專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電動(dòng)車(chē)混合電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電動(dòng)車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)車(chē)鋰離子電池與超級(jí) 電容器混合使用的電源。
背景技術(shù)：
目前，純電動(dòng)汽車(chē)不能進(jìn)入市場(chǎng)的瓶頸，主要是電池不過(guò)關(guān)。原因是電動(dòng) 汽車(chē)在運(yùn)行中條件變化無(wú)常，如起步、加速、剎車(chē)、上坡、下坡等，要求電池 的適應(yīng)范圍廣，比功率、比能量、充放電特性等都要求較高，要找一種實(shí)用的 電池很難。鋰離子電池比能大，是比較好的能用于電動(dòng)汽車(chē)的電池。但鋰離子
電池的使用壽命短，不到一年，如果把鋰離子電池的使用壽命延長(zhǎng)3—5倍， 相應(yīng)使用成本大大降低，鋰離子電池就可以進(jìn)入電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)。造成鋰離子電池 使用壽命短的主要原因是頻繁的強(qiáng)放電和強(qiáng)充電所致。因?yàn)殡妱?dòng)汽車(chē)起步、上 坡、加速時(shí)需要電池提供正常時(shí)幾倍到十幾倍的電流，這對(duì)鋰離子電池是非常 嚴(yán)重的損壞沖擊；如果要進(jìn)行能量回收，剎車(chē)、制動(dòng)時(shí)有高達(dá)幾百安培的電流， 這對(duì)鋰離子電池同樣是非常嚴(yán)重的損壞沖擊。超級(jí)電容器雖然具有能強(qiáng)充電、 強(qiáng)放電的特點(diǎn)，瞬間放電能大于1000A以上，同時(shí)充電電流也能承受大于 1000A以上，但不能單獨(dú)作為純電動(dòng)汽車(chē)電源的蓄電池。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述不足之處而提供一種將鋰離子電池與超 級(jí)電容器結(jié)合而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠的電動(dòng)車(chē)混合電源。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 一種電動(dòng)車(chē)混合電源，包括鋰離子電池， 超級(jí)電容器，其特征是還包括一個(gè)由IGBT構(gòu)成的限流控制電路；該限流控 制電路與鋰離子電池聯(lián)接后，再與超級(jí)電容器并聯(lián)。
本實(shí)用新型技術(shù)方案中所述的限流控制電路包括由電流分流器、光電耦合 器和可調(diào)電位器構(gòu)成的電流取樣電路，由IGBT、觸發(fā)器及其外圍元器件構(gòu)成 的電流控制電路，其中，電流分流器和IGBT的C、 E極均串接在鋰離子電池 正極上。
本實(shí)用新型技術(shù)方案中所述的鋰離子電池包括鋰離子電池組。
本實(shí)用新型技術(shù)方案中所述的超級(jí)電容器為串聯(lián)或并聯(lián)的超級(jí)電容組。 本實(shí)用新型由于將鋰離子電池和超級(jí)電容器這兩種不同性能特點(diǎn)的電源
結(jié)合在一起，即將由IGBT構(gòu)成的限流控制電路與普通鋰離子電池聯(lián)接后再與 超級(jí)電容器并聯(lián)，因而，當(dāng)電動(dòng)車(chē)起步時(shí)瞬間等需要大電流輸出時(shí)，鋰離子電 池只能輸出額定的電流，該額定電流不能滿足電動(dòng)車(chē)起步等的要求，這時(shí)超級(jí) 電容器瞬時(shí)輸出大電流滿足電動(dòng)車(chē)起步等的要求，彌補(bǔ)鋰離子電池的不足，達(dá) 到起步等所需的電流；當(dāng)電動(dòng)車(chē)正常行駛時(shí)，由鋰離子電池在額定輸出電流范 圍內(nèi)正常供電，同時(shí)也可對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行充電；當(dāng)電動(dòng)車(chē)下坡、減速、剎車(chē) 制動(dòng)進(jìn)行能量回收時(shí)，超級(jí)電容器先接收大電流充電，待電動(dòng)車(chē)正常運(yùn)行時(shí)， 超級(jí)電容器再慢慢向鋰離子電池充電。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)廉物美和安全可靠的特點(diǎn)，因而達(dá)到了本實(shí)用新 型目的。本實(shí)用新型主要用作純電動(dòng)車(chē)的混合電源。

圖l是本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式

如圖所示。鋰離子電池Fi與限流控制電路圖聯(lián)接后，再與超級(jí)電容器F2 并聯(lián)構(gòu)成電動(dòng)車(chē)混合電源。限流控制電路由電流取樣電路和電流控制電路構(gòu) 成。電流取樣電路由電流分流器A、光電耦合器TLP550和可調(diào)電位器構(gòu)成， 其中，電流分流器八串接在鋰離子電池？1正極上。電流控制電路由IGBT、觸 發(fā)器EXB841、開(kāi)關(guān)三極管BG、 二極管D、電阻R2、 113構(gòu)成，其中，IGBT 的C、 E極串接在鋰離子電池Fi正極上。電流分流器A主要用于檢測(cè)鋰離子電 池Fi的輸出電流，由IGBT控制其輸出電流在額定輸出電流范圍之內(nèi)?？烧{(diào)電 位器&主要用于調(diào)節(jié)控制鋰離子電池F,電流大、小的輸出。限流控制電路采 用20V直流供電。
