CN112910059A - 储能装置及供电设备 - Google Patents
储能装置及供电设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112910059A CN112910059A CN202110345789.4A CN202110345789A CN112910059A CN 112910059 A CN112910059 A CN 112910059A CN 202110345789 A CN202110345789 A CN 202110345789A CN 112910059 A CN112910059 A CN 112910059A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- super capacitor
- capacitor module
- voltage
- energy storage
- storage device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 66
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 251
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 70
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 44
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00308—Overvoltage protection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/10—Multiple hybrid or EDL capacitors, e.g. arrays or modules
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/50—Charging of capacitors, supercapacitors, ultra-capacitors or double layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开一种储能装置和供电设备,其中储能装置包括第一输出电极、超级电容模组以及超级电容模组控制电路;超级电容模组控制电路的检测端与超级电容模组连接,超级电容模组控制电路还串联连接于超级电容模组与第一输出电极之间,超级电容模组控制电路用于检测超级电容模组的两端电压,并在确定超级电容模组的两端电压达到第一预设电压时,断开超级电容模组与第一输出电极的连接,以避免超级电容模组的两端电压过压,本发明能有效的保护的超级电容模组不被损坏,有利于提升储能装置的性能、减少工作产生的热量并提升储能装置的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及电子电力技术领域,特别涉及一种储能装置及供电设备。
背景技术
储能装置,指的是可以通过充电存储电能,并将存储的电能输出为用电负载供电,现有的储能装置存在两端电压过大,导致储能装置损坏的问题
发明内容
本发明的主要目的是提供一种储能装置,旨在解决储能装置两端电压过高导致储能装置损坏的问题。
为实现上述目的,本发明提出一种储能装置,该储能装置包括:
第一输出电极;
超级电容模组;
电控组件,包括:电控板;
超级电容模组控制电路,设置于所述电控板上;所述超级电容模组控制电路的检测端与所述超级电容模组连接,所述超级电容模组控制电路还串联连接于所述超级电容模组与所述第一输出电极之间;其中,
所述超级电容模组控制电路用于检测所述超级电容模组的两端电压,并在根据所述两端电压确定所述超级电容模组的两端电压达到第一预设电压时,断开所述超级电容模组与所述第一输出电极的连接。
可选地,所述超级电容模组控制电路包括:
第一电子开关,所述第一电子开关的第一端与所述超级电容模组的第一端连接,所述第一电子开关的第二端与所述第一输出电极连接;
电压检测电路,检测端与所述超级电容模组连接,所述电压检测电路用于检测所述超级电容模组的两端电压,并输出相应的电压检测信号;
主控制器,分别与所述第一电子开关的受控端以及所述电压检测电路的输出端连接,所述主控制器用于根据所述电压检测信号确定所述超级电容模组的两端电压达到第一预设电压时,控制所述第一电子开关断开。
可选地,所述储能装置还包括第二输出电极,所述超级电容模组控制电路还包括:
第二电子开关,所述第二电子开关的第一端与所述超级电容模组的第二端连接,所述第二电子开关的第二端与所述第二输出电极连接,所述第二电子开关的受控端与所述主控制器连接;
