仅为本发明实施例提供的一种方案，本发明实施例不作具体的限定，所有可以实现控制金属空气电池模块100能否输出电能的方式均属于本发明保护的范围，应该根据实际情况进行调整。金属空气电池堆可以由金属活动性较强的金属作负极，例如：铝、锌等。

上述电源系统10中电能输出的控制既可以是通过系统中内部的芯片等自动化控制，也可以是人为手动的控制。举例来说，用户在使用时，发现当前放电的储能模块电量不足，可以通过一个按钮、手柄等方式，控制电能变换模块200切换输出电源；或者，电能变换模块200中的芯片检测到当前放电的储能模块电量不足，则切换输出电源。

当金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400中，第一储能模块300或者第二储能模块400发生故障，金属空气电池模块100可以辅助另一正常工作的储能模块独立进行电能输送。当该电源系统10处于短时间内需要大量电能时，采用储能模块供电；当该电源系统10处于长时间供电时，采用金属空气电池供电。当金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400中，第一储能模块300以及第二储能模块400均发生故障，金属空气电池模块100也可以独立进行供电。

在本发明实施例中，通过采用两个储能模块，当一个储能模块电量不足时，电能变换模块200切换另一个储能模块作为输出电源，并切换金属空气电池给该电量不足的储能模块充电，从使得该电源系统10可以同时输出电能和进行充电，从而实现该电源系统10连续供电的目的。

可选的，请参照图2，图2为本发明实施例提供的另一种电源系统的结构框图，该电源系统10还包括：控制模块500；所述控制模块500与所述金属空气电池模块100、所述电能变换模块200、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400连接；所述控制模块500用于：控制所述金属空气电池模块100能否产生电能；以及，指示所述电能变换模块200切换所述金属空气电池模块100的所述充电对象；以及，控制所述金属空气电池模块100、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400是否向动力设备供电。

具体的，该电源系统10中可以加入一个控制模块500，该控制模块500可以同时对金属空气电池模块100、电能变换模块200、第一储能模块300以及第二储能模块400进行相应的控制以及监测，具体包括：在需要金属空气电池模块100给第一储能模块300以及第二储能模块400充电或者需要金属空气电池模块100为动力设备供电时，控制金属空气电池模块100产生电能；以及，在第一储能模块300或者第二储能模块400电量不足时，指示电能变换模块200切换金属空气电池模块100的充电对象；以及，控制金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400是否向动力设备供电。举例来说，当控制模块500监测到第一储能模块300电量不足时，可以控制金属空气电池模块100中的阀门打开，以使金属空气电池模块100可以输出电能，同时控制电能变换模块200切换第二储能模块400为输出电源。

需要说明的是，上述控制模块500可以为一个集成芯片，也可以为一台计算机，或者是其他可以实现控制功能的设备，本发明不作具体的限定，应该根据实际情况进行选择。

在本发明实施例中，该电源系统10中可以加入一个控制模块500，用于控制整个系统的正常运行，包括控制系统的输出电源以及内部电能间的相互转换，使得整个系统自动化程度更高。

可选的，所述控制模块500还用于：监控所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400的电压，并在所述第一储能模块300的所述电压低于第一预设电压时指示所述电能变换模块200切换所述金属空气电池模块100为所述第一储能模块300充电；以及，在所述第二储能模块400的所述电压低于第一预设电压时指示所述电能变换模块200切换所述金属空气电池模块100为所述第二储能模块400充电。

具体的，控制模块500中可以加入一个电压控制单元510，用于对金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400的电压进行监测。当监测到第一储能模块300或者第二储能模块400电量低于第一预设电压时，该电压控制单元510将该信息反馈给控制模块500和电能变换模块200，以联合控制该电源系统10的电能输出。换句话说，指示金属空气电池模块100给电量低于第一预设电压的储能模块充电。

在本发明实施例中，控制模块500还用于在监控到储能模块电量不足时，控制电能变换模块200切换金属空气电池模块100给其充电。

可选的，所述金属空气电池模块100包括：金属空气电池堆以及用于容纳电解液的电解液槽；所述控制模块500还用于：控制所述金属空气电池模块100将所述电解液槽中的所述电解液输入所述金属空气电池堆，进而控制所述金属空气电池模块100输出电能；以及，控制所述金属空气电池堆中的所述电解液排出，进而控制所述金属空气电池模块100不输出电能。

