專利名稱：一種長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池，特別涉及一種長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)，該系統(tǒng)由鉛酸蓄電池 組與具有準(zhǔn)電容特性的動(dòng)力電池組組成。
背景技術(shù)：
隨著電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、電信基站、UPS備用電源等市場(chǎng)的不斷發(fā)展，對(duì)其作為 供電電源的電池性能的要求也越來越高，不但要求電池的適應(yīng)范圍廣，而且要求電池要具 有高比能量、高比功率、使用壽命長(zhǎng)和價(jià)格低廉等特性，因此單一電池難以滿足要求。鉛酸蓄電池性能穩(wěn)定，安全可靠，價(jià)格低，但是重量比特性與功率比特性差；而具 有高比能量和高比功率特性具有準(zhǔn)電容特性的動(dòng)力電池則存在價(jià)格貴和安全性差的缺點(diǎn)。CN100495859C發(fā)明專利提出一種由鉛酸蓄電池與超級(jí)電容器并聯(lián)組成的電動(dòng)車 混合電源，利用超級(jí)電容器的高功率特性來瞬時(shí)輸出或接收能量回饋時(shí)的大電流，從而緩 解鉛酸蓄電池的過充和過放，提高體系的功率特性，延長(zhǎng)鉛酸蓄電池的使用壽命。但是超級(jí) 電容器的缺點(diǎn)也很明顯第一，放電電壓呈斜線下降，電壓不穩(wěn)定；第二，無機(jī)體系電化學(xué) 電容器的自放電率很大，能量損失大，而有機(jī)體系體系的電容器特別貴，一般成本為鉛酸蓄 電池的60倍，動(dòng)力電池的10倍；第三，目前可應(yīng)用的電化學(xué)電容器的比特性都很低，一般在 10ffh/Kg和10Wh/L以下，這明顯降低了整個(gè)電源系統(tǒng)的能量密度，使鉛酸蓄電池能量比特 性低的問題更為嚴(yán)重。由于該電容器的低能量比特性與高價(jià)格，一般其能量較低，所以只能 瞬間起作用，導(dǎo)致其作用有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述不足而提供一種長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)和使用方法， 所提供的鉛酸蓄電池系統(tǒng)是一種將A與B復(fù)合構(gòu)成的功率特性好、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠的 長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)。本發(fā)明提供的長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池，其特征在于包括鉛酸蓄電池組A和具有準(zhǔn)電容 特性的動(dòng)力電池組B，根據(jù)外電路所需的工作電壓和電流，將A與B通過含控制的電路組成 長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)；其中，a)所述的A包括一節(jié)以上的單體鉛酸蓄電池組成的電池組， b)所述的具有準(zhǔn)電容特性的動(dòng)力電池B包括一節(jié)以上的單體電池組成的電池組，是介于電 容器與電池之間的一種電池體系。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是根據(jù)外電路所需的工作電壓和電流，將A、B兩種電池
組復(fù)合。本發(fā)明技術(shù)方案中所述的A與B由不同容量與數(shù)量的單體通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并 聯(lián)等電氣連接方式而組成的電池組。本發(fā)明技術(shù)方案中所述的具有準(zhǔn)電容特性的動(dòng)力電池B包括一節(jié)以上的單體電 池組成的電池組，是介于電容器與電池之間的一種電池體系，如具有準(zhǔn)電容特性的鎳氫電 池、具有準(zhǔn)電容特性的鋰離子電池或其他具有準(zhǔn)電容特性的電池，也包括所述的這幾種電池之中任意兩種或更多種串聯(lián)組成的電池體系。 所述組成長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)的A與B的容量比為0. 05 10 10 0. 05。
本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)及其制作方法。該長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系 統(tǒng)的主要特征是包括鉛酸蓄電池組A和具有準(zhǔn)電容特性的高功率電池組B。根據(jù)外接負(fù)載 所需的工作電壓和電流，將不同數(shù)量或特性的A與B通過一定的電路(含控制)組成長(zhǎng)壽 命鉛酸蓄電池系統(tǒng)。當(dāng)外接負(fù)載需要大電流輸出時(shí)，由B獨(dú)立或與A—起瞬時(shí)輸出大電流， 以彌補(bǔ)A大電流放電的不足；當(dāng)外接負(fù)載電流降到一定范圍時(shí)，由A對(duì)外接負(fù)載供電，并在 一定的條件下對(duì)B充電，增大A的輸出電流，以彌補(bǔ)小電流放電對(duì)A的損害；當(dāng)要求能量回 收時(shí)，A與B或B單獨(dú)接收大電流充電。接受充電后的B首先向A充電以消除A長(zhǎng)時(shí)間放 電時(shí)的極化，又對(duì)外接負(fù)載供電，直至A與B同時(shí)對(duì)外接負(fù)載供電。本發(fā)明提供的長(zhǎng)壽命鉛 酸蓄電池系統(tǒng)既能充分發(fā)揮B的功率與壽命優(yōu)勢(shì)，又能充分發(fā)揮A的價(jià)格與安全優(yōu)勢(shì)，從而 有效提高A的功率特性與使用壽命?？傊?，本發(fā)明提供的長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)既能充分發(fā)揮B的高功率、高比能與 壽命優(yōu)勢(shì)，又能充分發(fā)揮A的價(jià)格與安全優(yōu)勢(shì)，從而有效提高A的功率與使用壽命。


