一种锂离子电容器动力电源装置的制作方法

本实用新型涉及一种动力电源装置，具体为采用锂离子电容器模组为动力单元的动力电源装置。

背景技术：

自动导引运输车(AGV，Automated Guided Vehicles)是指能够沿自动导引装置行驶，具有运输功能的移动机器人。AGV运输速度快，自动化程度高，安全可靠，性价比好，因此在流通物流和3C电子制造等领域扮演着越来越重要的角色。动力单元作为AGV自动化输送的核心部件，其性能优劣直接决定着AGV能否稳定、高效可靠的运行。现有技术中AGV动力单元装置电气连接关系复杂，电路装配困难，装配人员在拆装维护方面很不方便；其次电池在进行充放电时易产生大量热量，现有技术中AGV电源装置设计封闭，散热效果差，热量不能及时散去，使得电池寿命缩短，甚至存在电池爆炸等安全隐患，安全系数较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种锂离子电容器动力电源装置，其电气连接简单，方便装配，设计结构紧凑，体积小，重量轻。且该电源装置散热效果优异，可以延长电池寿命，电池安全隐患小，安全系数高。

为了解决相应的问题，并充分利用锂离子电容器的特点，结合AGV小车供电装置的特性需求，本实用新型设计了如下锂离子电容器动力电源装置，包括顶部开口的六面体的箱体、置于该箱体内的锂离子电容器模组、覆盖于锂离子电容器模组顶部并与箱体连接的箱盖。

为方便描述，将箱体较宽的两个面定义为箱体的前后，较窄的两个面定义为箱体的左右，沿左右方向为横向。

所述箱体的左右方向的一端安装有用于输出锂离子电容器模组的状态信号的信号端子、连通锂离子电容器模组对AGV小车供电的输出端子、连通外电源对锂离子电容器模组充电的充电端子，信号端子位于充电端子上方，在充电端子上方还设置有正负极充电输入标识，防止充电正负极反接；

在锂离子电容器模组上方按序铺设有输入端连接锂离子电容器模组的电源模块、一端连通电源模块另一端连通输出端子的缓冲板、连通电源模块并通过信号端子连通AGV小车制动电阻的制动板以及BMS板，电源模块连接在PCB板上，电源模块的上方设置有散热器，所述电源模块连通锂离子电容器模组与BMS板，所述缓冲板一端连接电源模块，另一端连接输出端子的正极；

锂离子电容器模组上方还设置有熔断器，BMS板通过该熔断器连接锂离子电容器模组，在熔断器的两侧各设置有一个绝缘端子；

所述箱盖在位于BMS板一端设置有电量显示孔，该电量显示孔的下方设置有连接BMS板的电量显示器，箱盖的另一端位于散热器上方处开设有通风格栅；

BMS板可检测锂离子电容器模组状态及对锂离子电容器模组起到防过充过放保护，制动板用于回收制动能量。

进一步地，所述缓冲板、制动板以及BMS板设置在一块凹字形的中间隔板上，缓冲板与BMS板分别位于凹字形的两侧，制动板位于凹字形的中部，绝缘端子和熔断器设置于该凹字形的凹陷处，且绝缘端子与箱体的前后侧方向的一个侧面固定，中间隔板的设置进一步保证了结构的紧凑性。

进一步地，所述箱体的底部内侧安装有3条底支撑筋，底支撑筋上设置有三个大孔径的铆钉孔，位于两侧的底支撑筋上还设置有与铆钉孔间隔排列的四个小孔径的定位孔，所述底支撑筋通过铆钉孔与箱体铆接固定，锂离子电容器模组通过位于两侧的底支撑筋上外侧两个定位孔与箱体固定，箱体通过位于两侧的底支撑筋上内侧两个定位孔使整个电源装置固定在AGV小车内。

进一步地，所述箱体前后内侧位于上部处设置有侧支撑筋，所述散热器以及中间隔板固定在该侧支撑筋上。

进一步地，所述锂离子电容器模组通过两个锂离子电容器单体并联构成锂离子电容器单元，再由八个锂离子电容器单元横向串联排列而成。

进一步地，所述散热器包括与电源模块紧密贴合的底部基板，底部基板上表面垂直设置有一组平行翅片，空气进入箱盖的通风格栅，冷却散热器的平行翅片，从而达到散热的目的。

进一步地，所述缓冲板上设置有用于防止电源模块过载的电阻和继电器。

进一步阐述相关部件的连接关系如下：箱体左右方向一端的充电端子的正极与锂离子电容器模组正极连接，锂离子电容器模组负极分别通过熔断器和BMS板与充电端子负极连接；所述BMS板的另一供电电源端与锂离子电容器模组正极连接；所述电源模块正极输入端与锂离子电容器模组正极连接，负极输入端分别通过BMS板与熔断器与锂离子电容器模组负极连接，电源模块的正极输出与缓冲板连接，缓冲板另一端与箱体的输出端子正极连接，电源模块的负极输出直接与输出端子的负极连接；制动板正极输入和负极输入分别与电源模块的正极输出和负极输出连接，并通过信号端子连接AGV小车制动电阻；该电源箱盖下方的电量显示器与BMS板连接，所述BMS板还连接有通讯线束，并通过信号端子将其信号输出。

