一种带短路保护的高倍率新型混合电源的制作方法

本发明涉及汽车电池，具体说是一种带短路保护的高倍率新型混合电源。

背景技术：

1、汽车在驻车启动时，需要瞬间通入大电流以便对内燃机进行点火，这个大电流一般是是由汽车电源提供的。目前，传统的汽车电源一般为常规锂电池或磷酸铁锂电池，即普通倍率电池。然而，普通倍率电池在低温下的性能较差，尤其在-20℃以下的超低温环境下，它们产生的瞬时电流较小，常常出现无法点火的情况，根本无法作用到8kw以上的内燃机时。现有技术中也有提出采用低温高倍率电池作为汽车电源的，但是，低温高倍率电池的比能源高，相同体积下的电池容量低，没法满足汽车的正常使用。另外，汽车在驻车时，可能有空调需求，传统内燃机汽车的电池电能一般有汽车发电机提供，驻车时使用空调，会出现电池放电过多，导致无法启动的情况。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种带短路保护的高倍率新型混合电源，该混合电源可作用到8kw以上的内燃机，可满足汽车正常使用，不会因停车使用空调出现电池放电过多、无法启动车辆的情况。

2、为解决上述问题，提供以下技术方案：

3、本发明的带短路保护的高倍率新型混合电源的特点是包括电压转换模块、普通倍率电池和低温高倍率电池。所述低温高倍率电池含有短路保护模块。所述电压转换模块含有双向dc/dc单元一和双向dc/dc单元二，双向dc/dc单元一的前端与接口二相连，双向dc/dc单元一的后端与双向dc/dc单元二的前端相连，且双向dc/dc单元一的后端与接口三相连，双向dc/dc单元二的后端与接口一相连。所述接口一与所述普通倍率电池相连。所述接口三用于与光伏发电组件相连，用于接收光伏发电组件产生的电能。所述接口二与所述低温高倍率电池相连，且接口二用于与汽车相关部件相连，用于为汽车相关部件提供电能或接收汽车相关部件产生的电能。

4、其中，所述普通倍率电池用于通过接口一、双向dc/dc单元二、双向dc/dc单元一和接口二为汽车相关部件或低温高倍率电池供电。所述低温高倍率电池用于通过接口二为汽车相关部件供电；所述汽车相关部件产生的电能通过接口二为低温高倍率电池充电，汽车相关部件产生的电能还通过接口二、双向dc/dc单元一、双向dc/dc单元二和接头一为普通倍率电池充电。

5、所述短路保护模块包括位于电池供电回路上的可控开关和用于驱动可控开关导通或断开的反馈网络，反馈网络与可控开关和电池正极间的那段回路相连，用于采集回路电压。当电池供电回路的负载出现短路导致回路电压升高时，反馈网络控制可控开关闭合。反馈网络的回路接入点与可控开关间的那段回路上有限制电流快速上升模块，用于确保可控开关在关断前不会损坏。

6、所述限制电流快速上升模块包括串联在回路上的电感l，电感l的两端并联有反向二极管d1。所述反馈网络的输入端与电感l的上端相连。

7、所述可控开关含有mos管q1和mos管q2；所述mos管q2的源极与电感l的下端相连，mos管q2的栅极接驱动信号c+，mos管q2的漏极与mos管q1的漏极相连，mos管q1的源极接电池负极。所述反馈网络的输出端与mos管q1的栅极相连，用于产生栅极接驱动信号d+，当电池供电回路的负载出现短路导致回路电压升高时，栅极接驱动信号d+电位翻转，mos管q1关闭。

8、所述反馈网络含有电阻r1，电阻r1的一端与所述电感l的上端相连，电阻r1的另一端分别与电容c1和电阻r2的一端相连，电容c1的另一端接地，电阻r2的另一端与三极管q3的基极相连。所述三极管q3的发射极接地，三极管q3的集电极分别与电阻r4和电阻r6的一端相连，电阻r4的另一端接电源vcc，电阻r6的另一端产生所述栅极接驱动信号d+。

9、所述低温高倍率电池为低温钠离子电池。

10、所述普通倍率电池为普通倍率的磷酸铁锂电池。

11、采取以上方案，具有以下优点：

12、由于本发明的带短路保护的高倍率新型混合电源的电压转换模块含有双向dc/dc单元一和双向dc/dc单元二，双向dc/dc单元一的前端与接口二相连，双向dc/dc单元一的后端与双向dc/dc单元二的前端相连，且双向dc/dc单元一的后端与接口三相连，双向dc/dc单元二的后端与接口一相连，接口一与所述普通倍率电池相连；所述接口三用于与光伏发电组件相连，用于接收光伏发电组件产生的电能，接口二与所述低温高倍率电池相连，且接口二用于与汽车相关部件相连，用于为汽车相关部件提供电能或接收汽车相关部件产生的电能。该混合电源将低温高倍率电池和普通倍率电池混合使用，在超低温环境下，由低温高倍率电池提供汽车的启动电能，在常规环境下，由普通倍率电池为汽车提供电能，从而使得该混合电源在低温下可保证汽车点火，且，低温高倍率电池在低温下的cca可达到2000-3000，因而能适用于8kw以上的内燃机。而且，采用低温高倍率电池仅在低温启动时介入，从而无需设置较大的容量，进而，混合电源的体积与现有技术中车用电池体积几乎不会发送变化，常规的车辆供电仍有普通倍率电池提供，也能满足车辆的正常运行。利用，加入光伏发电组件作为混合电源的电能供应端，在停车使用空调时，即使电池放电过多，仍然有光伏发电组件为电池进行补电，从而不会出现因电池放电过多、无法启动车辆的情况。

