CN117039268B - 一种多级分布式户外防爆储能电源 - Google Patents

一种多级分布式户外防爆储能电源 Download PDF

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Abstract

本发明涉及储能电源技术领域，公开了一种多级分布式户外防爆储能电源，包括底座，所述底座顶端中部前后侧分别设置有前壳体和后壳体，所述前壳体的内侧中部一侧设置有储能电池，所述前壳体顶端的中部一侧设置有温度传感器，所述后壳体的后侧内壁上等距设置有多个换热板。通过多项配合的散热方式进行结合，从而可以保证储能电源在使用的过程中因温度过高而造成的爆炸等安全隐患问题，并且通过温度传感器实时监测其的使用温度，并通过控制器与调节散热结构的运行工作频率，从而实现节能变频的效果，同时还通过使用需求和外部环境调节调整能量输出，从而可以达到提高资源利用效率和延长电源使用寿命的效果。

Description

一种多级分布式户外防爆储能电源
技术领域
本发明涉及储能电源技术领域，具体为一种多级分布式户外防爆储能电源。
背景技术
现有的户外储能电源在使用的过程中，其在使用过程中会不断积攒热量，现有的户外储能电源一般仅仅通过风扇进行散热处理，散热方式比较单一，并且散热效果一般，长时间的使用会造成户外储能电源温度过高，从而造成爆炸等使用安全隐患，因此本领域技术人员提出了一种多级分布式户外防爆储能电源，用来解决上述所存在的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种多级分布式户外防爆储能电源，解决了现有储能电源长时间的使用会造成户外储能电源温度过高，从而造成爆炸等使用安全隐患的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种多级分布式户外防爆储能电源，包括底座，所述底座顶端中部前后侧分别设置有前壳体和后壳体，所述前壳体的内侧中部一侧设置有储能电池，所述前壳体顶端的中部一侧设置有温度传感器，所述后壳体的后侧内壁上等距设置有多个换热板，且所述换热板的前端贯穿前壳体并向内延伸，所述换热板的内侧中部均设置有流动腔，所述后壳体内侧底部的中部两侧分别设置有循环泵和冷却器，且所述循环泵的入液口通过连接管与冷却器的排液口连通，所述循环泵的排液口与排液管的一端连通，且所述排液管的另一端依次贯穿各个位置的换热板，并与最顶部换热板的流动腔连通，所述冷却器的入液口与回液管的一端连通，且所述回液管的另一端依次贯穿各个位置的换热板，并与最顶部换热板的流动腔连通。
优选的，所述后壳体的两侧中部均等距设置有多个安装位，一侧所述安装位的内侧中部均设置有过滤棉板，另一侧所述安装位的内侧中部均设置有换热风扇。
优选的，所述底座的顶端四周靠近边缘处固定连接在防护架的底端，所述防护架的顶端分别固定连接在顶座的底端四周靠近边缘处，所述顶座的顶端中部设置有安装座，所述安装座的顶端中部设置有太阳能发电板。
优选的，所述前壳体的前端中部设置有控制面板，所述前壳体和后壳体材料均采用的是铝铜合金或者铍铜合金的其中一种。
优选的，所述底座的两端中部均设置有连接座，所述连接座的内侧中部均设置有提手杆，所述底座的底端四角处均设置有底脚。
优选的，一种多级分布式户外防爆储能电源的控制系统，包括采集模块，所述采集模块的发送端与分析模块的接收端相连接，所述分析模块的发送端与控制器的接收端相连接，所述控制器的另一接收端与控制面板的发送端相连接，所述控制器的发送端与执行下位设备的接收端相连接，所述执行下位设备与信息交互模块之间建立双向的通信连接，所述信息交互模块与APP控制端之间建立双向的通信连接；
