一種儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋰電池模塊，更具體地說(shuō)，涉及一種儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化境污染的日益嚴(yán)重，以及能源短缺的凸顯，人們對(duì)于新能源的利用越來(lái)越廣，戶外用太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)功率小、靈活多樣、安裝方便，是解決解決環(huán)境污染問(wèn)題的一種有效方式，它是一種清潔的可再生能源，大力推廣太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)有特別重要的意義。由于太陽(yáng)能的應(yīng)用受天氣、光照強(qiáng)度等因素的影響，直接導(dǎo)致光電轉(zhuǎn)換輸出的電能極不穩(wěn)定，因此一般太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)先將光電轉(zhuǎn)換的電能儲(chǔ)存于蓄電池中，再由蓄電池對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行供電。現(xiàn)有的太陽(yáng)能戶用系統(tǒng)大都采用鉛酸電池作為儲(chǔ)能單元，鉛酸蓄電池與鋰離子電池相比存在著循環(huán)壽命短、能量密度比較低、更換和維護(hù)麻煩的問(wèn)題，而且鉛還是一種極易造成環(huán)境污染的重金屬。鉛酸電池面臨著逐步被鋰離子電池替代的趨勢(shì)。
[0003]目前標(biāo)準(zhǔn)鉛酸電池系統(tǒng)都是由12V的電池模塊串聯(lián)而成，其工作電壓為12V的N倍，N為串聯(lián)鉛酸電池的模塊的數(shù)量。用鋰離子電池替代鉛酸電池需要串聯(lián)一定數(shù)量的鋰離子電池單體組成鋰離子電池組，使其達(dá)到工作電壓的要求。由于鋰離子電池充放電特性決定了，每個(gè)電池的充放電電壓需要控制在一定的使用范圍內(nèi)，如果充電電壓過(guò)高，電池會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。當(dāng)電池放電電壓過(guò)低時(shí)，會(huì)影響電池的循環(huán)壽命。
[0004]因此，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是:如何能夠創(chuàng)新地提出一種更為有效的方法，使現(xiàn)有鋰離子電池組能夠安全的進(jìn)行儲(chǔ)能、充放電以滿足實(shí)際應(yīng)用中的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，包括:太陽(yáng)能組件、鋰電池組件，所述鋰電池組上連接有控制裝置，控制裝置上有獨(dú)立的開(kāi)關(guān)裝置、輸出接口、變壓穩(wěn)壓模塊、直流充電板、電量指示板、鋰電池保護(hù)模塊，太陽(yáng)能組件通過(guò)變壓穩(wěn)壓模塊連接直流充電板，然后通過(guò)鋰電池保護(hù)模塊連接鋰電池組，電量指示板并聯(lián)在鋰電池組上。
[0006]進(jìn)一步的，所述變壓穩(wěn)壓模塊能將太陽(yáng)能組件輸出的電壓變換成5V，并穩(wěn)定在4.75V~5.25V，最大電流為1A。
[0007]進(jìn)一步的，所述直流充電板模塊在充電時(shí)，可同時(shí)向鋰電池組件充電和向輸出接口輸電，在鋰電池組件放電時(shí)，向輸出接口輸電。
[0008]進(jìn)一步的，所述電壓指示板為液晶顯示屏，在充電時(shí)能顯示輸入的電壓、電流及鋰電池電量，放電時(shí)能顯示剩余電量及剩余電量可用時(shí)長(zhǎng)，電量剩余少于總?cè)萘康?0%時(shí)，顯示告警信息。
[0009]進(jìn)一步的，所述太陽(yáng)能組件采用的是單晶硅。
[0010]進(jìn)一步的，所述離子電池組采用的是單體鋰離子電池串聯(lián)組成，或是由單體鋰離子電池并聯(lián)組成，或是由單體鋰離子電池串并聯(lián)組成。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述輸出接口有兩種模式:5V/1A和5V/2A。
[0012]更進(jìn)一步的，所述鋰電池保護(hù)模塊內(nèi)置電壓保護(hù)裝置，當(dāng)輸入電壓超過(guò)預(yù)定電壓時(shí)，電壓保護(hù)裝置自動(dòng)啟動(dòng)并將充電電路斷開(kāi)，當(dāng)存儲(chǔ)電量過(guò)低時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)電壓保護(hù)裝置并將放電電路斷開(kāi)，保護(hù)鋰電池組不被損壞。
