CN210577841U - 一种基于退役动力电池模组的便携式电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种基于退役动力电池模组的便携式电源，便携式电源设有壳体，所述壳体内设有充电单元、储能单元和放电单元，所述充电单元连接储能单元，所述储能单元连接放电单元，所述储能单元中存储电能的装置为退役车用动力电池的电池模组。本实用新型利用退役动力电池制作的便携式电源安全、稳定、可靠，并且与同等容量的电源相比，质量轻、体积小等优势。

Description

一种基于退役动力电池模组的便携式电源

技术领域

本实用新型涉及便携式电源领域。

背景技术

新能源电动汽车用动力电池在使用一定时间或循环一定次数之后，其容量或功率特性衰退较为明显，无法满足车用要求，需要从汽车上退役。但是，退役的动力电池仍然潜藏巨大的剩余价值，其容量和功率仍然可以满足其他对动力性要求不高的储能场合的需求，便携式电源就是退役动力电池模组的一种应用场景。

通常便携式电源的容量是以mAh来计的，折算成Wh也就是几Wh(如充电宝)，最大也就是百Wh，即，不足一度电，它有如下足：(1)容量小、现有的便携式电源的容量是以mAh来计的，折算成Wh也就是几百Wh，即，不足一度电，(2)成本高、采用新锂电池的便携式电源价格高，约为1～3元/Wh。

此外，将退役动力电池模组再利用也存在以下问题，退役锂电池不允许浮充，在充满电后须关断充电电压，若继续充电会损坏电池并有可能引发着火等事故，锂电池的过流性能不如铅酸蓄电池，特别是退役后的动力电池，不再强调“动力”特性，需对放电电流的倍率进行严格控制。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是实现一种能够利用退役锂电池制作的便携式电源，该便携式电源工作安全稳定，并且要求体积小、容量大、成本低、重量轻。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于退役动力电池模组的便携式电源，便携式电源设有壳体，所述壳体内设有充电单元、储能单元和放电单元，所述充电单元连接储能单元，所述储能单元连接放电单元，所述储能单元中存储电能的装置为退役车用动力电池的电池模组。

所述充电单元设有两组，其中一组设有整流降压稳压单元，所述整流降压稳压单元的输入端连接设置在壳体上的220V交流电输入接口，所述整流降压稳压单元的输出端连接储能单元，另一组设有光储控制单元，所述光储控制单元的输入端连接壳体上的18V光伏接口，所述光储控制单元的输出端连接储能单元。

所述储能单元包括电池模组、充放电保护单元和电量管理单元，所述电池模组的总电极经具有过充电保护功能的所述充放电保护单元连接具有实时电流监测功能的所述电量管理单元，所述电量管理单元的输入端连接充电单元，所述电量管理单元的输出端连接放电单元。

所述放电单元中包括：电池模组储能单元通过DC/AC连接电量管理单元和壳体上的220交流电输出接口，直接连接电量管理单元的壳体上的14V供电接口，通过稳压单元连接电量管理单元和壳体上的12V供电接口，通过稳压集成块连接电量管理单元和壳体上的直流5VUSB接口。

所述放电单元中还包括设置在壳体上的LED照明灯，所述LED照明灯直接连接电量管理单元，所述壳体上设有控制LED照明灯开关的开关键。

所述壳体上设有显示剩余电量的显示屏，所述显示屏连接电量管理单元的剩余电量输出单元。

本实用新型利用退役动力电池制作的便携式电源能够提供电源的容量，是通常产品的几倍，更适合户外应急供电，特别是无电力供应的地方，成本低只有0.2元/Wh，是新锂电池的成本的10％左右，动力锂电池能量密度为240Wh/kg，较通常用的普通锂电池的能量密度(140Wh/kg)高出70％，使得整机重量减轻，此外通过增设过充电保护电路和实时电流监测功能，使得便携式电源工作安全、稳定、可靠。

附图说明

下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：

图1为基于退役动力电池模组的便携式电源结构示意图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

车用动力电池***是由电芯、电池模组、电池包三级部件组成。退役拆解时只需对电池包进行一级拆解，即由电池包拆解到模组，然后对模组进行筛选做为便携式电源的储能部件，再配以电源变换环节，构成一套大容量、多用途的便携式电源。

便携式电源由主要由充电、储能、放电三大环节组成，电气组成框图如1所示，充电:充电可以三种充电方式：1、交流充电：利用交流220V，整流降压后给储能电池充电；2、光伏充电：产品设计有一路DC18V的太阳能电池充电接口，经DC/DC后给储能电池充电，作为在野外作业、无市电时利用太阳能给储能电池充电；3、车载直流充电：该口与光伏充电接口复用，在野外作业时可以利用汽车电源给电池充电。

