CN103151819B - 一种锂电池双向逆变储能电源装置 - Google Patents

一种锂电池双向逆变储能电源装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种锂电池双向逆变储能电源装置，包括有装置外壳，其特点是：装置外壳内设置有锂电池组件，锂电池组件的输出端连接LCD电量显示组件输入端，LCD电量显示组件的输出端连接双向逆变器的输入端。同时，双向逆变器的充电模块的输出端与锂电池组件输入端之间的回路上设置有充电开关，双向逆变器的逆变线路模块的输入端与锂电池组件输出端设置有放电开关，双向逆变器上设置有市电输入端口与逆变输出端口。这样，可以防止过充过放、过流、温度过高，保证使用安全性。并且，采用模块化的设计，整体体积小，适用于中小企业储能电源系统和家用电源系统。

Description

一种锂电池双向逆变储能电源装置
技术领域
本发明涉及一种电源装置，尤其涉及一种锂电池双向逆变储能电源装置。
背景技术
电器产品在人们的生活中出现的越来越多，整个社会对电力的需求越来越大。在用电高峰期或由于不可抗拒的外因，如地震、台风，海啸等破坏了供电设备的情况下，会导致电力供给不足或断电，严重影响人们的生产生活。目前的后备电源系统主要是针对个人电脑、服务器、存储器等数据信息设备，防止突然的断电，内部存储器的内容来不及保存带硬盘等存储器上，导致的数据丢失。主要包括UPS(Uninterrupted Power Supply不间断电源)、SPS(Standby Power Supply备份/待命电源)、BBU(Battery BackupUnit电池后备单元)。这些备用电源主要使用铅酸电池储能，体积大、比能量低，设计储能时间短，一般为半个小时以下。不适应作为户用或中小企业储能电源系统，为生产生活中各种家用电器备用供电。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种锂电池双向逆变储能电源装置。
为实现本发明的目的一种锂电池双向逆变储能电源装置，包括有装置外壳，其中：所述的装置外壳内设置有锂电池组件，所述的锂电池组件的输出端连接LCD电量显示组件输入端，所述的LCD电量显示组件的输出端连接双向逆变器的输入端，所述的双向逆变器的充电模块的输出端与锂电池组件输入端之间的回路上设置有充电开关，所述的双向逆变器的逆变线路模块的输入端与锂电池组件输出端设置有放电开关，所述的双向逆变器上设置有市电输入端口与逆变输出端口。
进一步地，上述的一种锂电池双向逆变储能电源装置，其中，所述锂电池组件的输入端与LCD电量显示组件的输出端之间设置有BMS保护组件。
更进一步地，上述的一种锂电池双向逆变储能电源装置，其中，所述LCD电量显示组件的输出端与双向逆变器内的充电模块输入端之间设置有辅助保护组件。
更进一步地，上述的一种锂电池双向逆变储能电源装置，其中，所述LCD电量显示组件的输出端与双向逆变器内的逆变模块的输出端之间设置有辅助保护组件。
更进一步地，上述的一种锂电池双向逆变储能电源装置，其中，所述的双向逆变器上设置有LED指示灯。
更进一步地，上述的一种锂电池双向逆变储能电源装置，其中，所述的锂电池组件由磷酸铁锂软包电池串联组成，或者，由镍钴锰酸锂18650钢壳电池串联组成。
更进一步地，上述的一种锂电池双向逆变储能电源装置，其中，所述的LCD电量显示组件为电压式LCD电量计，或是，LCD电量显示组件为库伦式LCD电量计。
再进一步地，上述的一种锂电池双向逆变储能电源装置，其中，所述的装置外壳内设置有接插槽，所述的电量显示组件、双向逆变器设置在接插槽内。
采用本发明技术方案，依托于锂电池BMS保护组件的存在，可以防止过充过放、过流、温度过高，保证使用安全性。同时，由于LCD电量显示组件的存在，使用者能够精确及时知晓电池电量的多少，便于使用。并且，采用模块化的设计，整体体积小，适用于中小企业储能电源系统和家用电源系统。
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优先实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是一种锂电池双向逆变储能电源装置的构造示意图。
具体实施方式
如图1所示一种锂电池双向逆变储能电源装置，包括有装置外壳1，其与众不同之处在于：本发明所采用的装置外壳1内设置有锂电池组件2。具体来说，为了便于使用者知晓电量的多少，锂电池组件2连接有LCD电量显示组件4的输入端。并且，考虑到数据显示的精确度得到保证，电量显示组件4连接双向逆变器5的充电模块6的输出端与放电线路模块7的输入端。同时，考虑到在实际使用过程中，充电过程与放电过程的有效控制切换，本发明在双向逆变器5的充电模块6的输出端与锂电池组件2输入端之间的回路上设置有充电开关8。与之对应的是，在双向逆变器5的逆变模块7的输入端与锂电池组件2输出端之间的回路上设置有放电开关9。并且，双向逆变器上设置有市电输入端口与逆变输出端口。
就本发明一较佳的实施方式来看，为了适应不同的使用环境需要，采用的LCD电量显示组件4可以为电压式电量计，其并联连接在电路中。当然亦可以采用库伦式LCD电量计作为电量显示组件4，其以串联方式连入电路中。
进一步来看，考虑到能够提升整体的安全机制，对于锂电池组件2的使用给予保护，在锂电池组件2和双向逆变器之间设置有BMS保护组件3。
再进一步来看，为了便于使用者知晓双向逆变器5的工作状态，在双向逆变器5上设置有充电LED工作指示灯和逆变输出LED指示灯。
并且，考虑到使用环境的不同，为了便于电池的有效稳定工作，本发明采用的锂电池组件2至少有两块磷酸铁锂软包电池或者两个镍钴锰酸锂18650钢壳电池串联组成。当然，也可以采用至少有两块磷酸铁锂软包电池或者两个镍钴锰酸锂18650钢壳电池并联组成。同时，考虑到制造组装的便捷，采用的装置外壳1内分布有接插槽，电量显示组件4、双向逆变器5分别放入对应的接插槽内。
结合本发明的实际使用情况来看，锂电池组件2的直流电压为24V或是48V。同时，锂电池组件2可充电电量和可放电电量为1000Wh至5000Wh。
当系统需要储存电能时，打开充电开关8，市电输入双向逆变器5的充电模块6，由充电模块6将交流市电转变为5A-50A的直流电。之后，直流电进入LCD电量显示组件4，然后通过BMS保护组件3，对锂电池组件2进行充电，充电模式为先恒流后恒压。具体来说，双向逆变器5的充电模块6对锂电池组件2先以5A-50A的电流充电，当锂电池组件2的电压升高至29.2V时，充电组件自动转换为恒压模式，直至充电电流小于截止电流为止，停止充电。双向逆变器5的充电模块6上的LED工作指示灯至少采用一个，一个LED指示灯10为双向逆变器5的充电模块6的充电指示灯，该灯为红色表明充电组件接入市电充电，该灯为绿色时，表明充电完成。
当系统需要放电时，打开放电开关9，双向逆变器5的市电逆变输出端接入用电器。电流由锂电池组件2流过BMS保护组件3，然后经过LCD电量显示器组件4进入双向逆变器5的逆变模块7，由双向逆变器5的逆变模块7将直流电转变为交流市电供用电器使用。双向逆变器5上的逆变模块7上的LED工作指示灯至少采用一个，一个LED指示灯10为逆双向变器5的逆变模块7的指示灯，该灯绿色表明放电开关9打开，当放电时双向逆变器5出现异常如过温或锂电池组件2过放时变红，提醒用户关闭输出。电池BMS保护组件3监测每串的电压值，其中设置电池BMS保护组件3防止过充电压保护为单串磷酸铁锂软包电池3.9V或者镍钴锰酸锂18650钢壳电池4.25V，过放电压保护为单串磷酸铁锂软包电池2.3V或者镍钴锰酸锂18650钢壳电池2.8V。
当系统需要用作UPS时，市电接入双向逆变器5的充电模块6的输入端，同时双向逆变器5的逆变模块7的输出接用电器，放电开关9打开。在有市电时直接使用市电为用电器供电，当断电时双向逆变器瞬间切换到锂电池2经过双向逆变器5的逆变模块7的输出端给用电器供电。
通过上述的文字表述可以看出，采用本发明后，依托于锂电池BMS保护组件的存在，可以防止过充过放、过流、温度过高，保证使用安全性。同时，由于LCD电量显示组件的存在，使用者能够精确及时知晓电池电量的多少，便于使用。并且，采用模块化的设计，整体体积小，适用于中小企业储能电源系统和家用电源系统。
当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (1)

