CN207652117U - 一种便携式储能电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种便携式储能电源系统，其包括为系统提供电源的电池组、与电池组连接且用于保护电池组进行充放电的充放电保护模块、与充放电保护模块连接且通过光伏为电池组充电的第一充电模块、与充放电保护模块连接且通过市电为电池组充电的第二充电模块、与充放电保护模块连接且用于输出交流以供交流负载使用的逆变输出模块以及与充放电保护模块连接且用于输出直流以供移动设备使用的DC/DC变换模块。该系统实现充放电控制以及使用过程中的各种保护，提高了安全性和可靠性；实现了多种输出，满足各种家用设备的供电；实现了市电充电和光伏充电两种充电方式；同时在大功率输出和大容量的情况下，实现系统轻量化；另外提高了充电能力。

Description

一种便携式储能电源系统

技术领域

本实用新型涉及电源储能领域，尤其涉及一种便携式储能电源系统。

背景技术

随着社会发展，人们在生活方面对便携式储能电源的需求也逐渐显露。由于户外没电或者家庭停电问题，导致设备、机械和工具停止作业，影响人们正常生活。

便携式储能电源应用前景广阔，主要应用场景有:应急通信、电力抢修、医疗设备、勘探测绘、军事、消防救灾、户外环境检测等场合以及广泛缺电的地区等等。

上述问题愈发的说明了便携式储能电源的趋势是无法抗拒的。便携式储能电源的概念可能还不是特别的家喻户晓，简单的去理解：我们可以把便携式储能电源想象为可以随时携带的市电。无论是户外还是停电的地方，它都可以解决应急用电问题，当然它的功能也带有直流输出，所以负载一些直流设备当然也没问题。随着人们对便携式电源的要求越来越高，大容量、大功率便携式储能电源的产品需求越来越多，可以解决家庭因停电带来的不便，满足野外旅游、户外作业和紧急救援等场景的供电应用。但是便携式储能电源既要满足家用又要满足户外使用，需要产品的高度集成化，要求移动式、重量轻和体积小。而家用储能电源产品要求功率大、容量大的储能电源系统，均采用机柜式或壁挂式安装，体积大、重量重（100kg以上），不便于携带，无法满足在户外作业的使用需求。

目前，户外使用的便携式储能电源系统容量小（低于500Wh），并且功率低（低于500W），很多户外使用设备无法启动，例如电钻、砂轮等等。由于各种用户需求应用场景比较多，例如：充电既要市电充电、又要光伏充电，输出既要满足交流单相输出，又要直流12V电压输出和直流5V电压输出。由于体积和重量限制原因，满足了室内使用要求，却无法满足户外移动作业的功率和容量要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术不便于携带和无法满足户外移动作业的功率和容量要求的缺陷，提供一种功率高和容量大的便携式储能电源系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种便携式储能电源系统，其包括为所述系统提供电源的电池组、与所述电池组连接且用于保护所述电池组进行充放电的充放电保护模块、与所述充放电保护模块连接且通过光伏为所述电池组充电的第一充电模块、与所述充放电保护模块连接且通过市电为所述电池组充电的第二充电模块、与所述充放电保护模块连接且用于输出交流以供交流负载使用的逆变输出模块以及与所述充放电保护模块连接且用于输出直流以供移动设备使用的DC/DC变换模块。

