[实用新型]一种混合电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种混合电源，属于锌银贮备电池领域。

背景技术

锌银贮备电池是一种比能量和比功率高的化学电源，具有大电流长时间放电、长贮存寿命及高安全性等优点。贮备式锌银电池采用将电解液与单体电池分开存放的方式，使用时，电解液快速注入电池堆，通过电化学反应，提供电能。它的优点是比能量高、比功率大、放电电压精度高、安全、可靠性高等，但是在低温环境、大电流脉冲和激活时间短三种情况共同作用下，锌银贮备电池电性能输出能力差、电压滞后现象较为明显，在武器系统中的使用受到严重限制。

超级电容器：也称电化学电容器，既具有像静电电容器一样的高功率密度和长循环寿命，又具有像电池一样的高能量密度，这使得超级电容器结合了两种储能器件的优点。它的优点是功率密度大、充放电速度快、储能效率高、循环寿命长等；但因其能量密度偏低，还不适宜大容量的电力储能应用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种混合电源，该混合电源能够解决低温环境、大电流脉冲、电池激活时间短三种情况下，锌银贮备电池电性能输出能力差的问题，避免电压滞后的现象，提高锌银贮备电池比功率。

锌银贮备电池在低温环境、大电流脉冲、电池激活时间短三种情况下，电性能输出能力差的原因是：a）由于电池准备时间短，加载初期，电极没有完全被电解液浸泡透，极化内阻增大；b）大电流脉冲时，浓差极化内阻增大；c）低温环境下，电解液粘度增大，流动性减少，导电性下降。

找到了问题的原因，本实用新型采取以下技术方案应对：将锌银贮备电池正负极引出处分别并联上超级电容器正负极。超级电容器电压小于等于贮备电池开路电压，电量充至合适状态。

采用超级电容器与锌银贮备电池并联供电，解决低温环境、大电流脉冲、电池激活时间短三种情况下，锌银贮备电池电性能输出能力差的问题，避免电压滞后的现象，提高锌银贮备电池比功率。

本实用新型利用超级电容器功率密度大、充放电速度快、储能效率高等优点，与锌银贮备电池并联组成混合电源对外输出电能，改善三种情况下锌银贮备电池电性能输出能力差、电压滞后现象问题。

本实用新型与现有技术相比，效果明显、连接简单、成本低、可靠性高。

附图说明

图1为传统锌银贮备电池结构示意图。

图2为本实用新型混合电源的结构示意图。

图3为15℃下传统锌银贮备电池与混合电源激活曲线。

图4为15℃下传统锌银贮备电池工作放电曲线。

图5为15℃下混合电源工作放电曲线。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型的混合电源具体组成方式是：锌银贮备单体电池G由正电极、隔膜、负电极构成。超级电容器C由碳正极、隔膜、碳负极、电解质构成，在锌银贮备电池G正负极引出处分别并联上超级电容器C正负极。其中超级电容器C模组件由15个单体串联而成。

电容器电压小于等于锌银贮备电池开路电压，电量充至合适状态。

15℃下，锌银贮备电池激活后立即与超级电容器并联，形成混合电源，30s后放电，与传统锌银贮备电池相比，加载初期，大电流（3倍率）脉冲放电电压升高1.72V（平均上升6.2%），见图3；脉冲放电过程，前期电压上升3.46V（平均上升13.5%），中后期电压上升2.14V～2.84V（平均上升9.5%）；恒流（0.3倍率）放电，电压上升0.68V（平均上升3.0%），见图4和图5。