所述主控制器还用于根据所述电压检测信号确定所述超级电容模组的两端电压达到所述第一预设电压时,控制所述第二电子开关断开。
可选地,所述第一电子开关为继电器或者接触器;和/或,
所述第二电子开关为继电器或者接触器。
可选地,所述超级电容模组控制电路包括:
通讯模块,与外部终端通讯连接;
电流检测电路,检测端与所述超级电容模组连接,所述电路检测电路用于检测超级电容模组的输出电流,并输出相应的电流检测信号;
所述主控制器,分别与所述通讯模块和电流检测电路连接,所述主控制器还用于通过所述通讯模块,将所述电压检测信号及电流检测信号输出至所述外部终端。
可选地,所述储能装置还包括:
过压指示装置,所述过压指示装置的受控端与所述超级电容模组控制电路连接;
所述超级电容模组控制电路还用于在根据所述两端电压确定所述超级电容模组的两端电压达到第二预设电压时,控制所述过压指示装置工作。
可选地,所述超级电容模组控制电路还包括:熔断器、第一电阻以及熔断器指示灯;
所述熔断器的第一端与所述第一电阻的第一端连接,所述熔断器的第二端与所述熔断器指示灯的第一端连接,所述熔断器指示灯的第二端与所述第一电阻的第二端连接;
所述熔断器与所述第一电阻的公共端与所述超级电容模组连接,所述熔断器与所述熔断器指示灯的公共端与所述第一输出电极连接。
可选地,所述储能装置还包括壳体,所述超级电容模组安装于所述壳体内;
所述超级电容模组包括:
N个超级电容单体以及多个汇流排,N个超级电容单体在所述壳体内呈之字形排列;每一所述超级电容单体包括两个极性相反的电极,其中一个电极设置于所述超级电容单体朝向所述底壳的一侧,另一电极设置于所述超级电容单体背离所述底壳的一侧;其中,
第M个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极与第M-1个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极和M+1个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极的电极极性相反,且分别通过一所述汇流排电连接。
本发明还提出一种供电设备,所述供电设备包括如权利要求1-8任意一项所述的储能装置。
本发明技术方案通过设置超级电容模组作为储能装置的储能设备,利用超级电容模组的内阻小、充放电速度快以及低温特性好等特点,有效提高储能装置的性能、扩展储能装置的使用场景,并减少储能装置工作时产生的热量;再通过超级电容模组控制电路,检测超级电容模组两端的电压,并在超级电容模组两端电压达到或者大于第一预设电压时,断开超级电容模组与第一输出电极之间的连接,避免超级电容模组的两端电压过压,有效的保护的超级电容模组不被损坏;本发明有利于提升储能装置的性能、减少工作产生的热量并提升储能装置的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明储能装置一实施例的电路图;
图2为本发明储能装置另一实施例的电路图;
图3为本发明储能装置的超级电容模组一实施例的结构示意图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
10 | 超级电容模组 | K1 | 第一电子开关 |
20 | 超级电容模组控制电路 | K2 | 第二电子开关 |
30 | 第一输出电极 | FU | 熔断器 |
40 | 第二输出电极 | R1 | 第一电阻 |
21 | 主控制器 | L1 | 熔断器FU指示灯 |
22 | 电压检测电路 | 101~10N | 超级电容单体 |
23 | 电流检测电路 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种储能装置,所述储能装置具有内阻小,工作时产生的热量少热性能好,且能在两端电压过高时,自动停机,以保护自身不被烧毁。
在本发明一实施例中,该储能装置包括
第一输出电极30;
超级电容模组10;
电控组件,包括:电控板;
超级电容模组控制电路20,设置于所述电控板上;所述超级电容模组控制电路20的检测端与所述超级电容模组10连接,所述超级电容模组控制电路20还串联连接于所述超级电容模组10与所述第一输出电极30之间;其中,
所述超级电容模组控制电路20用于检测所述超级电容模组10的两端电压,并在根据所述两端电压确定所述超级电容模组10的两端电压达到第一预设电压时,断开所述超级电容模组10与所述第一输出电极30的连接。
在本实施例中,所述第一输出电极30用于连接储能装置与外部设备,所述超级电容模组10可以包括多节串联设置的超级电容单体,所述超级电容单体的数量可依据实际对超级电容模组10容量的要求进行设置,此处不做限定;本实施例利用超级电容的充放电速度快的特点,可以有效提高本发明的储能装置的充放电速度;利用超级电容内阻低的特点,可以有效降低储能装置在充放电时,产生的热量;利用超级电容低温特性好的特点,可以使得储能装置在低温下,仍然具备良好的工作性能。