技术特征：

1.一种带短路保护的高倍率新型混合电源，其特征在于，包括电压转换模块、普通倍率电池和低温高倍率电池；所述低温高倍率电池含有短路保护模块；所述电压转换模块含有双向dc/dc单元一和双向dc/dc单元二，双向dc/dc单元一的前端与接口二相连，双向dc/dc单元一的后端与双向dc/dc单元二的前端相连，且双向dc/dc单元一的后端与接口三相连，双向dc/dc单元二的后端与接口一相连；所述接口一与所述普通倍率电池相连；所述接口三用于与光伏发电组件相连，用于接收光伏发电组件产生的电能；所述接口二与所述低温高倍率电池相连，且接口二用于与汽车相关部件相连，用于为汽车相关部件提供电能或接收汽车相关部件产生的电能；所述短路保护模块包括位于电池供电回路上的可控开关和用于驱动可控开关导通或断开的反馈网络，反馈网络与可控开关和电池正极间的那段回路相连，用于采集回路电压；当电池供电回路的负载出现短路导致回路电压升高时，反馈网络控制可控开关闭合；反馈网络的回路接入点与可控开关间的那段回路上有限制电流快速上升模块，用于确保可控开关在关断前不会损坏。

2.如权利要求1所述的带短路保护的高倍率新型混合电源，其特征在于，所述普通倍率电池用于通过接口一、双向dc/dc单元二、双向dc/dc单元一和接口二为汽车相关部件或低温高倍率电池供电；所述低温高倍率电池用于通过接口二为汽车相关部件供电；所述汽车相关部件产生的电能通过接口二为低温高倍率电池充电，汽车相关部件产生的电能还通过接口二、双向dc/dc单元一、双向dc/dc单元二和接头一为普通倍率电池充电。

3.如权利要求1所述的带短路保护的高倍率新型混合电源，其特征在于，所述限制电流快速上升模块包括串联在回路上的电感l，电感l的两端并联有反向二极管d1；所述反馈网络的输入端与电感l的上端相连。

4.如权利要求3所述的带短路保护的高倍率新型混合电源，其特征在于，所述可控开关含有mos管q1和mos管q2；所述mos管q2的源极与电感l的下端相连，mos管q2的栅极接驱动信号c+，mos管q2的漏极与mos管q1的漏极相连，mos管q1的源极接电池负极；所述反馈网络的输出端与mos管q1的栅极相连，用于产生栅极接驱动信号d+，当电池供电回路的负载出现短路导致回路电压升高时，栅极接驱动信号d+电位翻转，mos管q1关闭。

5.如权利要求4所述的带短路保护的高倍率新型混合电源，其特征在于，所述反馈网络含有电阻r1，电阻r1的一端与所述电感l的上端相连，电阻r1的另一端分别与电容c1和电阻r2的一端相连，电容c1的另一端接地，电阻r2的另一端与三极管q3的基极相连；所述三极管q3的发射极接地，三极管q3的集电极分别与电阻r4和电阻r6的一端相连，电阻r4的另一端接电源vcc，电阻r6的另一端产生所述栅极接驱动信号d+。

6.如权利要求1所述的带短路保护的高倍率新型混合电源，其特征在于，所述低温高倍率电池为低温钠离子电池。

7.如权利要求1所述的带短路保护的高倍率新型混合电源，其特征在于，所述普通倍率电池为普通倍率的磷酸铁锂电池。

技术总结本发明涉及汽车电池技术领域，具体说是一种带短路保护的高倍率新型混合电源。它的特点是包括电压转换模块、普通倍率电池和低温高倍率电池，低温高倍率电池含有短路保护模块，电压转换模块含有双向DC/DC单元一和双向DC/DC单元二，双向DC/DC单元一的前端与接口二相连，双向DC/DC单元一的后端与双向DC/DC单元二的前端相连，且双向DC/DC单元一的后端与接口三相连，双向DC/DC单元二的后端与接口一相连；所述接口一与所述普通倍率电池相连，接口三用于与光伏发电组件相连，接口二与所述低温高倍率电池相连，且接口二用于与汽车相关部件相连。该混合电源可作用到8KW以上的内燃机，可满足汽车正常使用，不会因停车使用空调出现电池放电过多、无法启动车辆的情况。技术研发人员：臧华忠受保护的技术使用者：无锡锂安新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6