本实用新型不仅能够充分发挥锂离子电容器作为动力单元的供电优势，而且其设计结构简单，合理，紧凑，安装方便，且能够保证各部件性能的稳定。

附图说明

图1为装置整体外观示意图；

图2为装置的箱体的结构示意图(带中间隔板)；

图3为装置的箱体的内部构造示意图(去掉左右端板)；

图4为装置的箱体底部支撑筋的结构示意图；

图5为装置的中间隔板结构示意图；

图6为装置的中间隔板(带稳压板、制动板和BMS板)结构示意图；

图7为装置的散热器(带PCB板和电源模块)结构示意图；

图8为装置的散热器结构示意图；

图9为装置的箱体上盖结构示意图；

图10为装置的分解结构示意图。

图中标号：1-箱体；1.1-侧支撑筋；1.2-箱体底部；1.3-底支撑筋；1.3.1-铆钉孔；1.3.2-定位孔；2-充电端子；3-信号端子；4-输出端子；5-锂离子电容器模组；6-散热器；6.1-底部基板；6.2-平行翅片；7-PCB板；8-电源模块；9-中间隔板；10-缓冲板；10.1-电阻；10.2-继电器；11-BMS板；12-制动板；13-绝缘端子；14-熔断器；15-箱盖；15.1-通风格栅；15.2-电量显示孔；16-电量显示器。

具体实施方式

下面结合实施例，更具体地阐述本实用新型的内容。本实用新型的实施并不限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通或改变都应在本实用新型的保护范围内。

实施例1

首先为了方便描述，箱体较宽的两个面定义为箱体的前后，较窄的两个面定义为箱体的左右，沿左右方向为横向。

本实用新型的锂离子电容器动力电源装置，包括顶部开口的六面体的箱体1、置于该箱体1内的锂离子电容器模组5、覆盖于锂离子电容器模组5顶部并与箱体1连接的箱盖15。

所述箱体1如图2、图3所示，在其前后两个侧面的内侧位于上部处设置有侧支撑筋1.1，箱体1的底部，即箱体底部1.2内侧安装有3条如图4所示的底支撑筋1.3，底支撑筋1.3上间隔设置有三个大孔径的铆钉孔1.3.1和四个小孔径的定位孔1.3.2，底支撑筋1.3通过铆钉孔1.3.1与箱体1铆接固定，并通过内侧两个定位孔1.3.2将箱体1固定在AGV小车内。

箱体1的一端(根据定义为右端)的端板(右端板)外侧安装有用于连通外电源对锂离子电容器模组5充电的充电端子2、用于连通锂离子电容器模组5对AGV小车供电的输出端子4以及用于输出锂离子电容器模组5的状态信号的信号端子3，充电端子2位于右端板的下部，信号端子3位于右端板的上部，输出端子4则位于右端板中部靠近箱体1的后侧板处。在充电端子2上方还设置有正负极充电输入标识，防止充电正负极反接。

锂离子电容器模组5由两个锂离子电容器单体并联构成锂离子电容器单元，再由八个锂离子电容器单元横向串联排列而成。锂离子电容器模组5通过底支撑筋1.3外侧两个定位孔1.3.2与箱体1固定。

在锂离子电容器模组5上方铺设有输入端连接锂离子电容器模组5的电源模块8、一端连通电源模块8另一端连接输出端子4的缓冲板10、连通电源模块8并通过信号端子3连通AGV小车制动电阻的制动板12以及BMS板11，缓冲板10上设置有用于防止电源模块8过载的电阻10.1和继电器10.2。BMS板11还对锂离子电容模组5起防过充和过放保护；制动板12用于回收制动能量。

如图7、8所示，电源模块8连接在PCB板7上，电源模块8的上方设置有散热器6，散热器6通过侧支撑筋1.1与箱体1固定，散热器6包括与电源模块8紧密贴合的底部基板6.1，底部基板6.1上表面垂直设置有一组平行翅片6.2。

所述缓冲板10、制动板12以及BMS板11设置在一块凹字形的中间隔板9上，如图5、6所示，中间隔板9通过侧支撑筋1.1与箱体1固定。缓冲板10与BMS板11分别位于凹字形的两侧，制动板12位于凹字形的中部，该凹字形的凹陷处设置有熔断器14，BMS板11通过该熔断器14连接锂离子电容器模组5，在熔断器14的两侧各设置有一个绝缘端子13，且绝缘端子13与箱体1的侧面固定。

固定散热器6的侧支撑筋1.1位置高于固定中间隔板9的侧支撑筋1.1的位置，这样可以给位于散热器6下方的PCB板7和电源模块8留出空间。

所述箱盖15如图9所示，右端设置有电量显示孔15.2，该电量显示孔15.2的下方设置有连接BMS板11的电量显示器16，用于显示剩余电量。箱盖15的另一端(左端)开设有通风格栅15.1。空气进入通风格栅15.1冷却散热器6的平行翅片6.2，从而达到散热的目的。

为便于理解，进一步描述锂离子电容器模组动力电源装置的连接方式如下：箱体1右端板充电端子2的正极与锂离子电容模组5正极连接，锂离子电容模组5负极分别通过熔断器14和BMS板11与充电端子2负极连接；BMS板11的另一端与锂离子电容模组5正极连接；电源模块8正极输入端与锂离子电容模组5正极连接，负极输入端分别通过BMS板11与熔断器14与锂离子电容模组5负极连接，电源模块8的正极输出与缓冲板10连接，缓冲板10另一端与箱体1的输出端子4正极连接，电源模块8的负极输出直接与输出端子4的负极连接；制动板12正极输入和负极输入分别与电源模块8的正极输出和负极输出连接，并通过信号端子3连接AGV小车制动电阻；该电源箱盖15下方的电量显示器16与BMS板11连接，所述BMS板11还连接有通讯线束，并通过信号端子3将锂离子电容模组5的信号输出。