一种家用储能设备除水蒸气装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及家用储能设备除水蒸气技术领域，具体公开了一种家用储能设备除水蒸气装置及其控制方法。

背景技术

随着能源转型和可再生能源的快速发展，储能设备的需求越来越大。储能设备需要解决的一个重要问题就是如何防止水分进入设备，因为水分会导致设备性能下降、寿命缩短和安全隐患。因此，除水蒸气技术的应用对于储能设备的维护和寿命延长非常重要。通常情况下，储能设备会使用密封胶圈对储能设备进行密封以保证水蒸气不能进入，但如长时间使用，密封圈也会老化变质脱落。导致储能设备中进入水蒸气。

储能设备中的水蒸气主要来自设备内部和外部环境中的水分。设备内部的水分可能来自于组件材料、密封件、电缆接插件等部位的渗入；外部环境中的水分则可能来自于大气中的湿气、雨雾、露水等。如不及时将附着在电池或者电路板中的水蒸气去除干净就极易造成储能设备的性能下降，其中主要有以下三点：电气性能：水蒸气会导致储能设备的电气性能下降，如容量降低、内阻增大、充放电效率降低等；机械性能：水蒸气会使储能设备的机械性能下降，如材料强度降低、密封性能下降、结构件腐蚀等。安全性能：水蒸气会增加储能设备的安全隐患，如短路、漏电、火灾等。

不同的除水蒸气技术应用在储能设备中可以有效地去除水分，提高设备的性能和寿命。目前，对储能设备除雾的方式主要有以下几种方案：1.加热烘干技术可以去除设备内部的水分，额外增加的能量消耗较大；2.吸湿材料技术可以将设备内部的水分吸收并储存，但除雾不彻底；3.压缩空气技术可以使用压缩空气将设备内部的水分吹出，压缩空气中也含有水分，导致除雾不彻底；4.光电除雾技术可以利用光电效应将设备内部的水分分解成氢气和氧气，额外增加的能量消耗也较大。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供一种家用储能设备除水蒸气装置及其控制方法，以解决现有除雾的方式额外增加的能量消耗较大且除雾不彻底的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种家用储能设备除水蒸气装置，包括壳体，壳体内设置有多组电芯，电芯外设置散热片；壳体前端内侧壁上配合散热片设置风扇；壳体后端内侧壁上设置TEC制冷片；在TEC制冷片内侧贴合设置冷凝板。散热片方便电芯热量的散出。配合散热片设置风扇能够将电芯散出的热量吹向冷凝板，冷凝板能够由TEC制冷片制冷，含热量的空气在接触冷凝板后，由于较高的温差，在冷凝板上冷凝结露，能够去除家用储能设备内空气中的水分或雾气，且风扇和TEC制冷片的设置，相较现有技术中额外增加的能量消耗较少。

优选地，冷凝板下方设置导水槽；导水槽设置在壳体底面上。能够收集冷凝板上滴落的水分，方便清理。

优选地，导水槽内设置吸水材料，进一步保证水分的吸取收集。

优选地，冷凝板一端固定设置壳体侧壁上，保证冷凝板设置的稳定，且方便拆装。

优选地，壳体前后两侧均设置可拆卸的挡板，方便清理导水槽内吸水材料中的水分。

优选地，壳体内部设置温度计和湿度计；冷凝板上设置温度计。能够对家用储能设备内部的温度和湿度以及冷凝板上的温度进行实时监控采集。

优选地，壳体内设置有控制器；控制器电连接壳体内部的温度计和湿度计；控制器电连接冷凝板上的温度计；风扇和TEC制冷片均电连接控制器。

一种家用储能设备除水蒸气装置的控制方法，包括：

S1，侦测家用储能设备的内部温度T1、湿度H1以及冷凝板的温度T2；

S2，判断湿度H1是否达到除水蒸气要求，若是，则进入S3；若否，则返回S1；

S3，判断内部温度T1与冷凝板的温度T2之差是否达到结露要求；若是，则进入S5；若否，则进入S4；

S4，开启TEC制冷片；

S5，开启风扇。

优选地，步骤S4之后返回S3。

优选地，步骤S5之后还包括步骤：

S6，判断湿度H1是否继续增加；若是，则进入S7，S7之后返回S6；若否，则进入S8；

S7，提高风扇转速；

S8，调取风扇转速、内部温度T1和湿度H1；

S9，判断湿度H1是否降低至要求以下；若是，则结束；若否，则返回S3。

本发明的有益效果为：

当家用储能设备内部湿度达到预设值，且通过控制TEC制冷片对冷凝板降温，保证内部温度和冷凝板温度之差达到预设值，就开启风扇，利用冷凝板去除空气中的水分，在此过程中，实时侦测湿度变化，若湿度继续增加，则加大风扇转速，若不再增加，则保持风扇转速，并待湿度降低至预设值以下，就结束除水蒸气。

