具有太阳能电池板和电池的电源供应装置的制造方法_2

文档序号:9566539阅读:来源:国知局
实施例中,所述方法进一步包括:将每个太阳能电池板面连接到外壳的外表面。
[0057]在某些实施例中,当外壳面向第一方向时,没有太阳能电池板面朝下。
[0058]在某些实施例中,所述透明保护罩包括至少与太阳能电池板面相同数目的面。
[0059]在某些实施例中,所述方法进一步包括:将太阳能电池板密封于外壳和透明保护罩之间。
[0060]在某些实施例中,所述从两个或多个可充电电池组件中的每个可充电电池组件交替地输出电功率包括:经由电力电缆从两个或多个可充电电池组件中的每个可充电电池组件交替地输出电功率以持续一预定的第一时间段。
[0061]根据本发明的另一方面,提供了一种用于经由电源输出接口提供电源供应的电源供应装置,所述电源供应装置包括:太阳能电池板;具有至少一个电池组件的电池;和控制单元,所述控制单元电连接于太阳能电池板和电池;用于监控太阳能电池板的输出;如果太阳能电池板的输出小于第一阈值,使用电池作为提供电功率的电源;如果太阳能电池板的输出大于第一阈值,使用太阳能电池板作为提供电能的电源。
【附图说明】
[0062]图1是从电源供应装置的后部观看的透视图;
[0063]图2是从电源供应装置的前部观看的透视图;
[0064]图3是图1中的电源供应装置的主体的侧视图;
[0065]图4是图1中沿A-A截面的电源供应装置的剖视图;
[0066]图5是图1中沿B-B截面的电源供应装置的主体的剖视图;
[0067]图6A和6B显示了安全泄压阀的细节;
[0068]图7是图1的电源供应装置的爆炸透视图;
[0069]图8显示了在想象展开结构中的透明保护罩和太阳能电池板;
[0070]图9A是图1的装置的电路图;
[0071]图9B是图1的装置的功能结构图;
[0072]图9C和9D分别示出了图1的装置的电池组件的功率输出和充电环路;
[0073]图10示出了图1的装置的电池状态显示;
[0074]图11A?11C示出了不同的电源供应配置;
[0075]图12显示了图1的电源供应装置、存储设备和地震检波系统的布置;
[0076]图13A?13C显示了根据某些实施例的可替换的电源供应装置和负载;和
[0077]图14是根据某个可替换的实施例的电源供应装置的简化图。
【具体实施方式】
[0078]参考图1、2和3,根据一个实施例,显示了电源供应装置100。在该实施例中,装置100是用于向地震采集系统(未显示)如地震检波器系统提供电能的太阳能电池板锂离子(L1-1on)电池组。装置100是加固的以在现场使用。如图所示,电源供应装置100包括一连接有电力电缆104的主体102,主体102包括用于驱动负载或能量消耗设备的电连接器106。电力电缆104包括互相电绝缘的导电电线。使用两根电线向与电源供应装置100相连接的设备或负载输出电功率。因此,在一些可选择的实施例中,电力电缆104包括两根互相电绝缘的导电电线。
[0079]当电源供应装置100闲置时,保护盖108覆盖在电连接器106的末端,将保护盖108从电连接器106的末端取走,以允许电连接器106接收电能接收设备(如地震检波器或地震检波器控制箱)的电插头。当电连接器106连接到负载时,用绳110将保护盖108系到电连接器106上,以使保护盖108保留在装置100上。
[0080]本实施例中的主体102包括长方体外壳,所述长方体外壳具有顶壁122、底壁124、两个侧壁126和128,前盖130和后盖132。前盖130和后盖132经适当的紧固件,例如螺丝214,密封地并可拆卸连接到主体102。前盖130包括用于接收电缆104的开口 142,便利挂钩144和用于管理主体102内的压力的安全阀(未显示)。前盖130还包括电池状态显示器(未显示)。
[0081]参考图4和5,底壁124、前盖130和后盖132由刚性材料,例如铝、钢或能够对其中的元件提供足够的机械保护的类似物制成。上壁122包括多个层,所述多个层包括结构层182A,结构层182A由刚性材料,例如铝、钢或能够对其中的元件提供足够的机械保护的类似物制成;透明防护罩面186A,透明防护罩面186A位于结构层182A的顶部;太阳能电池板面184A,太阳能电池板面184A密封地夹在结构层182A和透明防护罩面186A之间。
[0082]类似地,侧壁126 (或128)也包括多个层,所述多个层包括结构层182B (或182C),结构层182B(或182C)由刚性材料,例如铝、钢或能够对其中的元件提供足够的机械保护的类似物制成;透明防护罩面186B (或186C),透明防护罩面186B (或186C)位于构造层182B (或182C)的顶部;和太阳能电池板面184B (或184C),太阳能电池板面184B (或184C)密封地夹在构造层182B(或182C)和透明防护罩面186B(或186C)之间。
