一种壁挂式备用电源

技术领域

本发明属于电池技术领域，特别涉及一种壁挂式备用电源。

背景技术

在正常供电出现故障或者缺乏时通常需要用到备用电源，例如现在人们经常使用的移动充电宝，这种仅限于给小型电子设备供电，无法用于较大型的电器，也不能家用。

传统的一些家用的应急备用电源多采用传统的柜式铅酸电池，但是铅酸电池因重量较重，循环寿命低，需要经常更换，比较麻烦。

随着电池技术的发展，锂电池应用范围也越来越广，也可将其用于家用备用电源。较早的现有技术1，公开了一种锂电池备用电源，包括连接至外界电源的充电模块和对负载输出电流的输出控制电路，充电模块对锂电池充电，所述外界电源和充电模块间还串接有短路保护及限流电路；输出控制电路包含对锂电池的电压高低进行检测及升压的电路。

现有技术2，公开了一种锂电多功能备用电源，外壳内固定连接有空气开关固定座，空气开关固定座上固定安装有总开关和交流开关；外壳内部顶层固定安装有锂电池组，外壳内部底层固定安装有逆变器；外壳的其中一个侧面通过配套固定座安装有显示屏，外壳的该侧面还通过各自的自带卡扣安装有显示屏切换开关和交流输出插座，外壳的该侧面还通过安德森固定座固定安装有直流大电流输出端口，外壳的该侧面还通过各自的自带的螺纹、螺母固定安装有直流小电流输出端口和点烟器，外壳的该侧面还通过热熔胶固定连接有DC电源插座，外壳的该侧面内侧固定安装有DC模块，外壳的该侧面还固定连接有USB输出端口，外壳的另外一个侧面通过安德森固定座固定安装有充电口。

该现有技术的内部锂电池组的安装结构为坐式安装，即直接讲电池组放置在隔板上固定，这对于下部不具有足够空间放置隔板以及电池组为扁高的状况，是不利于电池组稳定安装的，且下部设置隔板来固定电池组会增大整体所需的内部空间，不利于设备小型化。

现有技术：

中国专利文献1，公开号为CN201877850U；

中国专利文献2，公开号为CN203734332U；

发明内容

本发明针对现有技术的问题，提供一种壁挂式备用电源，该壁挂式备用电源的设计结构特点为采用单体50AH的电芯2P15S组合而成一个48V100AH的锂电池模组，整体较薄，较高。具体技术方案如下：

一种壁挂式备用电源，包括：

壳体，固定在竖直建筑物表面；

电池模组，贴合安装于壳体内壁，所述电池模组由若干个电池单元电性串联叠装形成，每个电池单元由两块单体电池并联叠装形成，所述电池模组内所有单体电池沿一个方向叠装成块状。

作为本发明技术方案地优选，所述电池单元的两端设置有安装支架，所述电池单元的两端形成有极耳，所述电池单元的同端极耳固定在同一侧的安装支架上。

作为本发明技术方案地优选，所述安装支架的两端具有连接孔，所述电池模组还包括长螺栓和螺母，电池单元叠合状态下，所述长螺栓可贯穿同轴的连接孔并与螺母连接固定所有电池单元。

作为本发明技术方案地优选，所述安装支架上设置有向上延伸的凸块，凸块宽度小于安装支架的厚度以使相邻电池单元叠合时凸块之间形成固定槽，壳体的内壁上具有固定孔，壳体被配置有可嵌入固定槽并连接至固定孔的杆状固定件。

作为本发明技术方案地优选，所述壳体包括安装架和外壳，所述外壳可拆卸地安装在安装架上，所述电池模组固定在安装架上，所述安装架固定在竖直建筑物表面。

本发明的有益效果为：(1)采用磷酸铁锂电池作为电芯，可以根据实际的需求进行组配得到不同电性能的备用电源，可拓展性强，实用性高；(2)将备用电源设置成壁挂式结构，一来可以不占用放置空间，二来可以避免儿童接触，提高安全性；(3)基于磷酸铁锂电池的自由组配模组的特点，设计了单体电池叠置并联形成电池单元后再极性交错串联叠置，并进一步通过安装支架进行固定，不仅便于电池模组的快速安装，也可以大大简化组配的线路结构；(4)在电池模组的结构特征上，进一步设计凸块以形成固定槽，大大简化了安装结构，节约安装空间，且这种贴合式固定安装结构也更有利于电池模组在安装架上安装的稳定性。

