CN208337235U - 供电设备和供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的供电设备和供电系统，涉及电池保护技术领域。其中，供电设备包括：电池组件，包括正极和负极；设备连接接口，包括与所述正极连接的正连接端和与所述负极连接的负连接端，其中，不同的供电设备的电池组件之间能够通过所述设备连接接口串联连接或并联连接；二极管器件，该二极管器件串联连接于所述设备连接接口与所述电池组件之间。通过上述设置，可以在将不同的电池组件并联连接时保证电池组件之间电量均衡以提高供电的稳定性，并且可以避免现有技术中在将不同的电池组件串联连接时存在着因反接而损坏电池组件的问题。

Description

供电设备和供电系统

技术领域

本实用新型涉及电池保护技术领域，具体而言，涉及一种供电设备和供电系统。

背景技术

UPS(Uninterruptible Power System)，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。其中，储能装置一般为电池组件。

发明人经研究发现，电池组件的供电电压和供电电流一般不高，因而，难以适应于额定电压或额定电流较高的用电设备。若直接将不同的电池组件串联连接以提高供电电压或直接将不同的电池组件并联连接以提高供电电流，将导致在串联连接时因反接而损坏电池组件的问题，或者导致在并联连接时因电池组件之间的容量不一致而存在供电不稳定的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种供电设备和供电系统，以在将不同的电池组件并联连接时保证电池组件之间电量均衡以提高供电的稳定性，并且可以避免现有技术中在将不同的电池组件串联连接时存在着因反接而损坏电池组件的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

一种供电设备，包括：

电池组件，包括正极和负极；

设备连接接口，包括与所述正极连接的正连接端和与所述负极连接的负连接端，其中，不同的供电设备的电池组件之间能够通过所述设备连接接口串联连接或并联连接；

二极管器件，该二极管器件串联连接于所述设备连接接口与所述电池组件之间。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述供电设备中，所述二极管器件的阳极与所述正极连接、阴极与所述正连接端连接，以串联连接于所述正极与所述正连接端之间。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述供电设备中，还包括：

第一继电器，该第一继电器的输入端与所述正极连接、输出端与所述二极管器件的阳极连接，以串联连接于所述二极管器件的阳极与所述正极之间；

电池管理组件，该电池管理组件的输出端与所述第一继电器的控制端连接，以控制输入端与输出端之间是否导通。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述供电设备中，还包括：

风扇，该风扇与所述二极管器件相对设置，且控制端与所述电池管理组件的输出端连接；

热敏电阻，该热敏电阻与所述电池管理组件的输入端连接，且设置于所述二极管器件的附近区域，以检测所述二极管器件的温度并发送至所述电池管理组件，以使所述电池管理组件基于该温度控制所述风扇的工作。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述供电设备中，还包括：

用于连接市电的交流接口；

换流器，该换流器的交流侧与所述交流接口连接、直流侧的负直流端与所述负极连接；

第二继电器，该第二继电器的输入端和输出端中的一个与所述换流器的直流侧的正直流端连接、另一个与所述正极连接，且控制端与所述电池管理组件的输出端连接，以控制输入端与输出端是否导通。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述供电设备中，还包括：

主输出接口，包括与所述二极管器件的阴极连接的正输出端和与所述负极连接的负输出端，以在与用电设备连接时向该用电设备供电。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述供电设备中，还包括：

快充接口，包括与所述正极连接的快充正端和与所述负极连接的快充负端，以在与充电机连接时通过该充电机进行充电。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述供电设备中，还包括：

箱体结构，该箱体结构具有容纳空间，以使所述电池组件和二极管器件容纳于所述容纳空间，并通过设置于所述箱体结构的侧壁的设备连接接口与其它电池组件连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述供电设备中，所述箱体结构的侧壁还设置有连接件，以使两个箱体结构能够固定连接。

