CN112467283A - 一种智能一体化电源及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能一体化电源及其控制系统，属于电源技术领域，包括电池模组总成、顶盖组件和底壳组件，所述底壳组件的上端扣合连接有顶盖组件，所述电池模组总成安装于底壳组件和顶盖组件之间形成的空腔内；所述顶盖组件包括顶盖板体、顶盖安装孔、检测装置、液冷板上板体和液冷板安装孔，所述顶盖板体的下表面上通过螺栓固定连接有液冷板上板体，液冷板上板体和顶盖板体之间通过螺栓固定连接有检测装置。电池模组总成通过增加串联单一电池模组的数量实现升压、增流和扩容，采用动态补偿，保证电流和电压一致性，电源的供能稳定性高，且能够根据充电需要调节电源的各个性能。

Description

一种智能一体化电源及其控制系统
技术领域
本发明涉及电源技术领域，特别涉及其一种智能一体化电源及其控制系统。
背景技术
新型的智能物联网、智能变电站、智能家居等，这些智能化的产品都离不开源源不断的供电系统，所以人们对电力的需求和依赖程度也不断加大，其中智能一体化电源系统主要应用在电网、发电等领域，作为所有电力自动化系统、通讯系统、远方执行系统、高压断路器的分合闸、继电保护、自动装置、信号装置等的交、直流不间断电源。
专利号为CN201910298493.4公开了一种智能一体化电源及其控制系统，包括底座，所述底座顶端一侧安装有电源柜，所述电源柜内部均匀安装有支撑组件，本发明结构科学合理，使用安全方便，设置有支撑组件，通过支撑板、转轴和安装孔的作用，便于对电源进行支撑安装和拆卸，便于将支撑板与电源柜内壁平行进行隐藏，通过连接板、插条、凸块和插槽的作用，便于将两个支撑板进行连接固定，提高装置的稳定性，设置有束线组件，通过横杆、束线环和弹性斜条的作用，将电线卡入束线环内部，便于对电池顶端的连接线进行束缚固定，从而对电线进行整理，避免电线缠绕影响装置的正常工作，操作简单，使用更加安全。
但是上述专利中的智能一体化电源及其控制系统无法实现稳定供电以及根据充电需要智能化调节电源的电源电压、电流和电容量，导致电源适配性和运行稳定性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能一体化电源及其控制系统，电池模组总成通过增加串联单一电池模组的数量实现升压、增流和扩容，采用动态补偿，保证电流和电压一致性，电源的供能稳定性高，且能够根据充电需要调节电源的各个性能，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能一体化电源，包括电池模组总成、顶盖组件和底壳组件，所述底壳组件的上端扣合连接有顶盖组件，所述电池模组总成安装于底壳组件和顶盖组件之间形成的空腔内；
所述顶盖组件包括顶盖板体、顶盖安装孔、检测装置、液冷板上板体和液冷板安装孔，所述顶盖板体的下表面上通过螺栓固定连接有液冷板上板体，且顶盖板体的左端开设有两端通透的顶盖安装孔，所述液冷板上板体的左端端部两角处分别开设有一个液冷板安装孔，且液冷板上板体和顶盖板体之间通过螺栓固定连接有检测装置；
所述检测装置包括电源外向正极接头、电源外向负极接头和人机交互界面，所述检测装置的一端固定连接有电源外向正极接头，另一端固定连接有电源外向负极接头，且检测装置的中部上表面上安装有人机交互界面，所述电源外向正极接头和电源外向负极接头穿过顶盖安装孔并延伸至顶盖板体的上方；
所述底壳组件包括底壳壳体和液冷板下板体，所述底壳壳体为上端敞口下端封闭的矩形箱体，且矩形箱体的内部下底面上通过螺栓固定连接有液冷板下板体；
所述电池模组总成包括移动机构、单一电池模组、正极电池接头、负极电池接头、电源内向正极接头和电源内向负极接头，所述移动机构的上端固定连接有至少两块单一电池模组，所述单一电池模组的右侧两角处分别设置有电源内向正极接头和电源内向负极接头；
所述检测装置通过无线信号连接有控制系统。
进一步地，所述检测装置为电压检测结构、电流检测结构、电量检测结构中的一种或多种。
进一步地，所述单一电池模组的左侧两角处均设置有插接接头，单一电池模组上的电源内向正极接头和电源内向负极接头分别插入另一个单一电池模组左侧的插接接头中。
进一步地，所述检测装置的下表面两角处均设置有插接接头，并通过插接接头连接有电源内向正极接头和电源内向负极接头。
进一步地，所述移动机构包括双线性滑轨、驱动组件、横梁和限位孔，双线性滑轨和均通过螺栓固定连接于液冷板下板体，且双线性滑轨上相互平行，双线性滑轨上滑动连接有至少两根横梁，横梁的中部开设有限位孔，并通过限位孔固定连接有单一电池模组，横梁的两端均设置有驱动组件，并通过驱动组件连接有双线性滑轨。