需要说明的是,超级电容如果工作在过压状态下,也即,两端电压超出第一预设电压时,将会缩短超级电容的使用寿命,若长时间工作在过压状态下,超级电容内部的电解液将会被分解呈气体,当气体的压强逐渐增强时,会导致超级电容破裂,甚至爆炸。
为了解决上述技术问题,本申请的储能装置通过设置超级电容模组控制电路20检测超级电容模组10的两端电压,并在确定超级电容模组10的两端电压大于第一预设电压时,也即超级电容模组10工作在过压状态时,断开超级电容模组10与第一输出电极30的连接,也即断开与外部的连接,从而避免超级电容模组10的两端电压过压导致超级电容损坏。其中,第一预设电压可以是超级电容模组10实际工作的最大电压。
其中,所述超级电容模组控制电路20可以包括主控制器21、电压检测电路22以及串联连接于超级电容模组10与第一输出电极30之间的电子开关;所述超级电容模组控制电路20还可以包括电流检测电路23、温度检测电路以及用于均衡多个超级电容单体两端电压的均衡电路。具体地,所述主控制器21根据电压检测电路22检测到的超级电容模组10的两端电压,确定超级电容模组10的两端电压过压时,断开电子开关,从而切断超级电容模组10与第一输出电极30的连接。
在另一实施例中,所述超级电容模组控制电路20也可以包括电压检测电路22、比较电路、分压电路以及串联连接于超级电容模组10与第一输出电极30之间的电子开关,所述分压电路一端与电源连接,分压电路另一端接地,分压电路用于将电源电压分压成第一预设电压,所述比较电路的同相输入端与电压检测电路22连接,所述比较电路的反相输入端与分压电路连接,所述比较电路的输出端与电子开关的控制端连接。如此,在电压检测电路22采集到的超级电容模组10的两端电压大于第一预设电压时,触发比较电路的同相输入端的电压大于反相输入端,从而输出控制信号控制电子开关断开(以电子开关高电平断开为例,但不限定于电子开关为高电平断开),从而切断超级电容模组10与第一输出电极30的连接。通过纯硬件设计的超级电容模组控制电路20,可以减去软件程序计算导致的延时、程序跑飞等问题,可以有效提高超级电容模组控制电路20的响应速度。
当然,在其他实施例中,所述超级电容模组控制电路20也可以是其他类型的电路,此处不做限定,满足在超级电容模组10两端电压大于第一预设电压时,切换超级电容模组10与第一输出电极30之间的连接即可。
本发明技术方案通过设置超级电容模组10作为储能装置的储能设备,利用超级电容模组10的内阻小、充放电速度快以及低温特性好等特点,有效提高储能装置的性能、扩展储能装置的使用场景,并减少储能装置工作时产生的热量;再通过超级电容模组控制电路20,检测超级电容模组10两端的电压,并在超级电容模组10两端电压达到或者大于第一预设电压时,断开超级电容模组10与第一输出电极30之间的连接,避免超级电容模组10的两端电压过压,有效的保护的超级电容模组10不被损坏;本发明有利于提升储能装置的性能、减少工作产生的热量并提升储能装置的安全性。
在一实施例中,所所述超级电容模组控制电路20包括:
第一电子开关K1,所述第一电子开关K1的第一端与所述超级电容模组10的第一端连接,所述第一电子开关K1的第二端与所述第一输出电极30连接;
电压检测电路22,检测端与所述超级电容模组10连接,所述电压检测电路22用于检测所述超级电容模组10的两端电压,并输出相应的电压检测信号;
主控制器21,分别与所述第一电子开关K1的受控端以及所述电压检测电路22的输出端连接,所述主控制器21用于根据所述电压检测信号确定所述超级电容模组10的两端电压达到第一预设电压时,控制所述第一电子开关K1断开。
在本实施例中,所述第一电子开关K1可以是三极管、MOS管、继电器或者接触器中的一种或者多种组合。本实施例可选为继电器,相比较三极管、MOS管等电子开关,继电器闭合时的电阻更低,有利于减少损耗,继电器断开时,分布电容更低,且其第一端和第二端之间是机械断开,绝缘性能更好。
所述主控制器21可以是MCU、DSP或者其他控制器,此处不做限定。
所述电压检测电路22可以为分压电路,所述分压电路可以包括第一分压分压电阻和第二分压分压电阻,所述第一分压电阻的第一端与超级电容模组10连接,所述第一分压电阻的第二端与第二分压电阻的第一端连接,所述第二分压电阻的第二端接地,所述第一分压电阻与第二分压电阻的公共端为分压电路的输出端,从而将超级电容模组10的两端电压按照分压比例缩减后输出,进一步地,所述电压检测电路22还可以包括滤波电路和缓冲电路等,所述缓冲电路将分压电路的输出电压检测信号进行缓冲后输出,滤波电路再将缓冲电路输出的电压检测信号进行滤波后输出,使得主控制器21接收到的电压检测信号更稳定,避免因为干扰信号导致主控制器21错误断开第一电子开关K1,导致储能装置受干扰信号反复启停。
本实施例通过根据所述电压检测信号确定所述超级电容模组10的两端电压达到第一预设电压时,控制所述第一电子开关K1断开,保护超级电容模组10;电路结构简单,有利于提升电路的稳定性。