所述采集模块用于实时采集储能电池在运行过程中的温度数据信息和状态信息数据，并将采集的信息数据实时传输给分析模块进行分析，所述分析模块用于接收采集模块所传输过来的实时信息数据结合所设定数据进行储能电池使用状态的分析，并将分析结果传输给控制器，所述控制器用于接收分析模块所传输过来的分析结果，并安装分析结果生成相应的频率控制信号传输给对应的执行下位设备进行执行，所述控制面板用于使用者手动调节或者传输运行参数给控制器，由控制器生成对应控制信号控制对应的下位所属设备进行执行，所述信息交互模块用于将执行下位设备的运行参数数据传输给APP控制端进行显示，所述APP控制端用于接收显示或者传输使用者通过APP控制端所传输过去的控制信息。
优选的，所述采集模块由环境温度采集单元、温度传感器、状态监测单元和模式选择单元组成，所述环境温度采集用于实时采集储能电池在运行时外部环境的温度信息，所述温度传感器用于实时采集储能电池在运行时前壳体内的温度信息数据，所述状态监测单元用于实时采集储能电池在运行过程中充放电情况以及电池容量信息数据，所述模式选择单元用于根据使用者的使用情况进行使用模式的切换。
优选的，所述执行下位设备由太阳能发电板、循环泵、冷却器、换热风扇、充放电控制模块以及安全保护模块组成，所述充放电控制模块用于控制储能电池进行充电、放电以及充电模式的切换处理，所述安全保护模块用于实时监控和管理电池的充放点过程，避免电池在使用过程中发生内部短路和过充安全问题。
工作原理：在户外储能电源进行使用的时候，前壳体内的储能电池进行工作，随着储能电池长时间的工作，前壳体内的温度随着储能电池的长时间工作而升高，并且同时前壳体内由储能电池长时间工作而产生的热量通过其内的换热板进行吸收，换热板在吸收前壳体内热量的同时并将其所属流动腔内的冷却液进行升温，在各个换热板流动腔内冷却液升温的同时通过回液管将各个流动腔内升温的冷却液输入至冷却器之内进行冷却，冷却器冷却之后的冷却液继续通过连接管回流至循环泵之内，再由循环泵通过排液管将其返回至各个流动腔之内继续使用，并且在换热板升温的同时，后壳体安装位内的换热风扇启动，换热风扇在工作的同时将后壳体内的升温气体进行排出，同时因为后壳体内外压强的原因，外部环境中的空气首先经过过滤棉板的过滤将其内部的灰尘和杂质进行排出，然后过滤完毕之后的空气再进入到换热板之间，通过加速换热板之间的空气流动速度，从而通过空气将换热板表面的热量进行同步带出于外部环境之中，从而对运行过程中的储能电池实现高效的散热处理，防止其在使用过程中因温度过高而发生爆炸等安全隐患。
本发明提供了一种多级分布式户外防爆储能电源。具备以下有益效果：
1、本发明通过多项配合的散热方式进行结合，从而可以保证储能电源在使用的过程中因温度过高而造成的爆炸等安全隐患问题，并且通过温度传感器实时监测其的使用温度，并通过控制器与调节散热结构的运行工作频率，从而实现节能变频的效果，同时还通过使用需求和外部环境调节调整能量输出，从而可以达到提高资源利用效率和延长电源使用寿命的效果。
2、本发明通过相匹配的控制系统进行实时监测电池的状态、温度和容量等指标，确保电池的安全性和性能，同时也可以监控和管理电池的充放电过程，以避免内部短路和过充等安全问题。
3、本发明通过相匹配的控制系统进行设置安全保护和应急功能，如过电流保护、过温保护和外部短路保护等，同时还配备应急供电功能，在停电或紧急情况下为关键设备提供可靠的电力支持，提高整体设备的使用便捷性和适配性。
4、本发明通过将太阳能充电与储能电源结合，可以在户外环境中为电池提供可再生的充电来源，该种创新的能源充电系统可以提高电池的可持续性和环境友好性，减少对传统能源的依赖。
5、本发明使用者可以通过手机APP或者控制系统可以实时对各个储能电源的运行状态进行监控，从而实时了解各个设备在运行工作过程中的运行状态和信息，在发生紧急情况的时候，管理者可以第一时间发现和定位到发生情况的储能电源，并可以对其发生故障的储能电源进行及时处理，提高储能电源在使用过程中的安全性。
附图说明
图1为本发明的前端左侧结构示意图；
图2为本发明的前端右侧结构示意图；