进一步地，所述横梁与单一电池模组的数量一致且一一对应。
进一步地，所述驱动组件包括齿条、齿轮和驱动电机，双线性滑轨的侧壁上通过螺栓固定连接有齿条，横梁的两端均安装有驱动电机，驱动电机连接有齿轮，齿轮与齿条相互啮合。
进一步地，所述移动机构包括侧耳、滚珠丝杠副和旋转电机，单一电池模组的两侧均设置有侧耳，相邻侧耳之间均通过轴承旋转连接于滚珠丝杠副上，滚珠丝杠副的端部连接有旋转电机，旋转电机安装于底壳组件的内壁上。
进一步地，所述电池模组总成左端的单一电池模组右侧两角处分别设置有电源内向正极接头和电源内向负极接头，电源内向正极接头和电源内向负极接头分别穿过两个液冷板安装孔，并向上延伸，直至电源内向正极接头、电源内向负极接头均与检测装置电性连接。
根据本发明的另一方面，提供一种智能一体化电源的控制系统，包括检测单元、显示单元、输入单元、分析单元和移动控制单元，检测装置检测的电池模组总成的电压、电流或者电容量，并将数据通过无线信号发送至检测单元，检测单元接收该数据后将其发送至显示单元显示，当显示单元显示的数据与所需的电源数据不匹配时，通过输入单元输入所需的电源电压、电流或者电容量，分析单元接收输入数据后进行分析，判断是否改变单一电池模组以及需要增减的单一电池模组数量，并向信号传输至移动控制单元，移动控制单元向移动机构发送驱动指令，对应改变后再次检测。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种智能一体化电源及其控制系统，通过检测装置检测的电池模组总成的电压、电流或者电容量，并将数据通过无线信号发送至检测单元，检测单元接收该数据后将其发送至显示单元显示，当显示单元显示的数据与所需的电源数据不匹配时，通过输入单元输入所需的电源电压、电流或者电容量，分析单元接收输入数据后进行分析，判断是否改变单一电池模组以及需要增减的单一电池模组数量，并向信号传输至移动控制单元，移动控制单元向移动机构发送驱动指令，对应改变后再次检测，直至电压、电流或者电容量达到需要的数值；电池模组总成通过增加串联单一电池模组的数量实现升压、增流和扩容，采用动态补偿，保证电流和电压一致性，电源的供能稳定性高，且能够根据充电需要调节电源的各个性能。
附图说明
图1为本发明的智能一体化电源的整体结构图；
图2为实施例一中本发明的智能一体化电源的分解图；
图3为实施例一中本发明的智能一体化电源的顶盖组件结构图；
图4为实施例一中本发明的智能一体化电源的电池模组总成结构图；
图5为实施例一中本发明的智能一体化电源的移动机构结构图；
图6为本发明图5中A处局部放大图；
图7为实施例一中本发明的智能一体化电源的单一电池模组结构图；
图8为实施例二中本发明的智能一体化电源的分解图；
图9为实施例二中本发明的智能一体化电源的电池模组总成结构图；
图10为本发明的智能一体化电源的控制系统原理图。
图中：100、电池模组总成；110、移动机构；111、双线性滑轨；112、限位孔；113、驱动组件；1131、齿条；1132、齿轮；1133、驱动电机；114、侧耳；115、滚珠丝杠副；116、旋转电机；117、横梁；120、单一电池模组；130、正极电池接头；140、负极电池接头；150、电源内向正极接头；160、电源内向负极接头；200、顶盖组件；210、顶盖板体；220、顶盖安装孔；230、检测装置；231、电源外向正极接头；232、电源外向负极接头；233、人机交互界面；240、液冷板上板体；250、液冷板安装孔；300、底壳组件；310、底壳壳体；320、液冷板下板体；400、控制系统；410、检测单元；420、显示单元；430、输入单元；440、分析单元；450、移动控制单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
参阅图1至图3，一种智能一体化电源，包括电池模组总成100、顶盖组件200和底壳组件300，底壳组件300的上端扣合连接有顶盖组件200，电池模组总成100安装于底壳组件300和顶盖组件200之间形成的空腔内。
顶盖组件200包括顶盖板体210、顶盖安装孔220、检测装置230、液冷板上板体240和液冷板安装孔250，顶盖板体210的下表面上通过螺栓固定连接有液冷板上板体240，且顶盖板体210的左端开设有两端通透的顶盖安装孔220，液冷板上板体240的左端端部两角处分别开设有一个液冷板安装孔250，且液冷板上板体240和顶盖板体210之间通过螺栓固定连接有检测装置230；检测装置230通过无线信号连接有控制系统400；检测装置230为电压检测结构、电流检测结构、电量检测结构中的一种或多种。
