[实用新型]复合储能装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种储能装置，尤其是包括有超级电容器模组和电池组的复合储能装置。

背景技术

传统的储能装置比如铅酸电池、锂离子电池等储能电池，虽然性能较为稳定，成本也相对低廉，但其体积庞大，结构笨重，所采用的原材料等对环境污染也非常严重；且由于储能电池自身特性，其大功率充放电性能较差，循环寿命较短，在一些比如启动电源、混合动力电动车等领域应用时，由于这些应用领域所需功率较大，在传统储能电池向这些产品提供能量时，由于瞬间所放出能量较大，储能电池会产生大量热量，一方面会产生安全方面的问题，另一方面也势使储能电池的使用寿命缩短。

为了克服传统储能电池的技术缺陷，近年来兴起了一种新型储能器件超级电容器，其采用活性碳作为正负极材料，循环寿命可达1-10万次，具有绿色环保、使用寿命长的优点；由于超级电容器的自身特性，在对超级电容器进行充放电时，瞬间即可完成，与电池等储能器件相比，其大功率充放电性能非常好，且使用寿命更长；但超级电容器其能量密度相对较低；这也限制了超级电容器进一步的推广应用。

为了使传统储能电池和超级电容器各自的性能均能得到更好的发挥，实现储能电池和超级电容器的优势互补，人们设计出了一种复合储能装置，即通过一定的方式使储能电池和超级电容器相连，使在大功率应用的场合，使超级电容器更好的工作，弥补超级电容器能量密度较低的技术缺陷，例如，中国申请号201010204708.0，公开了一种复合电池，该复合电池包括超级电容器和母体电池，所述母体电池通过均衡电路板与所述超级电容器相并联，当需要大倍率放电时，在均衡电路板的作用下，由超级电容器放电，母体电池处于被保护状态，有效的防止了因母体电池过放而导致其寿命缩短，且弥补了超级电容器能量密度低的技术缺陷；但由于超级电容器内阻很小，在母体电池与超级电容器初次连接时，对母体电池来说，相当于短路，对电池损害较大，使母体电池寿命大为降低，另外，由于超级电容器内阻大于与母体电池内，这样，在对外输出电流时，超级电容器输出电流较小，实际运用中，对母体电池的保护作用并不明显；因此，有必要对该种结构形式的储能装置做出改进。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种复合储能装置，该复合储能装置集合超级电容器和可充电电池的各自优势，具有能量密度高，功率性能好、使用寿命长等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：该复合储能装置包括由多个超级电容器连接而形成的超级电容器模组以及由多个可充电电池连接而形成的电池组，所述超级电容器模组与所述电池组相连，在所述超级电容器模组和所述电池组之间的电路上设置有DC/DC转换器，所述DC/DC转换器设置有控制装置；所述超级电容器模组还设置用以连接外部负载的连接端子。

根据本实用新型的技术构思，本实用新型的控制装置设置有第一电压和/或电流检测装置以及第二电压和/或电流检测装置，所述控制装置通过所述第一电压和/或电流检测装置采集所述电池组所在支路的电压和/或电流值，且通过所述第二电压和/或电流检测装置采集超级电容器模组和输出支路的电压和/或电流值，所述控制装置根据所采集的电压和/或电流值发出执行指令至DC/DC转换器而调节电压/和电流值至用户需要值。

根据本实用新型的技术构思，本实用新型的控制装置还连接有第一开关和第二开关，所述第一开关的一端连接电池组所在支路且另一端连接外部负载所在支路，所述第一开关在控制装置作用下闭合以对外部负载供电；所述第二开关位于超级电容器模组所在支路上且在控制装置作用下闭合以进行预充和/或对外部负载供电。

根据本实用新型的技术构思，本实用新型的超级电容器模组还设置有用以监控并调节各超级电容器电压使各超级电容器电压保持均衡的主动均衡电路。

根据本实用新型的技术构思，本实用新型的控制装置为单片机或PLC。