一种可替代锂离子电池的电池模块制造技术

本申请涉及一种可替代锂离子电池的电池模块，包括超级电容

【技术实现步骤摘要】
一种可替代锂离子电池的电池模块


[0001]本申请涉及电池
，具体涉及一种可替代锂离子电池的电池模块
。

技术介绍

[0002]随着新能源的发展，锂离子电池成为了主流的电池技术
。
锂离子电池具有较大的充放电倍率
、
较高的能量密度
、
较低的环境污染，并且具有无记忆效应等显著优势，在交通动力电源
、
电力储能电源
、
移动通信电源
、
新能源储能动力电源
、
航天军工电源等领域应用越来越广泛
。
[0003]锂离子电池存在安全系数较差，有爆炸危险的可能
、
易受到过充电的损害
、
不耐高温也不耐低温等问题，在安全性
、
可靠性要求高的特殊场合使用受限，使得使用锂离子电池供电的设备无法正常使用
。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种可替代锂离子电池的电池模块，用于替代锂离子电池，避免使用锂离子电池带来的问题
。
[0005]本申请实施例提供一种可替代锂离子电池的电池模块，包括超级电容
、
第一电容
C1、
四开关变换器
、
第二电容
C2，所述超级电容与所述第一电容
C1并联，所述第一电容
C1与所述四开关变换器并联，所述四开关变换器与所述第二电容
C2并联
。
[0006]进一步地，所述四开关变换器包括第一三极管
Q1、
第二三极管
Q2、
第三三极管
Q3、
第四三极管
Q4、
电感
L
f
，第一三极管
Q1的第一端连接第三三极管
Q3的第一端，第一三极管
Q1的第二端连接第二三极管
Q2的第一端
、
电感
L
f
的第一端，第二三极管
Q2的第二端连接第四三极管
Q4的第一端，第三三极管
Q3的第二端连接第四三极管
Q4的第二端
、
电感
L
f
的第二端
。
[0007]进一步地，所述四开关变换器的工作模式为升降压模式，第一三极管
Q1
和第四三极管
Q4
同时工作，第二三极管
Q2、
第三三极管
Q3
同时工作，并且两组开关管交替导通
。
[0008]进一步地，所述四开关变换器的输出电压
V2和输入电压
V1的关系为：
[0009][0010]进一步地，所述四开关变换器的输入电压
V1为
0.5V
～
5.5V
，所述四开关变换器的输出电压
V2为
2.5V
～
3.6V
；
[0011]当所述超级电容放空时，所述超级电容输出电压为
0.5V
，所述四开关变换器的输出电压为
2.5V
；
[0012]当所述超级电容充满时，所述超级电容输出电压为
5V
，所述四开关变换器的输出电压为
3.6V。
[0013]进一步地，所述超级电容为
HCCCap
‑
5.5V
‑
5.0F
型号
。
[0014]本申请实施例具有以下有益效果：
[0015]本申请实施例采用超级电容
+
四开关的电路结构替代锂离子电池模块，不仅很好
地模拟了锂离子电池的工作特性，安全性能
、
寿命长度
、
充电速度还得到了提升，可用在特殊场合替代锂离子电池给设备供电
。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0017]图1为本申请实施例中一种电池模块的电路图
。
[0018]图2为本申请实施例中一种电池模块的控制原理图
。
具体实施方式
[0019]附图的详细说明意在作为本申请的当前一些实施例的说明，而非意在代表本申请能够得以实现的仅有形式
。
应理解的是，相同或等同的功能可以由意在包含于本申请范围之内的不同实施例完成
。
[0020]本申请的实施例提供一种可替代锂离子电池的电池模块，可无缝兼容锂离子电池，在特殊场合替代锂离子电池给设备供电，所述电池模块包括超级电容
、
第一电容
C1、
四开关变换器
、
第二电容
C2，所述超级电容与所述第一电容
C1并联，所述第一电容
C1与所述四开关变换器并联，所述四开关变换器与所述第二电容
C2并联，前级采用超级电容，提供安全保证，后级采用四开关变换器，实现能量的双向流动和宽范围的电压输出
。
[0021]进一步地，所述四开关变换器包括第一三极管
Q1、
第二三极管
Q2、
第三三极管
Q3、
第四三极管
Q4、
电感
L
f
，第一三极管
Q1的第一端连接第三三极管
Q3的第一端，第一三极管
Q1的第二端连接第二三极管
Q2的第一端
、
电感
L
f
的第一端，第二三极管
Q2的第二端连接第四三极管
Q4的第一端，第三三极管
Q3的第二端连接第四三极管
Q4的第二端
、
电感
L
f
的第二端
。
[0022]进一步地，所述四开关变换器的工作模式为升降压模式，第一三极管
Q1
和第四三极管
Q4
同时工作，第二三极管
Q2、
第三三极管
Q3
同时工作，并且两组开关管交替导通
。
[0023]进一步地，所述四开关变换器的输出电压
V2和输入电压
V1的关系为：
[0024][0025]进一步地，所述四开关变换器的输入电压
V1为
0.5V
～
5.5V
，所述四开关变换器的输出电压
V2为
2.5V
～
3.6V
；当所述超级电容放空时，所述超级电容输出电压为
0.5V
，所述四开关变换器的输出电压为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可替代锂离子电池的电池模块，其特征在于，包括超级电容
、
第一电容
C1、
四开关变换器
、
第二电容
C2，所述超级电容与所述第一电容
C1并联，所述第一电容
C1与所述四开关变换器并联，所述四开关变换器与所述第二电容
C2并联
。2.
根据权利要求1所述的电池模块，其特征在于，所述四开关变换器包括第一三极管
Q1、
第二三极管
Q2、
第三三极管
Q3、
第四三极管
Q4、
电感
L
f
，第一三极管
Q1的第一端连接第三三极管
Q3的第一端，第一三极管
Q1的第二端连接第二三极管
Q2的第一端
、
电感
L
f
的第一端，第二三极管
Q2的第二端连接第四三极管
Q4的第一端，第三三极管
Q3的第二端连接第四三极管
Q4的第二端
、
电感
L
f
的第二端
。3.
根据权利要求2所述的电池模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，赵宇明，谢宏，蔡雨桐，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：