检测装置230包括电源外向正极接头231、电源外向负极接头232和人机交互界面233，检测装置230的一端固定连接有电源外向正极接头231，另一端固定连接有电源外向负极接头232，且检测装置230的中部上表面上安装有人机交互界面233，电源外向正极接头231和电源外向负极接头232穿过顶盖安装孔220并延伸至顶盖板体210的上方；检测装置230的下表面两角处均设置有插接接头，并通过插接接头连接有电源内向正极接头150和电源内向负极接头160。
底壳组件300包括底壳壳体310和液冷板下板体320，底壳壳体310为上端敞口下端封闭的矩形箱体，且矩形箱体的内部下底面上通过螺栓固定连接有液冷板下板体320。
参阅图4至7，电池模组总成100包括移动机构110、单一电池模组120、正极电池接头130、负极电池接头140、电源内向正极接头150和电源内向负极接头160，移动机构110的上端固定连接有至少两块单一电池模组120，单一电池模组120的右侧两角处分别设置有电源内向正极接头150和电源内向负极接头160；电池模组总成100左端的单一电池模组120右侧两角处分别设置有电源内向正极接头150和电源内向负极接头160，电源内向正极接头150和电源内向负极接头160分别穿过两个液冷板安装孔250，并向上延伸，直至电源内向正极接头150、电源内向负极接头160均与检测装置230电性连接；单一电池模组120的左侧两角处均设置有插接接头，单一电池模组120上的电源内向正极接头150和电源内向负极接头160分别插入另一个单一电池模组120左侧的插接接头中。
移动机构110包括双线性滑轨111、驱动组件113、横梁117和限位孔112，双线性滑轨111和均通过螺栓固定连接于液冷板下板体320，且双线性滑轨111上相互平行，双线性滑轨111上滑动连接有至少两根横梁117，横梁117与单一电池模组120的数量一致且一一对应，横梁117的中部开设有限位孔112，并通过限位孔112固定连接有单一电池模组120，横梁117的两端均设置有驱动组件113，并通过驱动组件113连接有双线性滑轨111；驱动组件113包括齿条1131、齿轮1132和驱动电机1133，双线性滑轨111的侧壁上通过螺栓固定连接有齿条1131，横梁117的两端均安装有驱动电机1133，驱动电机1133连接有齿轮1132，齿轮1132与齿条1131相互啮合。
参阅图10，为了更好的展现智能一体化电源的控制原理，本实施例现提出一种智能一体化电源的控制系统，包括检测单元410、显示单元420、输入单元430、分析单元440和移动控制单元450，检测装置230检测的电池模组总成100的电压、电流或者电容量，并将数据通过无线信号发送至检测单元410，检测单元410接收该数据后将其发送至显示单元420显示，当显示单元420显示的数据与所需的电源数据不匹配时，通过输入单元430输入所需的电源电压、电流或者电容量，分析单元440接收输入数据后进行分析，判断是否改变单一电池模组120以及需要增减的单一电池模组120数量，并向信号传输至移动控制单元450，移动控制单元450向移动机构110发送驱动指令，对应改变后再次检测。
实施例二
参阅图8，一种智能一体化电源，包括电池模组总成100、顶盖组件200和底壳组件300，底壳组件300的上端扣合连接有顶盖组件200，电池模组总成100安装于底壳组件300和顶盖组件200之间形成的空腔内。
顶盖组件200包括顶盖板体210、顶盖安装孔220、检测装置230、液冷板上板体240和液冷板安装孔250，顶盖板体210的下表面上通过螺栓固定连接有液冷板上板体240，且顶盖板体210的左端开设有两端通透的顶盖安装孔220，液冷板上板体240的左端端部两角处分别开设有一个液冷板安装孔250，且液冷板上板体240和顶盖板体210之间通过螺栓固定连接有检测装置230；检测装置230通过无线信号连接有控制系统400；检测装置230为电压检测结构、电流检测结构、电量检测结构中的一种或多种。
检测装置230包括电源外向正极接头231、电源外向负极接头232和人机交互界面233，检测装置230的一端固定连接有电源外向正极接头231，另一端固定连接有电源外向负极接头232，且检测装置230的中部上表面上安装有人机交互界面233，电源外向正极接头231和电源外向负极接头232穿过顶盖安装孔220并延伸至顶盖板体210的上方；检测装置230的下表面两角处均设置有插接接头，并通过插接接头连接有电源内向正极接头150和电源内向负极接头160。
