CN106891766B - 一种便携式电动汽车应急电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种便携式电动汽车应急电源装置，包括盒体和设置在盒体内的至少一个储电模组，盒体上具有充电机和逆变器，盒体内具有电池管理系统，充电机的输出端和逆变器内均具有控制开关模块，控制开关模块分别通过线路连接电池管理系统，充电机输出端通过线路连接储电模组，其输入端外接直流电源，逆变器的输入端通过线路连接储电模组，其输出端外接充电设备，储电模组内具有电压检测模块和温度检测模块，电池管理系统分别通过线路连接电压检测模块和温度检测模块，并通过对应的控制开关模块控制充电机对储电模组的充电状态或逆变器对充电设备的充电状态。优点：结构设计巧妙，便于携带、搬运，能够为电动汽车提供应急电源。

Description

一种便携式电动汽车应急电源装置
技术领域
本发明涉及应急电源系统，特别涉及一种便携式电动汽车应急电源装置。
背景技术
电动汽车是由电动机驱动的汽车，由于其如下优点：零排放、能源利用率高、结构简单、噪音小等，世界各国都在大力发展电动汽车，但是目前电动汽车又有行驶里程短、充电桩少等缺点，常常在路途中因为电量不足而导致车辆抛锚，给使用者带来诸多不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式电动汽车应急电源装置，有效的解决了现有技术的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种便携式电动汽车应急电源装置，包括盒体和设置在盒体内的至少一个储电模组，上述盒体上具有充电机和逆变器，上述盒体内具有电池管理系统，上述充电机的输出端和逆变器内均具有控制开关模块，上述控制开关模块分别通过线路连接电池管理系统，上述充电机输出端通过线路连接储电模组，其输入端外接直流电源，上述逆变器的输入端通过线路连接储电模组，其输出端外接充电设备，上述储电模组内具有电压检测模块和温度检测模块，上述电池管理系统分别通过线路连接上述电压检测模块和温度检测模块，用于监控上述储电模组的温度和内部电压变化状态，并根据温度及内部电压变化状况通过对应的控制开关模块控制充电机通过输出端对储电模组的充电状态，或通过对应的控制开关模块控制逆变器通过输出端对充电设备的充电状态。
本发明的有益效果是：结构设计巧妙，便于携带、搬运，能够为电动汽车提供应急电源，防止电动汽车在达到下一充电站之前抛锚。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，对上述储电模组充电时，当上述电池管理系统监控到上述储电模组的温度高于设定值或内部电压高于充电安全设定值时，上述电池管理系统控制充电机停止对储电模组进行充电，当上述电池管理系统监控到上述储电模组的温度不高于设定值且内部电压不高于充电安全设定值时，上述充电机对储电模组进行正常充电；对充电设备充电时，当上述电池管理系统监控到上述储电模组的温度高于设定值或内部电压低于放电安全设定值时，上述电池管理系统控制逆变器停止对充电设备进行充电，当上述电池管理系统监控到储电模组的温度不高于设定值且内部电压不低于放电安全设定值时，上述逆变器对充电设备正常充电。
进一步，上述储电模组的温度设定值为60℃，上述充电安全设定值为4.2V，上述放电安全设定值为3.5V。
采用上述进一步方案的有益效果是避免储电模组的温度过高或在充电时内部电压过高以及放电时间内部压力过低技术充放电对储电模组造成的损伤，同时，能有效的监控储电模组充放电过程中的温度变化及内部电压变化。
进一步，上述储电模组均包括隔板、多个散热底座和多个依次串联的电芯模组，上述隔板固定在上述盒体内，多个上述散热底座与多个上述电芯模组一一对应设置，多个上述散热底座呈矩形阵列分布在上述隔板上，每个上述电芯模组均嵌装在对应的上述散热底座上，每个上述电芯模组上均具有上述电压检测模块和温度检测模块，上述电池管理系统分别通过线路连接每个上述电芯模组内的电压检测模块和温度检测模块，并分别监控每个电芯模组的温度和内部电压变化状态。
采用上述进一步方案的有益效果是储电模组结构简单，安装方便，散热效果较好，可以根据实际需求设置多个电芯模组，增加或减少储电模组的储电量，使用较为灵活、方便。
进一步，每个上述电芯模组均由16节呈矩形阵列并列分布且相互并联的电芯以及安装在16节上述电芯一端并分别与电芯线路连接的保护电路板组成，上述保护电路板分别通过线路连接上述电池管理系统，上述电池管理系统通过保护电路板监控每个上述电芯模组的温度和内部电压变化状态。
采用上述进一步方案的有益效果是电芯模组结构简单，设计合理，电池管理系统单独管理每个电芯模组，方便监控内部电芯模组的温度计内部电压变化。
