CN210669552U - 一种便携储能电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携储能电源，包括主机、储能电池组和承载用的可移动的载具。储能电池组由若干储能电池自下而上叠放而组成。储能电池的上表面设有第一插头或第一插座，下表面设有与上表面的第一插头或第一插座匹配的敌人插座或第二插头。储能电池组中的储能电池之间通过插头和插座电性相连，主机与所述储能电池组电性相连。本实用新型的便携储能电源可以通过增减储能电池组中储能电池的叠放数量来调整便携储能电源的容量，主机上设有多种规格的充电和放电接口，便于携带且可以灵活应对多种场合。

Description

一种便携储能电源

技术领域

本实用新型涉及电源领域，特别涉及一种便携储能电源。

背景技术

随着科技进步，电子产品已经成为人们生活中密不可分的一部分，渗透到人们工作和生活中的方方面面。当电网出现故障而断电或者身处野外时，电子产品的电力中断将给人们的工作和生活造成很大的影响。

为了解决上述问题，目前主流方法有两种。其一是采用柴油或者汽油作为动力源的发电机来发电，这种方法噪音大，成本高且会对环境造成污染。其二是采用储能设备如移动电源和储能电源，目前现有产品多数只能输出单一规格的电能，且其储能容量固定不可扩充，体积和重量也较大不方便携带，无法满足人们复杂的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种便携储能电源，能够输出多种规格电能，可以通过增减储能电池组内储能电池的叠放数量改变储能电源的容量，且便于携带。

根据本实用新型提供一种便携储能电源，包括：

可移动的载具及放置在所述载具上的主机和储能电池组，所述储能电池组包括若干储能电池，所述储能电池的上表面设有第一插头或第一插座，所述储能电池的下表面设有第二插座或第二插头，若干所述储能电池自下而上叠放，位于上层的所述储能电池下表面的所述第二插座或所述第二插头与位于下层的所述储能电池上表面所述第一插头或第一插座相连。

上述便携储能电池具有如下有益效果：主机控制储能电池组的充电与放电，可以通过调整储能电池叠放的数量来调整储能电源的储能容量，搬运时可以将储能电池组拆分为储能电池，提高便携性。

进一步地，所述主机包括：控制系统、电池管理系统、能量转换模块、充电接口组和放电接口组，

所述控制系统分别和所述电池管理系统和所述能量转换模块相连，用于接收所述电池管理系统和所述能量转换模块的工作状态信息，并根据接收的信息控制所述电池管理系统和所述能量转换模块的运行，

所述电池管理系统和所述储能电池组相连，用于维持所述储能电池组的正常运行，

所述充电接口组与所述控制系统和所述储能电池组相连，用于接收所述控制系统的控制信号，进而控制所述储能电池组充电，

所述能量转换模块还与所述储能电池组相连，用于将所述储能电池组中的电能转换为不同规格的电能输出，

所述放电接口组与所述能量转换模块相连，用于将所述能量转换模块转换的电能输出给负载。

进一步地，所述充电接口组包括至少两个不同规格的充电接口，所述放电接口组包括至少两个不同规格的放电接口。多种充电接口和多种放电接口可以适应多种应用场景。可以同时为多个负载供电。

进一步地，所述控制系统包括：

主控制模块、信息采集模块、充电控制模块和放电控制模块，

所述主控制模块与所述信息采集模块相连，用于接收信息采集模块采集到的信息，并依据接收到的信息反馈控制信号给所述信息采集模块，

所述信息采集模块还分别与所述充电控制模块、所述放电控制模块和所述电池管理系统相连，用于采集并传递相连模块之间的控制状态信息，

所述充电控制模块与所述充电接口组相连，用于控制充电接口组将外部电能充入到所述储能电池组中，

所述放电控制模块与所述能量转换模块相连，用于控制所述能量转换模块的工作。

进一步地，所述控制系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述信息采集模块相连，所述人机交互模块用于传递内部的工作状态信息及外部的操作命令。