本实用新型实施例还提供了一种供电系统，包括至少两个供电设备，每一个所述供电设备包括：

电池组件，包括正极和负极；

设备连接接口，包括与所述正极连接的正连接端和与所述负极连接的负连接端，其中，不同的供电设备的电池组件之间通过所述设备连接接口串联连接或并联连接；

二极管器件，该二极管器件串联连接于所述设备连接接口与所述电池组件之间。

本实用新型提供的供电设备和供电系统，通过二极管器件的设置，利用二极管器件的单向导通性，可以在将不同的电池组件并联连接时保证电池组件之间电量均衡以提高供电的稳定性，并且，还可以避免现有技术中在将不同的电池组件串联连接时存在着因反接而损坏电池组件的问题，极大地提高了供电设备的可靠性和安全性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的供电系统的结构框图。

图2为本实用新型实施例提供的供电设备的电路原理图。

图3为本实用新型实施例提供的供电设备的另一电路原理图。

图4为本实用新型实施例提供的供电设备的结构框图。

图5为本实用新型实施例提供的供电设备的供电设备的应用结构示意图。

图标：10-供电系统；100-供电设备；110-电池组件；111-正极；113-负极；120-二极管器件；130-设备连接接口；131-正连接端；133-负连接端；140-主输出接口；141-正输出端；143-负输出端；150-快充接口；151-快充正端；153-快充负端；160-交流接口；170-换流器；171-正直流端；173-负直流端；180-第一继电器；190-第二继电器；210-电池管理组件；220-第一熔断器；230-第二熔断器；240-箱体结构；241-连接件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的上述描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种供电系统10，可以包括至少两个供电设备100。其中，所述至少两个供电设备100之间连接后，可以对外部的用电设备供电或通过外部的供电电源进行充电。

可选地，所述至少两个供电设备100之间的连接关系不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，可以串联连接以提高供电电压，也可以并联连接以提高供电电流。

结合图2，本实施例还提供一种可应用于上述供电系统10的供电设备100。其中，所述供电设备100可以包括电池组件110、二极管器件120以及设备连接接口130。所述电池组件110可以作为储能元件，以进行充电或放电。所述二极管器件120具有单向导通性，以控制电池组件110的输出回路的导通方向。所述设备连接接口130用于实现不同的供电设备100之间的电连接。

进一步地，在本实施例中，所述电池组件110可以包括正极111和负极113。所述设备连接接口130可以包括与所述正极111连接的正连接端131和与所述负极113连接的负连接端133，其中，不同的供电设备100的电池组件110之间能够通过所述设备连接接口130串联连接或并联连接。所述二极管器件120串联连接于所述设备连接接口130与所述电池组件110之间，以使所述电池组件110与所述设备连接接口130之间的电流回路为单向的。

通过上述设置，利用二极管器件120的单向导通性，可以在将不同的电池组件110并联连接时保证电池组件110之间电量均衡以提高供电的稳定性，并且，还可以避免现有技术中在将不同的电池组件110串联连接时存在着因反接而损坏电池组件110的问题，极大地提高了供电设备100的可靠性和安全性。

可选地，所述电池组件110的不受限制类型，可以根据实际应用需求进行设置，例如，可以是由多个单体电池进行串并联连接后形成。在本实施例中，所述电池组件110可以包括4个并联连接的电池单元，且每一个电池单元可以包括8个串联连接的单体电池。

其中，所述单体电池的类型不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，可以根据体积和寿命等因素进行设置。在本实施例中，所述单体电池可以为锂电池。并且，所述锂电池的电气参数不受限制，可以根据实际应用需求进行设置。在本实施例中，所述锂电池的供电电压可以为3.2V。

可选地，所述二极管器件120的类型不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，可以根据所述电池组件110的供电电压或供电电流进行设置，以避免被击穿或烧坏即可。在本实施例中，所述二极管器件120可以为防反二极管模组，型号可以为GJMD300A-1600V-1P，且最大接入电压和电流可以分别为1000V和300A。

可选地，所述二极管器件120设置于所述电池组件110和所述设备连接接口130之间的具体连接方式不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，例如，既可以是设置于所述正极111与所述正连接端131之间，也可以是设置于所述负极113与所述负连接端133之间。在本实施例中，所述二极管器件120的阳极可以与所述正极111连接、阴极可以与所述正连接端131连接，以串联连接于所述正极111与所述正连接端131之间。

