恒温储能电池结构

文档序号:88730 发布日期:2021-10-08 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 恒温储能电池结构 (Constant temperature energy storage battery structure ) 是由 林悦思 黄国河 于 2021-07-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种恒温储能电池结构,包括壳体;LED光源,包括第一LED光源和第二LED光源;电池,电池外包覆有相变材料;温度监测器,设置在相变材料内;热传导件,热传导件为“工”字形,热传导件的一面与第二LED光源的散热面紧密接触,热传导件另一面伸入相变材料内部;控制器,控制器连接温度监测器,电池通过控制器向第一LED光源和第二LED光源供电,控制器根据温度监测器的反馈温度,调节第一LED光源的功率P1以及第二LED光源的功率P2。本发明利用第二LED光源的热量对电池进行加热保温,节约能源,通过控制器使电池工作在恒温状态,稳定可靠。(The invention discloses a constant-temperature energy storage battery structure, which comprises a shell; the LED light source comprises a first LED light source and a second LED light source; the battery is coated with a phase change material; a temperature monitor disposed within the phase change material; the heat conduction piece is I-shaped, one surface of the heat conduction piece is tightly contacted with the heat dissipation surface of the second LED light source, and the other surface of the heat conduction piece extends into the phase-change material; and the controller is connected with the temperature monitor, the battery supplies power to the first LED light source and the second LED light source through the controller, and the controller adjusts the power P1 of the first LED light source and the power P2 of the second LED light source according to the feedback temperature of the temperature monitor. The battery is heated and insulated by utilizing the heat of the second LED light source, so that the energy is saved, and the battery works in a constant temperature state through the controller, thereby being stable and reliable.)

恒温储能电池结构

技术领域

本发明涉及电池领域,特别涉及一种恒温储能电池结构。

背景技术

在现代,利用太阳能或者风能等新能源进行发电的室外灯具得到广泛应用,为了存储电能,上述室外灯具上都设置有储能的电池。但是,在一些低温地区或者环境温差大的地区,会出现电池在低温环境中无法有效工作的问题。

为了使带电池的储能灯具在低温地区能得到应用,需要解决电池在低温环境中的工作问题。因此,现有技术中提出以下解决方法:一是在电池外包覆保温材料,对电池进行保温,但保温材料只能进行被动保温,在没有热源的情况下,电池长时间工作在低温环境,即使有保温材料包覆依然会逐渐失温,未能有效解决问题。二是在电池附近设置有加热元件,对电池进行加热保温,主动加热保温能有效保证电池温度在合适的范围内,但是,加热元件需要消耗电池的能量来工作,容易造成电池电能不足,出现照明时间功率不足的问题,而且因冬季夜长夏季夜短,冬季室外温度低需要电池能量自加热,进一步造成冬季时电池电量不足,影响灯具的照明效果,同时冬夏两季需要调整不同的电池工作电流和模式,温控难,很难将电池保持在最适宜的温度,不稳定。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种恒温储能电池结构,能保证电池工作在恒温状态,且无需消耗额外能源进行加热。

根据本发明实施例提供了一种恒温储能电池结构,包括壳体;LED光源,设置在所述壳体内,所述LED光源包括第一LED光源和第二LED光源;电池,设置在所述壳体内,所述电池外包覆有相变材料;温度监测器,设置在所述相变材料内,用于检测电池的温度;热传导件,所述热传导件为“工”字形,所述热传导件的一面与所述第二LED光源的散热面紧密接触,所述热传导件另一面伸入所述相变材料内部;控制器,所述控制器连接所述温度监测器,所述电池通过所述控制器向所述第一LED光源和所述第二LED光源供电,所述控制器根据所述温度监测器的反馈温度,调节所述第一LED光源的功率P1以及所述第二LED光源的功率P2。

