CN210692689U - 一种混合型蓄电池系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种混合型蓄电池系统，其包括铅酸电池组或镍氢电池组、锂离子电池组、分压元器件和电池平衡器电路，所述铅酸电池组镍氢电池组由多个铅酸电池或镍氢电池串联连接，所述锂离子电池组由多个锂离子电池串联连接，所述铅酸电池组或镍氢电池组与锂离子电池组并联连接，且铅酸电池或镍氢电池与锂离子电池交叉摆放形成交错分布结构，所述分压元器件设在铅酸电池组或镍氢电池组和锂离子电池组并联后的线路上，所述电池平衡器电路与锂离子电池组并联连接。本实用新型提供的由不同类型电池组合的混合型蓄电池系统，有效结合锂离子电池和铅酸电池各自的优势，实现不同类型电池的优势互补智能供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及蓄电池系统领域，尤其涉及一种混合型蓄电池系统。
背景技术
传统燃油汽车使用化石燃料作为主要驱动能量的，随着便于汽车数量剧增，大量排放废气造成环境严重污染，全球气候变暖，再者全球化石能源日渐枯竭，全球面临着严峻的能源危机。相反，广泛地使用不排放废气的纯电动汽车或者废气排放量较少的混合动力汽车，对于解决能源危机，改善环境等都具有重要的意义。
而电动汽车由蓄电池提供动力，自然离不开蓄电池。然而，传统的蓄电池存在重量太重或成本太高等严重的问题。目前的蓄电池系统主要有像铅酸电池这种基于水溶液的电池和锂离子电池这种基于有机溶液的电池。其中，铅酸电池具有价格低的优点，但其存在重量重、体积大、循环寿命短、输出电压低、能量密度低等诸多缺点。而具有高能量密度和重量轻的锂离子电池却存在价格昂贵、不耐大电流、对过充电和过放电的耐受性较差、低温性能差等诸多缺点。并且使用易燃电解液，如果过度充电或过度放电，其可能会因发热而发生燃烧或爆炸等危险事故，因此其通常还需要单独设置保护电路和提供保护开关以避免其过充电或过放电，这又进一步增加了蓄电池的成本。因此，锂离子电池昂贵的成本问题限制了其在电动汽车领域的规模化应用。
实用新型内容
本实用新型提供一种混合型蓄电池系统，其解决了传统的蓄电池存在重量太重或成本太高等严重的问题，有效结合锂离子电池和铅酸电池各自的优势，提供具有能量密度高、寿命长、低温特性好、安全性高等优良特性的混合型蓄电池系统，实现不同类型电池的优势互补智能供电。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种混合型蓄电池系统，其包括铅酸电池组或镍氢电池组、锂离子电池组、分压元器件和电池平衡器电路，所述铅酸电池组镍氢电池组由多个铅酸电池或镍氢电池串联连接，所述锂离子电池组由多个锂离子电池串联连接，所述铅酸电池组或镍氢电池组与锂离子电池组并联连接，且铅酸电池或镍氢电池与锂离子电池交叉摆放形成交错分布结构，所述分压元器件设在铅酸电池组或镍氢电池组和锂离子电池组并联后的线路上，所述电池平衡器电路与锂离子电池组并联连接。
进一步的，所述铅酸电池组或镍氢电池组的工作电压为2.0V。
进一步的，所述锂离子电池为磷酸铁锂锂离子电池或三元系锂离子电池中的一种。
进一步的，所述磷酸铁锂锂离子电池的工作电压为3.2V。
进一步的，所述三元系锂离子电池的工作电压为3.7V。
进一步的，所述铅酸电池的过充电电压高于锂离子电池的过充电电压。
进一步的，所述铅酸电池的最终充电电压低于锂离子电池的最终充电电压。
进一步的，所述分压元器件为可变电阻器。
本实用新型提供的由不同类型电池组合的混合型蓄电池系统，有效结合锂离子电池和铅酸电池各自的优势，实现不同类型电池的优势互补智能供电。其具有如下优势：
(1)安全，便宜，因为锂离子电池和铅酸电池都具有比铅酸电池的最终充电电压高的潜在的过充电电压，能够有效抑制充电电压的不断增加；而铅酸电池的最终充电电压低于锂离子电池的最终充电电压，因此不需要提供昂贵的过充电保护装置，也能有效保护锂离子电池，避免过充引起的爆炸和火灾等事故，既安全又可以简化整个蓄电池系统的配置，进一步降低了蓄电池系统的总体成本。
(2)长循环寿命，达到1500次；
(3)低温特性好，在低温下，铅酸电池主要代替在较冷的温度下具有较差性能的锂离子电池放电，因为锂离子电池设置在两个铅酸电池的中间，其内部温度随着放电而增加，锂离子电池也能正常工作，提供巨大的贡献。因此该混合型蓄电池系统具有很好低温特性，即使在零下30℃的低温下还能提供70％多的容量(和25℃时的容量相比)。
(4)能量密度高，该混合型蓄电池系统基于能量密度高的锂离子电池，因此具有与锂离子电池系统相当的高能量密度。
(5)根据需求，由不同类型电池组智能供电，以最佳模式满足汽车瞬间和长期的动力需求，如需要稳定的电能供应时就选择锂离子电池供电，需要大功率供电时则选择铅酸电池供电。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型提供的混合型蓄电池系统的结构示意图；
图2为本实用新型提供的48V混合型蓄电池系统的结构示意图；