具体的，控制模块500中可以加入一个电解液控制单元520，用于控制金属空气电池模块100能否输出电能。当控制模块500或者控制模块500中的电压控制单元510监测到第一储能模块300或者第二储能模块400电量不足时，该电解液控制模块500控制金属空气电池模块100可以输出电能，即控制电解液槽中的电解液输入金属空气电池堆；当控制模块500或者控制模块500中的电压控制单元510监测到第一储能模块300或者第二储能模块400充电完成时，该电解液控制模块500控制金属空气电池模块100不能输出电能，即控制金属空气电池堆中的电解液排出。

在本发明实施例中，控制模块500用于在需要金属空气电池模块100输出电能时，控制电解液槽中的电解液输入金属空气电池堆，从而使金属空气电池模块100能够输出电能。

可选的，所述控制模块500还用于：监控所述金属空气电池模块100的电压，并在所述金属空气电池模块100的所述电压低于第二预设电压时，控制所述金属空气电池模块100向所述金属空气电池堆更换所述电解液。

具体的，当金属空气电池模块100已经在给储能模块充电时，可能出现金属空气电池模块100中的电解液随着反应的进行，浓度降低，不足以充满该储能模块，此时控制模块500可以控制电解液槽中的新的电解液输入金属空气电池堆，进而控制金属空气电池模块100输出更多电能，继续对储能模块进行充电。

在本发明实施例中，控制模块500用于在金属空气电池模块100电量不足以支撑储能模块电量充满时，控制电解液槽中的新的电解液输入金属空气电池堆，从而使金属空气电池模块100能够输出更多电能，保证储能模块电量充足。

可选的，所述控制模块500还用于：监控所述金属空气电池模块100、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400的温度，并在所述金属空气电池模块100、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400的所述温度超过第一预设温度时，控制所述金属空气电池模块100、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400进行散热。

具体的，控制模块500中可以加入一个温度控制单元530，用于监测金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400的温度，并在金属空气电池模块100、第一储能模块300或者第二储能模块400温度过高时，对其进行过热保护和散热。当该温度控制单元530监测到第一储能模块300或者第二储能模块400温度过高时，可以开启第一储能模块300或者第二储能模块400周围的风扇对其进行散热。其中，风扇可以设置在储能模块内部，也可以设置在储能模块外部。当该温度控制单元530监测到金属空气电池模块100温度过高时，可以暂停金属空气电池模块100对第一储能模块300或者第二储能模块400的充电，将金属空气电池模块100中的电解液排出，并注入新的电解液对金属空气电池模块100进行大幅降温。

需要说明的是，上述对储能模块以及金属空气电池模块100进行散热的方式仅为本发明实施例提供的一种方案，本发明实施例不作具体的限定，任何可以实现对储能模块或者金属空气电池模块100进行散热的方式均属于本申请保护的范围，例如在外部设置降温水槽等。

在本发明实施例中，控制模块500用于在监测到金属空气电池模块100以及储能模块温度过高时，控制金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400及时进行相应的降温处理，避免因为温度过高引起的火灾等事故。

可选的，所述控制模块500还用于：在所述第一储能模块300向所述动力设备供电且所述第一储能模块300的所述温度高于第二预设温度时，指示电能变换模块200切换第二储能模块400向动力设备供电。

具体的，当第一储能模块300在向动力设备供电时温度过高，控制模块500可以只是电能变换模块200切换第二储能模块400向动力设备供电，使第一储能模块300可以进行自然散热。

在本发明实施例中，控制模块500用于在储能模块向动力设备供电时温度过高，控制电能变换模块200切换另一个储能模块向动力设备供电，避免因为温度过高引起的火灾等事故。

可选的，请参照图3，图3为本发明实施例提供的另一种电源系统的结构框图，所述控制模块500包括：电源控制单元540、电压控制单元510、电解液控制单元520以及温度控制单元530；所述电源控制单元540与所述电压控制单元510、所述电解液控制单元520以及所述温度控制单元530连接；所述电源控制单元540用于协调所述电压控制单元510、所述电解液控制单元520以及所述温度控制单元530对所述金属空气电池模块100、所述电能变换模块200、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400的控制。

具体的，该电源系统10中可以同时包括电压控制单元510、电解液控制单元520以及温度控制单元530，再此基础上，还可以包括一个电源控制单元540，用于对整个电源系统10进行管控。在这种情况下，电源控制单元540同时控制电压控制单元510、电解液控制单元520、温度控制单元530以及电能变换模块200，以实现金属空气电池、第一储能模块300以及第二储能模块400电能间的切换。

