CN211701541U - 一种电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及供电设备的技术领域，提出了一种电源装置，具体包括底座、顶盖和电池包组件，底座上设有超级电容板和功放板，顶盖可拆卸地安装于底座的上部，并与底座围设成容纳腔，底座上方设有安装板，电池包组件可拆卸地安装于安装板上，超级电容板、功放板以及电池包组件均位于容纳腔内。本实用新型的电源装置同时将电池包组件、超级电容板和功放板整合在一个箱体内部，使用时电池与电容之间形成互补，避免了电池或电容单一出现故障后，整机无法正常工作的情况，大大提高了电池的使用寿命，电源装置体积小、箱体内部结构紧凑，可单独对电池包组件进行拆卸、更换，可在其它部件都不动的情况下拆卸下顶盖，利于维护。

Description

一种电源装置

技术领域

本实用新型涉及供电设备的技术领域，更具体地说，是涉及一种电源装置。

背景技术

蓄电池作为化学储能的主要方式，在飞机、船舶、汽车、电脑、各种仪器、通信设备等中占据着非常重要的地位，但是蓄电池存在功率密度较低、能量转换效率不高、充电速度慢、循环使用寿命短等缺点。超级电容是一种新型的储能方式，具有电容量大、功率密度高、充电速度快、能量转换率高、循环使用寿命长等特点，已被应用于诸多领域，如电子产品的后备电源、不间断电源以及电动工具的电源等，但是超级电容也存在着充放电利用率低、成本高等缺点。因此，当蓄电池或超级电容作为单一后备电源使用时均存在着可靠性低的问题。现有技术中，将超级电容与蓄电池组合在一起的双电源供电系统已逐渐得到应用，然而，现有的双电源系统往往存在结构复杂、拆装繁琐、不易维护等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电源装置，旨在解决现有技术中，双电源系统结构复杂、拆装繁琐、不易维护的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电源装置，包括底座、顶盖和电池包组件，所述底座上设有超级电容板和功放板，所述顶盖可拆卸地安装于所述底座的上部，用于与所述底座围设成容纳腔，所述底座上方设有安装板，所述电池包组件可拆卸地安装于所述安装板上，所述超级电容板、所述功放板以及所述电池包组件均设于所述容纳腔内。

进一步地，所述电池包组件通过接插件安装于所述安装板上，所述接插件包括安装于所述电池包组件上的接插件夹具，设于所述接插件夹具上的第一接插件，以及设于所述安装板上用于与所述第一接插件配套对插的第二接插件。

进一步地，所述接插件夹具上设有用于对所述第一接插件进行限位的凸点，以及用于所述第一接插件与所述第二接插件对插时进行微调的折起部。

进一步地，所述安装板与所述底座锁紧固定，所述第二接插件设于所述安装板上靠近所述功放板的一侧。

进一步地，所述顶盖下方设有挡板，所述挡板通过双沉头铆钉固定于所述顶盖下方，所述挡板将所述超级电容板与所述电池包组件隔开。

进一步地，所述顶盖分别与所述安装板和所述底座锁紧固定。

进一步地，所述电池包组件包括蓄电池、电池包底座和电池包顶盖，所述电池包顶盖与所述电池包底座进行连接的位置分别对称设置两个凸出部，两所述凸出部用于手持拔插所述电池包组件。

进一步地，所述电池包底座上开设有沉头孔，所述接插件夹具通过沉头螺钉安装于所述电池包底座上。

进一步地，所述电源装置还包括保险丝，所述电池包顶盖上开设有用于放置所述保险丝的缺口。

进一步地，所述底座上设有用于壁挂安装的壁挂孔。

本实用新型提供的电源装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型的电源装置设置底座、顶盖和电池包组件，底座上设有超级电容板和功放板，顶盖可拆卸地安装于底座的上部，并与底座围设成容纳腔，底座上功放板的上方设有安装板，电池包组件可拆卸地安装于安装板上，超级电容板、功放板以及电池包组件均位于容纳腔内，电池包组件、顶盖均可单独拆卸。本实用新型的电源装置为同时将电池包组件、超级电容板和功放板整合在一起的复合电源设备，电源装置体积小、箱体内部结构紧凑，各部件连接方式简单，可单独对电池包组件进行更换，可在其它部件都不动的情况下拆卸下顶盖，有利于装置的维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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获得其他的附图，在附图中：