进一步地，所述主机还包括主辅助电源和休眠辅助电源，所述主辅助电源用于主机工作状态时的供电，所述休眠辅助电源用于主机休眠状态时的供电。

进一步地，所述能量转换模块包括互相独立的若干逆变电路和直流电压转换电路。

进一步地，所述主机放置在所述储能电池组最上放的储能电池上，所述主机的下表面结构与所述储能电池相同。

进一步地，所述载具包括架体和安装于车架下方的至少三个滚轮，所述储能电池组的最下方的储能电池放置在所述架体上，所述架体侧边设有可以限制所述储能电池相对所述架体水平方向上移动的挡边，所述架体的至少一侧设置有扶手，所述滚轮上安装有刹车片。

进一步地，所述储能电池的上表面设有第一纹路，所述储能电池的下表面设有与所述上表面的第一纹路相匹配的第二纹路，所述储能电池的上表面的四个角分别设有第一凸台或第一凹槽，所述储能电池的下表面四个角分别设有与所述储能电池的上表面的第一凸台或第一凹槽相匹配的第二凹槽或第二凸台，所述储能电池的侧面设置有若干延伸方向垂直于所述储能电池的上下表面的槽体。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型实施例的系统框图；

图2为本实用新型实施例的主机俯视图；

图3为本实用新型实施例的主机仰视图；

图4为本实用新型实施例的储能电池结示意图；

图5为本实用新型实施例的储能电池的仰视图；

图6为本实用新型实施例的储能电池的俯视图；

图7为本实用新型实施例的小车示意图；

图8为本实用新型实施例的整机示意图。

附图标记：

主机10，控制系统11，主控制模块110，信息采集模块111，人机交互模块 112，放电控制模块113，充电控制模块114，主辅助电源115，休眠辅助电源116，电池管理系统12，能量转换模块13，充电接口组14，AC充电接口140，PV 充电接口141，放电接口组15，交流放电接口组150，直流放电接口组151，主机插座160，液晶显示屏161，交流启动按钮162，直流启动按钮163，电量指示 LED组164，散热孔165，主机把手166，提手167，主机凹槽168，

储能电池组20，储能电池21，插头210，插座211，第一纹路213，第二纹路214，把手215，凸台216，凹槽217，槽体218，

载具30，架体31，挡边310，扶手311，滚轮32，刹车片320。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，根据本实用新型实施例的便携储能电源的主机10包括：控制系统11、电池管理系统12、能量转换模块13、充电接口组14、放电接口组15。控制系统11分别和电池管理系统12和能量转换模块13相连，收集电池管理系统12和能量转换模块13的信息，控制电池管理系统12和所述能量转换模块13 的运行。电池管理系统12和储能电池组20相连，监控并保护储能电池组20。充电接口组14与控制系统11和储能电池组20相连，在控制系统11控制下向储能电池组20充电。能量转换模块13还与所述储能电池组20相连，将所述储能电池组20中的电能转换为各种规格的电能输出，所述放电接口组15与能量转换模块13相连，输出能量转换模块13转换的电能给负载。

在本实施例中，控制系统11包括主控制模块110、信息采集模块111、人机交互模块112、放电控制模块113和充电控制模块114。主控制模块110与信息采集模块111相连，接受信息采集模块111采集到的各模块的工作状态信息，并依据所采集到的信息下达控制信号给信息采集模块111。信息采集模块111与充电控制模114、放电控制模块113和电池管理系统12相连，采集并传递相连模块之间的工作状态信息，并传达主控制模块110下达的控制指令。充电控制模块114与充电接口组14相连，控制充电接口组14将外部电能充入到储能电池组 20中，所述放电控制模块113与所述能量转换模块13相连，控制所述能量转换模块13的工作。人机交互模块112与信息采集模块111相连，人机交互模块112 传递内部工作状态信息及外部的操作命令。在本实施例中，为方便控制系统11 更好地工作，配备了主辅助电源115和休眠辅助电源116两个内部电源。主辅助电源115负责提供系统内部各模块工作时需要消耗的电能供给，休眠辅助电源 116负责提供便携储能电源休眠时系统内部分模块的部分功能的维持所消耗的电能。可以理解的是，主辅助电源115的功能亦可通过若干电压转换电路从储能电池组20中提取电能来实现。

