一种家用储电柜制造技术

本发明专利技术涉及一种家用储电柜，包括输入端、输出端、逻辑开关、控制模块、充电模块、逆变模块、蓄电池和外壳，其输出端与家用电网电固连，输入端与外供电网电固连，蓄电池设置于外壳内或分立设置，逆变模块、控制模块和充电模块设置于外壳内，并组成蓄电池运行的实时控制系统，通过控制逻辑开关的状态变换，使储电柜受控处于与电网峰谷互补的运行状态。该装置安全可靠、制造简单、成本低，节能减排意义重大。

【技术实现步骤摘要】
一种家用储电柜
本专利技术涉及家用电器的领域，特别涉及一种在电网用电低谷期补充储电、用电高峰期离网并可有效维持正常家庭用电的储电柜系统装置。
技术介绍
相对于物质生产的仓储，电源生产在当今社会还没有建立起有效的“储电系统”。电力使用的一个重大特点是日夜需求不平衡，导致社会对电网能源需求存在差异巨大的峰谷期，我国电力来源80%以上是常规热电，热机不可以在峰谷周期时间内大幅度调整工作状态，由此造成了谷期电的极大浪费，国家普遍以折价方式鼓励使用夜间谷期电。为了不浪费谷期电，很多地区甚至上马以谷电储存为目的的区域小水电，通过夜间抽水到高位水池，日间再放水到低位水池发电补充白天用电，这种“小水电”技术方案的明显缺点是电能转换效率低、占地面积大；近年各国储能专家更倾向于建造以蓄电池充、放电原理为基础的巨容量、巨功率储电站，理论优势为电能转换效率高、占地面积小，是公认的电网分布式储能优选技术方案之一。巨容量、巨功率储电站遇到了蓄电池如何搭堆的技术难题，因为储电站所需的蓄电池堆，并非现市场常见的百瓦时、千瓦时级容量范围，而是百兆瓦时、千兆瓦时级容量范围，迄今为止还没有任何一种商品电池可用。在常规储电、不间断电源的容量、功率范围，目前主要是使用铅蓄电池，其具有安全可靠、价廉、适合浮充电等优势，但巨容量、巨功率是一全新领域，需要在结构原理方面进行重新设计；至于处于试验阶段的巨容量锂电堆、矾电堆等，不仅价高，使用安全性、温度特性都不够理想，在技术方案及经济指标方面与储电站的实用要求相距甚远。在储电站研发遇到巨容量、巨功率的技术方案难题时，将谷电储存的思路改变为藏电于民可能是一条现实出路。所谓藏电于民，是将储电站小型化、分散化，甚至以一种新型家用电器的形式进入家庭，产品设计放回到现有技术性的成熟容量、成熟功率范围，使电网分布式储电站的方案得到现实技术支撑。在中国专利申请201020128917.7中，提及“一种充放电及储能电路”，用于为电动汽车电池提供电能，包括：用于储存电能的储能模块：对储能模块进行充电以储存电能、或对储能模块存储的电能进行逆变以产生一高频交流的充电模块及逆变模块：通过变压器及整流电路对所述高频交流进行稠合及整形以产生一直流电压从而为电动汽车电油进行充电的高频直流充电模块:控制充电及逆变模块与三相电的每个火线端分别导通或断开、并控制充电及逆变模块与高频直流充电模块导通或断开的开关模块。这类源于常规不间断电源的产品并不能满足家用储电的基本特征和使用要求，要改善电网用电负载的巨大峰谷差，必须根据生活用电习惯设计。近年因局部地区电力供应紧张，市场也有一些将源于电脑不间断电源设计的大功率产品，试图满足家庭储电、保障用电的需求，但在产品思想方法上，并没有根据家庭储电、用电的基本特征而改造，因而不适合搬作正式家用。例如家庭储电的低碳模式为白天使用夜间谷期电，在白天用电高峰期脱网运行，常规UPS产品不具备这一使用要求；在技术设计上，常规UPS使用蓄电池的方式是不间断浮充制，但储电柜对蓄电池的使用方式并不是浮充制，而是类似电动车电池的循环充放电制，在这种使用方式中，蓄电池会因充电限压值过低、长期充不满电而容易衰减，寿命缩短。因此，常规不间断电源并不具备储电柜运行在与外电力网错峰补谷状态的基本特征，很难上升为一种实用的家用电器产品。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术产品的种种不足，提供一种着眼于节能减排效果、针对外电力网错峰补谷需求的家用储电柜。该家用储电的一个最重要的使用特征是：运行在与外电力网错峰补谷的状态。在常规不间断电源产品的技术基础上，变换工作逻辑程序，使用户（常规状态）下班后的上半夜使用外电力网，下半夜补充储电，白天完全可以断开与外电力网的联系，依靠家用储电柜的储电量维持家用电器正常运行，从而达到与外电力网错峰补谷的产品设计目标。为实现上述的产品设计目标，本专利技术提供了一种家用储电柜，其特征在于，所述的家用储电柜包括输入端1、输出端2、逻辑开关3、控制模块4、充电模块5、逆变模块6、蓄电池7和外壳8，所述家用储电柜的外接输入端1与外供电网连接，输出端2和家用电网连接，蓄电池7分别与充电模块5、逆变模块6和控制模块4连接；所述的控制模块4分别与充电模块5和逆变模块6连接并通过数据程序控制其工作状态以及控制逻辑开关的逻辑状态。所述的逻辑开关3，至少包括一个或逻辑开关3d，其固定端与输出端2电固连，选择端之一与输入端1电固连，另一选择端与逆变模块6的输出端电固连；或者至少包括设置于输入端1与输出端2之间的第一开关3a和设置于输出端2与逆变模块6、蓄电池7回路的第二开关3b，通过打开、闭合状态来组合等效实现或逻辑开关3d的功能，实现输出端2分别闭合逆变回路或者闭合输入端1，使储电柜对家用电网工作在隔离输入端1/逆变供电或者隔离逆变回路/电短路输入端1的运行状态。所述的逻辑开关3，还包括可选的、设置于输入端1与充电模块5、蓄电池7回路的第三开关3c，使充电模块5在控制模块4程序设定的时间工作。所述的控制模块4程序设定的时间，可选择对应当地供电网的用电高峰期T1～T2、平价期T2～T3和低谷期T3～T1，该设定的时间值既可在控制器4内置芯片固化，亦可在外壳8设置控制面板供用户人工选择设定，由用户根据当地电力部门对电力的定价作出选择，例如T1、T2和T3分别设定为07时、17时和23时。所述的或开关3d（也包括采用第一开关3a和第二开关3b组合）通过控制模块4的工作程序控制方法包括：1、在T1～T2时间段，输出端2电连接逆变回路（和逆变回路连接）、隔离输入端1，蓄电池7处于放电状态，并通过逆变模块6为家用电网供电；2、在T2～T3时间段，输出端2电连接输入端1（和输入端电路连接）、隔离逆变回路，家用电网使用外电网供电，蓄电池7处于在线充电状态。当增加第三开关3c并且输出端2闭合输入端1时，此时通过控制模块4的工作程序控制方法还包括：3、在T2～T3时间段，第三开关3c打开，隔离充电模块5，蓄电池7处于休眠状态；4、在T3～T1时间段，第三开关3c闭合，充电模块5工作，蓄电池7处于充电状态；所述的T3为T2～T1时间段之间的时间点。可选的，所述的逻辑开关3包括若干个电控开关或一体化多触点开关实现其工作状态逻辑组合，其打开、闭合的组合状态可由控制模块4固化的程序设定，或在外壳设置控制面板供人工选择，或两者同时设计；亦可以选用若干个设置于外壳8的机械开关或一体化多触点机械开关实现其工作状态逻辑组合，本领域技术人员可以根据对产品设计的具体需要以及配件质量的情况灵活选用。所述蓄电池7可采用符合电气性能要求的任意种类蓄电池，形状任意，可实施并联、串联、并串联组合。所述蓄电池7用任意嵌合形式内置于外壳8，亦可外置。所述的储电柜包括加装散热风扇和以电隔离形式加装常规散热器，散热器与外壳内的发热部件热固连，散热器可与金属合金外壳热固连；所述的外壳8的基材由金属合金或硬塑材料制成，包括设计有散热通风槽。所述的外壳8也可以设计为全密封，内壁设计两层或两层以上，外层由金属合金材料制成，内层或中间层为绝热材料，壁内外加装热管装置，所述热管装置的蒸发端加装吸热器或与储电柜内的发热部件热固连，所述热管装置的冷凝端与金属合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用储电柜，包括输入端、输出端、逻辑开关、控制模块、充电模块、逆变模块、蓄电池和外壳，其特征在于,所述家用储电柜的输入端与外供电网连接，输出端和家用电网连接，蓄电池分别与充电模块、逆变模块和控制模块连接，控制模块分别与充电模块、逆变模块、逻辑开关连接，并分别控制其逻辑工作状态；所述的逻辑开关，至少包括一个固定端与输出端电固连、两个选择端分别与输入端或逆变模块输出端电固连的或逻辑开关，或至少包括设置于输入端与输出端之间的第一开关和设置于输出端与逆变模块、蓄电池回路上的第二开关。

