一種儲控一體化太陽能鋰電池模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鋰電池模塊，更具體地說，涉及一種儲控一體化太陽能鋰電池模塊。
【背景技術】
[0002]隨著化境污染的日益嚴重，以及能源短缺的凸顯，人們對于新能源的利用越來越廣，戶外用太陽能光伏發電系統功率小、靈活多樣、安裝方便，是解決解決環境污染問題的一種有效方式，它是一種清潔的可再生能源，大力推廣太陽能發電技術對環境保護有特別重要的意義。由于太陽能的應用受天氣、光照強度等因素的影響，直接導致光電轉換輸出的電能極不穩定，因此一般太陽能儲能系統先將光電轉換的電能儲存于蓄電池中，再由蓄電池對用電設備進行供電。現有的太陽能戶用系統大都采用鉛酸電池作為儲能單元，鉛酸蓄電池與鋰離子電池相比存在著循環壽命短、能量密度比較低、更換和維護麻煩的問題，而且鉛還是一種極易造成環境污染的重金屬。鉛酸電池面臨著逐步被鋰離子電池替代的趨勢。
[0003]目前標準鉛酸電池系統都是由12V的電池模塊串聯而成，其工作電壓為12V的N倍，N為串聯鉛酸電池的模塊的數量。用鋰離子電池替代鉛酸電池需要串聯一定數量的鋰離子電池單體組成鋰離子電池組，使其達到工作電壓的要求。由于鋰離子電池充放電特性決定了，每個電池的充放電電壓需要控制在一定的使用范圍內，如果充電電壓過高，電池會有爆炸的危險。當電池放電電壓過低時，會影響電池的循環壽命。
[0004]因此，目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是:如何能夠創新地提出一種更為有效的方法，使現有鋰離子電池組能夠安全的進行儲能、充放電以滿足實際應用中的需求。
【發明內容】
[0005]為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了一種儲控一體化太陽能鋰電池模塊，包括:太陽能組件、鋰電池組件，所述鋰電池組上連接有控制裝置，控制裝置上有獨立的開關裝置、輸出接口、變壓穩壓模塊、直流充電板、電量指示板、鋰電池保護模塊，太陽能組件通過變壓穩壓模塊連接直流充電板，然后通過鋰電池保護模塊連接鋰電池組，電量指示板并聯在鋰電池組上。
[0006]進一步的，所述變壓穩壓模塊能將太陽能組件輸出的電壓變換成5V，并穩定在4.75V~5.25V，最大電流為1A。
[0007]進一步的，所述直流充電板模塊在充電時，可同時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，向輸出接口輸電。
[0008]進一步的，所述電壓指示板為液晶顯示屏，在充電時能顯示輸入的電壓、電流及鋰電池電量，放電時能顯示剩余電量及剩余電量可用時長，電量剩余少于總容量的10%時，顯示告警信息。
[0009]進一步的，所述太陽能組件采用的是單晶硅。
[0010]進一步的，所述離子電池組采用的是單體鋰離子電池串聯組成，或是由單體鋰離子電池并聯組成，或是由單體鋰離子電池串并聯組成。
[0011 ] 進一步的，所述輸出接口有兩種模式:5V/1A和5V/2A。
[0012]更進一步的，所述鋰電池保護模塊內置電壓保護裝置，當輸入電壓超過預定電壓時，電壓保護裝置自動啟動并將充電電路斷開，當存儲電量過低時，自動啟動電壓保護裝置并將放電電路斷開，保護鋰電池組不被損壞。
[0013]相比于現有技術，本發明的有益效果為:
本發明的儲控一體化太陽能鋰電池模塊內置有控制模塊，能將太陽能發電板所產生的電能以穩壓限流的方式為鋰電池組充電，保護模塊能有效保護鋰電池組在輸入電壓過高或輸出過低時不受損壞，同時，本發明結構簡單，性能穩定，便于維護，由于可智能檢測電池電壓，可顯著延長電池的使用壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的儲控一體化太陽能鋰電池模塊結構示意圖。
[0015]圖中:1、太陽能組件;2、變壓穩壓模塊;3、直流充電板;4、鋰電池保護模塊;5、電量指示板;6、鋰電池組件;7、開關裝置;8、輸出接口。
【具體實施方式】
[0016]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0017]如圖1所示，本方案所述的一種儲控一體化太陽能鋰電池模塊，具體包括:太陽能組件1、鋰電池組件6，所述鋰電池組上連接有控制裝置，控制裝置上有獨立的開關裝置7、輸出接口 8、變壓穩壓模塊2、直流充電板3、電量指示板5、鋰電池保護模塊4，太陽能組件1通過變壓穩壓模塊2連接直流充電板3，然后通過鋰電池保護模塊4連接鋰電池組件6，電量指示板5并聯在鋰電池組件6上。所述太陽能組件1為單晶硅結構，單晶硅是目前所有太陽能發電系統轉換率最高的，其轉化率可達24.4%，是太陽能發電裝置的核心設備，其能將太陽能轉化為電能，太陽能組件的發電峰值功率與太陽輻射強度有關，變壓穩壓模塊將太陽能組件產生的電能以5V的直流電壓并穩定在4.75V~5.25V之間，變壓穩壓模塊最大輸出電流與太陽能組件的發電功率有關，本發明的最大輸出電流為1A，因此，變壓穩壓模塊能自動控制充電功率，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，負責將變壓穩壓模塊產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，而不會以逆方向的向太陽能組件1放電，在充電時，直流充電板3可同時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，直流充電板3向輸出接口輸電。