举例来说，当电压控制单元510监测到第一储能模块300电量不足时，电压控制单元510及时反馈给电源控制单元540以及电能变换模块200，电能变换模块200切断第一储能模块300的电能输出并切换至第二储能模块400进行电能输出，同时电源控制单元540通过电解液控制单元520启动金属空气电池模块100对第一储能模块300进行充电，并辅助第二储能模块400进行电能输出。温度控制单元530实施监控金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400的温度，并在必要时进行实时散热。当电压控制单元510监测到第一储能模块300充电完成时，电压控制单元510及时反馈给电源控制单元540以及电能变换模块200，电能变换模块200切换至第二储能模块400独立进行电能输出，同时，电源控制单元540通过电解液控制单元520使金属空气电池模块100不能再输出电能。此时，金属空气电池模块100以及第一储能模块300均不进行电能输出。

在本发明实施例中，该电源系统10的控制模块500中可以包括电源控制单元540、电压控制单元510、电解液控制单元520以及温度控制单元530，其中，电源控制单元540通过其余控制单元对整个系统进行管控。

可选的，请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种电能变换模块的结构框图，所述电能变换模块200包括：电能变换器210以及双向DC/DC控制器220；所述电能变换器210通过所述双向DC/DC控制器220切换所述金属空气电池模块100的所述充电对象。

具体的，该电源系统10中的电能变换模块200可以包括一个电能变换器210以及一个双向DC/DC控制器220，电能变换器210通过双向DC/DC控制器220来调控电源系统10电能的输出。

在本发明实施例中，电能变换模块200可以通过一个电能变换器210以及一个双向DC/DC控制器220实现，电能变换器210通过双向DC/DC控制器220对金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400进行调控，以在不同的情况下有不同的电能输入输出。

可选的，储能模块包括：超级电容组以及锂离子电池组；所述锂离子电池组用于在长时间供电时输出电能，所述超级电容组用于在功率需求较大时输出电能。

具体的，第一储能模块300以及第二储能模块400均包括一个或者多个超级电容组以及一个或者多个锂离子电池组。其中，超级电容组适用于短时间内需要大量电能输出的情况，而锂离子电池组适用于长时间供电。举例来说，该电源系统10可以应用于电动汽车领域，当电动汽车在起步、加速或者爬坡时，可以采用储能模块中的超级电容组供电；当电动汽车正常行驶时，可以采用锂离子电池组供电。从而根据不同的应用环境，进行合理的电能输出。

在本发明实施例中，第一储能模块300以及第二储能模块400可以分别由两个不同的电池组组成，以便适应各种不同情况下电能的输出。

第二实施例

本发明实施例提供一种电动汽车，包括：第一实施例中所述电源系统10。

具体的，该电动汽车在行驶的过程中，其内部的电源系统10可能存在三种状态，以上述电源系统10包括控制模块500，且该控制模块500中包括电压控制单元510、电解液控制单元520、温度控制单元530以及电源控制单元540的情况举例来说。

第一种，初始状态时，当控制模块500中的电压控制单元510监测到第一储能模块300电量充足时，电源控制单元540通过电解液控制单元520关闭电解液输送阀门，此时金属空气电池模块100不能输出电能，金属空气电池模块100以及第二储能模块400均不进行电能输出。同时电能变换模块200切换至第一储能模块300进行电能输出，其中当该电动汽车起步、加速或者爬坡时，可以启动第一储能模块300中的超级电容组供电，当该电动汽车正常行驶时，可以采用锂离子电池组进行供电。电源控制单元540通过温度控制单元530对第一储能模块300以及金属空气电池模块100的温度进行实时监测，并及时进行过热保护以及散热。

第二种，当电压控制单元510监测到第一储能模块300电量不足时，电压控制单元510及时反馈给电源控制单元540以及电能变换模块200，电能变换模块200切断第一储能模块300的电能输出并切换至第二储能模块400进行电能输出，同时电源控制单元540通过电解液控制单元520启动金属空气电池模块100对第一储能模块300进行充电，并辅助第二储能模块400进行电能输出。温度控制单元530实施监控金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400的温度，并在必要时进行实时散热。当电压控制单元510监测到第一储能模块300充电完成时，电压控制单元510及时反馈给电源控制单元540以及电能变换模块200，电能变换模块200切换至第二储能模块400独立进行电能输出，同时，电源控制单元540通过电解液控制单元520使金属空气电池模块100不能再输出电能。此时，金属空气电池模块100以及第一储能模块300均不进行电能输出。

