[发明专利]用于具有两种不同化学成分的蓄电池的无源结构

说明书

一种12伏汽车蓄电池系统，包括：与电气系统直接耦接的第一蓄电池，其中，所述第一蓄电池包括第一蓄电池化学成分；以及，与第一蓄电池并联耦接且与电气系统直接耦接的第二蓄电池，其中，所述第二蓄电池包括第二蓄电池化学成分，该第二蓄电池化学成分的库仑效率高于第一蓄电池化学成分的库伦效率。所述第一蓄电池和第二蓄电池非电压匹配，使得所述第二蓄电池的电压范围高于第一蓄电池的电压范围。利用第一蓄电池的内部电阻，所述第一蓄电池将在再生制动期间产生的电力转向第二蓄电池，以使第二蓄电池能够获取再生制动期间产生的电力大部分，并且第二蓄电池具有正电荷状态时，由于第二蓄电池的电压范围更高，第二蓄电池向电气系统供电。

本申请是申请日为2014年1月24日、国际申请号为PCT/US2014/012994、国家申请号为201480042950.9、发明名称为“用于具有两种不同化学成分的蓄电池的无源结构”的发明专利申请的分案申请。

背景技术

本公开总体涉及蓄电池和蓄电池系统领域。更具体地，本公开涉及可用于车辆环境以及其他储能/耗能应用的蓄电池系统。

本节的目的是给读者介绍可能与本公开的各个方面有关的本领域的各个方面，具体如下文所述。相信这些讨论有助于为读者提供背景信息，以便于更好理解本公开的各个方面。由此，应理解的是，应从这个角度阅读这些描述，不应将其视为对现有技术的承认。

车辆一般使用一个或多个蓄电池系统对车辆中的部件供电，包括空调、收音机、报警系统和其他电子元件。为了减少有害排放物的量，并提高车辆的燃油效率，对车辆技术进行了改进。例如，某些车辆(例如，微混合动力车辆)在车辆怠速时可能会停用内燃机，在需要推力时利用蓄电池系统继续为电子元件供电以及重新启动(例如，用曲柄启动)发动机。此处所述的车辆怠速时停用发动机并重新启动发动机的能力称为“自动停车”操作。此外，某些车辆在车辆减速或滑行时可利用诸如再生制动的技术产生和储存电力。更具体地，车辆减速时，再生制动系统可将机械能转换成电能，随后电能可能会被储存和/或用于对车辆供电。

因此，随着车辆技术(例如，自动停车和再生制动技术)的持续发展，需要为这种车辆提供改进的电源(例如，蓄电池系统或模块)。例如，有利的是，可提高这种电源的电力储存和配电效率。

发明内容

与公开主题的范围对应的某些实施例概述如下。这些实施例并不是为了限制本公开的范围，相反，这些实施例仅用于提供某些公开实施例的概述。实际上，本公开可包含可与下文所述的实施例相似或不同的各种形式。

本公开涉及蓄电池和蓄电池系统。更具体地，本公开涉及各种电化学和静电能储存技术(例如，铅酸蓄电池、镍锌蓄电池、镍-金属氢化物蓄电池以及锂蓄电池)。特定实施例涉及可用于车辆环境(例如，微混合动力车辆)以及其他储能/耗能应用(例如，电网的储能)的双化学成分蓄电池模块。

更具体地，所述双化学成分蓄电池模块可包括使用第一蓄电池化学成分的第一蓄电池以及使用第二蓄电池化学成分的第二蓄电池。所述第一蓄电池和第二蓄电池可以各种并联结构连接，例如，无源、半无源、开关无源、半有源或有源结构。例如，在无源结构中，所述第一蓄电池和第二蓄电池可与蓄电池模块的端子直接耦接。为了增加对蓄电池模块的控制量，在半无源结构内，可在第一蓄电池或第二蓄电池与蓄电池模块端子之间设置开关。所述开关可断开/闭合，以选择性地连接第一蓄电池或第二蓄电池。在开关无源结构内，可在第一蓄电池和第二蓄电池二者与蓄电池模块端子之间设置开关。因此，开关可使第一蓄电池和第二蓄电池二者能够被相对独立控制。在半有源结构内，可在第一蓄电池或第二蓄电池与蓄电池模块端子之间设置直流-直流变换器。直流-直流变换器可用来选择性地连接第一蓄电池或第二蓄电池，并使得能够使用恒压交流发电机。在有源结构内，可在第一蓄电池和第二蓄电池二者与蓄电池模块端子之间设置直流-直流变换器。所述直流-直流变换器可使第一蓄电池和第二蓄电池二者能够被相对独立控制，并使得能够使用恒压交流发电机。