CN106571658A - 一种供电装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种供电装置，包括：第一充电接口组、第二充电接口组、充放电控制器、并离网逆变器、电池组、第一输出接口、第二输出接口和箱体。其中第一充电接口组、第二充电接口组、第一输出接口和第二输出接口设置在箱体上，充放电控制器、并离网逆变器、电池组设置在箱体内；第一充电接口组连接在外部电源和充放电控制器之间，且电池组连接在充放电控制器和第一输出接口之间，以通过充放电控制器对电池组的供电负载进行调度，并通过第一输出接口输出直流电压；并离网逆变器连接在电池组和第二输出接口之间，且并离网逆变器通过第二充电接口组与外部交流电源连接。本申请能够提高电池组的供电输出功率。
Description
技术领域
本申请涉及旅游供电技术领域，更具体地说，涉及一种可移动装配式多功能户外微网的供电装置。
背景技术
区别于传统旅游业态，乡村旅游、自驾游与露营灯等新业态是旅游业的新动力。新业态旅游推广过程中，基础设施的不足与短缺严重制约旅游业的发展速度。基础设施主要包括用于电、水、暖、污水等能源资源的制取、输配、消耗、排放和消纳的设施。而如果采用城市基础设施的建设套路去建设基础设施，不仅投资巨大，且对自然环境带来难以逆转的伤害。下面以涉及电力的基础设施为例进行说明：
在拥有美景的乡村边缘和景区深处，电网无法敷设到露营地内，即使普及公共电力网络，也存在功率受限且非常不稳定等诸多问题，无法满足新业态旅游的基本需求。基于此，结合风电、光伏和储能技术的智能微网电力供应技术应运而生，且成为有效解决新业态旅游中电力供应的有效途径之一。例如可开发一种户外小型便携式光伏储能设备来作为供电装置，但目前市场存在的供电装置普遍存在供电输出功率较低的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种供电装置，以解决现有供电装置普遍存在供电输出功率较低的问题。技术方案如下：
本申请提供一种供电装置，包括：第一充电接口组、第二充电接口组、充放电控制器、并离网逆变器、电池组、第一输出接口、第二输出接口和箱体；其中，
所述第一充电接口组、第二充电接口组、第一输出接口和第二输出接口设置在所述箱体上，所述充放电控制器、并离网逆变器、电池组设置在所述箱体内；
所述第一充电接口组连接在所述外部电源和所述充放电控制器之间，且所述电池组连接在所述充放电控制器和所述第一输出接口之间，以通过所述充放电控制器对所述电池组的供电负载进行调度，并通过所述第一输出接口输出直流电压；
所述并离网逆变器连接在所述电池组和所述第二输出接口之间，且所述并离网逆变器通过所述第二充电接口组与外部交流电源连接。
优选地，所述电池组包括多个储能电池，所述多个储能电池之间采用柔性成组的连接方式。
优选地，所述储能电池为48V锂电池。
优选地，所述第一充电接口组包括以下至少一种：光伏充电口、点烟器充电口、汽车蓄电池钳式充电口；
所述第二充电接口组包括市电并网充电口。
优选地，所述箱体的材料为工程塑料。
优选地，还包括：
设置在所述箱体上的，用于表示所述电池组的工作状态、所述电池组的电池余量的指示灯组，以及用于控制所述指示灯组开始工作或停止工作的开关。
优选地，还包括：
与所述充放电控制器连接的通讯接口组。
优选地，所述通讯接口组包括以下至少一种：Modbus485通讯口、GPS通讯口、wifi通讯口、Can通讯口。
本申请提供的供电装置包括：第一充电接口组、第二充电接口组、充放电控制器、并离网逆变器、电池组、第一输出接口、第二输出接口和箱体。其中，第一充电接口组连接在外部电源和充放电控制器之间，且电池组连接在充放电控制器和第一输出接口之间，本申请中的充放电控制器能够实现对电池组的供电负载的调度，即充放电控制器能够根据电池组中每块电池的电压，进行电路电压均衡匹配，从而提高电池组的供电输出功率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种供电装置的结构示意图；
图2为本申请提供的另一种供电装置的结构示意图；
图3为本申请提供的一种供电装置的外观示意图；
图4为本申请提供的另一种供电装置的外观示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本申请提供了一种供电装置，具体包括：第一充电接口组100、第二充电接口组200、充放电控制器300、并离网逆变器400、电池组500、第一输出接口600、第二输出接口700和箱体800。
其中，第一充电接口组100、第二充电接口组200、第一输出接口600和第二输出接口700设置在所述箱体800上，所述充放电控制器300、并离网逆变器400和电池组500设置在所述箱体800内。
本申请中箱体800的材料为工程塑料，这种轻型材料，一方面大幅度降低了供电装置的整机总重量，另一方面工程塑料电绝缘性绝佳，耐高温、耐腐蚀和耐磨，满足户外恶劣环境的安全使用，适合户外旅客的使用。
