一种智能保护便携应急储能系统的制作方法

本发明涉及储能充电技术领域，具体涉及一种智能保护便携应急储能系统。

背景技术：

随着石油等不可再生资源的枯竭，世界各国加快推动电动汽车取代现有柴汽油汽车，随之而来的问题便是电力资源的进一步紧缺。

未来分布式储能应用，便携储能应用将广泛普及。现有的储能系统基本都是由储能单元组成，在对储能系统充电或使用过程中，不能对储能单元进行保护，经常会造成电池损坏或起火燃烧，甚至爆炸，在充电或使用过程中，需要有人不定时看管，不仅安全性低，存在安全隐患，而且比较浪费用户的时间。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种智能保护便携应急储能系统，能够提高储能系统的安全性，节省用户时间。

本发明提供了一种智能保护便携应急储能系统，包括：控制模块、电池组模块、充电模块、电压检测模块、逆变器开关、逆变器模块和功率增强模块；

所述控制模块与所述充电模块、所述电压检测模块、所述逆变器开关、所述逆变器模块、所述输出保护模块和所述功率增强模块均连接；

所述充电模块、所述电池组模块、所述逆变器模块和所述功率增强模块依次连接；

所述电压检测模块与所述电池组模块连接；

所述控制模块、所述电池组模块、所述充电模块、所述电压检测模块、所述逆变器开关、所述逆变器模块和所述功率增强模块集成在同一个可携带的壳体内；

所述电压检测模块用于检测所述电池组模块两端的电压，并将检测的电压发送到所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述电池组模块两端的电压控制所述充电模块对所述电池组模块进行充电；所述控制模块还用于根据所述电池组模块两端的电压控制所述逆变器模块的工作状态；

所述控制模块用于根据用户操作所述逆变器开关的打开指令，控制所述逆变器模块将所述电池组模块输出的直流电转换为交流电；

所述功率增强模块用于在所述控制模块的控制下，使所述逆变器模块输出的交流电增强到预设值；

所述功率增强模块的输出端与用电器连接，用于向所述用电器输入功率增强后的交流电。

可选的，还包括：bms保护模块；

所述bms保护模块与所述充电模块、所述电池组模块和所述控制模块均连接；

所述bms保护模块用于在所述控制模块的控制下，对所述电池组模块的充放电过程进行保护。

可选的，所述bms保护模块连接有用电器接口；

所述bms保护模块在所述控制模块的控制下，通过所述用电器接口向直流用电器输入直流电。

可选的，还包括：温度检测模块和散热模块；

所述温度检测模块的温度探头与所述电池组模块接触连接；

所述温度检测模块和所述散热模块均与所述控制模块连接；

所述温度检测模块用于检测所述电池组模块的温度，并将检测的温度发送至所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述温度，控制所述散热模块的工作状态；当所述控制模块判断所述电池组模块的所述温度大于预设阈值时，控制所述散热模块工作，对所述电池组模块进行散热降温；当所述控制模块判断所述电池组模块的所述温度不大于预设阈值时，控制所述散热模块停止工作。

可选的，还包括：形变检测模块；

所述形变检测模块与所述电池组模块和所述控制模块均连接；

所述形变检测模块用于检测所述电池组模块的形变信息，并将所述形变信息发送至所述控制模块；

所述控制模块用于根据所述形变信息控制所述系统的工作状态。

可选的，还包括：报警模块；

所述报警模块与所述控制模块连接；

所述报警模块用于根据所述控制模块发送的报警指令，发出报警信号。

可选的，还包括：输出保护模块；

所述输出保护模块与所述控制模块和所述功率增强模块均连接；

所述输出保护模块用于在所述控制模块的控制下，对所述功率增强模块的输出端进行保护。

可选的，还包括：显示模块；

所述显示模块与所述控制模块连接；

所述显示模块用于显示所述控制模块发送的所述电池组模块两端的电压。

可选的，所述控制模块采用微控制器。

可选的，所述电池组模块由多个锂电池串并联组成。

本发明通过采用控制模块控制充电模块、逆变器模块和功率增强模块，能够对电池组模块的充放电过程实现智能控制，进而保护电池组模块，提高储能系统的安全性，节省用户看管时间；同时，由于所述控制模块、所述电池组模块、所述充电模块、所述电压检测模块、所述逆变器开关、所述逆变器模块和所述功率增强模块集成在同一个可携带的壳体内，这样，能够方便用户携带该储能系统对用电器进行实时充电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明提供的一种智能保护便携应急储能系统的示意图；

图2为本发明提供的一种控制模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本发明提供了一种智能保护便携应急储能系统。下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