[0013]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明的儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊內(nèi)置有控制模塊，能將太陽(yáng)能發(fā)電板所產(chǎn)生的電能以穩(wěn)壓限流的方式為鋰電池組充電，保護(hù)模塊能有效保護(hù)鋰電池組在輸入電壓過(guò)高或輸出過(guò)低時(shí)不受損壞，同時(shí)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，便于維護(hù)，由于可智能檢測(cè)電池電壓，可顯著延長(zhǎng)電池的使用壽命。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明的儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、太陽(yáng)能組件;2、變壓穩(wěn)壓模塊;3、直流充電板;4、鋰電池保護(hù)模塊;5、電量指示板;6、鋰電池組件;7、開(kāi)關(guān)裝置;8、輸出接口。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，本方案所述的一種儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，具體包括:太陽(yáng)能組件1、鋰電池組件6，所述鋰電池組上連接有控制裝置，控制裝置上有獨(dú)立的開(kāi)關(guān)裝置7、輸出接口 8、變壓穩(wěn)壓模塊2、直流充電板3、電量指示板5、鋰電池保護(hù)模塊4，太陽(yáng)能組件1通過(guò)變壓穩(wěn)壓模塊2連接直流充電板3，然后通過(guò)鋰電池保護(hù)模塊4連接鋰電池組件6，電量指示板5并聯(lián)在鋰電池組件6上。所述太陽(yáng)能組件1為單晶硅結(jié)構(gòu)，單晶硅是目前所有太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換率最高的，其轉(zhuǎn)化率可達(dá)24.4%，是太陽(yáng)能發(fā)電裝置的核心設(shè)備，其能將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，太陽(yáng)能組件的發(fā)電峰值功率與太陽(yáng)輻射強(qiáng)度有關(guān)，變壓穩(wěn)壓模塊將太陽(yáng)能組件產(chǎn)生的電能以5V的直流電壓并穩(wěn)定在4.75V~5.25V之間，變壓穩(wěn)壓模塊最大輸出電流與太陽(yáng)能組件的發(fā)電功率有關(guān)，本發(fā)明的最大輸出電流為1A，因此，變壓穩(wěn)壓模塊能自動(dòng)控制充電功率，確保使充電功率不大于5W，保證鋰電池組的充電安全。直流充電板3是控制鋰電池組6充電的模塊，負(fù)責(zé)將變壓穩(wěn)壓模塊產(chǎn)生的直流電有效的傳送至鋰電池組6，確保鋰電池組6能夠以正方向的獲得電量，而不會(huì)以逆方向的向太陽(yáng)能組件1放電，在充電時(shí)，直流充電板3可同時(shí)向鋰電池組件充電和向輸出接口輸電，在鋰電池組件放電時(shí)，直流充電板3向輸出接口輸電。鋰電池保護(hù)模塊4能確保鋰電池組件6安全充電和放電，當(dāng)充電電壓過(guò)大，超過(guò)預(yù)定設(shè)置時(shí)，鋰電池保護(hù)模塊4能自動(dòng)啟動(dòng)斷電響應(yīng)，停止繼續(xù)為鋰電池組件6充電，當(dāng)充電電壓恢復(fù)到正常值區(qū)間時(shí)，鋰電池保護(hù)模塊4繼續(xù)啟動(dòng)充電模式;在放電時(shí)，如果鋰電池組件6的電量過(guò)低，鋰電池保護(hù)模塊4會(huì)啟動(dòng)告警，并啟動(dòng)自動(dòng)斷電程序，鋰電池組件6停止放電。電量指示板5是液晶顯示屏，當(dāng)鋰電池組件6充電時(shí)，電量指示板5顯示充電的電壓、電流以及鋰電池組件的已有電量，當(dāng)鋰電池組件6放電時(shí)，電量指示板5顯示鋰電池組件的輸出電流、剩余電量和當(dāng)前剩余電量可用時(shí)長(zhǎng)，當(dāng)鋰電池組件的剩余電量少于儲(chǔ)存總量的10%的時(shí)候，電量指示板顯示告警信息，并提示充電。鋰電池組件6是本系統(tǒng)的儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，由聚合鋰離子電池組成，鋰電池組件6由鋰電池串聯(lián)和/或并聯(lián)而成。根據(jù)鋰電池的串聯(lián)和/或并聯(lián)數(shù)量可靈活設(shè)置電池的輸出電壓、電流。開(kāi)關(guān)設(shè)置7是控制鋰電池組件供電的裝置，當(dāng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，鋰電池組件6供電電路形成通路，提供供電電源，當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)閉，鋰電池組件6供電電路形成開(kāi)路，供電電源關(guān)閉，給鋰電池組件6進(jìn)行太陽(yáng)能充電時(shí)，可以在開(kāi)關(guān)打開(kāi)或關(guān)閉兩種狀態(tài)下執(zhí)行。本發(fā)明的輸出接口 7有兩種模式，一種是5V/1A，另一種是5V/2A，5V/1A充電模式為正常充電模式，5V/2A充電模式為快速充電模式。
