CN221102336U - 储能模块和包括储能模块的储能*** - Google Patents

Abstract

本公开涉及储能模块和包括储能模块的储能***。本公开的储能模块包括：壳体；锂离子电池，其设置在所述壳体内；电池管理***，其设置在所述壳体内，用于管理和维护所述锂离子电池；充电端口，其设置在所述壳体的侧面上，与电动汽车充电桩的充电枪匹配并且适于从电动汽车充电桩的充电枪接收输入电压，所述充电端口被构造成将所述输入电压提供到所述锂离子电池的输入端；放电端口，其设置在所述壳体的侧面上；以及转换器，其设置在所述壳体内，并且被构造成将来自所述锂离子电池的输出端的输出电压进行转换并且将转换后的电压提供到所述放电端口。

Description

储能模块和包括储能模块的储能***

技术领域

本公开涉及锂离子储能的技术领域。更具体地，本公开涉及一种储能模块，其能够利用电动汽车充电桩进行快速充电。本公开还涉及一种包括上述储能模块的储能***。

背景技术

随着新能源家用便携式储能***的不断发展，家用便携式储能***越来越受到广大消费者的青睐。目前，家用便携式储能***的产品种类多种多样，包括例如充电宝、家用挂壁式小型储能***、户外旅行储能***、便携式储能***等等。家用便携式储能***的额定容量通常在6kWh以下。家用便携式储能***的主要特点是体积小、重量轻、便于携带、具有多功能电源输出接口、使用方便等。

目前市场上家用便携式储能***普遍存在以下缺点。

第一，充电时间长，一般都在6小时以上，一旦储能***完全放电后，需要较长的时间充电，无法满足用户在短时间内用该储能***对手机等电子设备进行充电的需求。

第二，只能在家用充电插座上进行充电，充电功率小，同时需要配备专用的充电器。

实用新型内容

为了克服上述缺点中的一个或多个，特别是为了改善家用便携式储能***充电时间长的问题，本公开提供了一种储能模块，其能够利用电动汽车充电桩进行快速充电，从而提高了充电速度，减少了充电时间。本公开还涉及一种包括上述储能模块的储能***。本公开的储能***可以是便携式的。

在一个方面中，本公开提供了一种储能模块，所述储能模块包括：壳体；锂离子电池，所述锂离子电池设置在所述壳体内；电池管理***，所述电池管理***设置在所述壳体内，用于管理和维护所述锂离子电池；充电端口，所述充电端口设置在所述壳体的侧面上，所述充电端口与电动汽车充电桩的充电枪匹配并且适于从电动汽车充电桩的充电枪接收输入电压，所述充电端口被构造成将所述输入电压提供到所述锂离子电池的输入端；放电端口，所述放电端口设置在所述壳体的侧面上；以及转换器，所述转换器设置在所述壳体内，并且被构造成将来自所述锂离子电池的输出端的输出电压进行转换并且将转换后的电压提供到所述放电端口。

在一个实施例中，所述锂离子电池被构造成适于高达10C的充电和放电。

在一个实施例中，所述放电端口包括直流输出端口和/或交流输出端口，并且所述转换器包括直流-直流转换器和/或直流-交流转换器，其中，所述直流-直流转换器被构造成从所述锂离子电池的输出端接收输出电压，将所述输出电压转换成期望的直流电压，并且将所述期望的直流电压提供到所述放电端口的直流输出端口，其中，所述直流-交流转换器被构造成从所述锂离子电池的输出端接收输出电压，将所述输出电压转换成期望的交流电压，并且将所述期望的交流电压提供到所述放电端口的交流输出端口。

在一个实施例中，所述储能模块还包括显示屏，所述显示屏设置在所述壳体的侧面上，用于显示与充电和/或放电相关联的参数。

在一个实施例中，所述储能模块的输入电压为100-800V，并且所述储能模块的额定容量为6-15kWh。

在一个实施例中，所述储能模块的最大充电功率达到150kW、200kW、250kW、300kW、350kW、400kW或者更高功率，并且所述储能模块的最大放电功率达到150kW、200kW、250kW、300kW、350kW、400kW或者更高功率。

