一种组合式应急保障电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种组合式应急保障电源，本实用新型专利技术采用组合式超级电池作为应急保障电源的储能器件，包括能量单元和功率单元，功率单元输出端用于供电连接功率型用电单元，能量单元输出端用于供电连接非功率型用电单元，能量单元和功率单元输出端之间连接有隔离单元，隔离单元用于在功率单元给功率型用电单元供电时，断开功率单元与能量单元的电流通路，仅由功率单元为功率型用电单元供电。本实用新型专利技术通过仅采用组合式超级电池中的功率单元为功率型用电单元供电，解决了目前应急保障电源采用能量单元为功率型用电单元供电导致能量单元“超量配置”，对能量单元电流冲击大，造成能量单元寿命降低、其它用电单元供电不稳等问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种组合式应急保障电源，属于电路系统应用

技术介绍
各种应急保障电源已经成为人们日常交通、旅游及野外生产作业重要的应急用电保障装置，如各种内燃机搭载类车辆、生产作业装备等的应急供电。应急保障电源常用的电气系统如图1所示，主要由储能器件、充电电路、控制电路等构成。应急保障电源作为应急供电装备随车(机)搭载，在野外没有正常供电条件下，当内燃机启动困难时或需要应急供电时使用；当车辆运行过程中由车载发电机对应急保障电源充电，或在有市电供电的地方充电，以备后续应急保障使用。目前，应急保障电源的储能器件绝大部分采用蓄电池组或者超级电容模块，负责为用电单元提供电能，这种单一的电能供电装置在运行实践中暴露出很多的问题。功率型用电单元和非功率型用电单元的不同用电特性对储能器件性能要求差异很大：功率型用电单元要求储能器件放电倍率性能优异，而非功率型用电单元则要求储能器件具备一定容量即可、倍率性能要求不高。这种情况导致若储能器件采用蓄电池，为满足功率型用电单元所需的瞬态大功率，不得不“超量配置”，使蓄电池占用空间较大，造成资源浪费，而且也不经济；若储能器件采用超级电容，虽然能够满足功率型用电单元瞬间大功率要求，但由于超级电容器能量密度低，其“携带能量少”，使用次数少，用处单一，无法满足野外多种“应急”需求，如侦查、照明、通讯、或者音响设备等的多种需求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种组合式应急保障电源，以解决目前采用能量单元为功率型用电单元供电导致能量单元“超量配置”，对能量单元电流冲击大，造成能量单元寿命降低、其它用电单元供电不稳等问题。本技术为解决上述技术问题而提供一种组合式应急保障电源，包括电池充电电路和储能器件，所述的储能器件为组合式超级电池，包括能量单元和功率单元，功率单元输出端设置有功率输出接口，用于供电连接功率型用电单元，能量单元输出端设置有能量输出接口，用于供电连接非功率型用电单元，能量单元和功率单元输出端之间连接有隔离单元，所述隔离单元用于在功率单元给功率型用电单元供电时，断开功率单元与能量单元的电流通路，仅由功率单元为功率型用电单元供电，所述的电池充电电路与能量单元连接，用于为能量单元充电，所述的能量单元为储能器件，所述的功率单元为高倍率放电的储能器件。所述的隔离单元为开关管、接触器或继电器。所述的隔离单元还包括控制模块，所述的控制模块包括控制接口和第一检测接口，所述第一检测接口用于检测功率型用电单元是否工作，所述控制接口用于在第一检测接口检测到功率型用电单元工作时，断开功率单元与能量单元的电气连接。所述的控制模块还包括用于检测功率单元电量是否充足的第二检测接口，当第一检测接口检测到功率型用电单元不工作且第二检测接口检测到功率单元电量不足时，功率单元与能量单元通过隔离单元并接，否则不并接。所述的电池充电电路为AC-DC-AC-DC开关电路、AC-DC开关电路、DC-AC-DC开关电路或DC-DC开关电路。所述的AC-DC-AC-DC开关电路包括依次连接的输入整流滤波电路、高频变压器和输出整流滤波电路，所述输入整流滤波电路的输入端用于连接交流输入，经该开关电路处理后转换为与能量单元相适配的直流电输入到能量单元。所述的AC-DC开关电路包括依次连接的变压器、整流滤波电路和稳压及限流电路，该开关电路的输入端用于连接交流输入，经该开关电路处理后转换为与能量单元相适配的直流电输入到能量单元，为能量单元充电。所述的DC-AC-DC开关电路包括依次连接的高频变压器和输出整流滤波电路，高频变压器的一侧用于连接直流输入，经该开关电路处理后转换为与能量单元相适配的直流电输入到能量单元，为能量单元充电。所述的DC-DC开关电路包括依次连接的电压变换电路和稳压及限流电路，电压变换电路输入端用于连接直流输入，经该开关电路处理后转换为与能量单元相适配的直流电输入到能量单元，为能量单元充电。本技术的有益效果是：本技术采用组合式超级电池作为应急保障电源的储能器件，包括能量单元和功率单元，功率单元输出端设置有功率输出接口，用于供电连接功率型用电单元，能量单元输出端设置有能量输出接口，用于供电连接非功率型用电单元，能量单元和功率单元输出端之间连接有隔离单元，隔离单元用于在功率单元给功率型用电单元供电时，断开功率单元与能量单元的电流通路，仅由功率单元为功率型用电单元供电。