一种混合储能供电箱的制作方法

本实用新型涉及模块化充电储能领域，特别是指一种混合储能供电箱。

背景技术：

随着社会的发展，电气设备的多样化，传统的主电源受时间气候、地域位置的影响，已不能满足人们的使用。人类对电能的储存方式、供应方式提出了更高的需求。

当前除了主电源，还有燃油发电机、储能蓄电池等备用供电方式。然而，燃油发电机消耗能源，具有污染大、噪音大、维护难、发电成本高等问题。蓄电池相对有所改善，但仍有功率不足、寿命短的缺点。

鉴于以上问题，市场需求一种更完善、更实用的储能供电装置。

技术实现要素：

本实用新型旨在解决上述问题而提供一种无污染、无噪音、易维护、成本低的混合储能供电箱。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种混合储能供电箱，该供电箱包括箱体、安装在所述箱体内的储能装置，还包括安装在所述箱体顶部的太阳能电池，设置在所述箱体内的控制模块及逆变充电一体机。

所述储能装置包括至少两个超级电容器、控制所述超级电容器的DC/DC模块及电池箱。

所述至少两个超级电容器的尺寸相同或不同。

所述DC/DC模块及控制模块的尺寸与所述逆变充电一体机的尺寸相同。

所述电池箱位于所述箱体内下部。

所述太阳能电池尺寸与所述箱体顶部的尺寸相同。

还包括设置在所述箱体箱门上部与所述控制模块连接的触摸屏。

所述箱体内部设有可拆卸的上层隔板、中层隔板及下层隔板。

所述下层隔板及箱体内部底侧设有滑轨。

所述箱体两侧下部设有百叶窗，所述箱体底部设有滚轮。

本实用新型的混合储能供电箱结构与现有技术相比较，其有益效果是：本实用新型采用蓄电池、超级电容器、太阳能电池三种方式相结合作为储能供电方式。使用前，通过主电源或太阳能电池对装置充电，相对于发电机，具有无油耗、无污染、无噪音、易维护、成本低的优点。装置使用了蓄电池与超级电容器混合储能供电，有效提高了供电功率，便于大功率设备的使用，同时减低了蓄电池负荷，有效延长了系统寿命。其太阳能电池还可作为应急电源使用。

【附图说明】

图1是本实用新型的立体图。

图2是本实用新型内部结构图。

图3是本实用新型工作原理图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本实用新型的进一步解释和说明，对本实用新型不构成任何限制。

如图1所示，本实用新型的混合储能供电箱从外观图可以看出，本供电箱主要包括箱体1、设置箱体1前的两个箱门11、箱体1两侧下部的百叶窗13，箱 体1底部设有滚轮14及设在右侧箱门11上部的触摸屏6。

箱体1：箱体1为长方体结构，其长、宽、高分别为1100*850*1850mm。整个箱体1采用金属材料，包括内部骨架及覆盖在内部骨架外的金属板，内部骨架为50*50*3mm方通管焊接而成，金属板采用2mm厚的冷轧板，冷轧板表面烤耐磨漆，以保证箱体1的钢性和防腐蚀性。从而提高装置在恶劣环境中的使用寿命，整个箱体1总重量大约为250Kg。根据实际需要，箱体1的具体结构可以为其他参数，不限于以上的具体参数。

箱门11：材料使用2mm厚冷轧板，烤耐磨漆。附有门锁，非专业人员无法开启，确保装置安全性。门框常规U型防水槽设计，防止日晒雨淋及灰尘，满足户外使用。

百叶窗13：箱体1两侧下部共80个冲压百叶窗，内置防尘网。保证装置散热、着火预警。

脚轮14：共4个脚轮14，直径100mm，单个承载1000Kg，工程塑料材质，具有一定减震性能。方便箱体1移动搬运，能随时移动到需要的场合。

触摸屏6：触摸屏6高度约1.5米，符合成人右手操作习惯。充电时显示已充电量、蓄电池电压、超级电容器电压、充电功率。放电时显示剩余电量、蓄电池电压、超级电容器电压、放电功率。便于人机交互，了解系统状态。

如图2所示，去除左右箱门11，箱体1从上到下分为：顶层、第一层、第二层、第三层、第四层。包含部件有：太阳能电池2、控制模块3、逆变充电一体机4、超级电容器51、DC/DC模块52、第一电池箱53、第二电池箱54、分层隔板12、滑轨55。

