一种便携储能电源及便携储能电源柜的制作方法

1.本发明涉及电源技术领域，具体而言，涉及一种便携储能电源及便携储能电源柜。


背景技术：

2.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，提出了采用储能设备进行供电。但是现有的便携储能电源，多以铅酸电池为主，充电时间长；铅酸电池寿命短，约为300次。相同容量的情况下，铅酸电池的体积和重量要比锂电池大一倍。现有的便携储能电源使用起来不方便，无法有效满足人们需求。


技术实现要素：

3.为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种便携储能电源及便携储能电源柜，具有充电速度快、使用寿命长、性能稳定等优点。
4.本发明的实施例是这样实现的：
5.第一方面，本发明实施例提供一种便携储能电源，包括用于存储电能的备用电源、用于连接市电的市电模块和用于实现上述市电模块接入的市电与上述备用电源之间切换控制的电源控制模块。
6.本便携储能电源的工作原理如下：
7.为了解决现有技术中的目前的储能电源使用寿命短、充电时间长，无法有效满足人们需求的技术问题，本发明通过电源控制模块有效实现了市电与备用电源的无缝切换；通过电源控制模块中的单相全桥逆变电路将直流电压逆变成高频交流电，通过高频变压器输出，波形和市电相同，性能稳定可靠。本便携储能电源具有充电速度快，使用寿命长，可以输出和市电相媲美的正弦波交流电，通过电源智能控制，完美实现市电与备用电源的无缝切换，有效满足人们用电需求。
8.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述电源控制模块还包括切换判断单元，用于获取并判断上述市电模块的市电数据是否小于预置的切换电压阈值，如果是，则生成并发送切换信号，启动上述备用电源对外部负载进行供电。
9.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述电源控制模块包括单相全桥逆变电路和高频变压器，上述单相全桥逆变电路与上述备用电源连接，上述单相全桥逆变电路还与上述高频变压器连接，上述高频变压器与外部负载连接。
10.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述备用电源采用软包磷酸铁锂电芯。
11.第二方面，本发明实施例提供一种便携储能电源柜，包括柜体，上述柜体内设置有上述第一方面中任一项所述的一种便携储能电源。
12.为了解决现有技术中的目前的便携储能电源使用寿命短、充电时间长、体积大不方便携带，无法有效满足人们需求的技术问题，本便携储能电源柜设置一个适合安装上述
第一方面的便携储能电源的电源柜，无需特别大的体积即可实现便携储能电源的安装设置，进而方便用户携带，用户的使用感更好。
13.基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体上还设置有用于显示电源运行状态数据的液晶显示屏，上述液晶显示屏与上述电源控制模块连接。
14.基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体上还设置有指示灯，上述指示灯与上述电源控制模块连接。
15.基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体上还设置有用于连接外部设备的多个usb接口和多个pd接口。
16.基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体上连接有把手。
17.基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体底部连接有万向轮。
18.本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：
19.本发明实施例提供一种便携储能电源，解决了现有技术中的目前的储能电源使用寿命短、充电时间长，无法有效满足人们需求的技术问题，本发明通过电源控制模块有效实现了市电与备用电源的无缝切换；通过电源控制模块中的单相全桥逆变电路将直流电压逆变成高频交流电，通过高频变压器输出，波形和市电相同，性能稳定可靠。本便携储能电源具有充电速度快，使用寿命长，可以输出和市电相媲美的正弦波交流电，通过电源智能控制，完美实现市电与备用电源的无缝切换，有效满足人们用电需求。
20.本发明实施例还提供一种便携储能电源柜，解决了现有技术中的目前的便携储能电源使用寿命短、充电时间长、体积大不方便携带，无法有效满足人们需求的技术问题，本便携储能电源柜设置一个适合安装上述第一方面的便携储能电源的电源柜，无需特别大的体积即可实现便携储能电源的安装设置，进而方便用户携带，用户的使用感更好。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
22.图1为本发明实施例一种便携储能电源的原理框图；
23.图2为本发明实施例一种便携储能电源中单相全桥逆变电路的原理图；
24.图3为本发明实施例一种便携储能电源中交流输出电路的原理图；
25.图4为本发明实施例一种便携储能电源中交流输入电路的原理图；
26.图5为本发明实施例一种便携储能电源中整流电路的原理图；