在一实施例中,所述超级电容模组控制电路20还包括:
所述储能装置还包括第二输出电极40,所述超级电容模组控制电路20还包括:
第二电子开关K2,所述第二电子开关K2的第一端与所述超级电容模组10的第二端连接,所述第二电子开关K2的第二端与所述第二输出电极40连接,所述第二电子开关K2的受控端与所述主控制器21连接;
所述主控制器21还用于根据所述电压检测信号确定所述超级电容模组10的两端电压达到第一预设电压时,控制所述第二电子开关K2断开。
在本实施例中,所述第二电子开关K2可以是三极管、MOS管、继电器或者接触器中的一种或者多种组合。本实施例可选为继电器,相比较三极管、MOS管等电子开关,继电器闭合时的电阻更低,有利于减少损耗,继电器断开时,分布电容更低,且其第一端和第二端之间是机械断开,绝缘性能更好。
本实施例通过在超级电容模组10的第二端与储能装置的第二输出电极40之间设置第二电子开关K2;如此设置,即使在第一电子开关K1损坏或者无法被控制时,所述主控制器21仍然可以在检测到超级电容模组10的两端电压大于第一预设电压时,断开第二电子开关K2,以断开超级电容模组10与外部的连接,本实施例中,第一电子开关K1和第二电子开关K2互备彼此的备用手段,即使第一电子开关K1或者第二电子开关K2中的一个故障而无法被关闭,也不影响本实施例切断超级电容模组10的与外部的连接,从而本实施例有利于进一步提升储能装置的安全性。
在一实施例中,所述超级电容模组控制电路20包括:
通讯模块,与外部终端通讯连接;
电流检测电路23,检测端与所述超级电容模组10连接,所述电路检测电路用于检测超级电容模组10的输出电流,并输出相应的电流检测信号;
所述主控制器21,分别与所述通讯模块和电流检测电路23连接,所述主控制器21还用于通过所述通讯模块,将所述电压检测信号及电流检测信号输出至所述外部终端。
本实施例中,所述通讯模块可以是CAN通讯等有线通讯模块,也可以是WIFI、蓝牙或者移动通讯等无线通讯模块;此处不做限定,满足将信号输出至外部终端即可。
所述电流检测电路23可以是电流互感器、霍尔元件等电流检测元件;在另一实施例中,所述电流检测电路23可以包括电流检测电阻以及减法器电路,减法器电路的两个输入端与电流检测电路23并联,电流检测电阻与超级电容模组10串联,从而可以通过减法器输出的电压值以及电流检测电阻的阻值确定电流检测电阻的电流,也即确定超级电容模组10的电流。具体的电流检测电路23可以根据实际需求进行选择,此处不做限定。
本实施例通过电流检测电路23检测超级电容模组10的电流;并通过通讯模块将超级电容模组10的电流、两端电压等参数输出至外部终端,从而外部终端可以对电流以及两端电压等参数进行分析和统计,进一步确认超级电容模组10的工作状态以及是否故障。本实施例提高了储能装置的信息的利用率。
此外,外部终端还可以通过通讯模块,输出控制信号控制主控制器21,以控制第一电子开关K1和第二电子开关K2的开启/关断,进而主动的切断超级电容模组10与第一输出电极30、第二输出电极40的连接,进而提升本实施例的储能装置的可控性。
在一实施例中,所述储能装置还包括:
过压指示装置,所述过压指示装置的受控端与所述超级电容模组控制电路20连接;
所述超级电容模组控制电路20还用于在根据所述两端电压确定所述超级电容模组10的两端电压达到第二预设电压时,控制所述过压指示装置工作。
在本实施例中,所诉过压指示装置可以是LED灯、蜂鸣器或者其他警报装置。
所述第二预设电压小于第一预设电压而稍大于超级电容模组10的额定电压;需要说明的是,超级电容模组10的工作电压长时间超出超级电容模组10的额定工作电压,会导致超级电容模组10的寿命缩减,甚至损坏。但是,超级电容模组10的工作电压短时间、小幅度的超出超级电容模组10的额定电压,是可以被允许的,此时如果直接断开第一电子开关K1和第二电子开关K2,会导致超级电容无法继续工作,影响储能设备的工作效率。
本实施例通过电压检测电路22检测超级电容模组10的两端电压并输出至主控制器21,主控制器21在确定超级电容模组10的两端电压大于第二预设电压时,控制所述过压指示装置工作,提醒用户超级电容模组10处于过压状态,并让超级电容模组10继续工作,从而可以保证超级电容模组10的工作效率以及安全性。其中,第二预设电压可以是超级电容模组10工作的额定电压。
进一步地,所述主控制器21还包括定时器,在检测到所述超级电容模组10的两端电压大于第二预设电压时,启动所述定时器,并在定时器计时结束时,所述超级电容模组10的两端电压仍然大于第二预设电压时,断开第一电子开关K1和第二电子开关K2,从而确保超级电容模组10的安全。
在一实施例中,所述超级电容模组控制电路20还包括:
熔断器FU、第一电阻R1以及熔断器FU指示灯L1;