图3为本发明的壳体内部结构剖视示意图；
图4为本发明的后壳体内部结构示意图；
图5为本发明的换热板结构示意图；
图6为本发明的控制系统框架架构示意图。
其中，1、底座；2、前壳体；3、底脚；4、连接座；5、提手杆；6、过滤棉板；7、安装位；8、安装座；9、太阳能发电板；10、顶座；11、防护架；12、控制面板；13、后壳体；14、换热风扇；15、储能电池；16、温度传感器；17、回液管；18、换热板；19、冷却器；20、排液管；21、循环泵；22、流动腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实说明书附图，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
请参阅附图1－附图5，本发明实施例提供一种多级分布式户外防爆储能电源，包括底座1，底座1顶端中部前后侧分别设置有前壳体2和后壳体13，前壳体2的内侧中部一侧设置有储能电池15，前壳体2顶端的中部一侧设置有温度传感器16，后壳体13的后侧内壁上等距设置有多个换热板18，且换热板18的前端贯穿前壳体2并向内延伸，换热板18的内侧中部均设置有流动腔22，后壳体13内侧底部的中部两侧分别设置有循环泵21和冷却器19，且循环泵21的入液口通过连接管与冷却器19的排液口连通，循环泵21的排液口与排液管20的一端连通，且排液管20的另一端依次贯穿各个位置的换热板18，并与最顶部换热板18的流动腔22连通，冷却器19的入液口与回液管17的一端连通，且回液管17的另一端依次贯穿各个位置的换热板18，并与最顶部换热板18的流动腔22连通。
随着储能电池15长时间的工作，前壳体2内的温度随着储能电池15的长时间工作而升高，并且同时前壳体2内由储能电池15长时间工作而产生的热量通过其内的换热板18进行吸收，换热板18在吸收前壳体2内热量的同时并将其所属流动腔22内的冷却液进行升温，在各个换热板18流动腔22内冷却液升温的同时通过回液管17将各个流动腔22内升温的冷却液输入至冷却器19之内进行冷却，冷却器19冷却之后的冷却液继续通过连接管回流至循环泵21之内，再由循环泵21通过排液管20将其返回至各个流动腔22之内继续使用。
并且换热板18在使用过程中可以采用陶瓷或者铝合金材质，一方面可以满足换热板18在使用过程中的结构强度需求，另一方面还可以满足换热板18在使用时的高导热性需求。
后壳体13的两侧中部均等距设置有多个安装位7，一侧安装位7的内侧中部均设置有过滤棉板6，另一侧安装位7的内侧中部均设置有换热风扇14。
在换热板18升温的同时，后壳体13安装位7内的换热风扇14启动，换热风扇14在工作的同时将后壳体13内的升温气体进行排出，同时因为后壳体13内外压强的原因，外部环境中的空气首先经过过滤棉板6的过滤将其内部的灰尘和杂质进行排出，然后过滤完毕之后的空气再进入到换热板18之间，通过加速换热板18之间的空气流动速度，从而通过空气将换热板18表面的热量进行同步带出于外部环境之中，从而对运行过程中的储能电池15实现高效的散热处理。
底座1的顶端四周靠近边缘处固定连接在防护架11的底端，防护架11的顶端分别固定连接在顶座10的底端四周靠近边缘处，顶座10的顶端中部设置有安装座8，安装座8的顶端中部设置有太阳能发电板9。
在底座1和顶座10之间通过防护架11进行连接，一方面可以保证整体设备在使用时的稳定性，另一方面还可以提高壳体在磕碰时的耐冲击力，从而提高整体设备在使用时的安全性。
前壳体2的前端中部设置有控制面板12，前壳体2和后壳体13材料均采用的是铝铜合金或者铍铜合金的其中一种。
控制面板12是为了方便使用者在使用的过程中进行手动操作设置的，从而满足使用者在使用过程中的方便性，前后壳体采用的铝铜合金或者铍铜合金，其都是高强度金属防爆材料，从而可以满足设备使用时的安全性等需求。
