一種能夠休眠儲存和實時觸發(fā)的電源系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】—種能夠休眠儲存和實時觸發(fā)的電源系統(tǒng)
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及電源技術領域，具體來說是一種能夠休眠儲存和實時觸發(fā)的電源系統(tǒng)。
[0003]
【背景技術】
[0004]現有的供電電源所能儲存時間和使用時間都較短，不能大批量儲備，也不能長時間提供穩(wěn)定的電能。而在許多特殊領域和場所，如井下、山林等，在遇到突發(fā)情況時經常出現無電源供應，由此帶來一系列問題。電源系統(tǒng)無法長期儲存并應用的技術難點在于無法避免電源電量的損耗，保持穩(wěn)定電量，即使電源系統(tǒng)無負荷存放，也會出現一定程度的放電現象，一段時間后電量耗盡，無法在需要的時候投入使用，這樣就滿足不了很多需要緊急供電和大規(guī)模使用的電源領域。特別是在無法抗拒的天災，比如地震、臺風等，這時災區(qū)的供電系統(tǒng)往往會受到嚴重的破壞，而供電系統(tǒng)的重新建立又需要耗費很多時間。
[0005]如何開發(fā)出一種能夠長時間儲存的電源系統(tǒng)已經成為急需解決的技術問題。
[0006]

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是為了解決現有技術中電源系統(tǒng)無法長期儲存和實時觸發(fā)的缺陷，提供一種能夠休眠儲存和實時觸發(fā)的電源系統(tǒng)來解決上述問題。
[0008]為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
一種能夠休眠儲存和實時觸發(fā)的電源系統(tǒng)，包括出水管道系統(tǒng)、水箱和控制單元，出水管道系統(tǒng)包括接在水箱上的主水管道，主水管道上接有支水管道，傳感器的信號輸出端與控制單元的觸發(fā)信號輸入端相連，
還包括電堆組件，電池單體和支水管道固定安裝在電堆組件內，電池單體包括單體外殼、電池引管、空氣電極、金屬電極和氫氧化鉀凝固干粉，單體外殼內從上至下依次安裝有金屬電極、氫氧化鉀凝固干粉和空氣電極且金屬電極與氫氧化鉀凝固干粉的上表面相接觸、空氣電極與氫氧化鉀凝固干粉的下表面相接觸，金屬電極從單體外殼內引出正極，空氣電極從單體外殼內引出負極；
電池引管一端接在支水管道上，電池引管另一端接有滲漏管且滲漏管穿過單體外殼插在氫氧化鉀凝固干粉內，支水管道上位于支水管道的進水口處安裝有電磁閥，電磁閥的控制端與控制單元的控制信號輸出端相連。
[0009]還包括二次電池，二次電池與控制單元的電源端相連，電池單體的正極與二次電池的正極相連，電池單體的負極與二次電池的負極相連。
[0010]所述的電池單體的數量為若干個，相鄰的電池單體之間串聯(lián)連接。
[0011]所述的水箱的出水口處安裝有過濾器，水箱內存儲有水。
[0012]所述的水箱上部開有排氣防污口。
[0013]所述的水箱位于地下，水箱的上部與土層相通。
[0014]所述的水箱位于地下，水箱的上部與土滲透過濾層相通。
[0015]有益效果
本發(fā)明的一種能夠休眠儲存和實時觸發(fā)的電源系統(tǒng)，與現有技術相比能夠長期安全儲存，并且儲存期間幾乎無損耗，在需要使用時，能夠利用水箱在控制單元的控制下實時激活電源，輸出電能。電池電堆在沒有被激活前可以儲存數年，電堆被激活后就能作為供電電源正常使用；能根據負載對電源的需求，分時獨立啟動電池電堆；可根據需要組合不同容量的電池單元，從而滿足不同的需求，以實現長時間供電的目的。
[0016]
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明中電堆組件的結構示意圖；
圖3為本發(fā)明中電池單體的結構示意圖；
圖4為本發(fā)明中水箱第一種實施方式的結構示意圖；
圖5為本發(fā)明中水箱第二種實施方式的結構示意圖；
圖6為本發(fā)明中水箱第三種實施方式的結構示意圖；
其中，1-控制箱、2-水箱、3-水管道系統(tǒng)、4-電堆組件、5-負載單元、11- 二次電池、12-控制單元、13-傳感器、21- 土層、22-過濾器、23-水、24-水滲漏過濾層、25-出水口、26-排氣防污口、31-主水管道、32-電磁閥、33-控制端、34-支水管道、35-電池引管、41-電池單體、410-單體外殼、411-金屬電極、412-滲漏管、413-空氣電極、414-氫氧化鉀凝固干粉。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]為使對本發(fā)明的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下:
