復(fù)合電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種復(fù)合電源，尤其涉及一種包括電池和電容的復(fù)合電源。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，所用到的電器也越來越多。部分電器使用獨立電源，而這部分獨立電源大多是單一電源，即僅使用電池或者超級電容，二者因為各自的優(yōu)缺點而適合不同的系統(tǒng)上。超級電容具有較大的電荷吞吐量，循環(huán)使用壽命長，大電流放電能力強，能量轉(zhuǎn)換效率高，能量損失小，但是超級電容器存儲電量較小。而電池具有高能量密度和高輸出功率，工作溫度范圍寬，安全可靠。但是其循環(huán)使用壽命短，充放電較慢，并且在負(fù)載需要大功率輸出時有一個尖銳的放電過程，隨著負(fù)載平穩(wěn)運行電池的輸出功率才會逐漸保持平穩(wěn)。
[0003]有鑒于此，有必要對現(xiàn)有的電源予以改進，以解決上述問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種復(fù)合電源，以解決現(xiàn)有電源儲電量小或者壽命短等問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種復(fù)合電源，用以給負(fù)載供電，所述復(fù)合電源包括電池、電容、第一 DC/DC電路、第二 DC/DC電路及第三DC/DC電路，所述第一 DC/DC電路與所述電容和所述第三DC/DC電路依次串聯(lián)形成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路與所述第二 DC/DC電路相并聯(lián)并且兩端分別連接電池和負(fù)載。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述電容為EDLC。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述第一DC/DC電路為升降壓電路以使得在電池電壓高于電容電壓時由電池向電容充電，在電池電壓低于電容電壓時由電容向電池充電。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述第二DC/DC電路和第三DC/DC電路為降壓電路。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述復(fù)合電源還包括電力分配單元，所述電力分配單元與所述負(fù)載相連，獲取所述負(fù)載維持正常工作所需的電流信號和電壓信號。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述電力分配單元與所述第一DC/DC電路、第二DC/DC電路和第三DC/DC電路分別相連。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型的復(fù)合電源，將電池與電容相結(jié)合，優(yōu)勢互補，復(fù)合電源能量密度提高、功率輸出增大、循環(huán)壽命延長并且安全可靠性提高。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型復(fù)合電源和負(fù)載電路圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細(xì)描述。
[0014]如圖1所示，本實用新型的復(fù)合電源用以給負(fù)載供電，所述復(fù)合電源包括電池、電容、第一 DC/DC電路、第二 DC/DC電路、第三DC/DC電路和電力分配單元。
[0015]所述第一DC/DC電路與所述電容和所述第三DC/DC電路依次串聯(lián)形成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路與所述第二 DC/DC電路相并聯(lián)并且兩端分別連接電池和負(fù)載。
[0016]所述電池起到向負(fù)載供電的作用，還可以起到向電容充電的作用。
[0017]所述電容為EDLC，亦即通常所說的超級電容。超級電容的電容量大，可充放電次數(shù)多，充電速度快且能量轉(zhuǎn)換率高。所述電容可以起到向所述負(fù)載供電的作用，還可以起到向電池充電的作用，同時還可以起到濾波作用。
[0018]所述第一DC/DC電路為升降壓電路，兩端分別連接電池和電容。
[0019]所述第二 DC/DC電路和所述第三DC/DC電路均為降壓電路。所述第二 DC/DC電路的兩端分別連接電池和負(fù)載，所述第三DC/DC電路兩端分別連接電容和負(fù)載。
[0020]所述電力分配單元與負(fù)載相連，故所述電力分配單元可以獲取負(fù)載維持正常工作所需的電流和電壓。
[0021]所述電力分配單元與第一 DC/DC電路、第二 DC/DC電路和第三DC/DC電路分別相連。所述第一 DC/DC電路、第二 DC/DC電路和第三DC/DC電路均包括處理器。
[0022]所述電力分配單元與所述第一DC/DC電路的處理器相連，當(dāng)所述電容電壓低于電池電壓，所述電力分配單元通過第一DC/DC電路的處理器獲取電池向電容的輸入電流和輸入電壓，并根據(jù)負(fù)載工作情況、電池和電容的電量，向第一 DC/DC電路的處理器發(fā)出控制信息以控制第一 DC/DC電路的輸出電壓，以此控制電池是否向電容充電。
[0023]當(dāng)所述電容的電壓高于電池電壓，所述電力分配單元通過第一DC/DC電路的處理器獲取電容向電池的輸入電流和輸入電壓，并根據(jù)負(fù)載工作情況、電池和電容的電量，向第一DC/DC電路的處理器發(fā)出控制信息以控制第一DC/DC電路的輸出電壓，以此控制電容是否向電池充電。