图1是本实用新型一实施例电源装置的结构拆解示意图；

图2是图1实施例的电池包组件装配示意图；

图3是图1实施例的接插件夹具结构示意图；

图4是图3所示接插件夹具与第一接插件的装配示意图；

图5是图1所示的顶盖与其它部件的装配示意图；

图6图1所示的电池包组件的结构拆解示意图；

图7是图6所示电池包组件中蓄电池与电池包底座的装配示意图；

图8是图6所示电池包组件中电池包底座的结构示意图；

图9是一实施例中保险丝装配示意图；

图10是一实施例装配后的正面示意图。

附图标记说明：

1、底座；11、超级电容板；12、功放板；13、第一安装孔；14、第六安装孔；15、壁挂孔；2、顶盖；21、双沉头铆钉孔；22、第三安装孔；23、第五安装孔；3、电池包组件；31、蓄电池；32、电池包底座；33、电池包顶盖；331、凸出部；3311、铆钉孔；3312、沉头孔；4、挡板；5、安装板；51、第二安装孔；52、第四安装孔；6、电池包容纳腔；71、接插件夹具；711、凸点；712、折起部；72、第一接插件；73、第二接插件；8、保险丝。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图的实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

下面参照附图说明本实用新型的优选实施方式：

如图1和图2所示，本实施例中，电源装置包括底座1、顶盖2和电池包组件3，底座1上设有超级电容板11和功放板12，顶盖2可拆卸地安装于底座1的上部，顶盖2与底座1围设成容纳腔，底座1上方设有安装板5，电池包组件3可拆卸地安装于安装板5上，超级电容板11、功放板12以及电池包组件3均设于容纳腔内。

本实施例的电源装置，将电池包组件3、超级电容板11和功放板12整合在一起，电源装置体积小、箱体内部结构紧凑，各部件连接方式简单，可单独对电池包组件3进行更换，利于维护。

上述实施例中，电池包组件3、超级电容板11分别与功放板12电性连接。如图1和图2所示，优选地，超级电容板11与功放板12分别固定设置于L型的底座1上，其中，功放板12设置于L型底座1的底部，超级电容板11设置于L型底座1的侧面，超级电容板11与功放板12相对垂直设置。安装板5位于底座1上的功放板12的上方，电池包组件3可拆卸地安装于安装板5上，电池包组件3与功放板12通过安装板5隔开，电池包组件3与超级电容板11相对平行设置。

优选地，顶盖2与L型底座1围合形成方形的容纳腔。

如图1和图2所示，本实施例中，电池包组件3通过接插件安装于安装板5上，接插件包括安装于电池包组件3底部上的接插件夹具71，设于接插件夹具71上的第一接插件72，以及设于安装板5上用于与第一接插件72配套对插的第二接插件73。

接插件一方面可以电性连通电池包组件3与功放板12，一方面可以实现可拆卸连接，通过手动进行插拔，从而实现电池包组件3的可拆卸。

优选地，电池包组件3作为独立部件可进行单独更换。

如图2所示，电池包组件3安装时，将电池包组件3推入电池包容纳腔6内，使得第一接插件72与第二接插件73对插，即可方便地完成电池包组件3的安装。

如图3和图4所示，优选地，接插件夹具71上设有用于对第一接插件72进行限位的凸点711，以及用于第一接插件72与第二接插件73对插时进行微调的折起部712。进行浮动微调的折起部712为将钣金折起一部分所形成，凸点711和折起部712的设置既保证了第一接插件72与第二接插件73的固定限位，同时在第一接插件72与第二接插件73进行对插时，可以进行浮动微调，以减少装配、加工误差导致第一接插件72与第二接插件73对插不上的可能性。

安装板5作为连接第一接插件72与第二接插件73的连接件，与底座1锁紧固定，第二接插件73设于安装板5上靠近功放板12的一侧。

如图1所示，优选地，底座1上开设有第一安装孔13，安装板5上开设有用于与第一安装孔13配合安装的第二安装孔51，安装板5与底座1可通过锁紧螺母螺栓进行配合连接，当然，也可以通过其它连接方式进行锁紧连接，此处不作唯一限制。