底壳组件300包括底壳壳体310和液冷板下板体320，底壳壳体310为上端敞口下端封闭的矩形箱体，且矩形箱体的内部下底面上通过螺栓固定连接有液冷板下板体320。
参阅图9，电池模组总成100包括移动机构110、单一电池模组120、正极电池接头130、负极电池接头140、电源内向正极接头150和电源内向负极接头160，移动机构110的上端固定连接有至少两块单一电池模组120，单一电池模组120的右侧两角处分别设置有电源内向正极接头150和电源内向负极接头160；电池模组总成100左端的单一电池模组120右侧两角处分别设置有电源内向正极接头150和电源内向负极接头160，电源内向正极接头150和电源内向负极接头160分别穿过两个液冷板安装孔250，并向上延伸，直至电源内向正极接头150、电源内向负极接头160均与检测装置230电性连接；单一电池模组120的左侧两角处均设置有插接接头，单一电池模组120上的电源内向正极接头150和电源内向负极接头160分别插入另一个单一电池模组120左侧的插接接头中。
移动机构110包括侧耳114、滚珠丝杠副115和旋转电机116，单一电池模组120的两侧均设置有侧耳114，相邻侧耳114之间均通过轴承旋转连接于滚珠丝杠副115上，滚珠丝杠副115的端部连接有旋转电机116，旋转电机116安装于底壳组件300的内壁上。
参阅图10，为了更好的展现智能一体化电源的控制原理，本实施例现提出一种智能一体化电源的控制系统，包括检测单元410、显示单元420、输入单元430、分析单元440和移动控制单元450，检测装置230检测的电池模组总成100的电压、电流或者电容量，并将数据通过无线信号发送至检测单元410，检测单元410接收该数据后将其发送至显示单元420显示，当显示单元420显示的数据与所需的电源数据不匹配时，通过输入单元430输入所需的电源电压、电流或者电容量，电池模组总成100通过增加串联单一电池模组120的数量实现升压、增流和扩容，采用动态补偿，保证电流和电压一致性，电源的供能稳定性高，且能够根据充电需要调节电源的各个性能，各个性能指电压、电流以及电容量，分析单元440接收输入数据后进行分析，判断是否改变单一电池模组120以及需要增减的单一电池模组120数量，并向信号传输至移动控制单元450，移动控制单元450向移动机构110发送驱动指令，对应改变后再次检测。
综上所述：本发明提出的一种智能一体化电源及其控制系统，通过检测装置230检测的电池模组总成100的电压、电流或者电容量，并将数据通过无线信号发送至检测单元410，检测单元410接收该数据后将其发送至显示单元420显示，当显示单元420显示的数据与所需的电源数据不匹配时，通过输入单元430输入所需的电源电压、电流或者电容量，分析单元440接收输入数据后进行分析，判断是否改变单一电池模组120以及需要增减的单一电池模组120数量，并向信号传输至移动控制单元450，移动控制单元450向移动机构110发送驱动指令，对应改变后再次检测，直至电压、电流或者电容量达到需要的数值；电池模组总成100通过增加串联单一电池模组120的数量实现升压、增流和扩容，采用动态补偿，保证电流和电压一致性，电源的供能稳定性高，且能够根据充电需要调节电源的各个性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能一体化电源，其特征在于，包括电池模组总成（100）、顶盖组件（200）和底壳组件（300），所述底壳组件（300）的上端扣合连接有顶盖组件（200），所述电池模组总成（100）安装于底壳组件（300）和顶盖组件（200）之间形成的空腔内；
所述顶盖组件（200）包括顶盖板体（210）、顶盖安装孔（220）、检测装置（230）、液冷板上板体（240）和液冷板安装孔（250），所述顶盖板体（210）的下表面上通过螺栓固定连接有液冷板上板体（240），且顶盖板体（210）的左端开设有两端通透的顶盖安装孔（220），所述液冷板上板体（240）的左端端部两角处分别开设有一个液冷板安装孔（250），且液冷板上板体（240）和顶盖板体（210）之间通过螺栓固定连接有检测装置（230）；
所述检测装置（230）包括电源外向正极接头（231）、电源外向负极接头（232）和人机交互界面（233），所述检测装置（230）的一端固定连接有电源外向正极接头（231），另一端固定连接有电源外向负极接头（232），且检测装置（230）的中部上表面上安装有人机交互界面（233），所述电源外向正极接头（231）和电源外向负极接头（232）穿过顶盖安装孔（220）并延伸至顶盖板体（210）的上方；
