一種鋰離子電容器動力電源裝置的制作方法

本實用新型涉及一種動力電源裝置，具體為采用鋰離子電容器模組為動力單元的動力電源裝置。

背景技術：

自動導引運輸車(AGV，Automated Guided Vehicles)是指能夠沿自動導引裝置行駛，具有運輸功能的移動機器人。AGV運輸速度快，自動化程度高，安全可靠，性價比好，因此在流通物流和3C電子制造等領域扮演著越來越重要的角色。動力單元作為AGV自動化輸送的核心部件，其性能優劣直接決定著AGV能否穩定、高效可靠的運行。現有技術中AGV動力單元裝置電氣連接關系復雜，電路裝配困難，裝配人員在拆裝維護方面很不方便；其次電池在進行充放電時易產生大量熱量，現有技術中AGV電源裝置設計封閉，散熱效果差，熱量不能及時散去，使得電池壽命縮短，甚至存在電池爆炸等安全隱患，安全系數較低。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種鋰離子電容器動力電源裝置，其電氣連接簡單，方便裝配，設計結構緊湊，體積小，重量輕。且該電源裝置散熱效果優異，可以延長電池壽命，電池安全隱患小，安全系數高。

為了解決相應的問題，并充分利用鋰離子電容器的特點，結合AGV小車供電裝置的特性需求，本實用新型設計了如下鋰離子電容器動力電源裝置，包括頂部開口的六面體的箱體、置于該箱體內的鋰離子電容器模組、覆蓋于鋰離子電容器模組頂部并與箱體連接的箱蓋。

為方便描述，將箱體較寬的兩個面定義為箱體的前后，較窄的兩個面定義為箱體的左右，沿左右方向為橫向。

所述箱體的左右方向的一端安裝有用于輸出鋰離子電容器模組的狀態信號的信號端子、連通鋰離子電容器模組對AGV小車供電的輸出端子、連通外電源對鋰離子電容器模組充電的充電端子，信號端子位于充電端子上方，在充電端子上方還設置有正負極充電輸入標識，防止充電正負極反接；

在鋰離子電容器模組上方按序鋪設有輸入端連接鋰離子電容器模組的電源模塊、一端連通電源模塊另一端連通輸出端子的緩沖板、連通電源模塊并通過信號端子連通AGV小車制動電阻的制動板以及BMS板，電源模塊連接在PCB板上，電源模塊的上方設置有散熱器，所述電源模塊連通鋰離子電容器模組與BMS板，所述緩沖板一端連接電源模塊，另一端連接輸出端子的正極；

鋰離子電容器模組上方還設置有熔斷器，BMS板通過該熔斷器連接鋰離子電容器模組，在熔斷器的兩側各設置有一個絕緣端子；

所述箱蓋在位于BMS板一端設置有電量顯示孔，該電量顯示孔的下方設置有連接BMS板的電量顯示器，箱蓋的另一端位于散熱器上方處開設有通風格柵；

BMS板可檢測鋰離子電容器模組狀態及對鋰離子電容器模組起到防過充過放保護，制動板用于回收制動能量。

進一步地，所述緩沖板、制動板以及BMS板設置在一塊凹字形的中間隔板上，緩沖板與BMS板分別位于凹字形的兩側，制動板位于凹字形的中部，絕緣端子和熔斷器設置于該凹字形的凹陷處，且絕緣端子與箱體的前后側方向的一個側面固定，中間隔板的設置進一步保證了結構的緊湊性。

進一步地，所述箱體的底部內側安裝有3條底支撐筋，底支撐筋上設置有三個大孔徑的鉚釘孔，位于兩側的底支撐筋上還設置有與鉚釘孔間隔排列的四個小孔徑的定位孔，所述底支撐筋通過鉚釘孔與箱體鉚接固定，鋰離子電容器模組通過位于兩側的底支撐筋上外側兩個定位孔與箱體固定，箱體通過位于兩側的底支撐筋上內側兩個定位孔使整個電源裝置固定在AGV小車內。