底座1的两端中部均设置有连接座4，连接座4的内侧中部均设置有提手杆5，底座1的底端四角处均设置有底脚3。
在底座1两侧所设置的连接座4和提手杆5，是为了方便使用者在使用的时候通过提手杆5将其移动至使用地点，提高了整体装置的便携性，并且在整体装置进行放置的时候，还可以通过底脚3进行支撑固定，防止地面上的污染物对电源发生污染损坏。
实施例
请参阅附图6，一种多级分布式户外防爆储能电源的控制系统，包括采集模块，采集模块的发送端与分析模块的接收端相连接，分析模块的发送端与控制器的接收端相连接，控制器的另一接收端与控制面板12的发送端相连接，控制器的发送端与执行下位设备的接收端相连接，执行下位设备与信息交互模块之间建立双向的通信连接，信息交互模块与APP控制端之间建立双向的通信连接；
采集模块用于实时采集储能电池15在运行过程中的温度数据信息和状态信息数据，并将采集的信息数据实时传输给分析模块进行分析，分析模块用于接收采集模块所传输过来的实时信息数据结合所设定数据进行储能电池15使用状态的分析，并将分析结果传输给控制器，控制器用于接收分析模块所传输过来的分析结果，并安装分析结果生成相应的频率控制信号传输给对应的执行下位设备进行执行，控制面板12用于使用者手动调节或者传输运行参数给控制器，由控制器生成对应控制信号控制对应的下位所属设备进行执行，信息交互模块用于将执行下位设备的运行参数数据传输给APP控制端进行显示，APP控制端用于接收显示或者传输使用者通过APP控制端所传输过去的控制信息。
在储能电源进行使用的过程中，采集模块实时采集前壳体2内储能电池15的温度，并将其采集的信息数据传输给分析模块进行分析，当分析模块分析结果判定采集温度数据高于所设定的阈值时，则通过控制器进行控制循环泵21、冷却器19以及换热风扇14的运行频率进行提高，若分析模块分析结果判定采集温度数据低于所设定的阈值时，则通过控制保持循环泵21、冷却器19以及换热风扇14的当前运行频率，通过控制器与调节散热结构的运行工作频率，从而实现节能变频的效果，同时还通过使用需求和外部环境调节调整能量输出，从而可以达到提高资源利用效率和延长电源使用寿命的效果。
采集模块由环境温度采集单元、温度传感器16、状态监测单元和模式选择单元组成，环境温度采集用于实时采集储能电池15在运行时外部环境的温度信息，温度传感器16用于实时采集储能电池15在运行时前壳体2内的温度信息数据，状态监测单元用于实时采集储能电池15在运行过程中充放电情况以及电池容量信息数据，模式选择单元用于根据使用者的使用情况进行使用模式的切换。
执行下位设备由太阳能发电板9、循环泵21、冷却器19、换热风扇14、充放电控制模块以及安全保护模块组成，充放电控制模块用于控制储能电池15进行充电、放电以及充电模式的切换处理，安全保护模块用于实时监控和管理电池的充放点过程，避免电池在使用过程中发生内部短路和过充安全问题。
储能电源通过相匹配的控制系统进行设置安全保护和应急功能，如过电流保护、过温保护和外部短路保护等，同时还配备应急供电功能，在停电或紧急情况下为关键设备提供可靠的电力支持，提高整体设备的使用便捷性和适配性。
在装置使用的过程中通过状态监测单元和安全保护模块的配合使用，实时监测电池的状态、温度和容量等指标，确保电池的安全性和性能，同时也可以监控和管理电池的充放电过程，以避免内部短路和过充等安全问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种多级分布式户外防爆储能电源，包括底座（1）和采集模块，其特征在于，所述底座（1）顶端中部前后侧分别设置有前壳体（2）和后壳体（13），所述前壳体（2）的内侧中部一侧设置有储能电池（15），所述前壳体（2）顶端的中部一侧设置有温度传感器（16），所述后壳体（13）的后侧内壁上等距设置有多个换热板（18），且所述换热板（18）的前端贯穿前壳体（2）并向内延