所述熔断器FU的第一端与所述第一电阻R1的第一端连接,所述熔断器FU的第二端与所述熔断器FU指示灯L1的第一端连接,所述熔断器FU指示灯L1的第二端与所述第一电阻R1的第二端连接;
所述熔断器FU与所述第一电阻R1的公共端与所述超级电容模组10连接,所述熔断器FU与所述熔断器FU指示灯L1的公共端与所述第一输出电极30连接。
本实施例中,当所述超级电容模组10的电流超出预设值时,所述熔断器FU断开,从而切断超级电容模组10与第一输出电极30之间的连接,避免持续的高电流导致超级电容模组10损坏,有利于提升储能装置的安全性,使得熔断器FU、第一电子开关K1以及第二电子开关K2三者形成对超级电容模组10的三层保障,提升安全性。同时,在熔断器FU断开时,电流流经第一电阻R1和熔断器FU指示灯L1,使得熔断器FU指示灯L1点亮,提醒用户,熔断器FU已断开,进而方便后续的检修。需要说明的是,所述第一电阻R1的阻值需要足够大,从而有效的限制超级电容模组10的电流。在本实施例中,所述第一电阻R1的阻值可以是68KΩ。
在一实施例中,所述储能装置还包括壳体,所述超级电容模组10安装于所述壳体内;
所述超级电容模组10包括:
N个超级电容单体以及多个汇流排,N个超级电容单体在所述壳体内呈之字形排列;每一所述超级电容单体包括两个极性相反的电极,其中一个电极设置于所述超级电容单体朝向所述底壳的一侧,另一电极设置于所述超级电容单体背离所述底壳的一侧;其中,
第M个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极与第M-1个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极和M+1个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极的电极极性相反,且分别通过一所述汇流排电连接。
参照图3,本实施例中,N个超级电容单体呈之字形排布,且呈多行多列排布,也即可以是多个之字形排布。
具体地,将N个超级电容单体按照之字型进行编号,通过汇流排在朝向所述底壳的一侧将第一超级电容单体和第二超级电容单体串联、第三超级电容单体和第四超级电容单体串联……第N-1超级电容单体和第N超级电容单体;通过汇流排在背离所述底壳的一侧将第二超级电容单体和第三超级电容单体串联、第四超级电容单体和第五超级电容单体串联……第N-2超级电容单体和第N-1超级电容单体串联。
如此设置,通过多行多列排布的布局,可以使得超级电容的排列更加紧密,有效的减小储能装置的体积。
此外,第M个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极与第M-1个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极和M+1个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极的电极极性相反,且分别通过一所述汇流排电连接;如此设置,两个超级电容单体之间的电连接,只需要在同一侧通过汇流排连接即可,相比较将所有超级电容单体的正极朝向壳体的第一侧,例如底壳的一侧,本实施例的两个超级电容单体之间连接汇流排不需要从底壳的一侧绕至背离底壳的一侧,使得两个超级电容单体之间的电连接所用的汇流排更加短,有效缩短汇流排的长度,进而可以减小汇流排产生的内阻,减少热量产生以及能量的损耗。其中,M大于2,且小于N-1。
进一步地,所述储能装置的壳体包括一个开口,所述N个超级电容单体中的第一超级电容单体、第二超级电容单体、……、第N-L个超级电容单体(如图3中的101、102、……、10N-L)呈之字形排列,且第一超级电容单体、第二超级电容单体、……、第N-L个超级电容单体(如图3中的101、102、……、10N-L)的首端贯穿所述储能装置的壳体的开口;N个所述超级电容单体中的第N-(L+1)个超级电容单体至第N个超级电容单体(如图3中的10N-(L-1)、……、10N)呈一列串联设置,呈一列设置的超级电容单体首端第一超级电容单体、第二超级电容单体、……、第N-L个超级电容单体(如图3中的10N-(L-1)、……、10N)的末端连接,呈一列设置的超级电容单体的末端贯穿所述储能装置的壳体的开口;相比较传统的首端和末端在超级电容模组10相对两侧的超级电容模组10而言,本实施例的超级电容模组10的首端和末端设置在所述超级电容模组10的一侧,且贯穿储能装置的壳体的开口,不需要通过走线将位于超级电容模组10相对两侧的首端和末端通过走线贯穿出储能装置的壳体的开口,从而可以减少走线,进而避免因为增设的走线的内阻,带来的线路损耗,导致超级电容模组控制电路20对于超级电容模组10进行电压检测时,因为走线的内阻导致测量精度不足。