装置特点一：采用可拆卸的分层隔板结构设计，将功能区域化、模块化。变动灵活，电路走线简洁。

装置特点二：超级电容器51，可以是尺寸相同或者尺寸不同的4小箱。对于尺寸大小不一样的DC/DC模块52、逆变充电一体机4、控制模块3，按三者中最大尺寸的器件，本实用新型为逆变充电一体机4设计兼容箱体。这样DC/DC模块52、逆变充电一体机4、控制模块3的尺寸完全一致，便于模块化批量生产组装，有效降低生产成本。

太阳能电池2：放置于顶层，太阳能电池2的尺寸与箱体1顶部长宽相等，采用8*6＝48片单晶硅太阳能电池板，光电转换效率高于多晶硅和非晶硅，最大化获取电能。铝合金边框、钢化玻璃覆盖，保证太阳能电池超长寿命。有了太阳能电池2，即使无主电源充电的情况下，系统依然可以提供少量的应急电能。这也是装置的优点所在。

超级电容器51：放置于第一层，共4箱，每箱18个单体电容，模块化组装放置。超级电容器是介于电池和普通电容之间，具有充放电快速、功率密度大、使用寿命长的优点。还具有电池的储能特性，使得装置具备快速反应、紧急投入使用的能力，还可以满足大功率设备的供电需求。

分层隔板12：共3块隔板，分别为上层隔板、中层隔板及下层隔板。上层隔板、中层隔板及下层隔板将箱体1内部分成四层功能区域。材料使用2mm厚冷轧板，烤耐磨漆。隔板可拆卸改制，方便固定其上的模块任意增减。这样整体装置的储能总量、供电总量可以按需任意配置，满足各种场合的使用需求。

DC/DC模块52：放置于第二层左侧。控制超级电容器输入输出的电压，防止过充过放。

逆变充电一体机4：放置于第二层中间。充电时将主电源转换成系统能接受的低压直流电进行储存，放电时将储存的低压直流电转换成用电设备需求的供电模式。

控制模块3：放置于第二层右侧,其控制整个混合储能供电箱的运行，控制模块3连接触摸屏6，采集太阳能电池2、超级电容器51、蓄电池的电压、电流、温度等数据，显示于触摸屏6上。通过监测管理，能够提高蓄电池的利用率，防止超级电容器51、蓄电池等出现过度充电和过度放电，延长系统的使用寿命。

第一电池箱53：放置于第三层。内置若干铅酸蓄电池，是装置的主要储能方式。电池箱上方有箱盖防尘，四周有散热气孔，箱侧有拉环，方便搬动运输。

第二电池箱54：放置于第四层。其结构等与第一电池箱53相同。

滑轨55：考虑各部件的重量和走线需求，我们将电池箱放置在靠下方的第三层、第四层。同时为了方便装卸电池箱，系统加配了滑轨55。滑轨55固定于隔板12和箱体1底板上，第一电池箱53、第二电池箱54放置于滑轨55之上。效果等同于抽屉，需要装卸的时候，将滑轨55拉出即可。

太阳能电池2、逆变充电一体机4、第一电池箱53、第二电池箱54、超级电容器51、DC/DC模块52等各部件通过电源线和信号线连接，线束穿过箱体1内的过线槽，汇集到控制模块3，控制模块3再将系统状态显示在触摸屏6上。

本实用新型的工作原理如图3所示，

充电：与市电连接的装置接口通常位于箱体1背面中部，根据实际需要可以设置在箱体1背面或侧面，市电电源插入装置接口后，市电通过逆变充电一体机4，转为低压直流电，再充入到超级电容器51、第一电池箱53、第二电池箱54中。太阳能电池2的电能则可直接充入到超级电容器51、第一电池箱53、第二电池箱54中。充电时，以市电充电为主，太阳能电池2的充电为辅助。

放电：与充电相反，太阳能电池2、超级电容器51、第一电池箱53、第二电池箱54中的低压直流电，通过逆变充电一体机4，转为高压交流电，再经过装置接口输出。

本实用新型采用蓄电池、超级电容器、太阳能电池三种方式相结合作为储能供电方式，整体模块化装箱。使用前，通过主电源或太阳能电池对装置充电，相对于发电机，具有无油耗、无污染、无噪音、易维护、成本低的优点。装置使用了蓄电池与超级电容器混合储能供电，有效提高了供电功率，便于大功率设备的使用，同时减低了蓄电池负荷，有效延长了系统寿命。其太阳能电池还可作为应急电源使用。

本实用新型的混合储能供电箱，在主电源突然中断的情况下，作为大型备用电源，可为住宅小区、办公楼宇、公共场所等长期供电。鉴于装置优点，在无主电源的战地环境、救助灾区、野外作业，更适合作为主电源使用。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但本实用新型的保护范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本实用新型的权利要求范围内。