鋰電池保護模塊4能確保鋰電池組件6安全充電和放電，當充電電壓過大，超過預定設置時，鋰電池保護模塊4能自動啟動斷電響應，停止繼續為鋰電池組件6充電，當充電電壓恢復到正常值區間時，鋰電池保護模塊4繼續啟動充電模式;在放電時，如果鋰電池組件6的電量過低，鋰電池保護模塊4會啟動告警，并啟動自動斷電程序，鋰電池組件6停止放電。電量指示板5是液晶顯示屏，當鋰電池組件6充電時，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，當鋰電池組件6放電時，電量指示板5顯示鋰電池組件的輸出電流、剩余電量和當前剩余電量可用時長，當鋰電池組件的剩余電量少于儲存總量的10%的時候，電量指示板顯示告警信息，并提示充電。鋰電池組件6是本系統的儲能結構，由聚合鋰離子電池組成，鋰電池組件6由鋰電池串聯和/或并聯而成。根據鋰電池的串聯和/或并聯數量可靈活設置電池的輸出電壓、電流。開關設置7是控制鋰電池組件供電的裝置，當開關打開，鋰電池組件6供電電路形成通路，提供供電電源，當開關關閉，鋰電池組件6供電電路形成開路，供電電源關閉，給鋰電池組件6進行太陽能充電時，可以在開關打開或關閉兩種狀態下執行。本發明的輸出接口 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]以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的普通技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，不經創造性的設計出與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種儲控一體化太陽能鋰電池模塊，包括太陽能組件、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立的開關裝置、輸出接口、變壓穩壓模塊、直流充電板、電量指示板、鋰電池保護模塊，太陽能組件通過變壓穩壓模塊連接直流充電板，然后通過鋰電池保護模塊連接鋰電池組，電量指示板并聯在鋰電池組上。2.根據權利要求1所述的儲控一體化太陽能鋰電池模塊，其特征在于:所述變壓穩壓模塊能將太陽能組件輸出的電壓變換成5V，并穩定在4.75V~5.25V，最大電流為1A。3.根據權利要求1所述的儲控一體化太陽能鋰電池模塊，其特征在于:所述直流充電板模塊在充電時，可同時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，向輸出接口輸電。4.根據權利要求1所述的儲控一體化太陽能鋰電池模塊，其特征在于:所述電壓指示板為液晶顯示屏，在充電時能顯示輸入的電壓、電流及鋰電池電量，放電時能顯示剩余電量及剩余電量可用時長，電量剩余少于總容量的10%時，顯示告警信息。5.根據權利要求1所述的儲控一體化太陽能鋰電池模塊，其特征在于:所述太陽能組件米用的是單晶娃。6.根據權利要求1所述的儲控一體化太陽能鋰電池模塊，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組成，或是由單體鋰離子電池并聯組成，或是由單體鋰離子電池串并聯組成。7.根據權利要求1所述的儲控一體化太陽能鋰電池模塊，其特征在于:所述輸出接口有兩種模式:5V/1A和5V/2A。8.根據權利要求1所述的儲控一體化太陽能鋰電池模塊，其特征在于:所述鋰電池保護模塊內置電壓保護裝置，當輸入電壓超過預定電壓時，電壓保護裝置自動啟動并將充電電路斷開，當存儲電量過低時，自動啟動電壓保護裝置并將放電電路斷開，保護鋰電池組不被損壞。
【專利摘要】本發明公開了一種儲控一體化太陽能鋰電池模塊，屬于鋰電池充電儲能系統領域。它包括太陽能組件、鋰電池組件，所述鋰電池組上連接有控制裝置，控制裝置上有獨立的開關裝置、輸出接口、變壓穩壓模塊、直流充電板、電量指示板、鋰電池保護模塊，太陽能組件通過變壓穩壓模塊連接直流充電板，然后通過鋰電池保護模塊連接鋰電池組，電量指示板并聯在鋰電池組上。本發明能將太陽能發電板所產生的電能以穩壓限流的方式為鋰電池組充電，保護模塊能有效保護鋰電池組在輸入電壓過高或輸出過低時不受損壞，同時，本發明結構簡單，性能穩定，便于維護，由于可智能檢測電池電壓，可顯著延長電池的使用壽命。
【IPC分類】H02J7/00, H01M10/46, H01M10/48, H01M10/42
【公開號】CN105428735
【申請號】CN201511012684
【發明人】李承金
【申請人】李承金
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月31日