需要说明的时,超级电容模组10对于两端电压的要求比较高,因此,需要在超级电容模组10两端的电压超出第一预设电压时,立即断开超级电容模组10与第一输出电极30的连接;然而,若采用传统的超级电容模组10,因为需要增设的走线的内阻,带来的线路损耗,导致超级电容模组控制电路20对于超级电容模组10进行电压检测时,因为走线的内阻导致测量精度不足,进而导致在实际超级电容模组10两端的电压已经超出第一预设电压时,由于走线内阻的分压作用,导致超级电容模组控制电路20检测到的电压小于第一预设电压;进而没有及时断开超级电容模组10与第一输出电极30的连接,进而导致超级电容模组10两端电压过压而损坏超级电容模组10。
本实施例中的超级电容单体的布局,不仅仅可以缩小超级电容模组10的体积,还可以简化超级电容模组10的布线结构,并且提升超级电容模组控制电路20的电压检测精度,进一步提升储能装置的安全性能。
本发明还提出一种供电设备,该所述供电设备包括壳体以及上述的储能装置。该储能装置的具体结构参照上述实施例,由于本供电设备采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种储能装置,其特征在于,包括:
第一输出电极;
超级电容模组;
电控组件,包括:电控板;
超级电容模组控制电路,设置于所述电控板上;所述超级电容模组控制电路的检测端与所述超级电容模组连接,所述超级电容模组控制电路还串联连接于所述超级电容模组与所述第一输出电极之间;其中,
所述超级电容模组控制电路用于检测所述超级电容模组的两端电压,并在根据所述两端电压确定所述超级电容模组的两端电压达到第一预设电压时,断开所述超级电容模组与所述第一输出电极的连接。
2.如权利要求1所述的储能装置,其特征在于,所述超级电容模组控制电路包括:
第一电子开关,所述第一电子开关的第一端与所述超级电容模组的第一端连接,所述第一电子开关的第二端与所述第一输出电极连接;
电压检测电路,检测端与所述超级电容模组连接,所述电压检测电路用于检测所述超级电容模组的两端电压,并输出相应的电压检测信号;
主控制器,分别与所述第一电子开关的受控端以及所述电压检测电路的输出端连接,所述主控制器用于根据所述电压检测信号确定所述超级电容模组的两端电压达到第一预设电压时,控制所述第一电子开关断开。
3.如权利要求2所述的储能装置,其特征在于,所述储能装置还包括第二输出电极,所述超级电容模组控制电路还包括:
第二电子开关,所述第二电子开关的第一端与所述超级电容模组的第二端连接,所述第二电子开关的第二端与所述第二输出电极连接,所述第二电子开关的受控端与所述主控制器连接;
所述主控制器还用于根据所述电压检测信号确定所述超级电容模组的两端电压达到所述第一预设电压时,控制所述第二电子开关断开。
4.如权利要求3所述的储能装置,其特征在于,所述第一电子开关为继电器或者接触器;和/或,
所述第二电子开关为继电器或者接触器。
5.如权利要求2所述的储能装置,其特征在于,所述超级电容模组控制电路包括:
通讯模块,与外部终端通讯连接;
电流检测电路,检测端与所述超级电容模组连接,所述电路检测电路用于检测超级电容模组的输出电流,并输出相应的电流检测信号;
所述主控制器,分别与所述通讯模块和电流检测电路连接,所述主控制器还用于通过所述通讯模块,将所述电压检测信号及电流检测信号输出至所述外部终端。
6.如权利要求1所述的储能装置,其特征在于,所述储能装置还包括:
过压指示装置,所述过压指示装置的受控端与所述超级电容模组控制电路连接;
所述超级电容模组控制电路还用于在根据所述两端电压确定所述超级电容模组的两端电压达到第二预设电压时,控制所述过压指示装置工作。
7.如权利要求1所述的储能装置,其特征在于,所述超级电容模组控制电路还包括:熔断器、第一电阻以及熔断器指示灯;
所述熔断器的第一端与所述第一电阻的第一端连接,所述熔断器的第二端与所述熔断器指示灯的第一端连接,所述熔断器指示灯的第二端与所述第一电阻的第二端连接;
所述熔断器与所述第一电阻的公共端与所述超级电容模组连接,所述熔断器与所述熔断器指示灯的公共端与所述第一输出电极连接。
8.如权利要求1至7任意一项所述的储能装置,其特征在于,所述储能装置还包括壳体,所述超级电容模组安装于所述壳体内;
所述超级电容模组包括:
N个超级电容单体以及多个汇流排,N个超级电容单体在所述壳体内呈之字形排列;每一所述超级电容单体包括两个极性相反的电极,其中一个电极设置于所述超级电容单体朝向所述底壳的一侧,另一电极设置于所述超级电容单体背离所述底壳的一侧;其中,
第M个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极与第M-1个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极和M+1个所述超级电容单体背离所述底壳一侧的电极的电极极性相反,且分别通过一所述汇流排电连接。