【技术特征摘要】
1.一种家用储电柜，包括输入端、输出端、逻辑开关、控制模块、充电模块、逆变模块、蓄电池和外壳，其特征在于,所述家用储电柜的输入端与外供电网连接，输出端和家用电网连接，蓄电池分别与充电模块、逆变模块和控制模块连接，控制模块分别与充电模块、逆变模块、逻辑开关连接，并分别控制其逻辑工作状态；所述的逻辑开关，至少包括一个固定端与输出端电固连、两个选择端分别与输入端或逆变模块输出端电固连的或逻辑开关，或至少包括设置于输入端与输出端之间的第一开关和设置于输出端与逆变模块、蓄电池回路上的第二开关；所述的逻辑开关还包括设置于输入端与充电模块、蓄电池回路的第三开关；所述的控制模块的控制方法包括：1)在T1～T2时间段，控制储电柜的输出端电连接逆变回路、隔离输入端，蓄电池处于放电状态，并通过逆变回路为家用电网供电；2)在T2～T1时间段，控制储电柜的输出端电连接输入端、隔离逆变回路，家用电网使用外电网供电，蓄电池处于在线充电状态；3)在T2～T3时间段，第三开关打开，隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘粤荣，
申请(专利权)人：刘粤荣，
类型：发明
国别省市：浙江;33