电池管理系统12与储能电池组20和信息采集模块111相连，监控储能电池组20内各储能电池21的状态，对储能电池组20提供过放保护、过充保护、过流保护、短路保护、过温保护、低温保护和均衡保护等相关功能，以维持储能电池组20的正常工作，并将储能电池组20的状态信息通过信息采集模块111反馈给主控制模块110，提高便携储能电源的安全性和可靠性。

能量转换模块13包括若干逆变电路和直流电压转换电路，将储能电池组20 中存储的直流电转换为不同规格的交流电和直流电。在本实施例中，能量转换模块13包括互相独立的一个可以输出110V和220V交流电的逆变电路、一个可以输出12V直流电的第一直流电压转换电路、一个可以输出5V直流电的第二直流电压转换电路和一个可以输出LED灯照明所需要的规格的电能的LED照明电压转换电路。上述电路的输出端与放电接口组15内对应的放电接口相连，其电路内部的可控器件分别与放电控制模块133的对应控制信号输出端相连，且受其控制。

在使用过程中，使用者通过人机交互模块112下达命令，命令通过信息采集模块111传递给主控制模块110，主控制模块110根据电池管理系统12、充电控制模块114及放电控制模块113通过信息采集模块111反馈回来的信息，判断是否需要充电及放电给负载，并通过信息采集模块111传达控制信号。放电控制模块113则根据主控制模块110的控制信号控制充电接口打开和关闭，防止发生过充。放电控制模块113同样根据主控制模块110的控制信号决定是否对负载输送电能，但其还会根据放电接口的占用情况及负载的用电状态自行判断并驱动能量转换模块13中应该工作的电压转换电路工作，电压转换电路从储能电池组20 中提取电能并转换为相应的规格，并将转换完的电能通过放电接口组15中的放电接口输出给负载，避免过度放电。人机交互模块112将必要信息通过指示灯或者显示屏实时传递给使用者。

参照图2和图3，为本实用新型实施例的主机10的外部结构的示意图。在本实施例中，充电接口组14由安装在主机10上表面的一个AC充电接口140和一个PV充电接口141组成，AC充电接口140可以接入市电电网中，PV充电接口141可以连接光伏充电设备。放电接口组15同样安装在主机10机壳的上表面，分为交流放电接口组150和直流放电接口组151，交流接口组150由两个三脚插座组成，直流接口组151中的5V输出接口含有USB和TYPE-C两种规格。在本实施例中，主机10下表面结构与后文所述的储能电池21的下表面结构完全一致，详见后文相关描述。主机10的主机插座160连接于位于储能电池组20最上方的储能电池21的插头210，主机10的主机凹槽168内嵌入上述最上方的储能电池21的凸台216。在本实施例中，人机交互模块112包括安装在主机10上的液晶显示屏161两块、交流启动按钮162、直流启动按钮163和电量指示LED 组164，液晶显示屏161可以显示储能电源的详细状态信息，交流启动按钮162 和直流启动按钮163分别可以启动交流送电和直流送电的启动和停止，电量指示 LED组164可以粗略显示当前储能电源的剩余电量。为方便储能电源的安装和搬运，在本实施例中，主机10机壳左右两侧设有主机把手166，机壳上部设有提手167。主机10的左右两侧开有用于散热的散热孔165。

根据本实用新型的实施例的储能电池组20由若干储能电池21叠加而成，其单节储能电池21的外部结构参照图4～图6所示。储能电池21为扁结构，储能电池21的上表面设有第一插头或第一插座，储能电池21的下表面设有与上表面的第一插头或第一插座匹配的第二插座或第二插头，储能电池21的上表面设有第一纹路213，储能电池21的下表面设有与上表面的第一纹路213相匹配的第二纹路214。在本实施例中，储能电池21的上表面设置插头210，储能电池 21的下表面设置插座211，插座211设置在插头210在储能电池21下表面的投影位置上。在本实施例中，第一纹路213和第二纹路214均形似字母“M”，第一纹路213的“M”的文字部分凸起于表面，第二纹路214的“M”的文字部分凹陷于表面。第一纹路213还包括设于“M”的后方且平行于“M”下边沿的槽体，第二纹路214还包括设于“M”的后方且平行于“M”下边沿的脊。纹路中凸起部分和凹陷部分均通过斜率相同的斜面过渡。