进一步，上述散热底座包括底座本体和设置底座本体顶部的16个与上述电芯一一对应的凹槽，每个上述凹槽槽底处均设置有由相变材料制成的相变层，每个上述电芯背离对应保护电路板的一端均插接在对应的凹槽内，并与相变层抵接。
采用上述进一步方案的有益效果是电芯模组与散热底座的装配比较牢固、紧凑，通过相变材料吸热发生形态改变来对电芯进行散热，散热效果较好。
进一步，上述盒体底部设有滚轮。
采用上述进一步方案的有益效果是便于使整个装置在地面或其他表面进行滚动，利于搬运。
进一步，上述盒体一侧侧壁上设置有可伸缩的拉杆。
采用上述进一步方案的有益效果是便于通过拉杆拉动整个装置移动，利于携带和搬运。
附图说明
图1为本发明的便携式电动汽车应急电源装置的结构示意图；
图2为本发明的便携式电动汽车应急电源装置中储电模组的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、盒体，2、充电机，3、逆变器，4、滚轮，5、拉杆，61、隔板，62、散热底座，63、电芯模组，64、保护电路板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例：如图1和2所示，本实施例的便携式电动汽车应急电源装置包括盒体1和设置在盒体1内的至少一个储电模组，上述盒体1上具有充电机2和逆变器3，上述盒体1内具有电池管理系统(BMS)，上述充电机2的输出端和逆变器3内均具有控制开关模块，上述控制开关模块分别通过线路连接电池管理系统(BMS)，上述充电机2输出端通过线路连接储电模组，其输入端外接直流电源，上述逆变器3的输入端通过线路连接储电模组，其输出端外接充电设备，上述储电模组内具有电压检测模块和温度检测模块，上述电池管理系统(BMS)分别通过线路连接上述电压检测模块和温度检测模块，用于监控上述储电模组的温度和内部电压变化状态，并根据温度及内部电压变化状况通过对应的控制开关模块控制充电机2通过输出端对储电模组的充电状态，或通过对应的控制开关模块控制逆变器3通过输出端对充电设备的充电状态。
上述直流电源一般采用直流市电即可。
对上述储电模组充电时，当上述电池管理系统(BMS)监控到上述储电模组的温度高于设定值或内部电压高于充电安全设定值时，上述电池管理系统(BMS)控制充电机2停止对储电模组进行充电，当上述电池管理系统(BMS)监控到上述储电模组的温度不高于设定值且内部电压不高于充电安全设定值时，上述充电机2对储电模组进行正常充电；对充电设备充电时，当上述电池管理系统(BMS)监控到上述储电模组的温度高于设定值或内部电压低于放电安全设定值时，上述电池管理系统(BMS)控制逆变器3停止对充电设备进行充电，当上述电池管理系统(BMS)监控到储电模组的温度不高于设定值且内部电压不低于放电安全设定值时，上述逆变器3对充电设备正常充电。
上述储电模组的温度设定值为60℃，上述充电安全设定值为4.2V，上述放电安全设定值为3.5V。
充放电过程中，上述电池管理系统(BMS)实时监测储电模组的温度和充放电参数、对储电模组进行充放电管理；当电池管理系统(BMS)监控到储电模组的温度达到60℃或以上时停止充放电，或者当储电模组的内部电压大于等于4.2V时，停止充电；当储电模组内部电压低于3.5V时，停止放电即对充电设备的充电过程。
上述储电模组均包括隔板61、多个散热底座62和多个依次串联的电芯模组63，上述隔板61固定在上述盒体1内，多个上述散热底座62与多个上述电芯模组63一一对应设置，多个上述散热底座62呈矩形阵列分布在上述隔板61上，每个上述电芯模组63均嵌装在对应的上述散热底座62上，每个上述电芯模组63上均具有上述电压检测模块和温度检测模块，上述电池管理系统(BMS)分别通过线路连接每个上述电芯模组63内的电压检测模块和温度检测模块，并分别监控每个电芯模组63的温度和内部电压变化状态，即当电芯模组63的温度达到60℃以上时停止充放电，或者当电芯模组63的内部电压大于4.2V时，停止充电；当电芯模组63内部电压低于3.5V时且电芯模组63的温度达到60℃以上时，停止放电(即对充电设备的充电过程)，在充放电过程中，散热底座62可对电芯模组63进行散热，使其稳定性较高，持续性能较好。
每个上述电芯模组63均由16节呈矩形阵列并列分布且相互并联的电芯以及安装在16节上述电芯一端并分别与电芯线路连接的保护电路板64组成，上述保护电路板64分别通过线路连接上述电池管理系统(BMS)，上述电池管理系统(BMS)通过保护电路板64监控每个上述电芯模组63的温度和内部电压变化状态，充电过程是将电能储存到每个电芯内，放电过程是将电芯储存的电能通过逆变器转化成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)对充电设备内的储电模块进行充电。
