CN109687048A - 一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置，包括供电箱体、若干锂离子电池并联连接的电池组件、第一导热铜壳、第二导热铜壳、第一散热板、第三散热板、第一密封层、第二密封层、第一散热孔、第二散热孔、通风口、排水口、顶棚、开口向下的半弧形结构的太阳能电池板、水泵、水井；本发明利用新能源提供喷灌系统的电力，清洁无污染，节省资源，通过控制单元统一控制，防止电池组件电量过充或过放，通过土壤湿度传感器实时监测土壤湿度，便于及时对土壤补充水量，通过在供电装置上设置多组散热结构，并通过散热板穿插延伸的结构与密封层，使得散热和密封效果均好，同时可及时排出雨水天气聚积的水，保持供电装置内部干燥。

Description

一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置

技术领域

本发明涉及新能源和喷灌系统技术领域，尤指一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置。

背景技术

锂离子电池是全球实现清洁能源的重要组成部分，其以碳素材料为负极，以含锂的化合物作正极，没有金属锂存在，只有锂离子，这就是锂离子电池。锂离子电池是指以锂离子嵌入化合物为正极材料电池的总称。锂离子电池的充放电过程，就是锂离子的嵌入和脱嵌过程。在锂离子的嵌入和脱嵌过程中，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱嵌。在充放电过程中，锂离子在正、负极之间往返嵌入/脱嵌和插入/脱插，被形象地称为“摇椅电池”。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程)，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。

喷灌又叫喷水灌溉，即把经过增加压力的淡水用管道送到田间，由喷水装置射到空中，变成雨点洒落到地面进行灌溉。喷灌与明渠输水的农田漫灌相比，喷灌节水30％-50％，粮食作物增产15％～20％，经济作物增产20％～30％，蔬菜增产1-2倍。目前给喷灌系统中的水增加压力的动力来自内燃机燃烧柴油或汽油提供的动力或供电网中主要来自燃烧煤炭发电产生的电力，这些化石能源在使用过程中均存在严重的碳排放，会污染喷灌地区的生态环境，同时在室外的喷灌系统的供电装置的密封和散热不能同时优化，影响供电装置的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的喷灌系统的供电装置来自内燃机燃烧柴油或汽油提供的动力或供电网中主要来自燃烧煤炭发电产生的电力，这些化石能源在使用过程中均存在严重的碳排放，会污染喷灌地区的生态环境，同时在室外的喷灌系统的供电装置的密封和散热不能同时优化，影响供电装置的使用寿命，现提供一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置，从而解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置，包括供电箱体，供电箱体中部安装有电池壳体，电池壳体内部安装由若干锂离子电池并联连接的电池组件，电池壳体外部包裹一层第一导热铜壳，第一导热铜壳外部套设有第二导热铜壳，第二导热铜壳上表面间隔垂直插入若干第一散热板，第一散热板两端分别由第二导热铜壳上表面两侧向外延伸，一端与第一导热铜壳上表面接触，另一端穿过供电箱体置于供电箱体外部，第二导热铜壳两侧面上分别间隔垂直插入若干第二散热板，第二散热板两端分别由第二导热铜壳两侧面两侧向外延伸，一端与第一导热铜壳对应侧面接触，另一端与供电箱体对应侧面内壁接触，第二导热铜壳底部与第一导热铜壳之间连接若干第三散热板；

第二导热铜壳外部包裹一层第一密封层，第一密封层分别将第一散热板、第二散热板、第三散热板与第二导热铜壳连接处密封，供电箱体外部与第一散热板连接处浇注有第二密封层，第二散热板在第一密封层与供电箱体之间的部分上设置有若干第二散热孔，供电箱体上与第二散热板连接的一面设置有若干通风口，供电箱体底部于第二散热孔正下方设置有开口向上的漏斗状结构的排水口，供电箱体底部通过支脚与地面连接，电池壳体两端分别设置有连通电池壳体外部的第一密封绝缘导线槽和第二密封绝缘导线槽，第二密封绝缘导线槽外端设置有密封接线口，供电箱体顶部安装有尖端向上的椎体结构的顶棚；