当具有两块以上的上述储能电池21时，储能电池21两两之间可以自下而上堆叠，位于下方的储能电池21的插头210可以插入到位于上方储能电池21的插座211中，使储能电池21之间电性相连，共同形成一个容量更加大的储能电池。由于插头210在储能电池21下表面的投影正好是插座211的位置，多块上述储能电池21叠加后，各储能电池21的中心能保持在一条直线上，使多块储能电池 21的堆叠结构具有相当的稳定性。同时，上下相邻的储能电池21之间的第一纹路213和第二纹路214重合，第一纹路213的凸起处嵌入到第二纹路214的凹陷处内，第一纹路213的凹陷处嵌入第二纹路214的凸起处，彼此咬合，且由于纹路为“M”状，可以限制上下相邻的两块储能电池21之间的水平任一方向上的相对位移，无需再借助外部结构即可实现储能电池21的稳定堆叠，叠放和拆卸便捷。可以理解的是，第一纹路213和第二纹路214可以为任意具有相咬合的凹凸结构的任意形状，可以在此基础上为了美观或者结构强度做最合适的设计。

在本实施例中，为了进一步地提高储能电池21堆叠后的稳定性，储能电池 21的上表面的四个角落分别设有凸台216，凸台216在储能电池21下表面上的投影处设有凹槽217。两块储能21电池叠放时，下方电池的凸台216可以恰好嵌入到上方电池的凹槽217中，进一步地提升堆叠结构的稳定性。优选地，壳体的左右两侧设置有把手215，方便搬运。优选地，在本实施例中，壳体测表面设有若干上下走向的槽体218，可以分散受力，提升储能电池21的承重能力。应当理解的是，储能电池21上下表面插头和插座的配置方式可以交换，同理凸台和凹槽的配置方式也可以交换，即储能电池21上表面可以设置插座，下表面设置插头，储能电池21的上表面可以设置凹槽，下表面可以设置凸台，以上设置方式亦可以解决储能电池21的叠放问题，具有同样的有益效果。

参照图7，根据本实用新型实施例的便携储能电源的载具30包括架体31和安装于车架下方的四个滚轮32。储能电池组20放置在架体31上，在本实施例中，架体31一对相对的侧边设置有挡边310，挡边310上端面距架体31与储能电池组20的下表面的接触面的高度不小于储能电池21的上表面距下表面的高度。挡边310可以限制位于储能电池组20最下方的储能电池21相对载具30做水平方向上的运动，在本实施例中，挡边310分别从储能电池21的一侧把手215 为起点，沿着电池的前侧和后侧设置，左右两侧的把手215可以在挡边310的缺口中伸出。在本实施例中，设有挡边310的两侧还分别设有扶手311。四个滚轮轮32安装在架体31下方的四个角上，每个滚轮32上都安装有刹车片320，防止在便携储能电源在充电或者放电过程中移动。

根据本实用新型实施例的便携储能电源的整机外部结构参照图8。主机10 叠放在储能电池组20的最上方的储能电池21上，储能电池组20最下方的储能电池21放置在载具30上，储能电池组20由若干储能电池21自下而上叠放而成。便携储能电源的储能容量为储能电池组20中各储能电池21的储能容量的累加，通过增减储能电池组20中的储能电池21的叠放数量可以实现对便携储能电源储能容量的调整。

根据本实用新型实施例的便携储能电源可以通过增减储能电池组20内的储能电池21叠加数量灵活调整储能容量，储能电池21之间通过插头和插座连接，拆卸安装容易，搬运时可以拆散搬运，便于携带。若有多台主机10，还可以将储能电池组20分组充电，节约充电时间。主机10具有包含多种规格充电接口和放电接口的充电接口组14和放电接口组15，可以应对多种场合。电池管理模块 12可以保护储能电池组20的安全，提高便携储能电池的稳定性和可靠性。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种便携储能电源，其特征在于，包括：可移动的载具(30)及放置在所述载具(30)上的主机(10)和储能电池组(20)，所述储能电池组(20)包括若干储能电池(21)，所述储能电池(21)的上表面设有第一插头或第一插座，所述储能电池(21)的下表面设有第二插座或第二插头，若干所述储能电池(21)自下而上叠放，位于上层的所述储能电池(21)下表面的所述第二插座或所述第二插头与位于下层的所述储能电池(21)上表面所述第一插头或第一插座相连。