進一步地，所述箱體前后內側位于上部處設置有側支撐筋，所述散熱器以及中間隔板固定在該側支撐筋上。

進一步地，所述鋰離子電容器模組通過兩個鋰離子電容器單體并聯構成鋰離子電容器單元，再由八個鋰離子電容器單元橫向串聯排列而成。

進一步地，所述散熱器包括與電源模塊緊密貼合的底部基板，底部基板上表面垂直設置有一組平行翅片，空氣進入箱蓋的通風格柵，冷卻散熱器的平行翅片，從而達到散熱的目的。

進一步地，所述緩沖板上設置有用于防止電源模塊過載的電阻和繼電器。

進一步闡述相關部件的連接關系如下：箱體左右方向一端的充電端子的正極與鋰離子電容器模組正極連接，鋰離子電容器模組負極分別通過熔斷器和BMS板與充電端子負極連接；所述BMS板的另一供電電源端與鋰離子電容器模組正極連接；所述電源模塊正極輸入端與鋰離子電容器模組正極連接，負極輸入端分別通過BMS板與熔斷器與鋰離子電容器模組負極連接，電源模塊的正極輸出與緩沖板連接，緩沖板另一端與箱體的輸出端子正極連接，電源模塊的負極輸出直接與輸出端子的負極連接；制動板正極輸入和負極輸入分別與電源模塊的正極輸出和負極輸出連接，并通過信號端子連接AGV小車制動電阻；該電源箱蓋下方的電量顯示器與BMS板連接，所述BMS板還連接有通訊線束，并通過信號端子將其信號輸出。

本實用新型不僅能夠充分發揮鋰離子電容器作為動力單元的供電優勢，而且其設計結構簡單，合理，緊湊，安裝方便，且能夠保證各部件性能的穩定。

附圖說明

圖1為裝置整體外觀示意圖；

圖2為裝置的箱體的結構示意圖(帶中間隔板)；

圖3為裝置的箱體的內部構造示意圖(去掉左右端板)；

圖4為裝置的箱體底部支撐筋的結構示意圖；

圖5為裝置的中間隔板結構示意圖；

圖6為裝置的中間隔板(帶穩壓板、制動板和BMS板)結構示意圖；

圖7為裝置的散熱器(帶PCB板和電源模塊)結構示意圖；

圖8為裝置的散熱器結構示意圖；

圖9為裝置的箱體上蓋結構示意圖；

圖10為裝置的分解結構示意圖。

圖中標號：1-箱體；1.1-側支撐筋；1.2-箱體底部；1.3-底支撐筋；1.3.1-鉚釘孔；1.3.2-定位孔；2-充電端子；3-信號端子；4-輸出端子；5-鋰離子電容器模組；6-散熱器；6.1-底部基板；6.2-平行翅片；7-PCB板；8-電源模塊；9-中間隔板；10-緩沖板；10.1-電阻；10.2-繼電器；11-BMS板；12-制動板；13-絕緣端子；14-熔斷器；15-箱蓋；15.1-通風格柵；15.2-電量顯示孔；16-電量顯示器。

具體實施方式

下面結合實施例，更具體地闡述本實用新型的內容。本實用新型的實施并不限于下面的實施例，對本實用新型所做的任何形式上的變通或改變都應在本實用新型的保護范圍內。

實施例1

首先為了方便描述，箱體較寬的兩個面定義為箱體的前后，較窄的兩個面定義為箱體的左右，沿左右方向為橫向。

本實用新型的鋰離子電容器動力電源裝置，包括頂部開口的六面體的箱體1、置于該箱體1內的鋰離子電容器模組5、覆蓋于鋰離子電容器模組5頂部并與箱體1連接的箱蓋15。

所述箱體1如圖2、圖3所示，在其前后兩個側面的內側位于上部處設置有側支撐筋1.1，箱體1的底部，即箱體底部1.2內側安裝有3條如圖4所示的底支撐筋1.3，底支撐筋1.3上間隔設置有三個大孔徑的鉚釘孔1.3.1和四個小孔徑的定位孔1.3.2，底支撐筋1.3通過鉚釘孔1.3.1與箱體1鉚接固定，并通過內側兩個定位孔1.3.2將箱體1固定在AGV小車內。