储能***是本产品的核心，单模组的标称容量为2000Wh，从退役动力电池中筛选出容量不低于标称容量97％的优质电池作为储能***，电气框图与普通的以铅酸蓄电池为储能单元的UPS的原理相近，但又有重要区别。

铅酸蓄电池可以浮充，在充满电后可以继续施加电压(浮充电压)并一直保持，但锂电池不允许浮充，在充满电后须关断充电电压，若继续充电会损坏电池并有可能引发着火等事故,鉴于上述原因，本产品设有过充电保护电路(充放电保护单元)，当电池电压当电池电压上升到过充电压值时，充电保护模块自动断开充电回路，防止电池充电电压值过高，从而保证电池不被过充。充放电保护单元可以采用目前常规的应用于电池领域的过充电保护电路。

铅酸蓄电池过流特性好，有些铅酸蓄电池甚至可以10倍率放电，而锂电池的过流性能不如铅酸蓄电池，特别是退役后的动力电池，不再强调“动力”特性，需对放电电流的倍率进行严格控制，所以在本产品中设有实时电流监测功能，当放电电流超过设定的电流值时，放电模块自动断开放电回路，防止大倍率放电，从而保证电池不会大倍率放电。

放电回路分为五路：

1、交流220V放电回路：设置有两路逆变输出AC220V回路，功率最大到600W，50Hz正弦波，在充满电后可连续满功率放电3小时以上；

2、汽车点火电源：本储能***的电压范围是11.2～16.8V,适合小客车点火启动的工作电压，这一功能在野外小客车启动困难时可以助力“点火”启动汽车(在测试时仅用本电源也可对2.4以下排量的小客车直接启动)，也可对小客车原配铅酸蓄电池进行充电，由小客车自主启动。

3、直流12V输出回路：该回路通过低压差稳压电路实现，输出直流12V/5A，可做为通用电源应用，为需要12V的用电器提供电源。

4、直流5V输出回路：该回路采用标准的7805稳压集成块实现。直流5V是应用最普遍的一种电源，手机充电、iPad、等IT产品的供电电源，为此本产品配置了4个USB接口。

5、LED灯照明输出：本产品附带的一个1W的LED照明灯，以方便在野外照明不足时使用，可连续点灯2个多月。

上述输出功能与特点体现了本机大容量，多功能的特点。本实用新型已制造成了产品，并在野外环境下进行试用，效果良好，现已在正式在市场推广。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于退役动力电池模组的便携式电源，便携式电源设有壳体，所述壳体内设有充电单元、储能单元和放电单元，所述充电单元连接储能单元，所述储能单元连接放电单元，其特征在于：所述储能单元中存储电能的装置为退役车用动力电池的电池模组。

2.根据权利要求1所述的基于退役动力电池模组的便携式电源，其特征在于：所述充电单元设有两组，其中一组设有整流降压稳压单元，所述整流降压稳压单元的输入端连接设置在壳体上的220V交流电输入接口，所述整流降压稳压单元的输出端连接储能单元，另一组设有光储控制单元，所述光储控制单元的输入端连接壳体上的18V光伏接口，所述光储控制单元的输出端连接储能单元。

3.根据权利要求1或2所述的基于退役动力电池模组的便携式电源，其特征在于：所述储能单元包括电池模组、充放电保护单元和电量管理单元，所述电池模组的总电极经具有过充电保护功能的所述充放电保护单元连接具有实时电流监测功能的所述电量管理单元，所述电量管理单元的输入端连接充电单元，所述电量管理单元的输出端连接放电单元。

4.根据权利要求3所述的基于退役动力电池模组的便携式电源，其特征在于：所述放电单元中包括：电池模组储能单元通过DC/AC连接电量管理单元和壳体上的220交流电输出接口，直接连接电量管理单元的壳体上的14V供电接口，通过稳压单元连接电量管理单元和壳体上的12V供电接口，通过稳压集成块连接电量管理单元和壳体上的直流5VUSB接口。

5.根据权利要求4所述的基于退役动力电池模组的便携式电源，其特征在于：所述放电单元中还包括设置在壳体上的LED照明灯，所述LED照明灯直接连接电量管理单元，所述壳体上设有控制LED照明灯开关的开关键。

6.根据权利要求2所述的基于退役动力电池模组的便携式电源，其特征在于：所述壳体上设有显示剩余电量的显示屏，所述显示屏连接电量管理单元的剩余电量输出单元。

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