供电箱体外部靠近第一密封绝缘导线槽的一侧安装有开口向下的半弧形结构的太阳能电池板，太阳能电池板安装在支撑平台上，支撑平台两端设置有向上弯折的限位板，太阳能电池板凹面中部与支撑平台之间固定一根连接杆，支撑平台正下方设置有固定在地面的底座，底座与支撑平台之间安装有支撑柱，第一密封绝缘导线槽与底座连通，太阳能电池板通过导线与穿过第一密封绝缘导线槽与电池组件连接，供电箱体外部靠近第二密封绝缘导线槽的一侧安装有水泵，水泵的抽水端通过水管与设置在地面的水井连通，水泵的出水端设置有通用的连接口，电线穿过第二密封绝缘导线槽将水泵与电池组件连接。

作为本发明的一种优选技术方案，第一导热铜壳、第二导热铜壳以及供电箱体相邻的两两之间预留有空腔。

作为本发明的一种优选技术方案，第一散热板于电池壳体外部的部分设置有若干第一散热孔。

作为本发明的一种优选技术方案，供电箱体外部一侧通过铰链安装有密封门，密封门上设置有把手。

作为本发明的一种优选技术方案，供电箱体内设置有控制单元，电池组件上连接有电量检测单元，所喷灌的土地内安装有土壤湿度传感器，控制单元分别与电量检测单元、土壤湿度传感器、水泵、电池组件的充放电开关电性连接。

本发明所达到的有益效果是：本发明通过太阳能电池板与锂离子电池组件结合，利用新能源提供喷灌系统的电力，清洁无污染，节省资源；通过在供电装置上设置多组散热结构，并通过散热板穿插延伸的结构与密封层，使得散热和密封效果均好，同时在供电装置上设置有排水口，及时排出雨水天气聚积的水，保持供电装置内部干燥。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明供电箱体内部连接结构示意图；

图3是本发明供电箱体外部门和通风口结构示意图；

图4是本发明第一散热孔结构示意图；

图5是本发明第二散热孔结构示意图；

图中标号：1、供电箱体；2、电池壳体；3、电池组件；4、第一导热铜壳；5、第二导热铜壳；6、第一散热板；7、第二散热板；8、第三散热板；9、第一密封层；10、第二密封层；11、第一散热孔；12、第二散热孔；13、第一密封绝缘导线槽；14、第二密封绝缘导线槽；15、密封接线口；16、排水口；17、支脚；18、顶棚；19、门；20、把手；21、通风口；22、电线；23、水泵；24、水管；25、水井；26、连接口；27、底座；28、支撑柱；29、支撑平台；30、太阳能电池板；31、连接杆；32、限位板。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-5所示，本发明提供一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置，包括供电箱体1，供电箱体1中部安装有电池壳体2，电池壳体2内部安装由若干锂离子电池并联连接的电池组件3，电池壳体2外部包裹一层第一导热铜壳4，第一导热铜壳4外部套设有第二导热铜壳5，第二导热铜壳5上表面间隔垂直插入若干第一散热板6，第一散热板6两端分别由第二导热铜壳5上表面两侧向外延伸，一端与第一导热铜壳4上表面接触，另一端穿过供电箱体1置于供电箱体1外部，第二导热铜壳5两侧面上分别间隔垂直插入若干第二散热板7，第二散热板7两端分别由第二导热铜壳5两侧面两侧向外延伸，一端与第一导热铜壳4对应侧面接触，另一端与供电箱体1对应侧面内壁接触，第二导热铜壳5底部与第一导热铜壳4之间连接若干第三散热板8；