本技术通过仅采用组合式超级电池中的功率单元为功率型用电单元供电，防止因蓄电池过度放电导致功率型用电单元不能工作，影响功率型用电单元的正常工作，能量单元不再承担瞬态大功率作业任务，不会出现瞬时较大电压降的情况，保证了非功率型用电单元能够稳定工作，减少了用电负载因电能质量不稳造成的损坏。附图说明图1是传统应急保障电源结构框图；图2-a是本技术组合式应急保障电源结构框图；图2-b是本技术组合式应急保障电源结构框图；图3是本技术组合式应急保障电源所采用的隔离单元结构图；图4-a是本技术实施例中电池充电电路采用AC-DC-AC-DC开关电路的结构示意图；图4-b是本技术实施例中电池充电电路采用AC-DC开关电路的结构示意图；图4-c是本技术实施例中电池充电电路采用DC-AC-DC开关电路的结构示意图；图4-d是本技术实施例中电池充电电路采用DC-DC开关电路的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式做进一步的说明。本技术的一种组合式应急保障电源的实施例在用电单元中，功率型用电单元与非功率型用电单元是相对的概念，功率型用电单元具备持续用电时间短(小于10秒钟)、大功率(额定电流一般在几十安培以上)的用电特征，如启动电机等；非功率型用电单元具备持续用电时间可长可短、小功率(额定电流一般在几十安培以下)的用电特征，如侦查、照明、通讯或者音响设备等等。下面以一种具体的应用于内燃机启动的组合式应急保障电源为例来进行说明。本实施例中的组合式应急保障电源，如图2-a和2-b所示，包括电池充电电路4和组合式超级电池，组合式超级电池包括功率单元1、隔离单元3和能量单元2，隔离单元3连接在能量单元2和功率单元1的输出端之间。功率单元1的输出端设置有功率输出接口5，用于供电连接非功率型用电单元；能量单元2上设置有能量输出接口6，用于供电连接非功率型用电单元，电池充电电路4连接到能量单元的输出端上，用于实现对能量单元2充电。当功率型用电单元工作时，功率单元1与能量单元2之间的电流通路通过隔离单元3断开，仅由功率单元1为功率型用电单元供电，非功率型用电单元由能量单元5供电。当功率型用电单元不工作时，仅由能量单元2为非功率型用电单元提供电能，同时隔离单元3判断功率单元1电量是否充足，若电量不足时，功率单元1与能量单元2通过隔离单元3并接，否则不并接。当能量单元2电量不足时，通过电池充电电路4给能量单元2充电。可见本技术的应急保障电源中的能量单元2不再承担瞬态大功率作业任务，只负责小功率负载的持续供能，能量单元不会出现瞬时较大电压降的情况，保证了功率型用电单元能够稳定输出，且能量单元不受大电流冲击损坏，寿命更长，避免能量单元被“过早”判废，造成浪费。能量单元可根据其它耗电器件的能量要求配置容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式应急保障电源，包括电池充电电路和储能器件，其特征在于，所述的储能器件为组合式超级电池，包括能量单元和功率单元，功率单元输出端设置有功率输出接口，用于供电连接功率型用电单元，能量单元输出端设置有能量输出接口，用于供电连接非功率型用电单元，能量单元和功率单元输出端之间连接有隔离单元，所述隔离单元用于在功率单元给功率型用电单元供电时，断开功率单元与能量单元的电流通路，仅由功率单元为功率型用电单元供电，所述的电池充电电路与能量单元连接，用于为能量单元充电，所述的能量单元为储能器件，所述的功率单元为高倍率放电的储能器件。

【技术特征摘要】
2016.04.18 CN 20161024392621.一种组合式应急保障电源，包括电池充电电路和储能器件，其特征在于，所述的储能器件为组合式超级电池，包括能量单元和功率单元，功率单元输出端设置有功率输出接口，用于供电连接功率型用电单元，能量单元输出端设置有能量输出接口，用于供电连接非功率型用电单元，能量单元和功率单元输出端之间连接有隔离单元，所述隔离单元用于在功率单元给功率型用电单元供电时，断开功率单元与能量单元的电流通路，仅由功率单元为功率型用电单元供电，所述的电池充电电路与能量单元连接，用于为能量单元充电，所述的能量单元为储能器件，所述的功率单元为高倍率放电的储能器件。2.根据权利要求1所述的组合式应急保障电源，其特征在于，所述的隔离单元为开关管、接触器或继电器。3.根据权利要求1所述的组合式应急保障电源，其特征在于，所述的隔离单元还包括控制模块，所述的控制模块包括控制接口和第一检测接口，所述第一检测接口用于检测功率型用电单元是否工作，所述控制接口用于在第一检测接口检测到功率型用电单元工作时，断开功率单元与能量单元的电气连接。4.根据权利要求3所述的组合式应急保障电源，其特征在于，所述的控制模块还包括用于检测功率单元电量是否充足的第二检测接口，当第一检测接口检测到功率型用电单元不工作且第二检测接口检测到功率单元电量不足时，功率单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄淑君，王运霞，孙远，庄胤，孙艺虔，
申请(专利权)人：洛阳尹太科智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41