2.根据权利要求1所述的一种便携储能电源，其特征在于，所述主机(10)包括：控制系统(11)、电池管理系统(12)、能量转换模块(13)、充电接口组(14)和放电接口组(15)，

所述控制系统(11)分别和所述电池管理系统(12)和所述能量转换模块(13)相连，用于接收所述电池管理系统(12)和所述能量转换模块(13)的工作状态信息，并根据接收的信息控制所述电池管理系统(12)和所述能量转换模块(13)的运行，

所述电池管理系统(12)和所述储能电池组(20)相连，用于维持所述储能电池组(20)的正常运行，

所述充电接口组(14)与所述控制系统(11)和所述储能电池组(20)相连，用于接收所述控制系统(11)的控制信号，进而控制所述储能电池组(20)充电，

所述能量转换模块(13)还与所述储能电池组(20)相连，用于将所述储能电池组(20)中的电能转换为不同规格的电能输出，

所述放电接口组(15)与所述能量转换模块(13)相连，用于将所述能量转换模块(13)转换的电能输出给负载。

3.根据权利要求2所述的一种便携储能电源，其特征在于，所述充电接口组(14)包括至少两个不同规格的充电接口，所述放电接口组(15)包括至少两个不同规格的放电接口。

4.根据权利要求2所述的一种便携储能电源，其特征在于，所述控制系统(11)包括：

主控制模块(110)、信息采集模块(111)、充电控制模块(114)和放电控制模块(113)，

所述主控制模块(110)与所述信息采集模块(111)相连，用于接收信息采集模块(111)采集到的信息，并依据接收到的信息反馈控制信号给所述信息采集模块(111)，

所述信息采集模块(111)还分别与所述充电控制模块(114)、所述放电控制模块(113)和所述电池管理系统(12)相连，用于采集并传递相连模块之间的工作状态信息，

所述充电控制模块(114)与所述充电接口组(14)相连，用于控制充电接口组(14)将外部电能充入到所述储能电池组(20)中，

所述放电控制模块(113)与所述能量转换模块(13)相连，用于控制所述能量转换模块(13)的工作。

5.根据权利要求4所述的一种便携储能电源，其特征在于，所述控制系统(11)还包括人机交互模块(112)，所述人机交互模块(112)与所述信息采集模块(111)相连，所述人机交互模块(112)用于传递内部工作状态信息及外部的操作命令。

6.根据权利要求2所述的一种便携储能电源，其特征在于，所述主机(10)还包括主辅助电源(115)和休眠辅助电源(116)，所述主辅助电源(115)用于所述主机(10)工作状态时的供电，所述休眠辅助电源(116)用于所述主机(10)休眠状态时的供电。

7.根据权利要求2所述的便携储能电源，其特征在于，所述能量转换模块(13)包括互相独立的若干逆变电路和直流电压转换电路。

8.根据权利要求1所述的一种便携储能电源，其特征在于，所述主机(10)放置在所述储能电池组(20)最上放的储能电池(21)上，所述主机(10)的下表面结构与所述储能电池(21)相同。

9.根据权利要求1所述的一种便携储能电源，其特征在于，所述载具(30)包括架体(31)和安装于车架下方的至少三个滚轮(32)，所述储能电池组(20)的最下方的储能电池(21)放置在所述架体(31)上，所述架体(31)侧边设有可以限制所述储能电池(21)相对所述架体(31)水平方向上移动的挡边(310)，所述架体(31)的至少一侧设置有扶手(311)，所述滚轮(32)上安装有刹车片(320)。

10.根据权利要求1所述的一种便携储能电源，其特征在于，所述储能电池(21)的上表面设有第一纹路(213)，所述储能电池(21)的下表面设有与所述上表面的第一纹路(213)相匹配的第二纹路(214)，所述储能电池(21)的上表面的四个角分别设有第一凸台或第一凹槽，所述储能电池(21)的下表面四个角分别设有与所述储能电池(21)的上表面的第一凸台或第一凹槽相匹配的第二凹槽或第二凸台，所述储能电池(21)的侧面设置有若干延伸方向垂直于所述储能电池(21)的上下表面的槽体(218)。

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