进一步地，在本实施例中，为有效地向外部的用电设备进行供电，结合图3，所述供电设备100还可以包括主输出接口140。并且，所述主输出接口140可以包括正输出端141和负输出端143。

其中，所述正输出端141与所述二极管器件120的阴极连接，所述负输出端143与所述负极113连接。并且，所述正输出端141和所述负输出端143分别与外部的用电设备连接后，可以向外部的用电设备进行供电，以驱动该用电设备工作。

进一步地，在本实施例中，为实现对所述电池组件110的快速充电，所述供电设备100还可以包括快充接口150。并且，所述快充接口150可以包括快充正端151和快充负端153。

其中，所述快充正端151与所述正极111连接，所述快充负端153与所述负极113连接。并且，所述快充正端151和所述快充负端153分别与充电机连接后，可以获取该充电机的电能并存储，以进行充电。

进一步地，在本实施例中，为实现通过市电对所述电池组件110进行充电，所述供电设备100还可以包括交流接口160和换流器170。

其中，所述交流接口160用于连接市电。所述换流器170的交流侧与所述交流接口160连接、直流侧的负直流端173与所述负极113连接、直流侧的正直流端171与所述正极111连接。在所述交流接口160连接有市电时，所述换流器170可以将交流电进行整流处理，以对所述电池组件110提供直流电。并且，所述电池组件110输出的直流电还可以经过所述换流器170的逆变处理，以通过所述交流接口160输出交流电。

进一步地，在本实施例中，为便于对所述电池组件110的充电和放电进行管控，结合图4，所述供电设备100还可以包括第一继电器180、第二继电器190以及电池管理组件210。

其中，所述第一继电器180的输入端与所述正极111连接、输出端与所述二极管器件120的阳极连接，以串联连接于所述二极管器件120的阳极与所述正极111之间。所述第二继电器190的输入端和输出端中的一个与所述换流器170的直流侧的正直流端161连接、另一个与所述正极111连接。并且，所述电池管理组件210的输出端分别与所述第一继电器180的控制端和所述第二继电器190的控制端连接，以分别控制所述第一继电器180的输入端和输出端是否导通、控制所述第二继电器190的输入端和输出端。

进一步地，考虑到通过所述二极管器件120的电流一般较大，因而会存在着发热的问题，为避免由于发热而导致供电设备100的供电性能降低的问题，在本实施例中，所述供电设备100还可以包括风扇和热敏电阻。其中，所述风扇用于对所述二极管器件120进行散热，所述热敏电阻用于检测所述二极管器件120的温度。

详细地，所述风扇与所述二极管器件120相对设置，且控制端与所述电池管理组件210的输出端连接。所述热敏电阻与所述电池管理组件210的输入端连接，且设置于所述二极管器件120的附近区域，以检测所述二极管器件120的温度并发送至所述电池管理组件210，以使所述电池管理组件210基于该温度控制所述风扇的工作。例如，在检测到所述二极管器件120的温度较低时，可以控制所述风扇不工作，在检测到所述二极管器件120的温度较高时，可以控制所述风扇进行工作，并且，温度越高可以控制所述风扇的转速越高。

进一步地，在本实施例中，所述供电设备100还可以包括第一熔断器220和第二熔断器230，以对所述电池组件110的充电或放电进行过流保护。

其中，所述第一熔断器220设置于所述电池组件110的负极113，也就是说，所述电池组件110的负极113通过所述第一熔断器220与各负极性的接口或端口连接。所述第二熔断器230设置于所述换流器170的交流侧，也就是说，所述换流器170的交流侧的一相通过所述第二熔断器230与所述交流接口160连接。

进一步地，在本实施例中，所述供电设备100还可以包括LCD显示器。其中，所述电池管理组件210还用于对供电设备100中的各电气量进行检测，并通过所述LCD显示器进行显示。

进一步地，为便于对所述供电设备100包括的上述各电器元件的管理与使用，在本实施例中，结合图5，所述供电设备100还可以包括箱体结构240。

其中，所述箱体结构240具有容纳空间，以使所述电池组件110、二极管器件120、电池管理组件210、第一继电器180以及第二继电器190能够容纳于所述容纳空间，并通过设置于所述箱体结构240的侧壁的设备连接接口130、主输出接口140、快充接口150以及交流接口160与其它电池组件110、用电设备或供电电源连接。