在一个实施例中，所述储能模块能够在至多6分钟的时间充满额定容量的80％-95％，并且能够在至多8分钟的时间充满额定容量的100％。

在一个实施例中，所述锂离子电池的能量密度为130-250Wh/kg。

在另一个方面中，本公开提供了一种储能***，所述储能***包括如上所述的储能模块和支撑装置，所述支撑装置被构造成支撑所述储能模块。

在一个实施例中，所述支撑装置包括：平台，所述储能模块放置在所述平台上，所述平台包括第一端和相对的第二端；支脚，所述支脚被构造成附接到所述平台的第一端；滚轴，所述滚轴被构造成附接到所述平台的第二端；滚轮，所述滚轮被构造成附接到所述滚轴并且能够绕所述滚轴转动；支架，所述支架被构造成附接到所述平台；可伸缩把手，所述可伸缩把手被构造成附接到所述支架并且能够相对于所述支架在伸出位置和缩回位置之间移动，在所述伸出位置中，所述可伸缩把手至少部分地从所述支架伸出，在所述缩回位置中，所述可伸缩把手缩回并且与所述支架基本重叠。

本公开至少具有如下有益技术效果中的一种或多种：

1.根据本公开的储能模块可以采用目前市场上已有的电动汽车充电桩进行充电，充电协议可以是国标、美标、欧标、目标等，对于各种电动汽车充电桩具有极佳的兼容性；

2根据本公开的储能模块可以支持150kW或者更高的充电功率，可以在例如至多6分钟的时间充满额定容量的80％-95％，可以在例如至多8分钟的时间充满额定容量的100％，从而极大地减少了充电时间；

3.根据本公开的储能模块具有AC220V、AC110V、DC60V、DC48V、DC12V、DC5V等输出接口，便于对各种电子设备进行充电；

4.用户可以根据需要对根据本公开的储能模块的交流、直流数值进行自定义设置；

5.根据本公开的储能模块的交流、直流输出功率为0-150kW或者更高；

6.根据本公开的储能模块的额定容量远大于常规家用便携式储能***的额定容量，例如可以达到6-15kWh；

7.根据本公开的储能模块和储能***是便携式的，便于移动到期望的位置以利用已有的电动汽车充电桩进行充电。

附图说明

图1示意性地示出了根据本公开的储能模块的一个实施例的内部视图；

图2示出了北美、日本、欧洲和中国的一些电动汽车充电口所采用的标准和示意性图示；并且

图3和图4示意性地示出了根据本公开的储能***的一个实施例的透视图。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本公开的储能模块的一个实施例的内部视图。如图1所示，储能模块100可以包括壳体110、锂离子电池120、电池管理***(BMS)130、充电端口140、放电端口150和转换器160。在图1中，为了清楚地示出壳体110内的部件，壳体110的一部分被移除。

在一些实施例中，锂离子电池120可以设置在壳体110内。

在一些实施例中，锂离子电池120可以被构造成适于高达10C的充电和高达10C的放电。

在一些实施例中，电池管理***130可以设置在壳体110内，用于管理和维护所述锂离子电池120，防止所述锂离子电池120出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命并且监控电池的状态。电池管理***130能够支持高功率的充电和放电，例如高达150kW、200kW、250kW、300kW、350kW、400kW或者更高功率的充电和放电。

在一些实施例中，充电端口140和放电端口150可以设置在壳体110的侧面上。在一些实施例中，充电端口140和放电端口150可以设置在壳体110的同一侧面上。在一些实施例中，充电端口140和放电端口150可以设置在壳体110的不同侧面上。

在一些实施例中，充电端口140与电动汽车充电桩的充电枪匹配并且适于从电动汽车充电桩的充电枪接收输入电压，并且充电端口140被构造成将该输入电压提供到锂离子电池120的输入端。图2示出了北美、日本、欧洲和中国的一些电动汽车充电口所采用的标准和示意性图示。本公开的充电端口140可以与图2所示的充电口中的任一种具有相同的结构并符合相同的充电协议和标准，因而可以与目前市场上已有的电动汽车充电桩的充电枪兼容，从而可以利用目前市场上已有的电动汽车充电桩的充电枪对储能模块100的锂离子电池120进行充电，其中，充电协议可以是国标、美标、欧标、目标等。根据本公开的储能模块100对于各种电动汽车充电桩具有极佳的兼容性。

在一些实施例中，放电端口150可以包括直流(DC)输出端口152和/或交流(AC)输出端口154。在一些实施例中，直流输出端口152可以输出例如60V、48V、12V或5V的直流电压。在一些实施例中，直流输出端口152可以例如是USB端口。在一些实施例中，交流输出端口154可以输出例如220V或110V的交流电压。根据本公开的储能模块100能够输出各种直流和/或交流电压，便于对各种电子设备进行充电。