请参考图1，图1为本发明具体实施例提供的一种智能保护便携应急储能系统的示意图，本实施例提供的智能保护便携应急储能系统，包括：控制模块、电池组模块、充电模块、电压检测模块、逆变器开关、逆变器模块和功率增强模块；所述控制模块与所述充电模块、所述电压检测模块、所述逆变器开关、所述逆变器模块、所述输出保护模块和所述功率增强模块均连接；所述充电模块、所述电池组模块、所述逆变器模块和所述功率增强模块依次连接；所述电压检测模块与所述电池组模块连接；所述控制模块、所述电池组模块、所述充电模块、所述电压检测模块、所述逆变器开关、所述逆变器模块和所述功率增强模块集成在同一个可携带的壳体内；所述电压检测模块用于检测所述电池组模块两端的电压，并将检测的电压发送到所述控制模块；所述控制模块用于根据所述电池组模块两端的电压控制所述充电模块对所述电池组模块进行充电；所述控制模块还用于根据所述电池组模块两端的电压控制所述逆变器模块的工作状态；所述控制模块用于根据用户操作所述逆变器开关的打开指令，控制所述逆变器模块将所述电池组模块输出的直流电转换为交流电；所述功率增强模块用于在所述控制模块的控制下，使所述逆变器模块输出的交流电增强到预设值；所述功率增强模块的输出端与用电器连接，用于向所述用电器输入功率增强后的交流电。

其中，电压检测模块可以采用电压检测器。功率增强模块采用峰值功率输出增强器。

其中，充电模块是可以兼容多串锂电池智能充电管理芯片：优选uct3687芯片可实现锂电池的充电，具有小电流涓流充电，大电流恒流充电，恒压充电，温度保护，过流，过充保护等功能。模拟锂电池安全充电的过程，提高电池使用寿命与产品的安全性。

本发明通过采用控制模块控制充电模块、逆变器模块和功率增强模块，能够对电池组模块的充放电过程实现智能控制，进而保护电池组模块，提高储能系统的安全性，节省用户看管时间；同时，由于所述控制模块、所述电池组模块、所述充电模块、所述电压检测模块、所述逆变器开关、所述逆变器模块和所述功率增强模块集成在同一个可携带的壳体内，这样，能够方便用户携带该储能系统对用电器进行实时充电。

在本发明中，电压检测模块可以检测电池组模块两端的电压，并将检测的电压发送到所述控制模块，所述控制模块可以根据电池组模块两端的电压控制所述充电模块对电池组模块进行充电，还可以根据电池组模块两端的电压控制逆变器模块，进而控制电池组模块是否向用电器供电，当电压小于预设电压值时，则控制逆变器模块停止工作，不向用电器供电，同时，控制所述充电模块向电池组模块充电；当电池组模块两端的电压到达预设的最大值时，则控制所述充电模块停止对电池组模块进行充电。

在本发明中，用户可以操作逆变器开关，进而控制逆变器模块的工作状态。当控制模块接收到用户发送的打开指令时，则控制逆变器模块开始工作；当控制模块接收到用户发送的关闭指令时，则控制逆变器模块停止工作。

在本发明中，功率增强模块可以在控制模块的控制下，使逆变器模块输出的交流电增强到预设值。控制模块中预先设置有相应的增强电压值，用户可以利用按钮选择需要增强到的电压值，当控制模块接收到用户的电压增强指令时，可以根据该指令，控制功率增强模块将交流电的电压增强到相应的值，使增强后的电压值符合用电器的工作要求。

在本发明中，所述充电模块支持太阳能充电、市电充电等。其中，电池组模块具备支持太阳能板充电的技术，支持mppt太阳能充电技术，以支持适配器电源充电或车载点烟器充电。

电池组模块兼容ac电源适配器与12-24v/5a太阳能板充电，带mppt功能的智能充电管理。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述系统，还包括：bms保护模块；所述bms保护模块与所述充电模块、所述电池组模块和所述控制模块均连接；所述bms保护模块用于在所述控制模块的控制下，对所述电池组模块的充放电过程进行保护。

其中，bms(batterymanagementsystem)为电池管理系统。

通过设置bms保护模块，可以对电池组模块的充放电过程进行二次保护，包括短路、过充、过放等保护。当控制模块对逆变器模块、充电模块的控制发生故障时，可以利用bms保护模块对电池组模块进行二次保护，使储能系统的充放电更安全。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述bms保护模块连接有用电器接口；所述bms保护模块在所述控制模块的控制下，通过所述用电器接口向直流用电器输入直流电。

其中，用电器接口可以包括usb接口、dc接口、照明灯接口等。

电池组模块可以通过bms保护模块连接直流用电器，bms保护模块中设置有降压电路和升压电路，可以对电池组模块的电压进行降压或升压，再将降压或升压后的电压输出到相应的直流用电器，这样，可以使该系统既能提供交流电，又能提供直流电，不仅能够为交流用电器供电，还能为直流用电器供电。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述系统，还可以包括：温度检测模块和散热模块；所述温度检测模块的温度探头与所述电池组模块接触连接；所述散热模块设置在所述电池组模块旁边；所述温度检测模块和所述散热模块均与所述控制模块连接；所述温度检测模块用于检测所述电池组模块的温度，并将检测的温度发送至所述控制模块；所述控制模块用于根据所述温度，控制所述散热模块的工作状态；当所述控制模块判断所述电池组模块的所述温度大于预设阈值时，控制所述散热模块工作，对所述电池组模块进行散热降温；当所述控制模块判断所述电池组模块的所述温度不大于预设阈值时，控制所述散热模块停止工作。