第二导热铜壳5外部包裹一层第一密封层9，第一密封层9分别将第一散热板6、第二散热板7、第三散热板8与第二导热铜壳5连接处密封，供电箱体1外部与第一散热板6连接处浇注有第二密封层10，第二散热板7在第一密封层9与供电箱体1之间的部分上设置有若干第二散热孔12，供电箱体1上与第二散热板7连接的一面设置有若干通风口21，供电箱体1底部于第二散热孔12正下方设置有开口向上的漏斗状结构的排水口16，供电箱体1底部通过支脚17与地面连接，电池壳体2两端分别设置有连通电池壳体2外部的第一密封绝缘导线槽13和第二密封绝缘导线槽14，第二密封绝缘导线槽14外端设置有密封接线口15，供电箱体1顶部安装有尖端向上的椎体结构的顶棚18；

供电箱体1外部靠近第一密封绝缘导线槽13的一侧安装有开口向下的半弧形结构的太阳能电池板30，太阳能电池板30安装在支撑平台29上，支撑平台29两端设置有向上弯折的限位板32，太阳能电池板30凹面中部与支撑平台29之间固定一根连接杆31，支撑平台29正下方设置有固定在地面的底座27，底座27与支撑平台29之间安装有支撑柱28，第一密封绝缘导线槽13与底座27连通，太阳能电池板30通过导线与穿过第一密封绝缘导线槽13与电池组件3连接，供电箱体1外部靠近第二密封绝缘导线槽14的一侧安装有水泵23，水泵23的抽水端通过水管24与设置在地面的水井25连通，水泵23的出水端设置有通用的连接口26，电线22穿过第二密封绝缘导线槽14将水泵23与电池组件3连接。

进一步的，第一导热铜壳4、第二导热铜壳5以及供电箱体1相邻的两两之间预留有空腔，便于各散热板的导热散热。

进一步的，第一散热板6于电池壳体2外部的部分设置有若干第一散热孔11，增大散热面积。

进一步的，供电箱体1外部一侧通过铰链安装有密封门19，密封门19上设置有把手20，设置密封门19便于对供电箱体1内的电池组件进行检查维修、更换等。

进一步的，供电箱体1内设置有控制单元，电池组件3上连接有电量检测单元，所喷灌的土地内安装有土壤湿度传感器，控制单元分别与电量检测单元、土壤湿度传感器、水泵23、电池组件3的充放电开关电性连接，通过控制单元统一控制电池组件3的充放电状态，防止电池组件3电量过充或过放，通过土壤湿度传感器实时监测土壤湿度，便于及时对土壤补充水量，便于作物的生长。

工作原理：供电箱体1外部靠近第一密封绝缘导线槽13的一侧安装有开口向下的半弧形结构的太阳能电池板30，半弧形结构增加太阳能电池板30的受光面积，本发明通过太阳能电池板30与锂离子电池组件3结合，通过控制单元统一控制电池组件3的充放电状态，防止电池组件3电量过充或过放，通过土壤湿度传感器实时监测土壤湿度，便于及时对土壤补充水量，便于作物的生长，利用新能源提供喷灌系统的电力，清洁无污染，节省资源。通过在电池壳体2外部依次设置第一导热铜壳4、第二导热铜壳5，并通过第一散热板6、第二散热板7、第三散热板8将第一导热铜壳4、第二导热铜壳5以及供电箱体1连接，及时将电池组件3工作时产生的热量散掉，第一导热铜壳4与第二导热铜壳5本身具有散热性质的同时，还起到密封作用，同时第一密封层9和第二密封层10，将各散热板的连接缝隙浇注密封，防止水的浸入；第二散热板7在第一密封层9与供电箱体1之间的部分上设置有若干第二散热孔12，增大第二散热板7的散热面积，供电箱体1上与第二散热板7连接的一面设置有若干通风口21，增加空气流通，提高散热效果，供电箱体1底部于第二散热孔12正下方设置有开口向上的漏斗状结构的排水口16，供电箱体1顶部安装有尖端向上的椎体结构的顶棚18，及时排出雨水天气聚积的水，保持供电装置内部干燥，供电箱体1底部通过支脚17与地面连接，将供电箱体1与地面分隔开，通风和防水效果好。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置，其特征在于，包括供电箱体(1)，供电箱体(1)中部安装有电池壳体(2)，电池壳体(2)内部安装由若干锂离子电池并联连接的电池组件(3)，电池壳体(2)外部包裹一层第一导热铜壳(4)，第一导热铜壳(4)外部套设有第二导热铜壳(5)，第二导热铜壳(5)上表面间隔垂直插入若干第一散热板(6)，第一散热板(6)两端分别由第二导热铜壳(5)上表面两侧向外延伸，一端与第一导热铜壳(4)上表面接触，另一端穿过供电箱体(1)置于供电箱体(1)外部，第二导热铜壳(5)两侧面上分别间隔垂直插入若干第二散热板(7)，第二散热板(7)两端分别由第二导热铜壳(5)两侧面两侧向外延伸，一端与第一导热铜壳(4)对应侧面接触，另一端与供电箱体(1)对应侧面内壁接触，第二导热铜壳(5)底部与第一导热铜壳(4)之间连接若干第三散热板(8)；