上述散热底座62包括底座本体和设置底座本体顶部的16个与上述电芯一一对应的凹槽，每个上述凹槽槽底处均设置有由相变材料制成的相变层，每个上述电芯背离对应保护电路板64的一端均插接在对应的凹槽内，并与相变层抵接，该相变材料常温下位固态，当电芯温度升高时，相变层接收由电芯传递过来的热量储存潜热，并随着温度的升高逐渐吸热由固态向液态转化，当电芯温度逐渐降低时，相变层释放潜热发生逆相变，整个过程，相变层温度几乎不变。
在一些实施例中，为了便于整个装置移动，在上述盒体1底部设有滚轮5，通过滚轮5可推动整个装置在地面移动，比较省力。
优选的，上述盒体1一侧侧壁上设置有可伸缩的拉杆6，通过拉杆6可拉动整个装置在地面移动，使用比较方便。
整个装置设计为与行李箱近似的形状，其体积小巧，非常利于携带。
上述电池管理系统(BMS)还具有显示屏，该显示屏设置在盒体1外侧壁上，通过显示屏可实时显示整个装置内部每个电芯模组63的充放电参数，温度变化状况以及电信模组63内部电压变化状况，便于人们实时观测，非常利于整个装置的操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种便携式电动汽车应急电源装置，其特征在于：包括盒体(1)和设置在盒体(1)内的至少一个储电模组，所述盒体(1)上具有充电机(2)和逆变器(3)，所述盒体(1)内具有电池管理系统，所述充电机(2)的输出端和逆变器(3)内均具有控制开关模块，所述控制开关模块分别通过线路连接电池管理系统，所述充电机(2)输出端通过线路连接储电模组，其输入端外接直流电源，所述逆变器(3)的输入端通过线路连接储电模组，其输出端外接充电设备，所述储电模组内具有电压检测模块和温度检测模块，所述电池管理系统分别通过线路连接所述电压检测模块和温度检测模块，用于监控所述储电模组的温度和内部电压变化状态，并根据温度及内部电压变化状况通过对应的控制开关模块控制充电机(2)通过输出端对储电模组的充电状态，或通过对应的控制开关模块控制逆变器(3)通过输出端对充电设备的充电状态；所述储电模组均包括隔板(61)、多个散热底座(62)和多个依次串联的电芯模组(63)，所述隔板(61)固定在所述盒体(1)内，多个所述散热底座(62)与多个所述电芯模组(63)一一对应设置，多个所述散热底座(62)呈矩形阵列分布在所述隔板(61)上，每个所述电芯模组(63)均嵌装在对应的所述散热底座(62)上，每个所述电芯模组(63)上均具有所述电压检测模块和温度检测模块，所述电池管理系统分别通过线路连接每个所述电芯模组(63)内的电压检测模块和温度检测模块，并分别监控每个电芯模组(63)的温度和内部电压变化状态；每个所述电芯模组(63)均由16节呈矩形阵列并列分布且相互并联的电芯以及安装在16节所述电芯一端并分别与电芯线路连接的保护电路板(64)组成，所述保护电路板(64)分别通过线路连接所述电池管理系统，所述电池管理系统通过保护电路板(64)监控每个所述电芯模组(63)的温度和内部电压变化状态；所述散热底座(62)包括底座本体和设置底座本体顶部的16个与所述电芯一一对应的凹槽，每个所述凹槽槽底处均设置有由相变材料制成的相变层，每个所述电芯背离对应保护电路板(64)的一端均插接在对应的凹槽内，并与相变层抵接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式电动汽车应急电源装置，其特征在于：对所述储电模组充电时，当所述电池管理系统监控到所述储电模组的温度高于设定值或内部电压高于充电安全设定值时，所述电池管理系统控制充电机(2)停止对储电模组进行充电，当所述电池管理系统监控到所述储电模组的温度不高于设定值且内部电压不高于充电安全设定值时，所述充电机(2)对储电模组进行正常充电；对充电设备充电时，当所述电池管理系统监控到所述储电模组的温度高于设定值或内部电压低于放电安全设定值时，所述电池管理系统控制逆变器(3)停止对充电设备进行充电，当所述电池管理系统监控到储电模组的温度不高于设定值且内部电压不低于放电安全设定值时，所述逆变器(3)对充电设备正常充电。
3.根据权利要求2所述的一种便携式电动汽车应急电源装置，其特征在于：所述储电模组的温度设定值为60℃，所述充电安全设定值为4.2V，所述放电安全设定值为3.5V。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种便携式电动汽车应急电源装置，其特征在于：所述盒体(1)底部设有滚轮(5)。
5.根据权利要求4所述的一种便携式电动汽车应急电源装置，其特征在于：所述盒体(1)一侧侧壁上设置有可伸缩的拉杆(6)。
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