[0018]以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，包括太陽(yáng)能組件、鋰電池組件，其特征在于:所述鋰電池組上連接有控制裝置，所述控制裝置上有獨(dú)立的開(kāi)關(guān)裝置、輸出接口、變壓穩(wěn)壓模塊、直流充電板、電量指示板、鋰電池保護(hù)模塊，太陽(yáng)能組件通過(guò)變壓穩(wěn)壓模塊連接直流充電板，然后通過(guò)鋰電池保護(hù)模塊連接鋰電池組，電量指示板并聯(lián)在鋰電池組上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，其特征在于:所述變壓穩(wěn)壓模塊能將太陽(yáng)能組件輸出的電壓變換成5V，并穩(wěn)定在4.75V~5.25V，最大電流為1A。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，其特征在于:所述直流充電板模塊在充電時(shí)，可同時(shí)向鋰電池組件充電和向輸出接口輸電，在鋰電池組件放電時(shí)，向輸出接口輸電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，其特征在于:所述電壓指示板為液晶顯示屏，在充電時(shí)能顯示輸入的電壓、電流及鋰電池電量，放電時(shí)能顯示剩余電量及剩余電量可用時(shí)長(zhǎng)，電量剩余少于總?cè)萘康?0%時(shí)，顯示告警信息。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，其特征在于:所述太陽(yáng)能組件米用的是單晶娃。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，其特征在于:所述離子電池組采用的是單體鋰離子電池串聯(lián)組成，或是由單體鋰離子電池并聯(lián)組成，或是由單體鋰離子電池串并聯(lián)組成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，其特征在于:所述輸出接口有兩種模式:5V/1A和5V/2A。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，其特征在于:所述鋰電池保護(hù)模塊內(nèi)置電壓保護(hù)裝置，當(dāng)輸入電壓超過(guò)預(yù)定電壓時(shí)，電壓保護(hù)裝置自動(dòng)啟動(dòng)并將充電電路斷開(kāi)，當(dāng)存儲(chǔ)電量過(guò)低時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)電壓保護(hù)裝置并將放電電路斷開(kāi)，保護(hù)鋰電池組不被損壞。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種儲(chǔ)控一體化太陽(yáng)能鋰電池模塊，屬于鋰電池充電儲(chǔ)能系統(tǒng)領(lǐng)域。它包括太陽(yáng)能組件、鋰電池組件，所述鋰電池組上連接有控制裝置，控制裝置上有獨(dú)立的開(kāi)關(guān)裝置、輸出接口、變壓穩(wěn)壓模塊、直流充電板、電量指示板、鋰電池保護(hù)模塊，太陽(yáng)能組件通過(guò)變壓穩(wěn)壓模塊連接直流充電板，然后通過(guò)鋰電池保護(hù)模塊連接鋰電池組，電量指示板并聯(lián)在鋰電池組上。本發(fā)明能將太陽(yáng)能發(fā)電板所產(chǎn)生的電能以穩(wěn)壓限流的方式為鋰電池組充電，保護(hù)模塊能有效保護(hù)鋰電池組在輸入電壓過(guò)高或輸出過(guò)低時(shí)不受損壞，同時(shí)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，便于維護(hù)，由于可智能檢測(cè)電池電壓，可顯著延長(zhǎng)電池的使用壽命。
【IPC分類(lèi)】H02J7/00, H01M10/46, H01M10/48, H01M10/42
【公開(kāi)號(hào)】CN105428735
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511012684
【發(fā)明人】李承金
【申請(qǐng)人】李承金
【公開(kāi)日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日