根据本发明实施例的恒温储能电池结构,至少具有如下有益效果:本实施例把LED光源分为第一LED光源和第二LED光源两部分,并利用相变材料包裹电池,第二LED光源通过热传导件把工作产生的热量传导到相变材料处,由相变材料吸收热量存储,并在外界环境温度较低时候释放出来对电池进行保温,既解决光源散热问题,还能使电池获得充足的热量维持在最佳工作温度,且避免电池自加热产生的能源损耗,使得系统更加节能;控制器根据温度监测器反馈的电池温度,调节第二LED光源的功率,影响第二LED光源产生的热量,配合相变材料的特性,保证电池工作在恒温状态;第一LED光源可配合第二LED光源进行功率调节,保证照明效果的稳定性。

根据本发明一些实施例所述的恒温储能电池结构,所述控制器控制所述第一LED光源的功率P1和所述第二LED光源的功率P2的功率和恒定,即降低第一LED光源的功率P1时,会相应提高第二LED光源的功率P2,或者提高第一LED光源的功率P1时,会相应降低第二LED光源的功率P2,P1和P2的功率和保持恒定,保证照明效果的稳定。

根据本发明一些实施例所述的恒温储能电池结构,还包括保温层,所述保温层设置在所述相变材料外,保温层可减少电池和相变材料向外散热热量,减少能量的损耗,提高节能的效果。

根据本发明一些实施例所述的恒温储能电池结构,所述保温层由保温棉构成,轻便,保温效果好。

根据本发明一些实施例所述的恒温储能电池结构,所述第一LED光源上设置有散热器,所述散热器上设置有若干散热鳍片,第一LED光源工作产生的热量传导到散热器上并向外散发。

根据本发明一些实施例所述的恒温储能电池结构,所述散热器为铝型材散热器,具有良好的导热性能,且轻便牢固,容易加工生产。

根据本发明一些实施例所述的恒温储能电池结构,所述热传导件为金属件,金属件具有良好的导热性能,且耐用可靠。

根据本发明一些实施例所述的恒温储能电池结构,所述热传导件为铝合金件,轻便牢固,容易加工生产,降低成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1为本发明实施例的恒温储能电池结构的示意图。

附图标记说明:

第一LED光源110、散热器111、第二LED光源120、电池200、热传导件300、相变材料400、保温层500、温度监测器600、控制器700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1,本发明提供了恒温储能电池结构的实施例,包括壳体,壳体内设置有LED光源、电池200和控制器700。LED光源包括第一LED光源110和第二LED光源120,第一LED光源110上设置有散热器111,散热器111优选为铝型材制作,且设置有若干散热鳍片,轻便牢固,容易加工生产,具有良好的导热性能。电池200用于进行电能存储。电池200通过控制器700向第一LED光源110和第二LED光源120供电。电池外包覆有相变材料400,相变材料400内设置有温度监测器600,温度监测器600用于检测电池200的温度。本实施例中设置有热传导件300,如图1所示,本实施例中,热传导件300为“工”字形,优选采用铝合金件加工得到,导热性良好且容易加工生产。具体的,热传导件300的两端分别为大面积的薄铝合金板,两片铝合金板通过中部的铝合金连杆连接在一体,并进行热传递。其中,热传导件300的一面铝合金板与第二LED光源120的散热面紧贴接触,热传导件300另一面铝合金板深入到相变材料400内部,与相变材料400大面积接触。由于LED光源工作时,产生的热量远大于电池工作所产生的热量,因此,当路灯工作时,第二LED光源120的温度高于电池200及其周边的相变材料400,根据温度由高向低传递的热定律,第二LED光源120工作产生的热量通过热传导件300,向电池200及相变材料400方传递,从而对电池200进行加热保温,解决了电池200自加热产生的能源损耗问题,能量得到有效利用,使得系统更加节能,同时辅助第二LED光源120进行散热。

