一种用于储能系统的供电控制装置及供电控制方法与流程

    专利查询2026-08-28  3


    本发明涉及供电装置,特别涉及一种用于储能系统的供电控制装置及供电控制方法。


    背景技术:

    1、人们对能源的需求具有时间性和空间性,为了能将一段时期内暂时不用的多余能量收集并储存起来,在需要时再提取使用,或者将能量运输至紧缺的地方再使用通常采用储能系统,但是储能系统的稳定性、可靠性问题日益凸显。

    2、为保证储能系统的稳定,设计合理可靠的控制电源系统更是重中之重。目前主流的方案是使用交流(ac)220v不间断电源(ups)作为备用电源。尽管ac 220v ups在技术上为系统提供了重要的电力保障,但在实际使用中,仍存在一些问题。首先,ac 220v ups产生的交流电并不能直接供给储能控制系统使用,因为储能控制系统通常需要直流(dc)24v电源。因此,ups输出的ac 220v电源需要经过一个ac-dc转换器转换成24v直流电,才能为储能控制系统供电。

    3、这种转换过程中,ac-dc转换器成为了系统中的一个关键子零件。一旦ac-dc转换器失效,即使ups处于正常工作状态,也无法为储能控制系统提供所需的24v直流电,从而导致系统停机。这意味着ups作为备用电源的作用在ac-dc转换器失效的情况下无法发挥,给系统的稳定运行带来了潜在的风险。

    4、此外,由于24v直流电源在储能系统中有着广泛的应用,它不仅要为储能控制系统供电,还要为风机、照明、消防等多个回路提供电力支持。在现有技术中,为了确保每个回路的安全运行,通常会在每个回路上都配置熔断器(fuse)或断路器作为过流保护设备。然而,这种做法会导致配电箱的尺寸变得很大,因为需要为每个回路都预留足够的空间来安装fuse或断路器。同时,这种做法也存在功能冗余的问题,因为多个回路可能并不需要相同级别的过流保护。

    5、因此,现有的储能系统在备用电源的设计和使用上存在一些不足,特别是在ac-dc转换器的可靠性和配电箱的尺寸及功能冗余方面。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种供电稳定的供电控制装置。

    2、为了实现以上目的,本发明通过以下技术方案实现:

    3、提供一种用于储能系统的供电控制装置,包括:

    4、辅助交流供电模块、ups交流供电模块、直流供电模块、输出端和依次电连接的供电输入选择模块、ac-dc变换器、电压竞争模块和直流ups模块;

    5、所述供电输入选择模块的输入端并联连接辅助交流供电模块和ups交流供电模块,所述供电输入选择模块用于执行优先选择辅助交流供电模块作为供电电源,其次选择ups交流供电模块作为供电电源;

    6、所述直流供电模块的输入端与储能系统的高压盒连接,其输出端与电压竞争模块连接;

    7、所述直流ups模块包括电池,所述电池用于给直流ups模块提供电能;

    8、所述输出端包括第一输出端和第二输出端,所述第一输出端设置于所述电压竞争模块和直流ups模块之间,所述第二输出端设置于所述直流ups模块的输出端。

    9、进一步,所述供电输入选择模块包括继电器回路,所述继电器回路通过辅助交流供电模块的电源自动切换回路电源:当辅助交流供电模块电源存在时,继电器的触点选择辅助交流供电模块作为供电电源,反之,继电器的触点切换到ups交流供电模块侧。

    10、进一步,所述电压竞争模块包括二极管回路,所述二极管回路用于根据ac-dc变换器输出端的电压和直流供电模块输出端的电压选择二极管回路的导通方向。

    11、进一步,所述选择二极管回路的导通方向为:当ac-dc变换器输出端的电压高于直流供电模块输出端的电压,选择ac-dc变换器输出端作为供电电源,当ac-dc变换器输出端的电压低于直流供电模块输出端的电压,选择直流供电模块输出端作为供电电源。

    12、进一步,所述直流供电模块包括dc-dc变换器,用于将储能系统的高压电池的电压转换为供电控制装置的电压。

    13、进一步,所述直流供电模块的输入端设置在高压盒的继电器前端、断路器后端。

    14、进一步,所述第二输出端用于与第一安全等级的负载连接,第一输出端用于与第二安全等级的负载连接。

    15、进一步,第一安全等级的负载为控制器、消防模块中至少一者;所述第二安全等级的负载为照明装置、插座、传感器、电池管理系统中至少一者。

    16、进一步,所述直流供电模块的输出端为24v直流电压;所述第一输出端和第二输出端的输出为24v直流电压。

    17、本发明还提供一种供电控制方法,采用上述的用于储能系统的供电控制装置,包括:

    18、s1、提供辅助交流供电模块、ups交流供电模块、直流供电模块和直流ups模块;

    19、s2、供电输入选择模块执行优先选择辅助交流供电模块作为供电电源,其次选择ups交流供电模块作为供电电源动作;

    20、s3、所述电压竞争模块判断ac-dc变换器输出端的电压和直流供电模块输出端的电压是否同时为零,若是,则执行步骤s5;若否,则执行步骤s4;

    21、s4、所述电压竞争模块选择二极管回路的导通方向:当ac-dc变换器输出端的电压高于直流供电模块输出端的电压,选择ac-dc变换器输出端作为供电电源,当ac-dc变换器输出端的电压低于直流供电模块输出端的电压,选择直流供电模块输出端作为供电电源;第一输出端和第二输出端同时输出电能;

    22、s5、输出端仅通过第二输出端以直流ups模块作为供电电源输出电能。

    23、与现有技术相比,本发明具有如下优点:

    24、本发明提供的供电控制装置,提供三路电源,优先级为优先辅助交流供电模块供电,ups交流供电模块次之,最后通过直流供电模块供电。保证了供电控制装置供电的稳定性,显著提高了系统的容错能力。其中,直流供电模块直接从电池组获取电能,因此电能获取更加稳定。另外,本发明还设置了直流ups模块,进一步保证了即使三路电源失效,依然可以实现最低程度的供电。再者,本发明设置两个控制器,一个为电池管理系统(bms),另一个为控制器,电池管理系统(bms)短路并不会影响控制器,反之亦然;同时,电池管理系统(bms)采用双路输入,一路是第一输出端,一路是第二直流供电模块,更加安全的保障电池管理系统(bms)的稳定运行。



    技术特征:

    1.一种用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,所述供电输入选择模块包括继电器回路,所述继电器回路通过辅助交流供电模块的电源自动切换回路电源:当辅助交流供电模块电源存在时,继电器的触点选择辅助交流供电模块作为供电电源,反之,继电器的触点切换到ups交流供电模块侧。

    3.如权利要求1所述的用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,所述电压竞争模块包括二极管回路,所述二极管回路用于根据ac-dc变换器输出端的电压和直流供电模块输出端的电压选择二极管回路的导通方向。

    4.如权利要求3所述的用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,所述选择二极管回路的导通方向为:当ac-dc变换器输出端的电压高于直流供电模块输出端的电压,选择ac-dc变换器输出端作为供电电源,当ac-dc变换器输出端的电压低于直流供电模块输出端的电压,选择直流供电模块输出端作为供电电源。

    5.如权利要求1所述的用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,所述直流供电模块包括dc-dc变换器,用于将储能系统的高压电池的电压转换为供电控制装置的电压。

    6.如权利要求5所述的用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,所述直流供电模块的输入端设置在高压盒的继电器前端、断路器后端。

    7.如权利要求1所述的用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,所述第二输出端用于与第一安全等级的负载连接,第一输出端用于与第二安全等级的负载连接。

    8.如权利要求7所述的用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,第一安全等级的负载为控制器、消防模块中至少一者;所述第二安全等级的负载为照明装置、插座、传感器、电池管理系统中至少一者。

    9.如权利要求1所述的用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,所述直流供电模块的输出端为24v直流电压;所述第一输出端和第二输出端的输出为24v直流电压。

    10.一种供电控制方法,采用如权利要求1-9任一所述的用于储能系统的供电控制装置,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明提供一种用于储能系统的供电控制装置及供电控制方法,包括:所述供电输入选择模块的输入端并联连接辅助交流供电模块和UPS交流供电模块,所述供电输入选择模块用于执行优先选择辅助交流供电模块作为供电电源,其次选择UPS交流供电模块作为供电电源;所述直流供电模块的输入端与储能系统的高压盒连接,其输出端与电压竞争模块连接;所述直流UPS模块包括电池,所述电池用于给直流UPS模块提供电能;所述输出端包括第一输出端和第二输出端,所述第一输出端设置于所述电压竞争模块和直流UPS模块之间,所述第二输出端设置于所述直流UPS模块的输出端。本发明的供电控制装置包括三路电源及直流UPS模块,保证了供电的稳定性。

    技术研发人员:王贵跃,黄国强,刘鲁新
    受保护的技术使用者:萃绩科技(上海)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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