在一些实施例中，转换器160可以设置在壳体110内，并且被构造成将来自锂离子电池120的输出端的输出电压进行转换并且将转换后的电压提供到所述放电端口150。

在一些实施例中，转换器160可以包括直流-直流转换器(DCDC)162和/或直流-交流转换器(DCAC)164。

在一些实施例中，直流-直流转换器(DCDC)162被构造成从锂离子电池120的输出端接收输出电压，将该输出电压转换成期望的直流电压，并且将该期望的直流电压提供到放电端口150的直流输出端口152。

在一些实施例中，直流-交流转换器(DCAC)164被构造成从锂离子电池120的输出端接收输出电压，将该输出电压转换成期望的交流电压，并且将该期望的交流电压提供到放电端口150的交流输出端口154。

在一些实施例中，储能模块100还可以包括显示屏170，显示屏170可以设置在壳体110的侧面上。在一些实施例中，显示屏170可以与充电端口140或放电端口150设置在壳体110的同一侧面上。在一些实施例中，显示屏170可以与充电端口140或放电端口150设置在壳体110的不同侧面上。显示屏170可以用于显示与充电和/或放电相关联的参数，例如电池温度、充电时间、以百分比表示的充电进度、放电时间、以百分比表示的放电进度等。

在一些实施例中，储能模块100的输入电压可以为100-800V。

在一些实施例中，储能模块100的额定容量可以为6-15kWh。

在一些实施例中，储能模块100的最大充电功率可达到150kW、200kW、250kW、300kW、350kW、400kW或者更高功率。

在一些实施例中，储能模块100的最大放电功率可达到150kW、200kW、250kW、300kW、350kW、400kW或者更高功率。

在一些实施例中，储能模块100能够在例如至多6分钟的时间充满额定容量的80％-95％，并且能够在例如至多8分钟的时间充满额定容量的100％。

在一些实施例中，储能模块100的重量可以为25-60kg。

在一些实施例中，锂离子电池120的标称电压可以为3.2V或3.7V。

在一些实施例中，锂离子电池120的能量密度可以为130-250Wh/kg。

在一些实施例中，锂离子电池120的充放电循环可以在3500次以上。

图3和图4示意性地示出了根据本公开的储能***的一个实施例的透视图。图3示出了可伸缩把手相对于支架处于缩回位置，并且图4示出了可伸缩把手相对于支架处于伸出位置。

如图3所示，储能***10可以包括如上所述的储能模块100，并且还可以包括支撑装置200，支撑装置200被构造成支撑储能模块100。

在一些实施例中，支撑装置200可以包括平台210，储能模块100可以放置在平台210上。平台210包括第一端212和相对的第二端214。

在一些实施例中，支撑装置200还可以包括支脚220，支脚220被构造成附接到平台210的第一端212。在一些实施例中，支脚220的数量例如为2个。本领域技术人员能够理解，支脚220的数量也可以为其他数量，例如1个、3个、4个等。在使用时，支脚220可以被支撑在支撑表面(例如，地面)上。

在一些实施例中，支撑装置200还可以包括滚轴230和滚轮240，滚轴230被构造成附接到平台210的第二端214，滚轮240被构造成附接到滚轴230并且能够绕滚轴230转动。在一些实施例中，滚轮240的数量例如为2个并且附接到滚轴230的相对的端部(在图3中仅示出了其中一个滚轮)。本领域技术人员能够理解，滚轮240的数量也可以为其他数量，例如1个、3个、4个等。在使用时，滚轮240可以被支撑在支撑表面(例如，地面)上。

在一些实施例中，支撑装置200还可以包括支架250和可伸缩把手260，支架250被构造成附接到平台210的第二端214，可伸缩把手260被构造成附接到支架250并且能够相对于支架250在伸出位置(参见图4)和缩回位置(参见图3)之间移动。在伸出位置中，可伸缩把手260至少部分地从支架250伸出，并且在缩回位置中，可伸缩把手260缩回并且与支架250基本重叠。

当可伸缩把手260处于伸出位置时，使用者可以握住可伸缩把手260，并且可以对可伸缩把手260施加斜下方的力，以使支撑装置200从初始的水平位置倾斜，使得支脚220离开支撑表面(例如，地面)并且不再被支撑表面(例如，地面)支撑。此时，仅仅滚轮240被支撑在支撑表面(例如，地面)上。然后，使用者可以握住可伸缩把手260并且将支撑装置200以及其上的储能模块100移动到期望位置。当支撑装置200以及其上的储能模块100被移动到期望位置后，使用者可以使支撑装置200回到水平位置，使得支脚220被再次支撑在支撑表面(例如，地面)上。