工作過(guò)程如下
使用前首先調(diào)整可調(diào)電阻Rp并鎖定使鋰離子電池Fi輸出電流控制在額 定電流范圍內(nèi)。當(dāng)電源起動(dòng)后，如果流經(jīng)電流分流器A的電流沒(méi)超過(guò)額定電流， 則光電耦合器TLP550的5、 6兩腳不導(dǎo)通，這時(shí)三極管BG則導(dǎo)通，電流經(jīng)觸 發(fā)器EXB841的14腳到15腳，使觸發(fā)器EXB841正常工作，觸發(fā)IGBT導(dǎo)通， 這時(shí)鋰離子電池F,正電源經(jīng)IGBT的C極到E極向電動(dòng)車(chē)電機(jī)供電。如果電
源起動(dòng)后流經(jīng)電流分流器A的電流大于額定電流，這時(shí)光電耦合器TLP550的 5、 6兩腳導(dǎo)通，此時(shí)三極管BG截止(即斷開(kāi))，觸發(fā)器EXB841的14、 15腳 沒(méi)有電流通過(guò)，則觸發(fā)器EXB841不工作，IGBT的C、 E兩極斷開(kāi)，鋰離子 電池組Fi沒(méi)電流輸出，但此時(shí)超級(jí)電容器組F2立即可輸出大電流向電動(dòng)車(chē)電 機(jī)供電，有效地保護(hù)了鉛酸電池放電過(guò)程中的強(qiáng)放電。當(dāng)鋰離子電池組Fi電流 降到額定電流以下時(shí)，光電耦合器TLP550的5、 6兩腳斷開(kāi)，三極管BG導(dǎo)通， IGBT的C、 E兩極也導(dǎo)通，鋰離子電池組Fi繼續(xù)向電動(dòng)車(chē)電機(jī)供電。
當(dāng)電動(dòng)車(chē)下坡、減速、剎車(chē)制動(dòng)進(jìn)行能量回收時(shí)，因超級(jí)電容器組F2內(nèi)阻 比鋰離子電池F,的內(nèi)阻小很多，所以超級(jí)電容器組F2首先得到80%左右充電 電流，只有一少部分電流經(jīng)IGBT內(nèi)部一支二極管向鋰離子電池Fi充電，這樣 又有效地保護(hù)了鉛酸電池充電過(guò)程中的強(qiáng)充電。
權(quán)利要求1、一種電動(dòng)車(chē)混合電源，包括鋰離子電池(F1)，超級(jí)電容器(F2)，其特征是還包括一個(gè)由IGBT構(gòu)成的限流控制電路；該限流控制電路與鋰離子電池(F1)聯(lián)接后，再與超級(jí)電容器(F2)并聯(lián)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車(chē)混合電源，其特征是所述的限流控制電路包括由電流分流器(A)、光電耦合器(TLP)和可調(diào)電位器(R》構(gòu) 成的電流取樣電路，由IGBT、觸發(fā)器(EXB)及其外圍元器件(BG、 D、 R2、 R3)構(gòu)成的電流控制電路，其中，電流分流器(A)和IGBT的C、 E極均串 接在鋰離子電池(F》正極上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電動(dòng)車(chē)混合電源，其特征是所述的 鋰離子電池(F》包括鋰離子電池組。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電動(dòng)車(chē)混合電源，其特征是所述的 超級(jí)電容器(F2)為串聯(lián)或并聯(lián)的超級(jí)電容組。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型為一種電動(dòng)車(chē)混合電源，屬于電動(dòng)車(chē)技術(shù)領(lǐng)域。它主要是解決現(xiàn)有電動(dòng)車(chē)電源要么造價(jià)極高，如高能電池，市場(chǎng)不能接受，要么達(dá)不到要求，不能使用，如鋰離子電池的問(wèn)題。它的主要特征是包括鋰離子電池、超級(jí)電容器及一個(gè)由IGBT構(gòu)成的限流控制電路；該限流控制電路與鋰離子電池聯(lián)接后，再與超級(jí)電容器并聯(lián)。當(dāng)電動(dòng)車(chē)起步時(shí)瞬間等需要大電流輸出時(shí)，由超級(jí)電容器瞬時(shí)輸出大電流；當(dāng)電動(dòng)車(chē)正常行駛時(shí)，由鋰離子電池正常供電，同時(shí)也可對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行充電；當(dāng)能量回收時(shí)，超級(jí)電容器先接收大電流充電，待電動(dòng)車(chē)正常運(yùn)行時(shí)，超級(jí)電容器再慢慢向鋰離子電池充電。本實(shí)用新型主要用作純電動(dòng)車(chē)的混合電源。
文檔編號(hào)B60L11/18GK201065076SQ20072008565
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月30日
發(fā)明者王小根, 王懷成 申請(qǐng)人:王懷成