[0083]当组装时,主体102的壁122、124、126、128、130和132形成不受天气影响的内部空间,用于在其中收置包括N个电池组件210的电池(其中N多1,期是代表电池组件的数目的整数),和印制电路板(PCB)形式的控制单元212。在本实施例中,电源供应装置包括:6个锂离子电池单元,即N = 6,所述6个锂离子电池单元布置成2X3的阵列(排成2层,每层具有3个电池单元)。
[0084]太阳能电池板层184和电池组件210电连接到控制单元212,控制单元212穿过前盖130上的开口 142与电缆104电连接。如图5所示,开口 142包括一个用于螺旋收置电缆140的螺纹接头143的螺纹部分218。
[0085]由于环境温度的变化,主体102的内部空间压力发生变化。压力增大会使电池组件210和主体102出现问题。当维持它们的正常工作条件在可接受的规格范围内时,电池组件210通常已知的是以能够承受高达每平方厘米22千克力(kgf/cm2)的压力。然而,需要防止主体102内的压力超过安全限值和防止电池组件210遭受危害。
[0086]如图6A和6B所示,主体102进一步包括位于前盖的单向安全泄压阀232。当主体102内的压力达到22kgf/cm2时,安全泄压阀232可以释放压力。如图6A所示,阀232包括位于前盖130上用于收置插入件260的开口 252。开口 252包括第一圆柱部252A和同轴的第二圆柱部252B,第一圆柱部252A的直径比第二圆柱部252B的直径大。由此形成位于第一圆柱体252A和第二圆柱体252B之间的径向止动254。
[0087]插入件260包括圆柱形底座262和从圆柱形底座262的中心延伸的轴264。底座262的直径大于轴264的直径,从而使底座262的边缘形成与开口 252的径向止动254相匹配的径向肩部266。底座262的直径小于开口 252的第一圆柱部252A的直径,从而使得当插入件260收置于开口 252中时,在底座262和第一圆柱部252A之间形成间隙。
[0088]轴264包括位于其外表面,靠近底座262,用于匹配0型环274的凹槽268。轴264的远端270具有用于螺母276旋上的螺纹272。
[0089]当组装时,将0型环274放置于插入件260的凹槽268中,并将插入件260收置于开口 252中,使肩部266与径向止动254相接触。然后,将波形弹簧278围绕插件260的轴264放置于前盖的内表面,将螺母276经由螺纹272拧到轴264上。螺母276轻轻的压紧螺纹278。当主体102内的压力处于大约正常的气压时,例如1.0bar的标准大气压,弹簧278推压开口 252中的插件260紧靠径向止动254。0型环274将开口 252和插件260之间的间隙密封。
[0090]如图6B所示,当主体102内的压力增加时,空气压A克服弹簧278的阻力并将螺母276和插入件260向外推。当主体102内的压力A超过设计的安全限制时,空气压力A迫使插入件260移到泄露位置,例如,迫使0型环274进入开口 252的第一部分252A,并且不再密封开口 252和插件260之间的间隙的位置。因此,主体102内的压缩空气经由开口252和插入件260之间的间隙逸出主体102,由此,主体内的压力降低。
[0091]如图7所示,在制造过程中,具有四个壁302A到302D的中空的长方体或外壳302用于制作主体102。四个壁302A到302D分别构成了顶壁122的结构层182A,侧壁126和128的结构层182B和182C,以及底壁124。如上所述,外壳302由刚性材料,例如铝、钢或能够对其中的元件提供足够的机械保护的类似物制成。
[0092]使用具有三个板面304A到304C的太阳能电池板304来形成太阳能电池板层184A到184C,侧面304A和304C各自向下折叠以形成相对中间面304B的直角。类似地,透明保护层186A到186C由具有三个罩面306A到306C的透明保护罩306构成。侧面306A和306C各自向下折叠以形成相对中间面306B的直角。在本实施例中,透明保护罩由透明的,优选不易脆裂的材料,例如丙烯酸玻璃、透明塑料、钢化玻璃等材料制成。因此,在本实施例中,主体的三个壁122、126和128能够将太阳能转化为电能。
[0093]如图8所示,如果展开,太阳能电池板304和透明保护罩306是长方形。透明保护罩306的面30
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