本申请提供的供电装置可分为两部分，一部分为配电部分，另一部分为储能部分。对于设置在箱体800内的充放电控制器300、并离网逆变器400和电池组500来说，充放电控制器300和并离网逆变器400则属于配电部分，电池组500则属于储能部分。并且电池组500与配电部分通过民用安全快接头插接，即本申请中的电池组500可从配电部分上拆卸，当本申请供电装置中的电池组500没有电时，可以将电池组500从供电装置中拔出，去有电的位置对电池组500进行充电，因此本申请尤其适用于景区深处的无电地区，当电池组500没有电时，可以更换另一个电池组500继续供电，而仅携带无电的电池组500去有电的位置，如市电处进行充电。进一步电池组500与配电部分通过民用安全快接头插接实现配电部分与储能部分的分布式设计，从而降低供电装置的整机重量，实现储能设备(电池组500)的可移动性。
在本申请中，电池组500包括多个储能电池501，所述多个储能电池501之间采用柔性成组的连接方式。特别的，本申请中储能电池501为48V锂电池。而在实际使用中，多个储能电池之间采用柔性成组，通过串并联连接方式可进一步提高供电输出功率，能够满足热水器、空调等大功率电器的使用需求。储能电池501多次使用后，彼此之间出现电压差异，通讯调度软件通过充放电控制器300可检测出每块储能电池的电压，并根据各个储能电池的电压情况控制充放电控制器300对电路电压均衡匹配，从而提高电池组500的供电输出功率，降低电池损害，延长了储能电池的使用寿命。本申请选用48V锂电池，相比于现有技术选用12V锂电池，本申请提高了电压等级的同时，减少了电缆等材料的大量使用，降低了配电部分的重量。
具体的，对于本申请中各个部件的具体连接关系可参阅图2所示。
第一充电接口组100与外部电源900连接，且第一充电接口组100同时与充放电控制器300连接，充放电控制器300还与电池组500连接。
在本申请中，第一充电接口组100包括以下至少一种：光伏充电口101、点烟器充电口102、汽车蓄电池钳式充电口103。那么相应的，每种充电接口都对应一种外部电源900。外部电源900通过所述第一充电接口组100实现对所述电池组500的充电，所述充放电控制器300实现对所述电池组500的供电负载的调度。
电池组500与第一输出接口600连接，通过所述第一输出接口600直接输出直流电压。因此，在电池组500采用48V的锂电池的情况下，本申请提供的供电装置能够直接输出48V的直流电压，这样电池组500通过所述第一输出接口600与LED灯、手机充电器等直流设备连接，实现对LED灯、手机充电器等直流设备的供电。
电池组500还与并离网逆变器400连接，所述并离网逆变器400与第二输出接口700连接。在电池组500采用48V的锂电池的情况下，本申请中的并离网逆变器400将电池组500输出的48V直流电压转换为220V的交流电压，并通过所述第二输出接口700输出所述220V的交流电压。所述并离网逆变器400还与所述第二充电接口组200连接，所述第二充电接口组200与外部交流电源1000连接，所述外部交流电源1000通过所述第二充电接口组200、所述并离网逆变器400实现对所述电池组500充电。其中，所述第二充电接口组200包括市电并网充电口201，该市电并网充电口201连接外部220V交流电源1000。
本申请选用并离网逆变器400能够在并网和离网时均可使用，从而实现离网光伏组件充电、并网公共电网充电，以及光伏和市电同时充电的工况。特别的，在光伏和市电同时充电的工况下，优先采用光伏充电，减少市电消耗量。当在电池组500处于充电期间，并离网逆变器400通过市电并网充电口201接收到外部交流电源1000输入的220V交流电压，将其转化为48V直流电压，用于为电池组500充电。
具体在本申请实际应用过程中，在电池组500采用48V的锂电池进行供电期间，并离网逆变器400将电池组500输出的48V直流电压转换成220V交流电压，并通过第二输出接口700输出，所述第二输出接口700与热水壶、热水器、咖啡机等交流电气设备连接，实现了对热水壶、热水器、咖啡机等交流电气设备的供电。
本申请提供的供电装置中的第一充电接口组100包括光伏充电口101、点烟器充电口102、汽车蓄电池钳式充电口103，第二充电接口组200包括市电并网充电口201，因此本申请提供的供电装置具备五种充电方式，分别为光伏离网充电方式、市电并网充电方式、汽车点烟器充电方式、汽车蓄电池钳式充电方式、电池插拔换电方式，当然本申请提供的供电装置可以采用上述五种充电方式的任意组合充电方式，从而可以通过不同充电方式对电池组500进行充电。且本申请提供的供电装置具备直流电压和交流电压这两种电压输出，可以对具有不同电压需求的设备同时进行供电，进而大大简化配电电路设计。
作为优选的，本申请提供的供电装置还包括设置在所述箱体800上的，用于表示所述电池组500的工作状态、电池组500的电池余量的指示灯组1100，以及用于控制所述指示灯组1100开始工作或停止工作的开关1200，具体可参阅本申请提供的图3。