其中，温度检测模块可以采用温度传感器。散热模块可以采用电风扇。

在本发明中，温度检测模块的温度探头与电池组模块接触连接，用于检测电池组模块的温度，并将温度发送到控制模块，控制模块可以判断该温度是否大于预设阈值，若大于预设阈值，则控制散热模块开始工作，对电池组模块进行降温；若不大于预设阈值，则控制散热模块停止工作。

在本发明中，温度检测模块的温度探头还可以与控制模块接触连接，散热模块也可以设置在控制模块旁边，温度检测模块可以检测控制模块的温度，并将控制模块的温度发送到该控制模块，控制模块可以根据该温度判断控制模块的温度是否超过预设温度值，若超过，则控制散热模块开始工作，为控制模块散热；若没有超过，则控制散热模块停止工作。

在本发明中，可以设置多个散热模块和多个温度检测检测模块，可以对系统中的多个工作模块进行温度检测和降温，这都在本发明的保护范围内。

通过对电池组模块进行温度检测和降温，能够实现对电池组模块温度的智能控制，进而提高电池组模块的工作时长。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述系统，还可以包括：形变检测模块；所述形变检测模块与所述电池组模块和所述控制模块均连接；所述形变检测模块用于检测所述电池组模块的形变信息，并将所述形变信息发送至所述控制模块；所述控制模块用于根据所述形变信息控制所述系统的工作状态。

在本发明中，形变检测模块可以采用形变传感器，可以包括至少两个形变传感器，形变传感器阵列分布于电池组模块的电芯表面。

在本发明中，形变检测模块可以检测电池组模块的形变信息，其中，形变信息，包括电池组模块中电池的形变量。控制模块可以根据该形变信息控制系统的工作状态。当控制模块根据形变信息判断电池的形变量超过预设形变量时，则控制充电模块、逆变器模块等不工作，可以避免电池组模块发生故障。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述系统，还可以包括：报警模块；所述报警模块与所述控制模块连接；所述报警模块用于根据所述控制模块发送的报警指令，发出报警信号。

当控制模块检测到电池组模块的形变量超过预设形变量时，则向报警模块发送报警指令，报警模块根据报警指令发出报警信号。当控制模块检测到电池组模块的温度超过预设值，则向报警模块发送报警指令，报警模块根据报警指令发出报警信号。

其中，报警模块可以采用蜂鸣器、指示灯等。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述系统，还可以包括：输出保护模块；所述输出保护模块与所述控制模块和所述功率增强模块均连接；所述输出保护模块用于在所述控制模块的控制下，对所述功率增强模块的输出端进行保护。

其中，输出保护模块是指输出保护电路，现有技术中的短路输出保护电路、过放输出保护电路、温度保护电路、过功率保护电路等，都可以作为输出保护模块，实现本发明。

控制模块可以控制输出保护模块的工作状态，输出保护模块可以对功率增强模块的输出端进行保护，包括短路保护、过功率保护、温度保护等。从而对系统最后的输出端口进行最后一层保护，使系统的安全性更高。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述系统，还可以包括：显示模块；所述显示模块与所述控制模块连接；所述显示模块用于显示所述控制模块发送的所述电池组模块两端的电压。

其中，显示模块可以采用显示屏。

在本发明中，显示模块可以显示电池组模块两端的电压，使用户可以在显示模块上直接地看到电池组的电量，及时对电池组模块进行充电。

在本发明中，显示模块还可以显示电池组模块的温度、电池组模块的形变信息等，这都在本发明的保护范围内。

在本发明中，所述控制模块可以采用微控制器。通过采用微控制器，能够使该系统的体积更小，更便于携带。

其中，所述电池组模块可以由多个锂电池串并联组成。

例如，由多个动力型锂电池串并联组成，如通过三串技术获得11.1v的电池组电压，通过并联的方式以获得更高的容量。锂电池优先能量密度更高的3.7v动力型锂离子电池，放电倍率可达3c或更高，如10ah/3.7v，则通用三个串联的方式获得10ah/11.1v。为了获得更大的容量，则可以通过并联的方式获得，如3并3串的方式，以获得30ah/11.1v,333wh的电池容量。

其中，微控制器可以采用bm3451型号的mcu。该芯片可实现编程，并且可以重新烧录。

其中，微控制器优选的可以使用台湾合泰(holtek)ht45f4ma，具有多功能，低功耗，运算速度快的优势。高精度电量显示，电池电压检测，充电放电软件保护，ac输出智能检测，软件温度保护。具体的，控制模块控制电路的原理图如图2所示。

以上，为本发明提供的一种智能保护便携应急储能系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。