9.一种供电设备,其特征在于,所述供电设备包括如权利要求1-8任意一项所述的储能装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110345789.4A CN112910059A (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 储能装置及供电设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110345789.4A CN112910059A (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 储能装置及供电设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112910059A true CN112910059A (zh) | 2021-06-04 |
Family
ID=76109629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110345789.4A Pending CN112910059A (zh) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | 储能装置及供电设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112910059A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113571339A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-29 | 武汉理工大学 | 一种电动汽车用超级电容器封装结构 |
-
2021
- 2021-03-30 CN CN202110345789.4A patent/CN112910059A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113571339A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-29 | 武汉理工大学 | 一种电动汽车用超级电容器封装结构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103278776B (zh) | 一种电动汽车电池绝缘检测系统 | |
CN101423032B (zh) | 一种电动汽车超级电容管理系统 | |
CN108199099A (zh) | 一种电池保护装置及其控制方法 | |
AU2018102161A4 (en) | Battery pack and method of connecting the same to external battery systems in parallel | |
JPWO2018101005A1 (ja) | 電池制御装置 | |
CN112910059A (zh) | 储能装置及供电设备 | |
US9527396B2 (en) | Abnormality detection device | |
CN201562962U (zh) | 传感器保护电路 | |
CN215419631U (zh) | 储能装置及供电设备 | |
JP5661414B2 (ja) | 電源装置 | |
CN103683420A (zh) | 一种电动汽车串联超级电容模组的电压均衡电路 | |
CN210225060U (zh) | 一种低压电容器故障监测系统 | |
EP3826129A1 (en) | Charging device and charging system | |
CN203798986U (zh) | 锂电池的自动检测装置 | |
CN203607876U (zh) | 电池均衡管理装置 | |
CN110571488A (zh) | 一种电池及汽车诊断平板 | |
CN108597888B (zh) | 方便检修的基于can总线通信的超级电容监控系统 | |
TWI762235B (zh) | 用於電動載具的絕緣電阻檢測系統及其絕緣電阻檢測方法 | |
CN210744089U (zh) | 一种电池及汽车诊断平板 | |
CN102403714A (zh) | 一种用于模块式有源滤波器的直流均压板 | |
CN106549272A (zh) | 一种汽车连接器及其短路检测装置 | |
CN210327059U (zh) | 多功能充放电装置 | |
CN208723604U (zh) | 具有分级使用功能的电池管理系统 | |
CN209786842U (zh) | 一种基于温度闭环控制的高安全充电装置 | |
CN208570834U (zh) | 电池延寿模组 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |