CN104201760A

CN104201760A - 一种壁挂式家用太阳能储能电源

Info

Publication number: CN104201760A
Application number: CN201410482442.4A
Authority: CN
Inventors: 戴国群
Original assignee: 戴国群
Current assignee: Suzhou yifanghua Intellectual Property Operation Co., Ltd
Priority date: 2014-09-21
Filing date: 2014-09-21
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2034-09-21
Also published as: CN104201760B

Abstract

本发明公开了一种储能效果好、实现可视化与智能化管理的壁挂式家用太阳能储能电源，包括：电池箱体、电池组、太阳能充电电路板、电池管理系统、交流逆变电路板；电池箱体由上盖与下壳体组成，用螺钉固定在一起；上盖面板上设有太阳能电池输入接头母座、LCD液晶显示屏、工作指示灯、AC输出插座、蜂鸣器及装饰条纹；电池组由单体电池、PCB转接板、温度传感器组成；所述下壳体设有安装孔和装饰条纹；太阳能充电电路板、电池管理系统和交流逆变电路板均设置在电池箱体内部，用螺钉固定在上盖上。本发明具有结构简洁、安全与可靠、使用方便的特点。

Description

一种壁挂式家用太阳能储能电源

技术领域

本发明属于新能源领域，具体涉及一种壁挂式家用太阳能储能电源。

背景技术

随着石油、天然气、煤炭等自然资源的日渐枯竭，太阳能作为一种取之不尽，用之不竭的可再生能源，其安全、环保和技术成熟的特点，受到了人们的高度重视，被广泛地应用到航空、航天等高科技领域，以及太阳能蔬菜大棚、太阳能热水器、太阳能地热取暖、光伏电站等普通的民用领域。光伏产品已逐步走向家庭，与我们的日常生活的联系也日渐紧密。

白天阳光充足，我们可以利用太阳能电池将其转变为电能，作为我们的生活用电，同时，将富余的电能储存在电池中。夜间，利用储能电池释放所储存的电能，继续为我们的生活服务。

由于太阳能受天气与温度的制约。因此，如何利用储能电池对太阳能削峰填谷，最大效益的加以利用，依然是摆在我们面前的一个永恒的课题。

作为储能电源，锂电池相比铅酸电池，具有高比能、可快速充电、无记忆效应、无污染、小自放电、寿命长等优点，是储能电池家族中综合性能最好的电化学体系电池。然而，锂电池抗滥用性能差，需要精细化管理。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种储能效果好、安全与智能化的家用壁挂式太阳能储能电源。

本发明通过以下技术方案实现：一种壁挂式家用太阳能储能电源，其特征在于，包括：电池箱体、电池组、太阳能充电电路板、电池管理系统、交流逆变电路板。

进一步，所述电池箱体由上盖与下壳体组成；所述上盖面板上设有太阳能电池输入接头母座、LCD液晶显示屏、工作指示灯、AC输出插座、蜂鸣器组成；所述上盖本体外表还设有装饰条纹；所述AC输出插座为二三极带大按钮单极开关插座。电池箱体上盖与下壳体用螺钉紧固在一起。

进一步，所述下壳体设有两个安装孔、装饰条纹和标贴位。

再进一步，所述电池组由单体电池、PCB转接板、温度传感器组成。所述单体电池为聚合物单体电池；所述PCB转接板设置在电池组的顶部，单体电池用焊接方式将极耳焊接在PCB转接板上，实现电池组的串并联连接；所述温度传感器选用NTC薄膜热敏电阻，贴付在单体电池表面。

再进一步，所述LCD液晶显示屏为触摸屏，可实时查询电池组的总电压、剩余容量、充放电电流、各单体电池电压、温度等数据；以及故障信息；同时，还具有手动设置参数功能。

再进一步，所述电池管理系统设置在电池组的顶部，通过螺钉固定在上盖上；所述电池管理系统由太阳能电池充电控制模块、电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、电源处理模块、数据存取模块、绝缘检测模块、通讯模块和中央处理器组成；具有实时监测充电电流、电池组总电压、放电电流、容量、各单体电池电压与温度、故障诊断、早期预警与控制功能；当超限时，通过所设蜂鸣器予以报警提示。

再进一步，所述太阳能充电电路板与交流逆变电路板均设在电池箱体内部，用螺钉固定在上盖上。

更一步，所述电池管理系统通过驱动总电路中大功率MOSFET管的开闭，实现电池组的过充、过放、过温、过流及短路保护功能。

更进一步，在总电路中还设有可恢复保险丝(PTC)，当电池组出现过流时，提供二级保护。

本发明的优点是：

1)储能效果好、安全与可靠、使用方便；

2)结构简洁美观、实现可视化与智能化管理。

附图说明

图1为电源外形结构示意图；

图2为电源电路结构框图；

图3为上盖面板结构示意图；

图4为电池组结构示意图；

图5为电源内部结构示意图(去掉下壳体后)；

图6为下壳体结构示意图。

图示：1-上盖，2-下壳体，3-AC输出插座，4-LCD液晶显示屏，5-蜂鸣器，6-工作指示灯，7-太阳能电池输入接头母座，8-单体电池，9-温度传感器，10-PCB转接板，11-电池组，12-太阳能充电电路板，13-电池管理系统，14-交流逆变电路板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

1﹒如图1所示，电池箱体由上盖1与下壳体2组成，由铝合金材质制成，用螺钉紧固在一起。

2﹒如图2所示：电源电路结构由电池组11、太阳能充电电路板12、电池管理系统13、交流逆变电路板14、工作指示灯6、LCD液晶显示屏4、AC输出插座3、蜂鸣器5组成。太阳能电池板的输入电流经太阳能充电电路板12处理后，实现对电池组11的恒流恒压充电模式。工作指示灯6为双色灯；开始充电时，工作指示灯6为红色，充饱后，转为绿色。电池管理系统13由太阳能电池充电控制模块、电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、电源处理模块、数据存取模块、绝缘检测模块、通讯模块和中央处理器组成。电池组11的充放电过程中，电池管理系统13实时监测电池组11的充电电流、总电压、放电电流、容量、各单体电池8电压与温度、故障诊断、早期预警与控制功能；当超限时，驱动总电路中大功率MOSFET管，实现电池组11的过充、过放、过温、过流及短路保护功能，同时将相关报警信息显示在LCD液晶显示屏4上，并通过所设蜂鸣器5予以报警提示。同时，在总电路中还设有可恢复保险丝(PTC)，当电池组11出现过流时，提供二级保护。

电池组11经由交流逆变电路板11进行DC/AC功能转换后，变为AC220V的交流输出。在交流输出电路中，设置了AC输出插座3，当不需要输出时，可以关闭，确保安全。

3﹒如图3所示，所述上盖1面板上设有太阳能电池输入接头母座7、LCD液晶显示屏4、工作指标灯6、AC输出插座3、蜂鸣器5、装饰条纹1a；所述装饰条纹1a在上盖1本体上加工而成；所述输入接头母座7为外购标准件，用螺钉固定在上盖1对应所设孔位上；所述AC输出插座3为二三极带大按钮单极开关插座,为外购标准件；所述AC输出插座3和LCD液晶显示屏4均为卡式结构，通过卡入上盖1对应所设孔位，即完成安装；所述LCD液晶显示屏4为触摸屏，可实时查询电池组11的总电压、剩余容量、充放电电流、各单体电池8电压、温度等数据；以及故障信息，同时，还具有手动设置参数功能。

4﹒如图4所示，所述电池组11由单体电池8、PCB转接板10、温度传感器9组成。所述单体电池8为聚合物单体锂电池，采用聚合物叠片工艺制成，电化学材料体系为磷酸铁锂电池、钛酸锂电池、钴酸锂电池、三元材料电池中任一种，优选地为磷酸铁锂电池，8串磷酸铁锂单体电池8组成电池组11；所述PCB转接板10设置在电池组11的顶部；所述单体电池8用焊接方式将极耳焊接在PCB转接板10上，实现电池组11的串并联连接；所述PCB转接板10为印刷电路板，其上开设有极耳穿出方孔和焊盘；所述温度传感器9选用NTC薄膜热敏电阻，贴付在单体电池8表面。

5﹒如图5所示，所述太阳能充电电路板12、电池管理系统13与交流逆变电路板14均为印刷电路板，由设于该电路板上的电子元器件及接插件组成，置于电池箱体的内部，用螺钉固定在上盖1上。

6﹒如图6所示，所述下壳体2设有两个安装孔2b、装饰条纹2a 和标贴位2c。

尽管上述实施例中对本发明已出示并进行了描述，但是本领域的技术人员应可以理解，在不脱离本发明总体构思的前提下，本发明做出的修改及改型，应属本发明保护范围之内。

Claims

1.一种壁挂式家用太阳能储能电源，其特征在于，包括：电池箱体，设置于电池箱体内部的电池组、太阳能充电电路板、电池管理系统、交流逆变电路板，设置于上盖面板上的太阳能电池输入接头母座、LCD液晶显示屏、工作指示灯、AC输出插座、蜂鸣器；所述电池箱体由上盖和下壳体组成；所述AC输出插座为二三极带大按钮单极开关插座；所述上盖外表设有装饰条纹；所述下壳体设有安装孔和装饰条纹。

2.根据权利要求1所述的一种壁挂式家用太阳能储能电源，其特征在于：所述电池组由单体电池、PCB转接板、温度传感器组成；所述单体电池为聚合物单体锂电池；所述PCB转接板设置在电池组的顶部；单体电池通过将极耳焊接在PCB转接板上，实现电池组的串并联连接；所述温度传感器选用NTC薄膜热敏电阻，贴付在单体电池表面。

3.根据权利要求1所述的一种壁挂式家用太阳能储能电源，其特征在于：所述LCD液晶显示屏为触摸屏，可实时查询电池组的总电压、剩余容量、充放电电流、各单体电池电压、温度等数据，以及故障信息；同时，还具有手动设置参数功能。

4.根据权利要求1所述的一种壁挂式家用太阳能储能电源，其特征在于：所述电池管理系统，由太阳能电池充电控制模块、电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、电源处理模块、数据存取模块、绝缘检测模块、通讯模块和中央处理器组成；具有实时监测电池组的充电电流、电池组总电压、放电电流、容量、各单体电池温度、故障诊断、早期预警与控制功能。当超限时，驱动总电路中大功率MOSFET管，实现电池组的过充、过放、过温、过流及短路保护功能，同时将相关报警信息在LCD液晶显示屏上显示，并通过所设蜂鸣器予以报警提示。

5.根据权利要求1所述的一种壁挂式家用太阳能储能电源，其特征在于：所述太阳能充电电路板、电池管理系统与交流逆变电路板均设在电池箱体内部，用螺钉固定在上盖上。