第三种，当电压控制单元510监测到第二储能模块400电量不足时，电压控制单元510及时反馈给电源控制单元540以及电能变换模块200，电能变换模块200切断第二储能模块400的电能输出并切换至第一储能模块300进行电能输出，同时电源控制单元540通过电解液控制单元520启动金属空气电池模块100对第二储能模块400进行充电，并辅助第一储能模块300进行电能输出。温度控制单元530实施监控金属空气电池模块100、第一储能模块300以及第二储能模块400的温度，并在必要时进行实时散热。当电压控制单元510监测到第二储能模块400充电完成时，电压控制单元510及时反馈给电源控制单元540以及电能变换模块200，电能变换模块200切换至第一储能模块300独立进行电能输出，同时，电源控制单元540通过电解液控制单元520使金属空气电池模块100不能再输出电能。此时，金属空气电池模块100以及第二储能模块400均不进行电能输出。

在本发明实施例中，第一实施例中的电源系统10可以应用于电动汽车领域，通过两个储能模块和一个金属空气电池模块100共同对电动汽车提供电能，使得电动汽车有较好的续航能力，不需要在没电时停下来进行充电。

综上所述，本发明提供一种电源系统10即电动汽车，其中，电源系统10包括：金属空气电池模块100、电能变换模块200、第一储能模块300以及第二储能模块400；所述电能变换模块200与所述金属空气电池模块100、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400连接；所述金属空气电池模块100能够向所述第一储能模块300或者所述第二储能模块400充电；所述电能变换模块200用于切换所述金属空气电池模块100的充电对象；其中，所述金属空气电池模块100、所述第一储能模块300以及所述第二储能模块400能够作为输出电源。因此，通过采用两个储能模块，当一个储能模块电量不足时，电能变换模块200切换另一个储能模块作为输出电源，并切换金属空气电池给该电量不足的储能模块充电，从使得该电源系统10可以同时输出电能和进行充电，从而实现该电源系统10连续供电的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种电源系统，其特征在于，包括：金属空气电池模块、电能变换模块、第一储能模块以及第二储能模块；所述电能变换模块与所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块连接；

所述金属空气电池模块能够向所述第一储能模块或者所述第二储能模块充电；

所述电能变换模块用于切换所述金属空气电池模块的充电对象；

其中，所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块能够作为输出电源。

2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，还包括：控制模块；

所述控制模块与所述金属空气电池模块、所述电能变换模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块连接；

所述控制模块用于：控制所述金属空气电池模块能否产生电能；以及，指示所述电能变换模块切换所述金属空气电池模块的所述充电对象；以及，控制所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块是否向动力设备供电。

3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

监控所述第一储能模块以及所述第二储能模块的电压，并在所述第一储能模块的所述电压低于第一预设电压时指示所述电能变换模块切换所述金属空气电池模块为所述第一储能模块充电；以及，在所述第二储能模块的所述电压低于第一预设电压时指示所述电能变换模块切换所述金属空气电池模块为所述第二储能模块充电。

4.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述金属空气电池模块包括：

金属空气电池堆以及用于容纳电解液的电解液槽；

所述控制模块还用于：

控制所述金属空气电池模块将所述电解液槽中的所述电解液输入所述金属空气电池堆，进而控制所述金属空气电池模块输出电能；以及，控制所述金属空气电池堆中的所述电解液排出，进而控制所述金属空气电池模块不输出电能。

5.根据权利要求4所述的电源系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

监控所述金属空气电池模块的电压，并在所述金属空气电池模块的所述电压低于第二预设电压时，控制所述金属空气电池模块向所述金属空气电池堆更换所述电解液。

6.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

监控所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块的温度，并在所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块的所述温度超过第一预设温度时，控制所述金属空气电池模块、所述第一储能模块以及所述第二储能模块进行散热。

7.根据权利要求6所述的电源系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

在所述第一储能模块向所述动力设备供电且所述第一储能模块的所述温度高于第二预设温度时，指示所述电能变换模块切换所述第二储能模块向所述动力设备供电。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电源系统，其特征在于，所述电能变换模块包括：电能变换器以及双向DC/DC控制器；

所述电能变换器通过所述双向DC/DC控制器切换所述金属空气电池模块的所述充电对象。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电源系统，其特征在于，储能模块包括：超级电容组以及锂离子电池组；

所述锂离子电池组用于在长时间供电时输出电能，所述超级电容组用于在功率需求较大时输出电能。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一项所述电源系统。