在本实用新型所述的便携式储能电源系统中，所述第一充电模块为太阳能充电器。

在本实用新型所述的便携式储能电源系统中，所述第二充电模块为市电充电器。

在本实用新型所述的便携式储能电源系统中，所述DC/DC变换模块的输出直流的电压值为5V。

在本实用新型所述的便携式储能电源系统中，所述DC/DC变换模块的输出直流的电压值为12V。

在本实用新型所述的便携式储能电源系统中，所述逆变输出模块的输出交流的电压值为220V。

在本实用新型所述的便携式储能电源系统中，所述电池组为锂离子电池。

在本实用新型所述的便携式储能电源系统中，所述锂离子电池的容量为2400Wh。

在本实用新型所述的便携式储能电源系统中，所述系统的内部结构为主框架式。

在本实用新型所述的便携式储能电源系统中，所述第一充电模块、所述第二充电模块和所述逆变输出模块均采用电路板设计，其内部之间的连接接口均采用端子连接。

实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：便携式储能电源系统实现了电池管理和充放电控制以及使用过程中的各种保护，提高了系统的安全性和可靠性；实现了多种输出，满足各种家用设备的供电；实现了市电充电和光伏充电两种充电方式；同时在大功率输出和大容量的情况下，实现系统轻量化；另外提高了充电能力，使系统能在2小时内充满，并且能带动电脑、风扇、冰箱、电视、洗衣机、微波炉、电钻、砂轮等设备。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型便携式储能电源系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，图1是本实用新型便携式储能电源系统的结构示意图，如图1所示，该便携式储能电源系统包括电池组101、充放电保护模块102、第一充电模块103、第二充电模块104、逆变输出模块105和DC/DC变换模块106，其中，充放电保护模块102与电池组101连接，第一充电模块103、第二充电模块104、逆变输出模块105和DC/DC变换模块106分别与充放电保护模块102连接。具体来说，其中：

电池组101，主要为便携式储能电源系统提供电源。在本实用新型的实施例中，电池组为锂离子电池。锂离子电池的容量为2400Wh。该锂离子电池安全性高，可有效保证电池的寿命和使用安全。

充放电保护模块102，用于保护电池组101进行充放电。在本实施例中，该充放电保护模块102可以起到电压保护、温度保护和电流保护等等，例如过压/欠压保护；过温/低温保护；过流/短路保护等等，在此不再赘述。

应当说明的是，该便携式储能电源系统可满足家庭后备电源和户外作业供电等需求，并可依据不同的使用环境选择太阳能充电和市电充电。该系统可提供额定1500W的220V/50Hz纯正弦交流电输出和12V/5V的直流输出，适用于各种类型的负载。该系统中锂离子电池安全性高，同时配置充放电保护模块102可有效保证电池组的寿命和使用安全。

在本实用新型中，该系统的重量小于35kg，体积只有常规20寸行李箱大小，该系统内置伸缩拉杆便于拖拽和搬运储能电源箱。

第一充电模块103，通过光伏为电池组101充电。在本实施例中，所述第一充电模块103为太阳能充电器。

第二充电模块104，通过市电为所述电池组101充电。在本实施例中，所述第二充电模块104为市电充电器。

在本实施例中，优先采用市电充电模式，当没有市电时才允许光伏充电。

应当说明的是，若采用市电充电方式，采用2000W快速充电电路板，满足电池组2小时内充满电，充电输入电压为交流220V，输入最大电流为10A，充电板最大输出功率为2000W，可以实现便携式储能电源系统2小时内快速满充电。

若采用光伏充电方式，采用2500W快速充电电路板，满足电池组2小时内充满电，光伏输入电压为直流30V -160V，输入最大电流为30A，充电板最大输出功率为2500W，可以实现便携式储能电源系统2小时内快速满充电。

逆变输出模块105，用于输出交流以供交流负载使用。逆变输出模块105的输出交流的电压值为220V。在本实施例中，在逆变输出放电过程中，逆变输出模块105将电池电压进行升压再进PWM调制逆变输出220V/50HZ的纯正弦电压，供功率范围内的交流用电器使用。

DC/DC变换模块106，用于输出直流以供移动设备使用。在本实施例中，

若DC/DC变换模块106的输出直流的电压值为5V。具体地，采用USB-5V/2A输出放电过程中，USB-5V电源直接从电池组取电，通过DC/DC变换模块106变换为5V输出，因此只要打开电源开关USB即有电输出。DC/DC变换模块106的输出直流的电压值为12V。具体地，采用12V/40A输出放电：12V电源直接从电池组取电，通过DC/DC变换模块106变换为12V输出，因此只要打开电源开关即有电输出。

在本实施例中，系统的内部结构为主框架式。减少箱体其他面的强度和重量；并且，第一充电模块、第二充电模块和逆变输出模块均采用电路板设计，其内部之间的连接接口均采用端子连接，减少重量。另外电池采用高能量密度的电芯，将电池组的重量控制在14kg以内，在此不再赘述。

