CN214506572U - 一种便携式电力储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式电力储能装置，包括锂电池模组、与锂电池模组连接的控制及通讯模块、与锂电池模组连接的输入模块以及与锂电池模组连接的输出模块。本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种便于监控观察实施电量、输出稳定、安全、环保的便携式电力储能装置。

Description

一种便携式电力储能装置

技术领域

本实用新型涉及便携式电力储能领域，尤其是一种便携式电力储能装置。

背景技术

随着社会的发展和进步，各种电子设备成为人们不可或缺的随身装备。众所周知，电子设备的正常运行需要依附于充足的电力，在出现电力不足时，如若不能及时找到充电供应装置，则会出现自动关机情况，在当下对人们的日常生活造成很大的影响，尤其是户外活动时。便携式电力储能装置可在紧急情况下，为需要电源的电子设备提供电力支持。然而现有的便携式电力储能装置存在以下不足：①安全性较低，易发生热失控，起火；②充电途径较单一，不能支持多种充电；③220V输出非纯正弦波，不能满足电力系统波形需求；④无法实时查看电源状态，满足不了物联网需求。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种便于监控观察实施电量、输出稳定、安全、环保的便携式电力储能装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种便携式电力储能装置，包括锂电池模组、与锂电池模组连接的控制及通讯模块、与锂电池模组连接的输入模块以及与锂电池模组连接的输出模块。

进一步地，所述控制及通讯模块包括用于对锂电池模组中电池的参数信息进行实时监控并对异常进行预警的电池管理；

通信模块，与电池管理连接，用于将监控下的电池实时参数信息进行上传；

用户手机，与通信模块无线通信连接且用户手机上安装有软件APP；所述软件APP可随时查阅通信模块上传的电池实时参数信息、控制装置电源的开关和充电的启动及关闭；

均衡模块，分别与锂电池模组和电池管理连接，用于电池的自我调节和平衡；

报警电路，与电池管理连接，用于对电池管理甄别出的异常进行报警反馈。

进一步地，所述参数信息包括电池电压、电流、温度以及电量。

进一步地，所述输入模块可兼容市电、风能、太阳能、柴油发电、水力发电、光伏发电以及车载充电。

进一步地，所述输出模块包括高压输出和低压输出。

进一步地，所述高压输出与锂电池模组之间加设有纯正弦波逆变器。

进一步地，所述高压输出可为外接设备提供220V，50HZ纯正弦波。

进一步地，所述低压输出可为外接设备提供5V或12V电压。

进一步地，所述低压输出的5V电压可通过USB-A、USB-C或Type-C接口与外接设备连接。

进一步地，所述低压输出的12V电压可用过12V车充接口对外输出。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

(1)本实用新型采用环保安全型的磷酸铁锂电池模组，其充电回路兼容：市电、风能、太阳能、柴油机发电、水力发电、光伏发电及车载充电，充电途径多样化，受约束性减小，使用起来更方便。

(2)本实用新型控制及通讯模块可实时监控每节电池的电压、电流、温度以及电量等参数，当各个参数到达预设的预警阈值时，通过用户手机显示异常以及通过报警电路进行相关预警，提示使用者做相关的操作，如停止充电，停止放电，进行补电等，从而提高整个装置的安全性，降低故障率。

(3)本实用新型通过用户手机的软件APP即可实时查看储能装置的状态，方便快捷，实用性强。

(4)本实用新型通过在高压输出与锂电池模组之间加设有纯正弦波逆变器，实现220V纯正弦波的输出，满足所有该电压及功率下供电设备的供电需求。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型的全桥准谐振DC/DC变换器原理图。

附图中标号为：锂电池模组100、控制及通讯模块200、电池管理210、通讯模块220、用户手机230、均衡模块240、报警电路250、输入模块300、输出模块400、纯正弦波逆变器410。

具体实施方式

(实施例1)

见图1和图2，本实用新型包括锂电池模组100、与锂电池模组100连接的控制及通讯模块200、与锂电池模组100连接的输入模块300以及与锂电池模组100连接的输出模块400。

本实施例中更具体地，所述控制及通讯模块200包括用于对锂电池模组100中电池的参数信息进行实时监控并对异常进行预警的电池管理210；具体地电池管理210可以监控每节电池的状态，包含电压、电流、温度以及电量，当各个参数到达预设的预警阈值时，通过用户手机230显示异常以及通过报警电路250进行相关预警，提示使用者做相关的操作，如停止充电，停止放电，进行补电等。

通信模块220，与电池管理210连接，用于将监控下的电池实时参数信息进行上传；

用户手机230，与通信模块220无线通信连接，用于接收通信模块220 上传的电池实时参数信息，并通过安装于用户手机230上的软件APP随时查看装置的相关参数信息，也可通过软件APP随时控制装置电源的开闭、充电的启动和关闭以及查看装置端异常；

均衡模块240，分别与锂电池模组100和电池管理210连接，用于电池的自我调节和平衡，具体原理为锂电池组内有多节电池，因制造水平及工艺的制约，每节电池很难做到出厂的电压、内阻、剩余电量保持在同一水平，当电池组在经过多轮次的充放电后，组内的电池便会在电压及剩余电量上逐渐拉开差距，造成的后果就是组内电池压差变大，最终后果是整组电池的可用电量逐渐变小。均衡的方法就是：监控每节电池的电压，设定一个压差阈值，当某节电池达到这个阈值时，均衡模块上的电路就会启动一个电量的补偿，将这节电池的电压/电量水平调整到整组电池的电压/电量水平。