如图5所示，本实施例中，顶盖2下方设有挡板4，优选地，顶盖2上开设有用于固定连接挡板4的双沉头铆钉孔21，挡板4与顶盖2为两块钣金通过双沉头拉铆钉的方式连接而成，挡板4通过双沉头铆钉固定于顶盖2下方，电池包组件3与超级电容板11通过挡板4隔开，电池包组件3安装于电池包容纳腔6内。挡板4的设置可以增强顶盖2的强度，将电池包组件3和超级电容板11隔开一方面可减少电池包组件3与超级电容板11之间的相互干扰，另一方面可使电源装置内部结构更紧凑。

顶盖2与挡板4通过双沉头拉铆钉的方式连接，一方面可保证顶盖2的强度，另一方面双沉头铆钉可以保证顶盖2整体的美观，此外，对于这款内部元器件密集的高密度产品来讲，双沉头拉铆钉连接方式可以避免铆钉触碰元器件器件的风险。当然，挡板4与顶盖2也可以通过其它方式连接而成，也可以作一体式设计，此处不作唯一限定。

如图5所示，顶盖2分别与安装板5和底座1锁紧固定连接。优选地，顶盖2上开设有用于与安装板5固定安装的第三安装孔22，安装板5上对应的位置开设有用于与顶盖2配合安装的第四安装孔52；顶盖2上还开设有用于与底座1固定安装的第五安装孔23，同样，底座1上对应位置开设有用于与顶盖2配合安装的第六安装孔14，顶盖2与安装板5、顶盖2与底座1之间可通过锁紧螺母螺栓进行配合连接，当然，也可以通过其它连接方式，如沉头螺钉的方式进行锁紧连接，此处不作唯一限制。

如图5所示，顶盖2与挡板4固定连接为一体，可作为一个整体单独拆卸，可以实现在电池包组件3、超级电容板11、功放板12、底座1等其它部件都不动的情况下，将顶盖2拆卸下来，以此，方便对内部单板进行测试、调试等操作。

如图6和图7所示，本实施例中，上述电池包组件3包括蓄电池31、电池包底座32和电池包顶盖33，蓄电池31安装于电池包底座32内，电池包顶盖33封盖电池包底座32，接插件夹具71与电池包底座32连接。

如图7所示，可选地，电池包组件3包括至少两节蓄电池31，在安装时，两节蓄电池31按照“面对面，相对倒立”的方向放入电池包底座32内，以此避免正负极柱触碰短接的风险，同时在两节蓄电池31间存在间隙，可利用蓄电池31间的间隙走线下来，接插件夹具71安装于电池包底座32的出线端，在电池包底座32上临近接插件夹具71的位置，设置用于引出线的缺口，引出的线连接到第一接插件72上。当然，根据电源装置的实际使用需求，也可以设置其它数量的蓄电池31，采用其它方式的电池放置方式，此处仅以两节蓄电池31举例说明，并不作唯一限定。

如图8所示，电池包底座32和接插件夹具71上分别设有用于配合固定安装的安装孔，优选地，开设的孔为沉头安装孔，电池包底座32与接插件夹具71采用沉头螺钉的方式连接。可选地，在设计时，电池包底座32与接插件夹具71采用“松不脱”方式连接，即“电池包底座32板厚偏薄，用于配合安装的孔开大，导致沉头螺钉锁紧后，另一个钣金会轻微松动，但是不会掉，且沉头螺钉沉平”的情况，简称“松不脱”，通过此种连接方式来与上述接插件夹具71的浮动微调设计实现双重补偿，保证第一接插件72与第二接插件73能够顺利对插。

如图5和图6所示，本实施例中，电池包顶盖33上对称设置两个凸出部331，电池包底座32上与电池包顶盖33的两个凸出部331对应的位置，也设置两个凸出部331，当电池包顶盖33封盖电池包底座32时，电池包顶盖33和电池包底座32的凸出部331重合，形似在电池包组件3两边的两个“耳朵”，两个凸出部331可用于手持拔插电池包组件3以进行电池包组件3的更换，即起到了拉手的作用。

在电池包顶盖33的两个凸出部331上和电池包底座32的两个凸出部331上分别开设铆钉孔3311，电池包顶盖33与电池包底座32之间采用“铆螺钉、寄螺母”的方式固定连接。