下面简述下该系统的工作过程：

若在无负载状态下充电，打开电源开关，电池指示灯亮起（若电池电压低于充放电保护模块102所设置的欠压保护值，电池指示灯不亮；将市电插头或者光伏输入插头插入接口面板的对应接口，接通市电或者光伏输入，此时系统自动启动，系统指示灯亮起，液晶显示屏点亮，进入系统自检后约30s进入充电模式，此时充电指示灯亮起，液晶显示充电电流；充电完成后断开市电或者光伏输入，然后关闭系统，再关闭电源开关。

若在负载放电状态下充电，系统在负载放电状态下可直接充电，直接接入市电或光伏即可，此时负载由市电或光伏逆变直接供电，充电指示灯亮起，液晶屏不显示负载功率大小；充电完成后断开市电或者光伏输入，系统电池将继续为负载供电。

该系统连接用电器：打开接线面板防护门，将功率范围(1500W)内的用电器通过电源线连接于交流220V墙壁插座上，为了安全起见，请保证交流220V墙壁插座上的开关为关闭状态；打开电源开关，电池指示灯亮起，此时12V和USB-5V可输出供电；长按系统按键5秒，打开系统，此时系统灯亮起，液晶显示屏亮起，系统开始初始化；观察液晶显示信息，待输出电压有220V左右的数值显示时，打开墙壁插座上的开关即可为用电器供电，此时放电指示灯亮起；放电结束后，关闭墙壁插座开关，再长按系统按键关闭系统，最后再关闭电源开关。

相较于现有技术，便携式储能电源系统实现电池管理和充放电控制以及使用过程中的各种保护，提高了系统的安全和可靠性；便携式储能电源系统实现了1500W大功率输出和2000W快速充电能力，使系统能在2小时内充满，并且能带动电脑、风扇、冰箱、电视、洗衣机、微波炉、电钻、砂轮等设备；便携式储能电源系统实现了在1500W大功率输出，配备2400Wh大容量下的便携式轻量化，重量小于35kg；便携式储能电源系统实现了2500W市电充电和2000W光伏充电两种充电方式；便携式储能电源系统实现了多种输出，交流单相交流220V输出、直流12V和直流5V输出，满足各种家用设备的供电。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式储能电源系统，其特征在于，其包括为所述系统提供电源的电池组、与所述电池组连接且用于保护所述电池组进行充放电的充放电保护模块、与所述充放电保护模块连接且通过光伏为所述电池组充电的第一充电模块、与所述充放电保护模块连接且通过市电为所述电池组充电的第二充电模块、与所述充放电保护模块连接且用于输出交流以供交流负载使用的逆变输出模块以及与所述充放电保护模块连接且用于输出直流以供移动设备使用的DC/DC变换模块。

2.根据权利要求1所述的便携式储能电源系统，其特征在于，所述第一充电模块为太阳能充电器。

3.根据权利要求1所述的便携式储能电源系统，其特征在于，所述第二充电模块为市电充电器。

4.根据权利要求1所述的便携式储能电源系统，其特征在于，所述DC/DC变换模块的输出直流的电压值为5V。

5.根据权利要求1所述的便携式储能电源系统，其特征在于，所述DC/DC变换模块的输出直流的电压值为12V。

6.根据权利要求1所述的便携式储能电源系统，其特征在于，所述逆变输出模块的输出交流的电压值为220V。

7.根据权利要求1所述的便携式储能电源系统，其特征在于，所述电池组为锂离子电池。

8.根据权利要求7所述的便携式储能电源系统，其特征在于，所述锂离子电池的容量为2400Wh。

9.根据权利要求1所述的便携式储能电源系统，其特征在于, 所述系统的内部结构为主框架式。

10.根据权利要求1所述的便携式储能电源系统，其特征在于, 所述第一充电模块、所述第二充电模块和所述逆变输出模块均采用电路板设计，其内部之间的连接接口均采用端子连接。