圖1長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)工作模式圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施例如下，但本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例136V-180Ah鉛酸蓄電池A與41. 6V_20Ah具有準(zhǔn)電容特性的動(dòng)力電池B構(gòu)成長(zhǎng)壽命 鉛酸蓄電池系統(tǒng)。當(dāng)長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)對(duì)外負(fù)載瞬間大電流輸出時(shí)，由于B的電壓高 于A的電壓，這時(shí)B可瞬時(shí)輸出大電流，彌補(bǔ)A大電流放電性能的不足，有效地保護(hù)了 A放 電過程中的強(qiáng)放電；當(dāng)輸出電流降低時(shí)，由A正常供電，同時(shí)通過電路控制使A向B進(jìn)行充 電，增大A的輸出電流，以彌補(bǔ)小電流放電對(duì)A的損害；當(dāng)能量回收時(shí)，通過電路控制使具有 準(zhǔn)電容特性的動(dòng)力電池B先接收大電流充電，只有一少部分電流向A充電，這樣又有效地保 護(hù)了 A充電過程中的強(qiáng)充電；充電后的B再向A適當(dāng)充電，以消除A的極化，提高其功率特 性及延長(zhǎng)A的壽命。實(shí)施例2長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)由36V-180Ah鉛酸蓄電池A與43. 2V_20Ah具有準(zhǔn)電容特 性的動(dòng)力電池B構(gòu)成。長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)工作過程與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)由36V_180Ah鉛酸蓄電池A與39. 6V_20Ah具有準(zhǔn)電容特 性的鎳氫電池構(gòu)成。長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)工作過程與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
一種長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)，其特征在于包括鉛酸蓄電池組A和具有準(zhǔn)電容特性的動(dòng)力電池組B，根據(jù)外電路所需的工作電壓和電流，將A與B通過含控制的電路組成長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)；其中，a)所述的A包括一節(jié)以上的單體鉛酸蓄電池組成的電池組，b)所述的具有準(zhǔn)電容特性的動(dòng)力電池B包括一節(jié)以上的單體電池組成的電池組，是介于電容器與電池之間的一種電池體系。
2.按權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其特征在于所述的介于電容器與電池之間的電池體 系包括具有準(zhǔn)電容特性的鎳氫電池、具有準(zhǔn)電容特性的鋰離子電池和其他具有準(zhǔn)電容特性 的電池，還包括所述的這幾種電池之中任意兩種或更多種串聯(lián)組成的電池體系。
3.按權(quán)利要求1或2所述的電池系統(tǒng)，其特征在于組成長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)的A與 B的容量比為0.05 10 10 0.05。
4.按權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其特征在于A和B由不同容量和數(shù)量的單體通過串 聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的電氣連接方式組成電池組。
5.使用如權(quán)利要求1、2或4所述的電池系統(tǒng)，其特征在于①當(dāng)外接負(fù)載需要大電流輸出時(shí)，由B獨(dú)立或與A—起瞬時(shí)輸出大電流，以彌補(bǔ)A大電 流放電的不足；②當(dāng)外接負(fù)載電流降到一定范圍時(shí)，由A對(duì)外接負(fù)載供電，并在一定的條件下對(duì)B充 電，增大A的輸出電流，以彌補(bǔ)小電流放電對(duì)A的損害；③當(dāng)要求能量回收時(shí)，A與B或B單獨(dú)接收大電流充電，接受充電后的B首先向A充電 以消除A長(zhǎng)時(shí)間放電時(shí)的極化，又對(duì)外接負(fù)載供電，直至A與B同時(shí)對(duì)外接負(fù)載供電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)和使用方法。所述的長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)包括鉛酸蓄電池組A和具有準(zhǔn)電容特性的高功率電池組B。根據(jù)外接負(fù)載所需的工作電壓和電流，將不同數(shù)量或特性的A與B通過一定的電路(含控制)組成長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)。本發(fā)明提供的長(zhǎng)壽命鉛酸蓄電池系統(tǒng)既能充分發(fā)揮B的功率與壽命優(yōu)勢(shì)，又能充分發(fā)揮A的價(jià)格與安全優(yōu)勢(shì)，從而有效提高A的功率特性與使用壽命。
文檔編號(hào)H01M10/42GK101826644SQ20101011008
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者夏保佳, 婁豫皖, 張華輝, 張建, 謝曉華, 顏建 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所