一種光電互補便攜式家庭能源箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于便攜式儲能裝置領(lǐng)域，具體涉及一種光電互補便攜式家庭能源箱。
【背景技術(shù)】
[0002]儲能的意義就是在用電低谷時向電池組充電儲能，用電高峰期時電池組放電供用戶使用。便攜式儲能裝置是適用于旅游外出、家居、草原牧區(qū)、野外作業(yè)的一種大功率器件。鋰離子電池是新型綠色環(huán)保蓄電池，儲能密度高，儲能效率高，現(xiàn)今廣泛應用于電動汽車、手機、電腦等各種領(lǐng)域。
[0003]中國專利申請?zhí)朇N201420012707.X公開了一種光伏移動電源箱，將顯示屏單元做為上位機與光伏控制器相連，控制下位機PLC四位開關(guān)(輸入控制端、輸出控制端)的通斷；光伏控制器與鋰離子電池組相連，并向顯示屏單元提供鋰離子電池組的電量信息供以顯示；光伏電池板、市電分別通過光伏充電器及市電充電器與PLC的輸入控制端連接，而逆變器和直流變換器則與PLC的輸出控制端連接。該電池箱由PLC控制充放電的操作，而光伏控制器只用于向顯示屏單元提供鋰離子電池組的電量信息供以顯示，也就是說該電池箱同時使用光伏控制器和PLC兩個控制器進行充放電控制，成本較高且控制過程較為復雜。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種光電互補便攜式家庭能源箱，以解決現(xiàn)有電池箱成本高及控制復雜的問題。
[0005]為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種光電互補便攜式家庭能源箱，包括鋰離子電池組、光伏控制器、用于通過充電機與市電連接的市電充電電路、用于與太陽能光伏板連接的光伏充電電路和通過逆變器連接的交流輸出電路，所述鋰離子電池組、市電充電電路、光伏充電電路和交流輸出電路分別與光伏控制器的對應接口連接。
[0006]所述市電充電電路、交流輸出電路上分別設有與光伏控制器控制連接的充電繼電器及放電繼電器。
[0007]所述鋰離子電池組上連接有用于實時監(jiān)測電池狀態(tài)信息的電池保護板。
[0008]所述光伏控制器上還連接有用于顯示電池狀態(tài)信息的顯示屏。
[0009]該能源箱內(nèi)設有用于散熱的散熱風扇，所述風扇與光伏控制器控制連接。
[0010]所述市電充電電路、交流輸出電路上還分別設有AC輸入指示燈及AC輸出指示燈。[0011 ] 所述市電充電電路上還設有用于控制市電輸入的空氣開關(guān)。
[0012]本實用新型的光電互補便攜式家庭能源箱采用太陽能光伏發(fā)電與電網(wǎng)低谷充電相結(jié)合的既節(jié)能又環(huán)保的方式，利用能量密度較高的鋰離子電池作為儲能元件，采用一個高性能光伏控制器實時控制光伏輸入及市電的輸入和電池的輸出，提高了轉(zhuǎn)化效率，降低了成本，節(jié)能環(huán)保，同時控制也較為簡單。該能源箱是一種集發(fā)電、充電、儲能、供電為一體的便攜式儲能裝置，其太陽能光伏板可隨時拆卸、攜帶方便，結(jié)構(gòu)合理，循環(huán)壽命長，解決了野外作業(yè)、旅游外出用電難的問題。
[0013]采用鋰離子電池保護板實時監(jiān)測電池充放電狀態(tài)，以提高電池的使用壽命和使用的安全性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型光電互補便攜式家庭能源箱的電路原理圖；
[0015]圖2為該能源箱的外觀結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖3為電池安裝內(nèi)部示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本實用新型進行進一步介紹。
[0018]如圖1所示為本實用新型光電互補便攜式家庭能源箱的電路原理圖，由圖可知，該能源箱包括鋰離子電池組1、光伏控制器7、用于通過充電機4與市電連接的市電充電電路、用于與太陽能光伏板3連接的光伏充電電路和通過逆變器5連接的交流輸出電路；光伏充電電路的輸入端設有光伏輸入接口，市電充電電路的輸入端設有AC輸入接口 11，交流輸出電路的輸出端設有AC輸出接口 13，且AC輸出接口有多個，可以一次性為多個用電器件供電；鋰離子電池組1、市電充電電路、光伏充電電路和交流輸出電路分別與光伏控制器7的對應接口連接，該光伏控制器采用高速CPU微處理器和高精度的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器，保證光伏板全天最大效率的工作并實時采集光伏系統(tǒng)當前的工作狀態(tài)，控制太陽能光伏板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能給電池模塊充電，同時控制電池模塊的市電輸入和交流輸出。
[0019]本實施例的市電充電電路、交流輸出電路上分別設有與光伏控制器7控制連接的充電繼電器9及放電繼電器15，利用光伏控制器控制充、放電繼電器的通斷對鋰離子電池進行充放電。
[0020]另外，鋰離子電池組I連接有用于實時監(jiān)測電池狀態(tài)信息的電池保護板2，該電池保護板通過圖中虛線連接(電壓檢測線)實時監(jiān)測電池組I的電壓、電流等狀態(tài)信息來進行保護，保護電池不過放、不過充、不過流和避免輸出短路；該保護板是由電子電路組成，在-40°C至+85°C的環(huán)境下保護IC時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓和充放電回路的電流，及時控制電流回路MOS開關(guān)的通斷。電池保護板的結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0021]光伏控制器上還連接有用于顯示電池狀態(tài)信息的顯示屏6，通過顯示屏可以實時查看電池電壓、容量等電池信息。