本发明利用电芯产生的余热进行除水蒸气过程，尽量减少了因为除水蒸气带来的能量消耗，可以高效地利用能源，降低除水蒸气成本。本发明通过持续的循环过程，可以持续地去除家用储能设备内部的水分，保证设备的稳定运行，避免了因水分积聚而导致的设备故障和性能下降。本发明的方法和装置结构简单、易于实现和维护，可以在各种类型的储能设备中应用，具有广泛的应用前景。本发明提供的家用储能设备除水蒸气装置和控制方法，具有高效、节能、可靠和可行等优点的同时，还可以通过控制、安全性考虑和系统集成等方面进一步优化和完善。能够提高家用储能设备的性能、可靠性、寿命和安全性，同时减少对环境的影响和降低运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明去除挡板后的壳体、散热片和风扇的结构示意图；

图2为本发明去除挡板后的壳体、冷凝板和TEC制冷片的结构示意图；

图3为本发明的控制方法流程图；

图4为本发明的使用效果图一；

图5为本发明的使用效果图二；

图6为本发明的使用效果图三。

附图标记说明：

1-壳体，2-散热片，3-风扇，4-TEC制冷片，5-冷凝板，6-导水槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，一种家用储能设备除水蒸气装置，包括壳体1，壳体1内设置有多组电芯，电芯外设置散热片2；壳体1前端内侧壁上配合散热片2设置风扇3；壳体1后端内侧壁上设置TEC制冷片4；在TEC制冷片4内侧贴合设置冷凝板5。散热片2方便电芯热量的散出。配合散热片2设置风扇3能够将电芯散出的热量吹向冷凝板5，冷凝板5能够由TEC制冷片4制冷，含热量的空气在接触冷凝板5后，由于较高的温差，在冷凝板5上冷凝结露，能够去除家用储能设备内空气中的水分或雾气，且风扇3和TEC制冷片4的设置，相较现有技术中额外增加的能量消耗较少。冷凝板5下方设置导水槽6；导水槽6设置在壳体1底面上，能够收集冷凝板5上滴落的水分，方便清理。导水槽6内设置吸水材料，进一步保证水分的吸取收集。壳体1内部设置温度计和湿度计；冷凝板5上设置温度计。壳体1内设置有控制器；控制器电连接壳体1内部的温度计和湿度计；控制器电连接冷凝板5上的温度计；风扇3和TEC制冷片4均电连接控制器。能够对家用储能设备内部的温度和湿度以及冷凝板5上的温度进行实时监控采集。

上述设置中，冷凝板5一端固定设置壳体1侧壁上，保证冷凝板5设置的稳定，且方便拆装。TEC制冷片4两端均设置在壳体内壁上，保证设置稳定。壳体1前后两侧均设置可拆卸的挡板，挡板利用螺栓固定，方便密封。方便清理导水槽6内吸水材料中的水分。

如图3所示，一种家用储能设备除水蒸气装置的控制方法，

S1，侦测家用储能设备的内部温度T1、湿度H1以及冷凝板的温度T2；

S2，判断湿度H1是否达到除水蒸气要求，即判断湿度H1是否大于预设值，若是，则进入S3；若否，则返回S1；

S3，判断内部温度T1与冷凝板的温度T2之差是否达到结露要求，即判断内部温度T1与冷凝板的温度T2之差是否大于预设值；若是，则进入S5；若否，则进入S4；

S4，开启TEC制冷片；

S5，开启风扇。

优选地，步骤S4之后返回S3。

优选地，步骤S5之后还包括步骤：

S6，判断湿度H1是否继续增加；若是，则进入S7，S7之后返回S6；若否，则进入S8；

S7，提高风扇转速；

S8，调取风扇转速、内部温度T1和湿度H1；

S9，判断湿度H1是否降低至要求以下；若是，则结束；若否，则返回S3。

当家用储能设备内部湿度H1达到预设值，且通过控制TEC制冷片4对冷凝板5降温，保证内部温度T1和冷凝板5温度T2之差达到预设值，就开启风扇，利用冷凝板去除空气中的水分，在此过程中，实时侦测湿度变化，若湿度继续增加，则加大风扇转速，若不再增加，则保持风扇转速，并待湿度降低至预设值以下，就结束除水蒸气。

本发明利用电芯产生的余热进行除水蒸气过程，尽量减少了因为除水蒸气带来的能量消耗，可以高效地利用能源，降低除水蒸气成本。本发明通过持续的循环过程，可以持续地去除家用储能设备内部的水分，保证设备的稳定运行，避免了因水分积聚而导致的设备故障和性能下降。本发明的方法和装置结构简单、易于实现和维护，可以在各种类型的储能设备中应用，具有广泛的应用前景。本发明提供的家用储能设备除水蒸气装置和控制方法，具有高效、节能、可靠和可行等优点的同时，还可以通过控制、安全性考虑和系统集成等方面进一步优化和完善。能够提高家用储能设备的性能、可靠性、寿命和安全性，同时减少对环境的影响和降低运行成本。

如图4-6所示，随着本发明的使用时间增加，家用储能设备中冷凝板上不断聚积了水膜，待水膜达到一定厚度后会流入导水槽被吸水材料吸附，保证了家用储能设备内部的干燥，延长了设备的使用寿命。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。