[发明专利]一种复合电源及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及能量储存器领域，具体涉及一种复合电源及其控制方法。

背景技术

在现有技术中，出现了车载的复合电源，为公共场合和活动提供电力保障。现有的复合电源包括通过并联电路连接的电池和超级电容，并联电路中均设置有DC/DC 转换器，利用DC/DC 转换器实现具有不同电位的电池和超级电容进行通连，使得复合电源兼具电池的长期稳定供电以及电容的瞬时大功率供电的特点。但现有的复合电源存在以下缺陷：1、由于并联电路中设有DC/DC 转换器，使得复合电源的生产成本较高，不利于大规模推广使用，还为导致后期维护成本较高；2、由于DC/DC 转换器对电流流量有限制，当复合电源为具有较大额定电流的设备供电时，使得复合电源不能驱动这些设备，使得复合电源使用具有局限性；3、DC/DC 转换器在使用时会因能源消耗而发热，既消耗复合电源内的电能，还会因使用时发热而存在安全隐患。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种复合电源及其控制方法，通过设置可检测电池和超级电容电位并控制并联电路通断的控制组件来控制复合电源工作状态，进而省去DC/DC 转换器，既降低生产成本，还能允许大电流输送，进而能为具有较大额定电流的设备提供电能，扩大使用范围。

本发明通过以下方式实现：一种复合电源，包括独立设置的电池和超级电容，所述复合电源包括控制组件以及并联所述电池和超级电容的导线组，所述控制组件包括控制模块、设于导线组上的连断开关以及设于所述超级电容上的电位调节模块，所述控制模块分别检测所述电池和超级电容的实时电位并控制连断开关实现电池和超级电容在并联状态和断开状态间切换。在原有复合电源结构上增设可检测电池和超级电容电位并控制并联电路通断的控制组件，利用电位相同的电池和超级电容在并联时不产生电流的特性，有效减小电池和超级电容在并联通连时产生的电流，进而实现电池和超级电容安全并联，还能省去原有结构中的DC/DC 转换器，既有效降低生产成本和使用维护成本，又避免DC/DC 转换器因工作发热而损耗复合电源内电能，消除安全隐患，此外，由于并联电路中省去了DC/DC 转换器，使得并联电路能允许瞬时大电流通过，进而方便驱动具有较大额定电流的设备，扩大复合电源的使用范围。电池能量密度大，可以长时间向外供电；超级电容功率密度大，可以向外提供瞬时大功率，使得复合电源既能满足长时间供电要求，又能满足瞬间提供大功率的要求。电位调节模块对超级电容的电位进行调节，使得超级电容电位能与电池电位相等，在使用时，由于超级电容在使用前的电位参数非定值，当电池电位大于超级电容电位时，电位调节模块对超级电容进行充电处理，当电池电位小于超级电容电位时，电位调节模块对超级电容进行放电处理。

作为优选，所述控制组件包括设于电池上的第一电位检测模块以及设于超级电容上的第二电位检测模块，所述控制模块接收来自第一电位检测模块和第二电位检测模块上的电位参数并控制连断开关动作。第一电位检测模块检测电池电位并向控制模块输送电池的电位参数，第二电位检测模块检测超级电容电位并向控制模块输送超级电容的电位参数，控制模块根据接收电池的电位参数和超级电容的电位参数来控制连断开关动作。

作为优选，所述控制模块为MCU。MCU具有成本低廉、运行稳定、编程简便的特点，方便使用。

作为优选，所述导线组包括连接所述电池正极与超级电容正极的正极导线以及连接所述电池负极与超级电容负极的负极导线。正极导线形成复合电源的正极，负极导线形成复合电源的负极。

作为优选，所述正极导线形成所述复合电源的正极外接点，所述负极导线形成所述复合电源的负极外接点。在使用时，复合电源通过正极外接点和负极外接点匹配连接外界设备，实现为外界设备供电的目的。

作为优选，所述连断开关设置在正极导线上；或者，所述连断开关设置在负极导线上。所述连断开关择一设置在正极导线或者负极导线上，由此控制电池和超级电容在并联状态和断开状态间切换。

作为优选，所述电池为所述电位调节模块提供电源。当复合电源在无外接电源的环境中使用且电池电位大于超级电容电位时，电池能为超级电容提供升压所需电能，确保超级电容电位能与电池的电位相同，进而满足复合电源并联供电的实施条件。

一种用于控制所述复合电源的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1、控制模块控制连断开关处于断开状态；

2、控制模块通过第一电位检测模块获取电池电位参数V1；

3、控制模块通过电位调节模块对超级电容电位进行调节，并通过第二电位检测模块实时获取超级电容电位参数V2；