[0022]該能源箱內(nèi)設有用于散熱的散熱風扇8，該風扇與光伏控制器控制連接，當箱體內(nèi)溫度達到規(guī)定溫度(高于45°C )時，控制風扇開啟進行散熱。
[0023]進一步地，該能源箱的市電充電電路、交流輸出電路上還分別設有AC輸入指示燈12及AC輸出指示燈14，且市電充電電路上還設有用于控制市電輸入的空氣開關(guān)10。
[0024]如圖1?圖2所示，該能源箱的箱體由上、下兩個殼體組成，兩殼體的四端處分別設有扶手16，底部設有旋轉(zhuǎn)輪17。殼體上設有鑲嵌式輸出旋轉(zhuǎn)盤18和顯示屏6，在使用時轉(zhuǎn)動輸出旋轉(zhuǎn)盤18，將多個輸出接口(一般為多個三相插口)顯露出來，一次可進行多個輸出；使用完畢后再轉(zhuǎn)動輸出旋轉(zhuǎn)盤，使其嵌入箱體上，避免輸出接口中落入灰塵和雜物等。
[0025]本實施例的鋰離子電池組由4個鋰離子電池組為1Ah單體電芯通過先并后串的方式組裝構(gòu)成，提高儲能設備的容量和電壓達到用戶的使用要求，其中一個模塊為5并4串，另外3個模塊都為5并3串，其中空余部分用假電芯填充，有提高儲能電池電壓的空間；四個模塊之間通過串聯(lián)組裝，通過正面固定支架20和側(cè)面固定支架19固定在下殼體的外偵U。逆變器9和光伏控制器7固定在下殼體中間，充電機4固定在逆變器5上。當然，鋰離子電池組的構(gòu)成不局限于上述個數(shù)和連接方式。
[0026]本實用新型的工作原理和過程如下:太陽能光伏板3與光伏控制器7連接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能對鋰離子電池組I進行儲能；當閉合空氣開關(guān)10使AC輸入接口 11有輸入時，光伏控制器7控制充電繼電器9閉合，此時交流電通過充電機4轉(zhuǎn)化成直流電后到達光伏控制器?給電池組充電儲能，同時點亮AC輸入指示燈12。光伏控制器7給放電繼電器15的線圈提供12v電壓控制其閉合，此時逆變器5將電池電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓進行輸出。該電池箱在電池組的電量較低時，可采用光伏或市電的其中之一進行充電，具體選擇可根據(jù)實際情況而定，同時在充電時也可以進行放電，也就是說能夠充放電同時進行。
[0027]本實用新型的能源箱可以通過太陽能光伏板發(fā)電和家用220v充電進行儲能，輸出通過逆變器將鋰離子電池電壓變成電網(wǎng)電壓供用戶使用。
[0028]以上實施例僅用于幫助理解本實用新型的核心思想，不能以此限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本實用新型的思想，對本實用新型進行修改或者等同替換，在【具體實施方式】及應用范圍上所做的任何改動，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種光電互補便攜式家庭能源箱，包括鋰離子電池組、光伏控制器、用于通過充電機與市電連接的市電充電電路、用于與太陽能光伏板連接的光伏充電電路和通過逆變器連接的交流輸出電路，其特征在于:所述鋰離子電池組、市電充電電路、光伏充電電路和交流輸出電路分別與光伏控制器的對應接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電互補便攜式家庭能源箱，其特征在于:所述市電充電電路、交流輸出電路上分別設有與光伏控制器控制連接的充電繼電器及放電繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光電互補便攜式家庭能源箱，其特征在于:所述鋰離子電池組上連接有用于實時監(jiān)測電池狀態(tài)信息的電池保護板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電互補便攜式家庭能源箱，其特征在于:所述光伏控制器上還連接有用于顯示電池狀態(tài)信息的顯示屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電互補便攜式家庭能源箱，其特征在于:該能源箱內(nèi)設有用于散熱的散熱風扇，所述風扇與光伏控制器控制連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電互補便攜式家庭能源箱，其特征在于:所述市電充電電路、交流輸出電路上還分別設有AC輸入指示燈及AC輸出指示燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光電互補便攜式家庭能源箱，其特征在于:所述市電充電電路上還設有用于控制市電輸入的空氣開關(guān)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種光電互補便攜式家庭能源箱，包括鋰離子電池組、光伏控制器、用于通過充電機與市電連接的市電充電電路、用于與太陽能光伏板連接的光伏充電電路和通過逆變器連接的交流輸出電路，鋰離子電池組、市電充電電路、光伏充電電路和交流輸出電路分別與光伏控制器的對應接口連接。本實用新型的光電互補便攜式家庭能源箱采用一個高性能光伏控制器實時控制光伏輸入及市電的輸入和電池的輸出，提高了轉(zhuǎn)化效率，降低了成本，節(jié)能環(huán)保，同時控制也較為簡單。該能源箱是一種集發(fā)電、充電、儲能、供電為一體的便攜式儲能裝置，其太陽能光伏板可隨時拆卸、攜帶方便，結(jié)構(gòu)合理，循環(huán)壽命長，解決了野外作業(yè)、旅游外出用電難的問題。
【IPC分類】H02J7-00, H02J7-35, H02H7-18, H05K7-20, H01M10-44
【公開號】CN204597574
【申請?zhí)枴緾N201520331942
【發(fā)明人】蘇英, 靳慶國, 劉海寶, 高建華, 劉東超, 聶玲麗, 龐超, 李甲, 韓南南
【申請人】多氟多（焦作）新能源科技有限公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月21日