專利名稱：基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)基站中，蓄電池用于暫時儲存系統(tǒng)中過剩的能量，即在太陽光產(chǎn)生電能，夕卜部負(fù)載又無需工作時，此時的電能就只能讓蓄電池暫時存儲，而在沒有太陽光時，外部負(fù)載又需要工作時，此時平時存儲在蓄電池里的電能就可以利用起來了，只有當(dāng)蓄電池沒有電同時太陽光也沒有而外部負(fù)載需要工作，這樣市電才接入電路，這樣就可以節(jié)約很多能量，比直接掛接在市電上的基站系統(tǒng)要省電、環(huán)保。然而利用鋰離子動力電池來替代鉛酸電池的這項設(shè)計，更體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保的國家要求。傳統(tǒng)鉛酸電池雖然使用很廣泛，但是仍有其不足之處①能量密度較低使用壽命較短，只有30(Γ400次；③污染很嚴(yán)重；④充放電效率低，只有85%?！ぴ趪摇笆晃濉笨茖W(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中，“改善生態(tài)與環(huán)境”已經(jīng)成為事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展和人民生活質(zhì)量提高的重大問題。綠色環(huán)保型鋰離子電池可以取代存在污染隱患的鉛酸電池、鎳鎘電池，是屬于國家鼓勵發(fā)展的高效、清潔蓄電池。鋰離子動力電池存在不能過量充電和過量放電的問題，所以針對鋰離子動力電池分組實際應(yīng)用的開發(fā)至關(guān)重要。隨著鋰離子動力電池的應(yīng)用日益廣泛，國內(nèi)、外眾多廠家紛紛投入研發(fā)力量，研制與之配套的電池管理系統(tǒng)或充電系統(tǒng)，但在儲能基站方面對鋰離子動力電池及其應(yīng)用系統(tǒng)模塊的關(guān)聯(lián)研發(fā)卻沒有足夠的重視。電池管理系統(tǒng)是保證鋰離子電池正常工作并使其應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)入市場的前提條件，沒有這樣一個好的前提條件，鋰離子動力電池替代鉛酸、鎳鎘電池的方案也不可能實現(xiàn)。傳統(tǒng)電池不需要充放電保護(hù)，即在過量充電和過量放電時不需要對電池進(jìn)行保護(hù)，而鋰離子動力電池在過量充電和過量放電時會對電池造成損壞，因此為電池安全著想，必須為其安裝保護(hù)系統(tǒng)，即能夠在過量充電或者過量放電時自動斷開回路保護(hù)電池不受影響?，F(xiàn)有SR-L-20A光伏控制器一共有3個外部接口，即太陽能電池接口、蓄電池接口和負(fù)載接口，傳統(tǒng)接法是分別對應(yīng)連接，即將太陽能電池板接到太陽能電池接口，將蓄電池接到蓄電池接口，將外部負(fù)載接到負(fù)載接口。但是，將蓄電池?fù)Q成鋰離子動力電池后，如果不改變控制方式，當(dāng)鋰離子動力電池過量充電時，電池模塊中的BMS和光伏控制器可能都會對鋰電池進(jìn)行充電保護(hù)，并會發(fā)生保護(hù)沖突，導(dǎo)致充電回路在過長時間內(nèi)處于斷開狀態(tài)而不能恢復(fù)通路，降低系統(tǒng)充電效率。同理，當(dāng)鋰離子動力電池過量放電時，電池模塊中的BMS和光伏控制器可能都會對鋰電池進(jìn)行放電保護(hù)，也會發(fā)生保護(hù)沖突，導(dǎo)致放電回路在過長時間內(nèi)處于斷開狀態(tài)而不能恢復(fù)通路，降低系統(tǒng)放電效率。由于首次將鋰離子動力電池和太陽能充電系統(tǒng)結(jié)合，以往此系統(tǒng)都是和鉛酸等傳統(tǒng)電池結(jié)合，結(jié)合鋰離子動力電池在充放電必須保護(hù)的特點不能達(dá)到預(yù)期的效果