第二导热铜壳(5)外部包裹一层第一密封层(9)，第一密封层(9)分别将第一散热板(6)、第二散热板(7)、第三散热板(8)与第二导热铜壳(5)连接处密封，供电箱体(1)外部与第一散热板(6)连接处浇注有第二密封层(10)，第二散热板(7)在第一密封层(9)与供电箱体(1)之间的部分上设置有若干第二散热孔(12)，供电箱体(1)上与第二散热板(7)连接的一面设置有若干通风口(21)，供电箱体(1)底部于第二散热孔(12)正下方设置有开口向上的漏斗状结构的排水口(16)，供电箱体(1)底部通过支脚(17)与地面连接，电池壳体(2)两端分别设置有连通电池壳体(2)外部的第一密封绝缘导线槽(13)和第二密封绝缘导线槽(14)，第二密封绝缘导线槽(14)外端设置有密封接线口(15)，供电箱体(1)顶部安装有尖端向上的椎体结构的顶棚(18)；

供电箱体(1)外部靠近第一密封绝缘导线槽(13)的一侧安装有开口向下的半弧形结构的太阳能电池板(30)，太阳能电池板(30)安装在支撑平台(29)上，支撑平台(29)两端设置有向上弯折的限位板(32)，太阳能电池板(30)凹面中部与支撑平台(29)之间固定一根连接杆(31)，支撑平台(29)正下方设置有固定在地面的底座(27)，底座(27)与支撑平台(29)之间安装有支撑柱(28)，第一密封绝缘导线槽(13)与底座(27)连通，太阳能电池板(30)通过导线与穿过第一密封绝缘导线槽(13)与电池组件(3)连接，供电箱体(1)外部靠近第二密封绝缘导线槽(14)的一侧安装有水泵(23)，水泵(23)的抽水端通过水管(24)与设置在地面的水井(25)连通，水泵(23)的出水端设置有通用的连接口(26)，电线(22)穿过第二密封绝缘导线槽(14)将水泵(23)与电池组件(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置，其特征在于，第一导热铜壳(4)、第二导热铜壳(5)以及供电箱体(1)相邻的两两之间预留有空腔。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置，其特征在于，第一散热板(6)于电池壳体(2)外部的部分设置有若干第一散热孔(11)。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置，其特征在于，供电箱体(1)外部一侧通过铰链安装有密封门(19)，密封门(19)上设置有把手(20)。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池新能源应用在节水喷灌系统的供电装置，其特征在于，供电箱体(1)内设置有控制单元，电池组件(3)上连接有电量检测单元，所喷灌的土地内安装有土壤湿度传感器，控制单元分别与电量检测单元、土壤湿度传感器、水泵(23)、电池组件(3)的充放电开关电性连接。