附图说明

图1为壁挂式备用电源的整体结构示意图；

图2为电池模组和BMS在安装架上安装结构示意图；

图3为安装架的结构示意图；

图4为电池模组的结构示意图；

图5为单体电池的结构示意图；

图6为电池单元的结构示意图；

图7为安装支架的结构示意图；

图8为安装支架312设置凸块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

图1示出的是壁挂式备用电源的整体结构示意图。该壁挂式备用电源包括安装架100和外壳200，安装架100和外壳200之间形成内腔，内腔中用于安装电池模组300和BMS(电池管理系统)400。安装架100和外壳200采用可拆卸的方式连接，如图1中所示，在安装架100和外壳200的连接处形成法兰结构，通过开孔配合螺栓来固定安装架100和外壳200。

图1中，外壳200的侧壁上还安装了把手200，以便于安装与移动过程中搬运操作。

图2示出的是电池模组300和BMS400在安装架100上安装结构示意图。图2中，电池模组300整体固定在安装架100上，BMS400则固定安装在外壳200的内壁上，BMS400可采用现有技术对电池模组300进行用电管理，本发明中未涉及对BMS400的技术改进，故在此不赘述。

外壳200的下端还固定了多个不同类型的接口，用于实现外部设备的供电或向电池模组300充电，这些接口均可以根据实际设计的需求采用现有的接口插件。

图3示出的是安装架100的结构示意图。该安装架100具有一个正面和一个背面，安装架100整体为板状，以安装架100为界限，安装架100的正面用于固定安装电池模组300以及配合固定外壳200，安装架100的背面与墙壁等平面固定，以实现备用电源整体的支撑安装。安装架100的背面具有翼板101，翼板101的数量通常设置为两个，分别居于安装架100的两侧，也可以根据设计需求进行数量和位置的调整，翼板101上设有通孔102，通过在墙壁等平面上打孔后配合膨胀螺栓将安装架100固定在墙壁上。

翼板101与安装架100可以是分体式，也可以式一体式，分体式的情况下可以采用焊接、螺栓固定等方式进行组装；一体式可以采用钣金机加形成。

图3中，安装架100的正面具有两根平行设置的固定条103，固定条103上开设有固定孔104，将电池模组300放置在两根固定条103之间后用螺栓将电池模组300固定在固定条103上。通常，固定条103是凸出于安装架100表面设计的，因此可以单独加工后焊接在安装架100上；固定条103的安装状态不限于本实施例中记载的水平设置，还可以是能满足电池模组300安装的任意状态，如将两根固定条103竖直平行设置。

图4示出的是电池模组300的结构示意图。图4中，该电池模组300包括多个电池单元310以及固定多个电池单元310的长螺栓320和螺母330。

参见图5，为单体电池311的结构示意图，该单体电池311为扁长态，在单体电池311的两端形成有两个不同极性的极耳311-1，极耳311-1具有一垂直于单体电池311的弯折部311-2，弯折部311-2具有一个或两个或者更多的凹槽311-3。

如图6所示，为电池单元310的结构示意图。每一个电池单元310包括两块叠置的单体电池311和两个安装支架312，两个安装支架312分别与单体电池311两端的极耳311-1固定连接。

如图7所示，为安装支架312的结构示意图。安装支架312为块状体，其上具有两个相对设置的条型孔312-1，两条条型孔312-1之间设置有下凹的固定孔312-2，使弯折部311-2通过条型孔312-1反折至安装支架312的顶部，并利用螺栓313与固定孔312-2配合将弯折部311-2固定在安装支架312上，螺栓313部分嵌入凹槽311-3内。另外，还可以在螺栓313与弯折部311-2之间加设压板314来强化连接。对应于该连接结构，可以采用柔性极耳。

另外，需要说明的是，极耳311-1不一定采用柔性极耳，也可以采用固性材料，例如仅在安装支架312上打孔，然后将极耳311-1的弯折部311-2放置在安装支架312下方，利用螺栓通过凹槽311-3及孔将极耳311-1固定的方式也是可行的。

通过设置上述结构，可以通过安装支架312将两块单体电池31以叠放的姿态并联成组，形成一个2P的电池单元310。

继续参见图4、6和7，安装支架312的两端设置有连接孔315，当若干个电池单元310叠放在一起后，将长螺栓320贯穿所有连接孔315后与螺母330旋紧，便可以将所有电池单元310固定形成电池模组300。如本申请中电池单元310设置有十五个，且相邻的电池单元310的极耳311-1极性相反，对电池单元310的极耳311-1“S”状串联，即可形成2P15S的电池模组300。

参见图8，上述安装支架312上设置有向上凸起的凸块312-3，凸块312-3的宽度小于安装支架312的厚度以使相邻电池单元310叠合时，凸块312-3之间形成固定槽316，该凸块312-3朝向安装架100一侧，并通过螺栓嵌入固定槽316后连接至固定孔104中，在上下两个方向的固定作用下即可将电池模组300整个固定安装在安装架100上。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。