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有鋰離子動力電池與太陽能充電基站結(jié)合不合理的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)，包括太陽能充電控制模塊、鋰離子電池模塊和負(fù)載模塊，所述太陽能充電控制模塊包括太陽能電池板、光伏控制器和市電充電機，所述鋰離子電池模塊包括鋰離子電池組和BMS管理系統(tǒng)，所述太陽能電池板連接于光伏控制器的太陽能接口上，市電充電機連接于光伏控制器的充電接口上，所述BMS管理系統(tǒng)通過接觸器分別與光伏控制器和負(fù)載模塊控制連接，鋰離子電池組分別與BMS管理系統(tǒng)和負(fù)載模塊供電控制連接，且鋰離子電池組和負(fù)載模塊分別連接于光伏控制器的蓄電池接口和負(fù)載接口上。所述鋰離子電池模塊內(nèi)部集成有硅膠加熱器。所述鋰離子電池模塊和負(fù)載模塊通過分流排與太陽能充電控制模塊的光伏控制器相連接。 所述鋰離子電池組的輸出端還設(shè)有與BMS管理系統(tǒng)控制連接的指示燈裝置。所述分流排與鋰離子電池組之間還設(shè)有分流器。所述鋰離子電池組與BMS管理系統(tǒng)之間設(shè)有手動開關(guān)。本實用新型基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)運用鋰離子動力電池替代傳統(tǒng)的蓄電池，更環(huán)保高效；將光伏控制器及與之相關(guān)的電路進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到了不用更換光伏控制器卻可以使模塊正常運行的目的，這使得快速使用鋰離子動力電池替換傳統(tǒng)鉛酸電池成為可能，其具有以下優(yōu)點①能量密度高，是鉛酸電池的3倍；②循環(huán)壽命長，是鉛酸電池的5倍無污染，綠色環(huán)保；④充放電效率較高，可以達(dá)到95%。

圖I是本實用新型的電氣連接原理圖；圖2是本實用新型具體實施例的系統(tǒng)框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。圖I是本實用新型的電氣連接原理圖，由圖可知，該太陽能充電基站系統(tǒng)包括太陽能充電控制模塊、鋰離子電池模塊和負(fù)載模塊，太陽能充電控制模塊包括太陽能電池板、光伏控制器和市電充電機，鋰離子電池模塊包括鋰離子電池組和BMS管理系統(tǒng)，太陽能電池板連接于光伏控制器的太陽能接口上，市電充電機連接于光伏控制器的充電接口上，BMS管理系統(tǒng)通過接觸器分別與光伏控制器和負(fù)載模塊控制連接，鋰離子電池組分別與BMS管理系統(tǒng)和負(fù)載模塊供電控制連接，且鋰離子電池組和負(fù)載模塊分別連接于光伏控制器的蓄電池接口和負(fù)載接口上。如圖2所示為本實用新型具體實施例的系統(tǒng)框圖，本實施例中鋰離子電池模塊和負(fù)載模塊通過分流排與太陽能充電控制模塊的光伏控制器相連接，光伏控制器采用SR-L-20A光伏控制器，對整個模塊進(jìn)行控制，保證在太陽能電池板供電時保證其對負(fù)載供電和對電池充電，同時保證在沒有太陽光時(即太陽能電池板沒有供電時)電池可以給外部負(fù)載供電，保證其正常使用。鋰離子電池組為24V，BMS管理系統(tǒng)采用LEVOlB保護(hù)板，保護(hù)鋰離子動力電池的工作狀態(tài)，避免其過量充電和過量放電。接觸器采用繼電器，各繼電器通過繼電器控制信號線與BMS管理系統(tǒng)控制連接。另外，鋰離子電池組的輸出端還設(shè)有與BMS管理系統(tǒng)控制連接的指示燈裝置，指示燈裝置通過指示燈控制信號線與BMS管理系統(tǒng)控制相連。本實施例中在鋰離子電池模塊內(nèi)部集成有硅膠加熱器，保護(hù)鋰離子動力電池不受低溫環(huán)境的影響。為保證系統(tǒng)的安全運行，在分流排與鋰離子電池組之間設(shè)置分流器，分流器通過電流采樣線與BMS管理系統(tǒng)控制連接；在鋰離子電池組與BMS管理系統(tǒng)之間設(shè)置一個手動開關(guān)，且鋰離子電池組與BMS管理系統(tǒng)通過采樣線控制連接。SR-L-20A光伏控制器雖然一共有3組外部接口分別是太陽能電池口、蓄電池口和負(fù)載口，但本實例將SR-L-20A光伏控制器的負(fù)載接口懸空，將負(fù)載模塊和鋰離子電池模塊并聯(lián)接到SR-L-20A光伏控制器的蓄電池接口處，雖然這樣設(shè)計電路不符合光伏控制器原來的要求，但是可以很好的結(jié)合鋰離子動力電池使用。