在本申请中，当用户打开开关1200后，指示灯组1100开始工作，显示电池组500的工作状态和电池余量；当用户关闭开关1200后，指示灯组1100停止工作，不再显示电池组500的工作状态和电池余量。
此外在本申请上述实施例的基础上，本申请提供的供电装置还包括与所述充放电控制器300连接的通讯接口组1300，如图4所示。
其中所述通讯接口组1300包括以下至少一种：Modbus485通讯口1301、GPS通讯口1302、wifi通讯口1303、Can通讯口1304。
在本申请实际应用过程中，工程技术人员可通过Modbus485通讯口1301，GPS通讯口1302，wifi通讯口1303，或者Can通讯口1304实现对供电装置的远程定位，并将供电装置的运行使用数据实时上传云端数据库。
在供电装置的供电过程中，根据电力负载的特点，工程技术人员根据云端数据库存储的大量数据，通过充放电控制器300对电池组500进行电力调度，调度均衡电池组500中各个储能电池501的供电负载。作为本领域公知，在电池长期使用后，锂电池自身特性会出现差异，那么对于电池组500中串并联使用的各个锂电池来说，其各个锂电池间的电压并不均衡，由此，本申请供电装置中的充放电控制器300通过监测各锂电池的电力特性并进行相应均衡调度，保证电池组500高效稳定供电，延长锂电池寿命，且工程技术人员可远程观察本申请提供的供电装置的使用状态，预判故障状态，提前进行远程维护。
因此，本申请提供的供电装置与现有供电装置相比至少存在以下优点：
1、本申请供电装置实现了配电部分与储能部分的分布式设计，降低了供电装置的整机重量，实现了储能设备的可移动性；
2、换电模式：本申请可将电池组拔出脱离配电部分，更换为满充的电池组，并在市电公网位置对待充电的电池组进行充电，实现了可携带式便捷充电；
3、对电池组中的储能电池柔性成组串并联连接，提高供电装置的供电输出功率，削弱了因电池组中各储能电池的电压差异性造成供电质量和效率的影响，延长了储能电池的使用寿命；
4、具备GPS定位功能，内置wifi通讯口、Modbus485通讯口或Can通讯接口，通过有线或无线方式，监测供电装置的充放电工况、电池余量、输出功率、故障报警提示，与云端数据库历史数据对比，提前运行维护，降低设备故障率，提高供电效率，延长设备寿命；
5、具备直流电压和交流电压这两种电压输出，可以对具有不同电压需求的设备同时进行供电，如具备48V直流电压输出和220V交流电压输出，其中48V直流电压输出供电方式大大简化了配电电路设计；
6、箱体材料采用工程塑料，具备绝佳的绝缘性、防腐性，满足户外恶劣环境安全使用，且降低了装置重量。
以上对本申请所提供的一种供电装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (8)
1.一种供电装置，其特征在于，包括：第一充电接口组、第二充电接口组、充放电控制器、并离网逆变器、电池组、第一输出接口、第二输出接口和箱体；其中，
所述第一充电接口组、第二充电接口组、第一输出接口和第二输出接口设置在所述箱体上，所述充放电控制器、并离网逆变器、电池组设置在所述箱体内；
所述第一充电接口组连接在所述外部电源和所述充放电控制器之间，且所述电池组连接在所述充放电控制器和所述第一输出接口之间，以通过所述充放电控制器对所述电池组的供电负载进行调度，并通过所述第一输出接口输出直流电压；
所述并离网逆变器连接在所述电池组和所述第二输出接口之间，且所述并离网逆变器通过所述第二充电接口组与外部交流电源连接。
2.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述电池组包括多个储能电池，所述多个储能电池之间采用柔性成组的连接方式。
3.根据权利要求2所述的供电装置，其特征在于，所述储能电池为48V锂电池。
4.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述第一充电接口组包括以下至少一种：光伏充电口、点烟器充电口、汽车蓄电池钳式充电口；
所述第二充电接口组包括市电并网充电口。
5.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，所述箱体的材料为工程塑料。
6.根据权利要求1所述的供电装置，其特征在于，还包括：
设置在所述箱体上的，用于表示所述电池组的工作状态、所述电池组的电池余量的指示灯组，以及用于控制所述指示灯组开始工作或停止工作的开关。
7.根据权利要求1-6任一项所述的供电装置，其特征在于，还包括：
与所述充放电控制器连接的通讯接口组。
8.根据权利要求7所述的供电装置，其特征在于，所述通讯接口组包括以下至少一种：Modbus485通讯口、GPS通讯口、wifi通讯口、Can通讯口。
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