箱體1的一端(根據定義為右端)的端板(右端板)外側安裝有用于連通外電源對鋰離子電容器模組5充電的充電端子2、用于連通鋰離子電容器模組5對AGV小車供電的輸出端子4以及用于輸出鋰離子電容器模組5的狀態信號的信號端子3，充電端子2位于右端板的下部，信號端子3位于右端板的上部，輸出端子4則位于右端板中部靠近箱體1的后側板處。在充電端子2上方還設置有正負極充電輸入標識，防止充電正負極反接。

鋰離子電容器模組5由兩個鋰離子電容器單體并聯構成鋰離子電容器單元，再由八個鋰離子電容器單元橫向串聯排列而成。鋰離子電容器模組5通過底支撐筋1.3外側兩個定位孔1.3.2與箱體1固定。

在鋰離子電容器模組5上方鋪設有輸入端連接鋰離子電容器模組5的電源模塊8、一端連通電源模塊8另一端連接輸出端子4的緩沖板10、連通電源模塊8并通過信號端子3連通AGV小車制動電阻的制動板12以及BMS板11，緩沖板10上設置有用于防止電源模塊8過載的電阻10.1和繼電器10.2。BMS板11還對鋰離子電容模組5起防過充和過放保護；制動板12用于回收制動能量。

如圖7、8所示，電源模塊8連接在PCB板7上，電源模塊8的上方設置有散熱器6，散熱器6通過側支撐筋1.1與箱體1固定，散熱器6包括與電源模塊8緊密貼合的底部基板6.1，底部基板6.1上表面垂直設置有一組平行翅片6.2。

所述緩沖板10、制動板12以及BMS板11設置在一塊凹字形的中間隔板9上，如圖5、6所示，中間隔板9通過側支撐筋1.1與箱體1固定。緩沖板10與BMS板11分別位于凹字形的兩側，制動板12位于凹字形的中部，該凹字形的凹陷處設置有熔斷器14，BMS板11通過該熔斷器14連接鋰離子電容器模組5，在熔斷器14的兩側各設置有一個絕緣端子13，且絕緣端子13與箱體1的側面固定。

固定散熱器6的側支撐筋1.1位置高于固定中間隔板9的側支撐筋1.1的位置，這樣可以給位于散熱器6下方的PCB板7和電源模塊8留出空間。

所述箱蓋15如圖9所示，右端設置有電量顯示孔15.2，該電量顯示孔15.2的下方設置有連接BMS板11的電量顯示器16，用于顯示剩余電量。箱蓋15的另一端(左端)開設有通風格柵15.1。空氣進入通風格柵15.1冷卻散熱器6的平行翅片6.2，從而達到散熱的目的。

為便于理解，進一步描述鋰離子電容器模組動力電源裝置的連接方式如下：箱體1右端板充電端子2的正極與鋰離子電容模組5正極連接，鋰離子電容模組5負極分別通過熔斷器14和BMS板11與充電端子2負極連接；BMS板11的另一端與鋰離子電容模組5正極連接；電源模塊8正極輸入端與鋰離子電容模組5正極連接，負極輸入端分別通過BMS板11與熔斷器14與鋰離子電容模組5負極連接，電源模塊8的正極輸出與緩沖板10連接，緩沖板10另一端與箱體1的輸出端子4正極連接，電源模塊8的負極輸出直接與輸出端子4的負極連接；制動板12正極輸入和負極輸入分別與電源模塊8的正極輸出和負極輸出連接，并通過信號端子3連接AGV小車制動電阻；該電源箱蓋15下方的電量顯示器16與BMS板11連接，所述BMS板11還連接有通訊線束，并通過信號端子3將鋰離子電容模組5的信號輸出。