當(dāng)鋰離子動力電池因為過量充電而·導(dǎo)致回路斷開后，鋰離子電池組與負(fù)載之間的回路卻沒有切斷，鋰離子動力電池依然可以給外部負(fù)載供電；同理，當(dāng)過量放電后，鋰離子動力電池與負(fù)載之間的回路會斷開，然而，與SR-L-20A光伏控制器之間的回路沒有斷開，依然可以充電，這樣就保證了電路模塊的正常運行。本實用新型具有以下優(yōu)點①能量密度高，是鉛酸電池的3倍；②循環(huán)壽命長，是鉛酸電池的5倍無污染，綠色環(huán)保；④充放電效率較高，可以達(dá)到95%。運用鋰離子動力電池替代傳統(tǒng)的蓄電池作為儲能裝置，特別是在風(fēng)光互補的儲能上使用尤為突出，同時也可以運用到水電等市電電網(wǎng)的能量中轉(zhuǎn)存儲體系中，能更好的節(jié)能減排，更環(huán)保高效；將SR-L-20A光伏控制器及與之相關(guān)的電路進(jìn)行優(yōu)化，即將本來不能配合的部分進(jìn)行改動，達(dá)到了不用更換光伏控制器卻可以使模塊正常運行的目的，這使得快速使用鋰離子動力電池替換傳統(tǒng)鉛酸電池成為可能。
權(quán)利要求1.一種基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)，其特征在于包括太陽能充電控制模塊、鋰離子電池模塊和負(fù)載模塊，所述太陽能充電控制模塊包括太陽能電池板、光伏控制器和市電充電機，所述鋰離子電池模塊包括鋰離子電池組和BMS管理系統(tǒng)，所述太陽能電池板連接于光伏控制器的太陽能接口上，市電充電機連接于光伏控制器的充電接口上，所述BMS管理系統(tǒng)通過接觸器分別與光伏控制器和負(fù)載模塊控制連接，鋰離子電池組分別與BMS管理系統(tǒng)和負(fù)載模塊供電控制連接，且鋰離子電池組和負(fù)載模塊分別連接于光伏控制器的蓄電池接口和負(fù)載接口上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)，其特征在于所述鋰離子電池模塊內(nèi)部集成有硅膠加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)，其特征在于所述鋰離子電池模塊和負(fù)載模塊通過分流排與太陽能充電控制模塊的光伏控制器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)，其特征在于所述鋰離子電池組的輸出端還設(shè)有與BMS管理系統(tǒng)控制連接的指示燈裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)，其特征在于所述分流排與鋰離子電池組之間還設(shè)有分流器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)，其特征在于所述鋰離子電池組與BMS管理系統(tǒng)之間設(shè)有手動開關(guān)。
專利摘要本實用新型涉及一種基于鋰離子動力電池的太陽能充電基站系統(tǒng)，包括太陽能充電控制模塊、鋰離子電池模塊和負(fù)載模塊，太陽能電池板連接于光伏控制器的太陽能接口上，市電充電機連接于光伏控制器的充電接口上，BMS管理系統(tǒng)通過接觸器分別與光伏控制器和負(fù)載模塊控制連接，鋰離子電池組分別與BMS管理系統(tǒng)和負(fù)載模塊供電控制連接，且鋰離子電池組和負(fù)載模塊分別連接于光伏控制器的蓄電池接口和負(fù)載接口上。本實用新型的太陽能充電基站系統(tǒng)運用鋰離子動力電池替代傳統(tǒng)的蓄電池，更環(huán)保高效；將光伏控制器及與之相關(guān)的電路進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到了不用更換光伏控制器卻可以使模塊正常運行的目的，這使得快速使用鋰離子動力電池替換傳統(tǒng)鉛酸電池成為可能。
文檔編號H02J7/00GK202712921SQ20122039280
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者曹乃鋒, 惠媛琛, 徐林, 溫燦國 申請人:中航鋰電(洛陽)有限公司