图3为采用本实用提供的混合型蓄电池系统的低温特性图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种混合型蓄电池系统，其包括铅酸电池组11、锂离子电池组12、分压元器件13-1、13-2和电池平衡器电路14；所述铅酸电池组11和锂离子电池组12并联连接；所述锂离子电池组12的锂离子电池12-1都设置在铅酸电池组11的铅酸电池11-1的中间，相互形成交错分布结构；所述分压元器件13-1和13-2分别与铅酸电池组11或锂离子电池组12串联连接，调节电压使锂离子电池组和铅酸电池组的输出电压一致；所述电池平衡器电路14与铅酸电池组11和锂离子电池组12并联连接，使多个电池的充电状态达到相同的水平。
其中，所述铅酸电池组11由多个铅酸电池11-1串联连接以提供预定电压；所述铅酸电池11-1为常规铅酸电池；所述铅酸电池12-1的工作电压为2.0V；铅酸电池还可以用镍氢电池替换；所述锂离子电池组12由多个锂离子电池12-1串联连接以提供预定电压；所述锂离子电池12-1为磷酸铁锂锂离子电池或三元系锂离子电池中的一种；所述磷酸铁锂锂离子电池的工作电压为3.2V；所述三元系锂离子电池的工作电压为3.7V；所述铅酸电池11-1和锂离子电池12-1的平均放电电压相近；所述铅酸电池11-1的过充电电压高于锂离子电池12-1的过充电电压；所述铅酸电池11-1的最终充电电压低于锂离子电池12-1的最终充电电压；所述分压元器件13-1、13-2为可变电阻器；
实施例
如图2所示，为本实用新型提供的48V混合型蓄电池系统，其包括铅酸电池组11、锂离子电池组12、分压元器件13-1、13-2和电池平衡器电路14；铅酸电池组11、锂离子电池组12并联连接；铅酸电池组11由24个铅酸电池11-1串联而成，锂离子电池组12由13个三元系锂离子电池12-1串联而成，且锂离子电池12-1都设置在铅酸电池11-1的中间，相互形成交错分布结构；分压元器件13-1与铅酸电池组11串联连接，分压元器件13-2与锂离子电池组12串联连接，调节电压使锂离子电池组和铅酸电池组的输出电压一致；电池平衡器电路14与铅酸电池组11和锂离子电池组12并联连接，使多个电池的充电状态达到相同的水平。
在本实施例中所述铅酸电池组也可以用镍氢电池组代替。
本实用新型提供的由不同类型电池组合的混合型蓄电池系统，有效结合锂离子电池和铅酸电池各自的优势，实现不同类型电池的优势互补智能供电。其因为锂离子电池和铅酸电池都具有比铅酸电池的最终充电电压高的潜在的过充电电压，能够有效抑制充电电压的不断增加；而铅酸电池的最终充电电压低于锂离子电池的最终充电电压，因此不需要提供昂贵的过充电保护装置，也能有效保护锂离子电池，避免过充引起的爆炸和火灾等事故，既安全又可以简化整个蓄电池系统的配置，进一步降低了蓄电池系统的总体成本。具有长达1500次的长循环寿命和高能量密度。在低温下，铅酸电池主要代替在较冷的温度下具有较差性能的锂离子电池放电，因为锂离子电池设置在两个铅酸电池的中间，其内部温度随着铅酸电池放电而增加，锂离子电池也能正常工作，提供巨大的贡献。如图3所示，该混合型蓄电池系统具有很好低温特性，即使在零下30℃的低温下还能提供70％多的容量(和25℃时的容量相比)。此外，该混合蓄电池系统还可以根据需求，由不同类型电池组智能供电，以最佳模式满足汽车瞬间和长期的动力需求，如需要稳定的电能供应时就选择锂离子电池供电，需要大功率供电时则选择铅酸电池供电。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种混合型蓄电池系统，其特征在于：其包括铅酸电池组或镍氢电池组、锂离子电池组、分压元器件和电池平衡器电路，所述铅酸电池组镍氢电池组由多个铅酸电池或镍氢电池串联连接，所述锂离子电池组由多个锂离子电池串联连接，所述铅酸电池组或镍氢电池组与锂离子电池组并联连接，且铅酸电池或镍氢电池与锂离子电池交叉摆放形成交错分布结构，所述分压元器件设在铅酸电池组或镍氢电池组和锂离子电池组并联后的线路上，所述电池平衡器电路与锂离子电池组并联连接。
2.根据权利要求1所述的混合型蓄电池系统，其特征在于：所述铅酸电池组或镍氢电池组的工作电压为2.0V。
3.根据权利要求1所述的混合型蓄电池系统，其特征在于：所述锂离子电池为磷酸铁锂锂离子电池或三元系锂离子电池中的一种。
4.根据权利要求3所述的混合型蓄电池系统，其特征在于：所述磷酸铁锂锂离子电池的工作电压为3.2V。
5.根据权利要求3所述的混合型蓄电池系统，其特征在于：所述三元系锂离子电池的工作电压为3.7V。
6.根据权利要求1所述的混合型蓄电池系统，其特征在于：所述铅酸电池的过充电电压高于锂离子电池的过充电电压。
7.根据权利要求1所述的混合型蓄电池系统，其特征在于：所述铅酸电池的最终充电电压低于锂离子电池的最终充电电压。
8.根据权利要求1所述的混合型蓄电池系统，其特征在于：所述分压元器件为可变电阻器。
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114465304A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-05-10 | 浙江霖润新能源科技有限公司 | 一种车载混合电源系统 |
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2019
- 2019-07-25 CN CN201921178965.4U patent/CN210692689U/zh active Active
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