本公开至少具有如下有益技术效果中的一种或多种：

1.根据本公开的储能模块可以采用目前市场上已有的电动汽车充电桩进行充电，充电协议可以是国标、美标、欧标、目标等，对于各种电动汽车充电桩具有极佳的兼容性；

2根据本公开的储能模块可以支持150kW或者更高的充电功率，可以在例如至多6分钟的时间充满额定容量的80％-95％，可以在例如至多8分钟的时间充满额定容量的100％，从而极大地减少了充电时间；

3.根据本公开的储能模块具有AC220V、AC110V、DC60V、DC48V、DC12V、DC5V等输出接口，便于对各种电子设备进行充电；

4.用户可以根据需要对根据本公开的储能模块的交流、直流数值进行自定义设置；

5.根据本公开的储能模块的交流、直流输出功率为0-150kW或者更高；

6.根据本公开的储能模块的额定容量远大于常规家用便携式储能***的额定容量，例如可以达到6-15kWh；

7.根据本公开的储能模块和储能***是便携式的，便于移动到期望的位置以利用已有的电动汽车充电桩进行充电。

尽管已经描述了本公开的一些具体实施方案，但本领域技术人员将意识到某些修改可在本公开的范围内。出于这个原因，应当研究所附的权利要求以确定本公开的真实范围和内容。

Claims (10)

1.一种储能模块，所述储能模块包括：

壳体；

锂离子电池，所述锂离子电池设置在所述壳体内；

电池管理***，所述电池管理***设置在所述壳体内，用于管理和维护所述锂离子电池；

充电端口，所述充电端口设置在所述壳体的侧面上，所述充电端口与电动汽车充电桩的充电枪匹配并且适于从电动汽车充电桩的充电枪接收输入电压，所述充电端口被构造成将所述输入电压提供到所述锂离子电池的输入端；

放电端口，所述放电端口设置在所述壳体的侧面上；以及

转换器，所述转换器设置在所述壳体内，并且被构造成将来自所述锂离子电池的输出端的输出电压进行转换并且将转换后的电压提供到所述放电端口。

2.如权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述锂离子电池被构造成适于高达10C的充电和放电。

3.如权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述放电端口包括直流输出端口和/或交流输出端口，并且所述转换器包括直流-直流转换器和/或直流-交流转换器，其中，所述直流-直流转换器被构造成从所述锂离子电池的输出端接收输出电压，将所述输出电压转换成期望的直流电压，并且将所述期望的直流电压提供到所述放电端口的直流输出端口，其中，所述直流-交流转换器被构造成从所述锂离子电池的输出端接收输出电压，将所述输出电压转换成期望的交流电压，并且将所述期望的交流电压提供到所述放电端口的交流输出端口。

4.如权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述储能模块还包括显示屏，所述显示屏设置在所述壳体的侧面上，用于显示与充电和/或放电相关联的参数。

5.如权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述储能模块的输入电压为100-800V，并且所述储能模块的额定容量为6-15kWh。

6.如权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述储能模块的最大充电功率达到150kW、200kW、250kW、300kW、350kW、400kW或者更高功率，并且所述储能模块的最大放电功率达到150kW、200kW、250kW、300kW、350kW、400kW或者更高功率。

7.如权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述储能模块能够在至多6分钟的时间充满额定容量的80％-95％，并且能够在至多8分钟的时间充满额定容量的100％。

8.如权利要求1所述的储能模块，其特征在于，所述锂离子电池的能量密度为130-250Wh/kg。

9.一种储能***，其特征在于，所述储能***包括：

如权利要求1-8中任一项所述的储能模块；和

支撑装置，所述支撑装置被构造成支撑所述储能模块。

10.如权利要求9所述的储能***，其特征在于，所述支撑装置包括：

平台，所述储能模块放置在所述平台上，所述平台包括第一端和相对的第二端；

支脚，所述支脚被构造成附接到所述平台的第一端；

滚轴，所述滚轴被构造成附接到所述平台的第二端；

滚轮，所述滚轮被构造成附接到所述滚轴并且能够绕所述滚轴转动；

支架，所述支架被构造成附接到所述平台的第二端；

可伸缩把手，所述可伸缩把手被构造成附接到所述支架并且能够相对于所述支架在伸出位置和缩回位置之间移动，在所述伸出位置中，所述可伸缩把手至少部分地从所述支架伸出，在所述缩回位置中，所述可伸缩把手缩回并且与所述支架基本重叠。