27.图6为本发明实施例一种便携储能电源中直流变换电路的原理图；
28.图7为本发明实施例一种便携储能电源中储能电池的原理图；
29.图8为本发明实施例提供的一种便携储能电源柜的结构框图；
30.图9为本发明实施例提供的一种便携储能电源柜的正视图；
31.图10为本发明实施例提供的一种便携储能电源柜的侧视图。
32.图标：100、备用电源；200、市电模块；300、电源控制模块；1、电源指示开关；2、逆变指示开关；3、usb接口；4、pd接口；5、usb/pd指示开关；6、液晶显示屏；7、万向轮；8、柜体；9、
直流12v点烟器输出接口；10、充电口；11、220v5孔插座；12、散热孔；13、把手。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
39.在本发明实施例的描述中，若出现“多个”，其代表至少2个。
40.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。
41.实施例
42.如图1-图7所示，第一方面，本发明实施例提供一种便携储能电源，包括用于存储电能的备用电源100、用于连接市电的市电模块200和用于实现上述市电模块200接入的市电与上述备用电源100之间切换控制的电源控制模块300。
43.本便携储能电源的工作原理如下：
44.为了解决现有技术中的目前的储能电源使用寿命短、充电时间长，无法有效满足人们需求的技术问题，本便携储能电源通过电源控制模块300有效实现了市电与备用电源100的无缝切换；通过电源控制模块300中的单相全桥逆变电路将直流电压逆变成高频交流电，通过高频变压器输出，波形和市电相同，性能稳定可靠。本便携储能电源具有充电速度快，使用寿命长，可以输出和市电相媲美的正弦波交流电，通过电源智能控制，完美实现市电与备用电源100的无缝切换，有效满足人们用电需求。
45.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述电源控制模块300还包括切换判断单元，用于获取并判断上述市电模块200的市电数据是否小于预置的切换电压阈值，如果是，则生成并发送切换信号，启动上述备用电源100对外部负载进行供电。
46.为了保证当市电出现断电的情况的时候或者其他异常情况的时候，可以及时有效的保证外部设备的运行正常，及时且不间断的给外部设备进行正常供电，通过电源控制模块300中设置的切换判断单元实时的对市电模块200接入的市电电流电压进行监控，并对监控到的电流电压数据进行分析，将监测到的市电电压与预置的切换电压阈值进行对比判断，当监测到的市电电压小于预置的切换电压阈值的时候，则表明当前市电电压供电不足，需要及时的进行补足，此时，立即生成一个电源切换信号，并发送给对应的备用电源100，立即控制备用电源100对外部设备(即外部负载)进行供电，进而保证外部设备可以正常运行。
47.如图2-图7所示，基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述电源控制模块300包括单相全桥逆变电路和高频变压器，上述单相全桥逆变电路与上述备用电源100连接，上述单相全桥逆变电路还与上述高频变压器连接，上述高频变压器与外部负载连接。
48.一般备用电源100为直流电源，而市电一般是交流电，外部设备需要的也是交流电，因此，为了精准保证备用电源100的使用效果，本电源控制模块300设置有单相全桥逆变电路和高频变压器，通过单相全桥逆变电路将备用电源100输出的直流电压逆变成高频交流电，然后再通过高频变压器进行处理，进而输出一个稳定的交流电，波形和市电相同，性能稳定可靠。
49.备用电源100一般是采用储能电池组存储电能，一般是直流电，通过直流变换电路对储能电池的电流进行调整，然后通过bus总线将电流接入到单相全桥逆变电路中，经过单相全桥逆变电路处理输出交流电流，接入到交流输入电路和交流输出电路中，进行交流电输出，进而实现直流电转交流电对设备进行供电的功能，如图2和图7所示。
50.基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述备用电源100采用软包磷酸铁锂电芯。
51.为了提高充电效率以及有效提高电源的使用寿命，本发明中将上述备用电源100采用软包磷酸铁锂电芯制成，采用软包磷酸铁锂电芯具有以下优点：
52.1、安全性能好；软包电池，而不像钢壳铝壳电芯那样会发生爆炸。
53.2、重量轻；软包电池重量较同等容量的钢壳锂电轻40％，较铝壳电池轻20％。
54.3、容量大；软包电池较同等规格尺寸的钢壳电池容量高10～15％，较铝壳电池高5～10％。
55.4、内阻小；软包电池的内阻较锂离子电池小，目前国产软包电池芯的内阻最小可做到35m以下，极大的降低了电池的自耗电。
56.5、设计灵活；软包电池的形状可根据客户的需求定制，开发新的电芯型号。
57.如图8-图10所示，第二方面，本发明实施例提供一种便携储能电源柜，包括柜体8，上述柜体8内设置有上述第一方面中任一项所述的一种便携储能电源。
58.为了解决现有技术中的目前的便携储能电源使用寿命短、充电时间长、体积大不方便携带，无法有效满足人们需求的技术问题，本便携储能电源柜设置一个适合安装上述第一方面的便携储能电源的电源柜，无需特别大的体积即可实现便携储能电源的安装设置，进而方便用户携带，用户的使用感更好。