所述底壳组件（300）包括底壳壳体（310）和液冷板下板体（320），所述底壳壳体（310）为上端敞口下端封闭的矩形箱体，且矩形箱体的内部下底面上通过螺栓固定连接有液冷板下板体（320）；
所述电池模组总成（100）包括移动机构（110）、单一电池模组（120）、正极电池接头（130）、负极电池接头（140）、电源内向正极接头（150）和电源内向负极接头（160），所述移动机构（110）的上端固定连接有至少两块单一电池模组（120），所述单一电池模组（120）的右侧两角处分别设置有电源内向正极接头（150）和电源内向负极接头（160）；
所述检测装置（230）通过无线信号连接有控制系统（400）。
2.如权利要求1所述的一种智能一体化电源，其特征在于，所述检测装置（230）为电压检测结构、电流检测结构、电量检测结构中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的一种智能一体化电源，其特征在于，所述单一电池模组（120）的左侧两角处均设置有插接接头，单一电池模组（120）上的电源内向正极接头（150）和电源内向负极接头（160）分别插入另一个单一电池模组（120）左侧的插接接头中。
4.如权利要求1所述的一种智能一体化电源，其特征在于，所述检测装置（230）的下表面两角处均设置有插接接头，并通过插接接头连接有电源内向正极接头（150）和电源内向负极接头（160）。
5.如权利要求1所述的一种智能一体化电源，其特征在于，所述移动机构（110）包括双线性滑轨（111）、驱动组件（113）、横梁（117）和限位孔（112），双线性滑轨（111）和均通过螺栓固定连接于液冷板下板体（320），且双线性滑轨（111）上相互平行，双线性滑轨（111）上滑动连接有至少两根横梁（117），横梁（117）的中部开设有限位孔（112），并通过限位孔（112）固定连接有单一电池模组（120），横梁（117）的两端均设置有驱动组件（113），并通过驱动组件（113）连接有双线性滑轨（111）。
6.如权利要求5所述的一种智能一体化电源，其特征在于，所述横梁（117）与单一电池模组（120）的数量一致且一一对应。
7.如权利要求5所述的一种智能一体化电源，其特征在于，所述驱动组件（113）包括齿条（1131）、齿轮（1132）和驱动电机（1133），双线性滑轨（111）的侧壁上通过螺栓固定连接有齿条（1131），横梁（117）的两端均安装有驱动电机（1133），驱动电机（1133）连接有齿轮（1132），齿轮（1132）与齿条（1131）相互啮合。
8.如权利要求1所述的一种智能一体化电源，其特征在于，所述移动机构（110）包括侧耳（114）、滚珠丝杠副（115）和旋转电机（116），单一电池模组（120）的两侧均设置有侧耳（114），相邻侧耳（114）之间均通过轴承旋转连接于滚珠丝杠副（115）上，滚珠丝杠副（115）的端部连接有旋转电机（116），旋转电机（116）安装于底壳组件（300）的内壁上。
9.如权利要求1所述的一种智能一体化电源，其特征在于，所述电池模组总成（100）左端的单一电池模组（120）右侧两角处分别设置有电源内向正极接头（150）和电源内向负极接头（160），电源内向正极接头（150）和电源内向负极接头（160）分别穿过两个液冷板安装孔（250），并向上延伸，直至电源内向正极接头（150）、电源内向负极接头（160）均与检测装置（230）电性连接。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的智能一体化电源的控制系统，其特征在于，包括检测单元（410）、显示单元（420）、输入单元（430）、分析单元（440）和移动控制单元（450），检测装置（230）检测的电池模组总成（100）的电压、电流或者电容量，并将数据通过无线信号发送至检测单元（410），检测单元（410）接收该数据后将其发送至显示单元（420）显示，当显示单元（420）显示的数据与所需的电源数据不匹配时，通过输入单元（430）输入所需的电源电压、电流或者电容量，分析单元（440）接收输入数据后进行分析，判断是否改变单一电池模组（120）以及需要增减的单一电池模组（120）数量，并向信号传输至移动控制单元（450），移动控制单元（450）向移动机构（110）发送驱动指令，对应改变后再次检测。
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