[0024]所述電力分配單元與第二 DC/DC電路和第三DC/DC電路的處理器相連，并通過第二DC/DC電路和第三DC/DC電路的處理器獲取電池和電容向第二 DC/DC電路和第三DC/DC電路的輸入電流和輸入電壓，并根據(jù)負(fù)載維持正常工作所需的電流和電壓，向第二DC/DC電路和第三DC/DC電路的處理器發(fā)出控制信息以控制第二 DC/DC電路和第三DC/DC電路的輸出功率比例，以保證負(fù)載的正常工作，且可以保證負(fù)載的輸入功率穩(wěn)定。
[0025]所述復(fù)合電源在向負(fù)載供電時，包括以下幾種工作模式:
[0026]模式1:負(fù)載未啟動，電容的電壓低于電池的電壓，此時由電池通過第一DC/DC電路向電容充電，直到電容電壓達到最高值。
[0027]模式2:負(fù)載未啟動，電容的電壓高于電池電壓，此時由電容通過第一DC/DC電路向電池充電。
[0028]模式3:負(fù)載啟動，電容電壓已達額定標(biāo)準(zhǔn)值，負(fù)載所需功率小于電池最大安全可輸出功率，此時由電池通過第二DC/DC電路向所述負(fù)載供電，維持所述負(fù)載的正常工作。
[0029]模式4:負(fù)載啟動，電容電壓未達額定標(biāo)準(zhǔn)值，電池電壓大于電容電壓，負(fù)載所需功率小于電池最大安全可輸出功率，此時由電池通過第二DC/DC電路向負(fù)載供電，維持負(fù)載的正常工作，同時由電池通過第一 DC/DC電路向電容充電。
[0030]模式5:負(fù)載啟動，負(fù)載所需功率大于電池最大安全可輸出功率，但是電池電壓高于安全值，此時電池通過第二DC/DC電路向負(fù)載供電，電容通過第三DC/DC電路向負(fù)載供電，電池和電容共同維持負(fù)載的正常工作，第二 DC/DC電路和第三DC/DC電路的輸出電壓比例由電力分配單元控制。
[0031]模式6:負(fù)載啟動，負(fù)載所需功率小于電池最大安全可輸出功率，電池電壓達到安全值，電容的電壓大于電池電壓，此時電容通過第三DC/DC電路向負(fù)載供電，維持負(fù)載的正常工作，同時由電容通過第一 DC/DC電路向電池供電。
[0032]模式7:負(fù)載啟動，電池電壓未達到額定標(biāo)準(zhǔn)值，電容的電壓大于電池電壓，此時電容通過第三DC/DC電路向負(fù)載供電，維持負(fù)載的正常工作，同時第一 DC/DC電路不向電池供電。
[0033]模式8:電池和電容組合也不足以維持負(fù)載的正常工作，此時停止供電。
[0034]本實用新型的復(fù)合電源，通過將電池和電容結(jié)合在一起，在正常情況下，僅由電池向負(fù)載供電，而在負(fù)載功率變大，或者電池電量不足時，由電容輔助供電，一方面維持負(fù)載的正常工作，另一方面可以防止電池過度放電；通過在電池和電容之間設(shè)置第一DC/DC電路，從而使得電池和電容之間可以互相充電；通過設(shè)置電力分配單元，從而可以準(zhǔn)確控制電池和電容的電壓輸出比例，使得負(fù)載的工作電壓穩(wěn)定。
[0035]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種復(fù)合電源，用以給負(fù)載供電，其特征在于:所述復(fù)合電源包括電池、電容、第一DC/DC電路、第二 DC/DC電路及第三DC/DC電路，所述第一 DC/DC電路與所述電容和所述第三DC/DC電路依次串聯(lián)形成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路與所述第二 DC/DC電路相并聯(lián)并且兩端分別連接電池和負(fù)載。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電源，其特征在于:所述電容為EDLC。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電源，其特征在于:所述第一DC/DC電路為升降壓電路以使得在電池電壓高于電容電壓時由電池向電容充電，在電池電壓低于電容電壓時由電容向電池充電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電源，其特征在于:所述第二DC/DC電路和第三DC/DC電路為降壓電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合電源，其特征在于:所述復(fù)合電源還包括電力分配單元，所述電力分配單元與所述負(fù)載相連，獲取所述負(fù)載維持正常工作所需的電流信號和電壓信號。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合電源，其特征在于:所述電力分配單元與所述第一DC/DC電路、第二 DC/DC電路和第三DC/DC電路分別相連。
【專利摘要】本實用新型提供了一種復(fù)合電源，用以給負(fù)載供電，所述復(fù)合電源包括電池、電容、第一DC/DC電路、第二DC/DC電路及第三DC/DC電路，所述第一DC/DC電路與所述電容和所述第三DC/DC電路依次串聯(lián)形成串聯(lián)支路，所述串聯(lián)支路與所述第二DC/DC電路相并聯(lián)并且兩端分別連接電池和負(fù)載，本實用新型的復(fù)合電源，將電池與電容相結(jié)合，優(yōu)勢互補，復(fù)合電源能量密度提高、功率輸出增大、輸出電壓穩(wěn)定、循環(huán)壽命延長并且安全可靠性提高。
【IPC分類】H01M16/00, H02J7/00
【公開號】CN205377375
【申請?zhí)枴緾N201620064513
【發(fā)明人】鄭旭哲
【申請人】蘇州昶畊電子科技有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月22日