59.如图8所示，基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体8上还设置有用于显示电源运行状态数据的液晶显示屏6，上述液晶显示屏6与上述电源控制模块300连接。
60.为了方便用户查看电源供电运作时的相关数据，在柜体8上设置一个液晶显示屏6，其液晶显示屏6为液晶背光显示屏，其显示效果更加好。当电源控制模块300将获取到的市电和备用电源100的数据情况后，立即发送给液晶显示屏6，通过液晶显示屏6对市电和备用电源100的电流、电压等数据进行实时的显示，用户可以实时查看电源的工作状态。使用时打开电源总开关，液晶显示屏6显示当前的设备各项参数。
61.如图8所示，基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体8上还设置有指示灯，上述指示灯与上述电源控制模块300连接。上述柜体8上设置有电源指示开关1、逆变指示开关2等等，可以打开并且提示相应的设备进行运作。
62.为了进一步提高用户的使用感，本发明的柜体8上还设置有多个不同颜色的指示灯，通过各个不同颜色的指示灯进行不同信息的提示，按下红色的逆变开关(指示灯)，逆变指示灯亮起，四个插座输出220v50hz正弦波交流电。按下绿色的usb开关(指示灯)，usb接口3开始工作，本发明支持qc、pd输出功能。
63.如图8所示，基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体8上还设置有用于连接外部设备的多个usb接口3和多个pd接口4。上述柜体8上还设置有usb/pd指示开关。
64.为了进一步满足不同设备的供电要求，在柜体8上设置有多个用于连接外部设备的usb接口3和pd接口4，通过各个usb接口3和各个pd接口4可以外接不同的设备。一般内置4个usb口和2个pd口，可以同时为六台电子产品供电，高效的满足多个设备的充电需求。上述柜体8上还设置有多个220v5孔插座11。
65.如图8所示，基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体8上连接有把手13。
66.为了方便用户拿取本便携储能电源柜，在柜体8的顶部或者柜体8的侧边设置有一个或者多个便于用户推拉提取的把手13；该把手13采用不锈钢材质制成。
67.如图8所示，基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体8底部连接有万向轮7。
68.为了进一步方便用户移动本便携储能电源柜，在柜体8的底部四周设置有多个对称的万向轮7，通过万向轮7可以在任意方向上移动本便携储能电源柜，用户可以根据自己的需求轻松的移动本便携储能电源柜到目标位置，进而对目标外部设备进行供电。
69.如图8和图10所示，基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述柜体8侧面还设置有多个散热孔12，防止设备运行过热，进而保证设备运行安全。上述柜体8侧面还设置有充电口10和直流12v点烟器输出接口9，用于为设备进行充电。
70.综上，本发明实施例提供一种便携储能电源，解决了现有技术中的目前的储能电源使用寿命短、充电时间长，无法有效满足人们需求的技术问题，本发明通过电源控制模块300有效实现了市电与备用电源100的无缝切换；通过电源控制模块300中的单相全桥逆变电路将直流电压逆变成高频交流电，通过高频变压器输出，波形和市电相同，性能稳定可靠。本便携储能电源具有充电速度快，使用寿命长，使用寿命可以达到2000次以上，可以输出和市电相媲美的正弦波交流电，通过电源智能控制，完美实现市电与备用电源100的无缝切换，有效满足人们用电需求。为了提高充电效率以及有效提高电源的使用寿命，本发明中将上述备用电源100采用软包磷酸铁锂电芯制成，其具备安全性能好、重量轻、容量大、内阻小以及设计灵活等等优点。
71.本发明实施例还提供一种便携储能电源柜，解决了现有技术中的目前的便携储能电源使用寿命短、充电时间长、体积大不方便携带，无法有效满足人们需求的技术问题，本便携储能电源柜设置一个适合安装上述第一方面的便携储能电源的电源柜，无需特别大的体积即可实现便携储能电源的安装设置，进而方便用户携带，用户的使用感更好。同时本便携储能电源柜内置4个usb口和2个pd口，可以同时为六台电子产品供电。本便携储能电源柜还设置有液晶背光显示屏，通过液晶背光显示屏可以实时查看电源的工作状态。为了进一步提高用户的使用感，本发明的柜体8上还设置有多个不同颜色的指示灯，通过各个不同颜色的指示灯进行不同信息的提示。为了方便用户拿取本便携储能电源柜，在柜体8的顶部或者柜体8的侧边设置有一个或者多个便于用户推拉提取的把手13。为了进一步方便用户移动本便携储能电源柜，在柜体8的底部四周设置有多个对称的万向轮7，通过万向轮7可以在任意方向上移动本便携储能电源柜，用户可以根据自己的需求轻松的移动本便携储能电源柜到目标位置，进而对目标外部设备进行供电。
72.在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
73.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
74.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。