如圖1所示，本發(fā)明所述的一種能夠休眠儲存和實時觸發(fā)的電源系統(tǒng)，包括出水管道系統(tǒng)3、水箱2和控制單元12，水箱2用于在電源系統(tǒng)需要使用時，激活系統(tǒng)的電能，讓電源系統(tǒng)開始工作，控制單元12用于調節(jié)整體電源系統(tǒng)的對外放電狀態(tài)。出水管道系統(tǒng)3包括接在水箱2上的主水管道31，主水管道31上接有支水管道34，水箱2內的水通過主水管道31進入支水管道34。傳感器13用于觸發(fā)控制單元12，傳感器13的信號輸出端與控制單元12的觸發(fā)信號輸入端相連。傳感器13在實際應用中，可以為多種類型傳感器，如地震傳感器、井下安全傳感器等。傳感器13利用現有技術的方式對控制單元12發(fā)出激活電源系統(tǒng)的控制命令，控制單元12再利用現有技術的方式對電磁閥32進行控制，從而決定激活哪一組電源系統(tǒng)?？刂茊卧?2安裝在控制箱I中，傳感器13根據需要也可以安裝在控制箱I中。
[0019]電堆組件4為電源組件，其上接有負載單元5。如圖2所示，電池單體41和支水管道34固定安裝在電堆組件4內，即主水管道31為電堆組件4外的水路傳輸，支水管道34為電堆組件4內的水路傳輸。電堆組件4的數量可以依據實際需要來進行設計，可以為多個，一般情況下，電堆組件4的總體上可以設計為10組12伏50安時、3組12伏100安時和I組12伏500安時的電池單元組成。在實際應用中，可以先激活一組12伏100安時的電池單元，當電池組電能消耗速度過快時，開始啟動12伏500安時的電池單元；當電池組電能消耗過慢時，開始啟動12伏50安時的電池單元，以起到節(jié)省電源、不浪費、高效使用的目的。
[0020]如圖3所示，電池單體41包括單體外殼410、電池引管35、空氣電極413、金屬電極411和氫氧化鉀凝固干粉414，同理，電池單體41在電堆組件4也可以為多個，其根據安時的需要設計數量即可，而將相鄰的電池單體41之間依次串聯(lián)，則形成一個大安時的電源。電池單體41在此可以設計為鋅空氣燃料單體電池、也可以為鋁空氣燃料單體電池，其均可以通過在氫氧化鉀凝固干粉414或氫氧化納凝固干粉中加入水使其激活。同理，也可以設計在電池單體41中不含氫氧化鉀凝固干粉414，只是干粉成份，這時也只需要將水替換成氫氧化鉀溶液，同樣可以起到相應作用。而在未激活之前，氫氧化鉀凝固干粉414或氫氧化納凝固干粉則均處于穩(wěn)定狀態(tài)，能夠儲備數年而不影響其性能。
[0021]單體外殼410內從上至下依次安裝有金屬電極411、氫氧化鉀凝固干粉414和空氣電極413且金屬電極411與氫氧化鉀凝固干粉414的上表面相接觸、空氣電極413與氫氧化鉀凝固干粉414的下表面相接觸。待氫氧化鉀凝固干粉414加入水激活后，金屬電極411與氫氧化鉀凝固干粉414的上表面相接觸相當于正極，空氣電極413與氫氧化鉀凝固干粉414的下表面相接觸相當于負極。金屬電極411、氫氧化鉀凝固干粉414和空氣電極413按現有技術的方式安裝在單體外殼410內，如專利號為201410668381、名稱為一種靠壓力連接單電池的電池組結構的專利申請文件；再如專利號為201410410077、名稱為一種可拆裝式鋅空氣電池的專利申請文件，即將單體外殼410上部與金屬電極411相接觸的部分設計成塑料結構、下部與空氣電極413相接觸的部分設計成金屬結構，在金屬電極411上安裝金屬卡爪穿過單體外殼410上部(塑料結構)。當多個電池單體41相互串聯(lián)時，可以將多個電池單體41依次堆疊，第一個單體外殼410的下部(金屬結構)直接垛在第二個單體外殼410的上部(塑料結構)，并與金屬電極411上安裝的金屬卡爪相接觸，形成第一個單體外殼410的負極與第二個單體外殼410的正極相連；同理，第二個單體外殼410的下部(金屬結構)同樣直接垛在第三個單體外殼410的上部(塑料結構)，形成第二個單體外殼410的負極與第三個單體外殼410的正極相連，從而形成串聯(lián)結構。金屬電極411為正極，從單體外殼410內引出正極，空氣電極413為負極，空氣電極413從單體外殼410內引出負極，形成電池單體41的正極和負極。
[0022]電池引管35—端接在支水管道34上，電池引管35的另一端接有滲漏管412，電池引管35將支水管道34的水引至滲漏管412，滲漏管412為帶有很多微孔的管道，具有滲透作用。滲漏管412穿過單體外殼410插在氫氧化鉀凝固干粉414內，當水到達滲漏管412時，從滲漏管412往氫氧化鉀凝固干粉414中混合，從而激活電源。其中，氫氧化鉀凝固干粉414的具體重量和滲漏管412中出水量根據具體的規(guī)格配比設計即可，如氫氧化鉀凝固干粉414可以為60克，注液量可以為120-140毫