伸，所述换热板（18）的内侧中部均设置有流动腔（22），所述后壳体（13）内侧底部的中部两侧分别设置有循环泵（21）和冷却器（19），且所述循环泵（21）的入液口通过连接管与冷却器（19）的排液口连通，所述循环泵（21）的排液口与排液管（20）的一端连通，且所述排液管（20）的另一端依次贯穿各个位置的换热板（18），并与最顶部换热板（18）的流动腔（22）连通，所述冷却器（19）的入液口与回液管（17）的一端连通，且所述回液管（17）的另一端依次贯穿各个位置的换热板（18），并与最顶部换热板（18）的流动腔（22）连通，所述后壳体（13）的两侧中部均等距设置有多个安装位（7），一侧所述安装位（7）的内侧中部均设置有过滤棉板（6），另一侧所述安装位（7）的内侧中部均设置有换热风扇（14）;
所述采集模块的发送端与分析模块的接收端相连接，所述分析模块的发送端与控制器的接收端相连接，所述控制器的另一接收端与控制面板（12）的发送端相连接，所述控制器的发送端与执行下位设备的接收端相连接，所述执行下位设备与信息交互模块之间建立双向的通信连接，所述信息交互模块与APP控制端之间建立双向的通信连接；
所述采集模块用于实时采集储能电池（15）在运行过程中的温度数据信息和状态信息数据，并将采集的信息数据实时传输给分析模块进行分析，所述分析模块用于接收采集模块所传输过来的实时信息数据结合所设定数据进行储能电池（15）使用状态的分析，并将分析结果传输给控制器，所述控制器用于接收分析模块所传输过来的分析结果，并安装分析结果生成相应的频率控制信号传输给对应的执行下位设备进行执行，所述控制面板（12）用于使用者手动调节或者传输运行参数给控制器，由控制器生成对应控制信号控制对应的下位所属设备进行执行，所述信息交互模块用于将执行下位设备的运行参数数据传输给APP控制端进行显示，所述APP控制端用于接收显示或者传输使用者通过APP控制端所传输过去的控制信息。
2.根据权利要求1所述的一种多级分布式户外防爆储能电源，其特征在于，所述底座（1）的顶端四周靠近边缘处固定连接在防护架（11）的底端，所述防护架（11）的顶端分别固定连接在顶座（10）的底端四周靠近边缘处，所述顶座（10）的顶端中部设置有安装座（8），所述安装座（8）的顶端中部设置有太阳能发电板（9）。
3.根据权利要求1所述的一种多级分布式户外防爆储能电源，其特征在于，所述前壳体（2）的前端中部设置有控制面板（12），所述前壳体（2）和后壳体（13）材料均采用的是铝铜合金或者铍铜合金的其中一种。
4.根据权利要求1所述的一种多级分布式户外防爆储能电源，其特征在于，所述底座（1）的两端中部均设置有连接座（4），所述连接座（4）的内侧中部均设置有提手杆（5），所述底座（1）的底端四角处均设置有底脚（3）。
5.根据权利要求1所述的一种多级分布式户外防爆储能电源，其特征在于，所述采集模块由环境温度采集单元、温度传感器（16）、状态监测单元和模式选择单元组成，所述环境温度采集用于实时采集储能电池（15）在运行时外部环境的温度信息，所述温度传感器（16）用于实时采集储能电池（15）在运行时前壳体（2）内的温度信息数据，所述状态监测单元用于实时采集储能电池（15）在运行过程中充放电情况以及电池容量信息数据，所述模式选择单元用于根据使用者的使用情况进行使用模式的切换。
6.根据权利要求5所述的一种多级分布式户外防爆储能电源，其特征在于，所述执行下位设备由太阳能发电板（9）、循环泵（21）、冷却器（19）、换热风扇（14）、充放电控制模块以及安全保护模块组成，所述充放电控制模块用于控制储能电池（15）进行充电、放电以及充电模式的切换处理，所述安全保护模块用于实时监控和管理电池的充放点过程，避免电池在使用过程中发生内部短路和过充安全问题。
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