控制器700分别连接第一LED光源110、第二LED光源120以及温度监测器600,控制器700根据温度监测器600的反馈的电池200温度,实时调节第一LE D光源110的功率P1以及第二LED光源120的功率P2。在本实施例中,控制器700采用反馈模式来调节第二LED光源120的功率:当反馈的电池200温度低于其最佳工作温度范围时,控制器700提高第二LED光源120的功率,使第二LED光源120产生更多的热量,通过热传导件300向电池200传递,对电池200进行加热保温;当反馈的电池200温度高于其最佳工作温度范围时,控制器700降低第二LED光源120的功率,减少第二LED光源120产生的热量,从而减少第二LED光源120向电池200传递的热量,使电池200温度下降。通过控制器700的反馈控制,可保证电池200更多时间工作在最佳工作温度范围。进一步的,控制器700控制第一LED光源110的功率P1和第二LED光源120的功率P2的功率和恒定,即降低第一LED光源110的功率P1时,会相应提高第二LED光源120的功率P2,或者提高第一LED光源110的功率P1时,会相应降低第二LED光源120的功率P2,P1和P2的功率和保持恒定,保证路灯的照明效果稳定,不会出现因为对电池200加热保温而影响路灯照明效果的情况。

本实施例把LED光源分为第一LED光源110和第二LED光源120两部分,其中第二LED光源120通过热传导件300把产生的热量传导到电池200处,用于对电池200进行加热保温,既解决第二LED光源120的散热问题,还能使电池200获得充足的热量维持在最佳工作温度,且避免电池200自加热产生的能源损耗,使得系统更加节能;控制器700根据温度监测器600反馈的电池200温度,调节第二LED光源120的功率,影响第二LED光源120产生的热量,保证电池200工作在恒温状态;采用相变材料400包裹电池200,因相变材料400具有相变点上吸热,相变点下放热的特点,在温度较高时相变材料400吸热储能,在温度较低时相变材料400释放热量,将温度补偿给电池200进行保温,使电池200温度更加稳定可控。第一LED光源110可配合第二LED光源120进行功率调节,保证照明效果的稳定性。

进一步的,在本实施例中,相变材料400外设置有由保温棉构成的保温层500,减少电池200和相变材料400向外散热热量,减少能量的损耗,提高节能的效果。

在现有技术的电池保温结构中,对电池的加热热源来自于电池本身的工作热量,使电池的能耗增加,能用于灯具本身的电能减少,灯具的照明受到影响,而且电池自工作产生的热量不足以维持整个电池在适宜温度。相比之下,本发明的恒温储能电池结构,将原本需散热器处理的LED光源热量用于电池200加热保温,提供了大量稳定的热源,不仅解决了光源的散热问题,还使得电池200能够获得充足的热量维持最佳工作温度,避免电池200因自加热产生的额外能源损耗,使得系统更加节能。

在现有技术的电池保温结构中,采用电池自加热的方式,需要通过调整电池的工作模式来应对温差:冬天需自加热而放电多,夏天则少,以此来达到温度适应,从而导致了在夜长的冬天灯具工作时间反而少,夜短的夏天灯具工作时间长的不合理现象;为了解决冬天夜长并且需要保持有效照明时间,以及应对电池自加热所带来的能量损耗,不得不将电池包的容量加大,从而导致了成本的大幅增加。相比之下,本发明的恒温储能电池结构,可避免电池200自加热产生的额外能源损耗,不会影响LED光源的功率,保证灯具的照明效果,无需加大电池200的容量,就可以保持有效照明时间,节约大量成本。

为了更好的控制电池的温度恒定,以及控制灯具照明总输出功率恒定,本实施例还将LED光源一分为二,设置有第一LED光源110和第二LED光源120两部分。其中第二LED光源120产生的热量,通过热传导件300传导到电池200处,温度监测器600反馈电池200的温度,通过控制器700调节第二LED光源120的功率P2。当温度较低时,把P2增大,使第二LED光源120产生更多的热量对电池200进行加热;当温度较高时,降低P2,减少第二LED光源120产生的热量。同时第一LED光源110的功率P1会相对第二LED光源120的功率P2进行调节,保证两者的功率和恒定,使灯具的总功率恒定,保证照明效果的稳定,在夏天等温度较高的环境中,还可以通过提高第一LED光源110的功率P1,利用散热器111进行对外散热的效果。通过把LED光源一分为二进行分开的控制,能更好的配合热传导件300的传热,在无需增加灯具电池容量以及不影响灯具光照效果的前提下,实现电池200的恒温工作。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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