进一步地，考虑到在实际使用过程中，一般会将多个供电设备100进行串并联连接，为了对相互连接的供电设备100的稳定，在本实施例中，所述箱体结构240的侧壁还可以设置连接件241，以使两个箱体结构240能够固定连接。

其中，所述连接件241的形状结构不受限制，可以根据实际应用需求进行设置，只要能够有效地固定不同的供电设备100即可，例如，可以是通过相互配合的滑块和滑槽进行锁定。

综上所述，本实用新型提供的供电设备100和供电系统10，通过二极管器件120的设置，利用二极管器件120的单向导通性，可以在将不同的电池组件110并联连接时保证电池组件110之间电量均衡以提高供电的稳定性，并且，还可以避免现有技术中在将不同的电池组件110串联连接时存在着因反接而损坏电池组件110的问题，极大地提高了供电设备100的可靠性和安全性。

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保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电设备，其特征在于，包括：

电池组件，包括正极和负极；

设备连接接口，包括与所述正极连接的正连接端和与所述负极连接的负连接端，其中，不同的供电设备的电池组件之间能够通过所述设备连接接口串联连接或并联连接；

二极管器件，该二极管器件串联连接于所述设备连接接口与所述电池组件之间。

2.根据权利要求1所述的供电设备，其特征在于，所述二极管器件的阳极与所述正极连接、阴极与所述正连接端连接，以串联连接于所述正极与所述正连接端之间。

3.根据权利要求2所述的供电设备，其特征在于，还包括：

第一继电器，该第一继电器的输入端与所述正极连接、输出端与所述二极管器件的阳极连接，以串联连接于所述二极管器件的阳极与所述正极之间；

电池管理组件，该电池管理组件的输出端与所述第一继电器的控制端连接，以控制输入端与输出端之间是否导通。

4.根据权利要求3所述的供电设备，其特征在于，还包括：

风扇，该风扇与所述二极管器件相对设置，且控制端与所述电池管理组件的输出端连接；

热敏电阻，该热敏电阻与所述电池管理组件的输入端连接，且设置于所述二极管器件的附近区域，以检测所述二极管器件的温度并发送至所述电池管理组件，以使所述电池管理组件基于该温度控制所述风扇的工作。

5.根据权利要求3所述的供电设备，其特征在于，还包括：

用于连接市电的交流接口；

换流器，该换流器的交流侧与所述交流接口连接、直流侧的负直流端与所述负极连接；

第二继电器，该第二继电器的输入端和输出端中的一个与所述换流器的直流侧的正直流端连接、另一个与所述正极连接，且控制端与所述电池管理组件的输出端连接，以控制输入端与输出端是否导通。

6.根据权利要求2-5任意一项所述的供电设备，其特征在于，还包括：

主输出接口，包括与所述二极管器件的阴极连接的正输出端和与所述负极连接的负输出端，以在与用电设备连接时向该用电设备供电。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的供电设备，其特征在于，还包括：

快充接口，包括与所述正极连接的快充正端和与所述负极连接的快充负端，以在与充电机连接时通过该充电机进行充电。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的供电设备，其特征在于，还包括：

箱体结构，该箱体结构具有容纳空间，以使所述电池组件和二极管器件容纳于所述容纳空间，并通过设置于所述箱体结构的侧壁的设备连接接口与其它电池组件连接。

9.根据权利要求8所述的供电设备，其特征在于，所述箱体结构的侧壁还设置有连接件，以使两个箱体结构能够固定连接。

10.一种供电系统，其特征在于，包括至少两个供电设备，每一个所述供电设备包括：

电池组件，包括正极和负极；

设备连接接口，包括与所述正极连接的正连接端和与所述负极连接的负连接端，其中，不同的供电设备的电池组件之间通过所述设备连接接口串联连接或并联连接；

二极管器件，该二极管器件串联连接于所述设备连接接口与所述电池组件之间。