当电池包组件3装入电池包容纳腔6内后，一方面电池包组件3通过接插件7与安装板5连接，为了稳固电池包组件3，需要将电池包组件3与顶盖2再锁紧固定。因此相应地，在顶盖2的对应位置设置突出部位，用于与电池包组件3的凸出部331配合安装，顶盖2的突出部位上开设有用于配套安装的安装孔，优选地，电池包组件3两个凸出部331上开设沉头孔3312，与顶盖2采用“沉头螺钉锁紧”的方式固定连接。通过在凸出部331上开设不同形式的安装孔，从而区分电池包组件3与顶盖2的连接和电池包顶盖33与电池包底座32之间的连接，防止在更换电池包组件3时，误拆了电池包顶盖33，起到了防呆的作用。

如图9所示，本实施例中，电源装置还包括保险丝8，电池包顶盖33上开设有用于放置保险丝8的矩形缺口，可选地，保险丝8可采用汽车保险丝，将其放置于电池包顶盖33的左下角，通过在电池包顶盖33上开矩形缺口，可实现“无需拆钣金，便可正面更换保险丝8”或者“更换电池包组件3时，不会碰触到保险丝8”的相互不影响的操作。

如图10所示，底座1上设有用于壁挂安装的壁挂孔15，电池包顶盖33上的两个凸出部331在设计时避开了底座1上的壁挂孔15，防止对电源装置壁挂安装时造成阻挡。

以下举例说明本实用新型的电源装置的工作原理：

当上述电源装置应用于UPS设备时，功放板12上设计控制器、电池充放电电路和电容充放电电路，控制器分别与电池充放电电路和电容充放电电路连接；电池充放电电路分别与UPS设备内的直流母线和蓄电池31连接；电容充放电电路分别与直流母线和超级电容板11连接；控制器用于当市电正常时，控制电池充放电电路和/或电容充放电电路，相应从直流母线上获取电能为蓄电池31和/或超级电容板11充电；当市电中断时，控制电容充放电电路从超级电容板11中获取电能供给直流母线；当超级电容板11的电压降低至预设电容放电电压阈值以下且市电仍中断时，转由控制电池充放电电路从蓄电池31中获取电能供给直流母线，直至蓄电池31的电压降低至预设电池放电电压阈值以下。

由于超级电容的循环寿命远高于蓄电池的循环寿命，所以在市电中断时优先使用超级电容板11为直流母线供电，待超级电容板11没电时再由蓄电池31为直流母线供电，所以在一定程度上降低了蓄电池31的使用率，延长了蓄电池31的使用寿命；而且，当超级电容板11和蓄电池31中其中一个后备电源出现故障时，另一个后备电源还可为系统提供一定的后备时间保存重要数据，以防止重要数据丢失，从而提高了后备电源整体的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源装置，其特征在于，包括底座、顶盖和电池包组件，所述底座上设有超级电容板和功放板，所述顶盖可拆卸地安装于所述底座的上部，用于与所述底座围设成容纳腔，所述底座上方设有安装板，所述电池包组件可拆卸地安装于所述安装板上，所述超级电容板、所述功放板以及所述电池包组件均设于所述容纳腔内。

2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电池包组件通过接插件安装于所述安装板上，所述接插件包括安装于所述电池包组件上的接插件夹具，设于所述接插件夹具上的第一接插件，以及设于所述安装板上用于与所述第一接插件配套对插的第二接插件。

3.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述接插件夹具上设有用于对所述第一接插件进行限位的凸点，以及用于所述第一接插件与所述第二接插件对插时进行微调的折起部。

4.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述安装板与所述底座锁紧固定，所述第二接插件设于所述安装板上靠近所述功放板的一侧。

5.如权利要求2所述的电源装置，其特征在于，所述顶盖下方设有挡板，所述挡板通过双沉头铆钉固定于所述顶盖下方，所述挡板将所述超级电容板与所述电池包组件隔开。

6.如权利要求5所述的电源装置，其特征在于，所述顶盖分别与所述安装板和所述底座锁紧固定。

7.如权利要求2至6任一项所述的电源装置，其特征在于，所述电池包组件包括蓄电池、电池包底座和电池包顶盖，所述电池包顶盖与所述电池包底座进行连接的位置分别对称设置两个凸出部，两所述凸出部用于手持拔插所述电池包组件。

8.如权利要求7所述的电源装置，其特征在于，所述电池包底座上开设有沉头孔，所述接插件夹具通过沉头螺钉安装于所述电池包底座上。

9.如权利要求8所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括保险丝，所述电池包顶盖上开设有用于放置所述保险丝的缺口。

10.如权利要求9所述的电源装置，其特征在于，所述底座上设有用于壁挂安装的壁挂孔。

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