报警电路250，与电池管理210连接，用于对电池管理210甄别出的异常进行报警反馈。

本实施例中更具体地，所述参数信息包括电池电压、电流以及温度。

本实施例中更具体地，所述输入模块300可兼容市电、风能、太阳能、柴油发电、水力发电、光伏发电以及车载充电。

本实施例中更具体地，所述输出模块400包括高压输出和低压输出。

本实施例中更具体地，所述高压输出与锂电池模组100之间加设有纯正弦波逆变器410，具体方案为DC-DC-AC两级功率变换结构，前级为隔离 DC-DC升压电路，采用了EGT003前级全桥准谐振升压的驱动模块，DC-DC 升压变换结构，将蓄电池直流24V或48V转换到310V～400V高压直流母线电压；后级为DC-AC全桥变换器，采用了EGS005电流模式的SPWM 驱动模块，将高压直流母线电压转换到220VAC的纯正弦波电压，能实现空载波形失真率小于1.5％、满载波形失真率小于3％和高精度输出电压的特性，能满足逆变器行业的波形要求。

见图2，为全桥准谐振DC/DC变换器原理图，直流24V蓄电池电压通过Cin滤波电容连接到全桥MOS管Q1和Q3的D端，Cin滤波电容采用了多个MLCC低ESR的电容并联，Q1、Q2和Q3、Q4，驱动信号为频率 70KHz、占空比为50％、上下管死区为500nS的PWM互补信号，谐振电路器件由Lr，Cr组成串联谐振，调试时调整PWM频率使其对应到Lr，Cr谐振点上，目的使其Q1和Q2能实现ZCS开启和关断，输出桥式整流由 D1、D2、D3、D4组成，经Cout大电容滤波后得到较平滑的高压直流电压。直流24V升压到360V左右的高压，主要由变压器的匝比来完成，合理设计变压器的匝比，使变换器工作在开环模式，来实现控制逻辑最简化。

本实施例中更具体地，所述高压输出可为外接设备提供220V，50HZ纯正弦波，满足该电压及功率下供电设备的供电需求。

本实施例中更具体地，所述低压输出可为外接设备提供5V或12V电压。

本实施例中更具体地，所述低压输出的5V电压可通过USB-A、USB-C 或Type-C接口与外接设备连接。

本实施例中更具体地，所述低压输出的12V电压可用过12V车充接口对外输出。

本实用新型的工作原理为：工作时锂电池模组100可通过输出模块400 为外接设备提供电源，锂电池模组100同样也可通过多途径的输入模块300 实现自身的电力储备；锂电池模组100在自身储电和对外供电的过程中均受到来自电池管理210的监控，并将实时参数信息通过通信模块220上传至用户手机230，在出现电池状态异常时一方面通过报警电路250直接拉响警报，另一方便也可在用户手机230查阅到异常信息。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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)

1.一种便携式电力储能装置，其特征在于：包括锂电池模组(100)、与锂电池模组(100)连接的控制及通讯模块(200)、与锂电池模组(100)连接的输入模块(300)以及与锂电池模组(100)连接的输出模块(400)。

2.根据权利要求1所述的一种便携式电力储能装置，其特征在于：所述控制及通讯模块(200)包括用于对锂电池模组(100)中电池的参数信息进行实时监控并对异常进行预警的电池管理(210)；

通信模块(220)，与电池管理(210)连接，用于将监控下的电池实时参数信息进行上传；

用户手机(230)，与通信模块(220)无线通信连接且用户手机(230)上安装有软件APP；所述软件APP可随时查阅通信模块(220)上传的电池实时参数信息、控制装置电源的开关和充电的启动及关闭；

均衡模块(240)，分别与锂电池模组(100)和电池管理(210)连接，用于电池的自我调节和平衡；

报警电路(250)，与电池管理(210)连接，用于对电池管理(210)甄别出的异常进行报警反馈。

3.根据权利要求2所述的一种便携式电力储能装置，其特征在于：所述参数信息包括电池电压、电流、温度以及电量。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种便携式电力储能装置，其特征在于：所述输入模块(300)可兼容市电、风能、太阳能、柴油发电、水力发电、光伏发电以及车载充电。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种便携式电力储能装置，其特征在于：所述输出模块(400)包括高压输出和低压输出。

6.根据权利要求5所述的一种便携式电力储能装置，其特征在于：所述高压输出与锂电池模组(100)之间加设有纯正弦波逆变器(410)。

7.根据权利要求6所述的一种便携式电力储能装置，其特征在于：所述高压输出可为外接设备提供220V，50HZ纯正弦波。

8.根据权利要求5所述的一种便携式电力储能装置，其特征在于：所述低压输出可为外接设备提供5V或12V电压。

9.根据权利要求8所述的一种便携式电力储能装置，其特征在于：所述低压输出的5V电压可通过USB-A、USB-C或Type-C接口与外接设备连接。

10.根据权利要求8所述的一种便携式电力储能装置，其特征在于：所述低压输出的12V电压可用过12V车充接口对外输出。

Images