1.一种锂电池双向逆变储能电源装置，包括有装置外壳，其特征在于：所述的装置外壳内设置有锂电池组件，所述的锂电池组件的输出端连接LCD电量显示组件输入端，所述的LCD电量显示组件的输出端连接双向逆变器的输入端，所述的双向逆变器的充电模块的输出端与锂电池组件输入端之间的回路上设置有充电开关，所述的双向逆变器的逆变线路模块的输入端与锂电池组件输出端设置有放电开关，所述的双向逆变器上设置有市电输入端口与逆变输出端口，所述锂电池组件的输入端与LCD电量显示组件的输出端之间设置有BMS保护组件，所述LCD电量显示组件的输出端与双向逆变器内的充电模块输入端之间设置有辅助保护组件，所述LCD电量显示组件的输出端与双向逆变器内的逆变模块的输出端之间设置有辅助保护组件，所述的双向逆变器上设置有LED指示灯，所述的锂电池组件由磷酸铁锂软包电池串联组成，或者，由镍钴锰酸锂18650钢壳电池串联组成；所述的LCD电量显示组件为电压式LCD电量计，或是，LCD电量显示组件为库伦式LCD电量计；所述的装置外壳内设置有接插槽，所述的电量显示组件、双向逆变器设置在接插槽内。
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