一种储能系统的启动电路及方法与流程

【技术领域】

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种储能系统的启动电路及方法。

背景技术：

随着社会的进步和科技的发展，高压储能已经广泛应用在风、光等各个新能源发电的储能领域。而通常情况下，风、光这些自然资源比较丰富的地方多为偏僻山区或无人海岛，因此高压储能的控制系统也多地处偏远。目前，高压储能的控制系统自动化程度较低，要释放高压存储能量进行供电时，多数需要人工现场启动控制系统。

若用户去偏远地区启动控制系统，这无疑耗费了大量的人工成本和时间成本，降低了整个储能系统的工作效率，并且如果控制系统地处比较恶劣的环境中(比如风力比较大的陡峭高山)或高压设备现场，现场操作极有可能给用户人身带来安全威胁。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种储能系统的启动电路及方法，可以通过远程控制实现储能系统的启动，提高储能系统工作效率，降低操作风险。

一方面，本发明实施例提供一种储能系统的启动电路，所述启动电路包括：

远程启动电源；

第一继电器，包括线圈和常闭触点，当线圈通电时，常闭触点断开，所述远程启动电源连接所述第一继电器的线圈；

第二继电器，包括线圈和常闭触点，当线圈通电时，常闭触点断开，所述第二继电器的常闭触点与所述第一继电器的常闭触点串联；

第一转换器，包括输入端、输出端和使能端，所述第一转换器的输出端连接所述第二继电器的线圈，所述第一转换器的使能端通过所述第一继电器和所述第二继电器接收禁止信号；

储能电源，所述储能电源连接所述第一转换器的输入端，并用于通过所述第一转换器向用电设备供电。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述启动电路还包括：

第二转换器，包括输入端、输出端，所述远程启动电源连接所述第二转换器的输入端，所述第二转换器的输出端连接所述第一继电器的线圈。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述启动电路还包括：

第一保护开关，所述第一保护开关连接在所述远程启动电源与所述第一继电器的线圈之间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述启动电路还包括：

第二保护开关，所述第二保护开关连接在所述第二转换器的输出端与所述第一继电器的线圈之间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述启动电路还包括：

第三保护开关，所述第三保护开关连接在所述储能电源与所述第一转换器的输入端之间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述启动电路还包括：

常闭开关，所述常闭开关与所述第二继电器的常闭触点、所述第一继电器的常闭触点串联，相应的，所述第一转换器的使能端通过所述第一继电器、所述第二继电器和所述常闭开关接收禁止信号。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述启动电路还包括：

第一接口设备，则所述远程启动电源通过所述第一接口设备连接所述第一继电器的线圈。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述启动电路还包括：

第二接口设备，则所述第一转换器的输出端通过所述第二接口设备连接所述第二继电器的线圈。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一转换器为直流转直流转换器dc/dc。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二转换器为dc/dc或交流转直流转换器ac/dc。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一转换器的使能端通过所述第一继电器和所述第二继电器连接所述储能电源的正极，以获得禁止信号；或者，

所述第一转换器的使能端通过所述第一继电器和所述第二继电器连接所述储能电源的负极，以获得禁止信号；或者，

所述第一转换器的使能端通过所述第一继电器和所述第二继电器接地，以获得禁止信号。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，若所述启动电路包括m个所述第一继电器，则所述远程启动电源通过所述第一接口设备分别连接m个所述第一继电器的线圈，m个所述第一继电器的常闭触点串联，m大于1。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，若所述启动电路包括n个所述第二继电器，则所述第一转换器的输出端通过所述第二接口设备分别连接n个所述第二继电器的线圈，n个所述第二继电器的常闭触点串联，n大于1。

另一方面，本发明实施例提供一种储能系统的启动方法，适用于上述任一种实现方式的启动电路，所述方法包括：

通过远程启动电源向第一继电器的线圈输入电流，以使所述第一继电器的常闭触点断开，使能第一转换器；

储能电源通过使能后的第一转换器向第二继电器的线圈输入电流，以使所述第二继电器的常闭触点断开；

以及，所述储能电源通过使能后的第一转换器向用电设备供电。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述第二继电器的常闭触点断开之后，所述方法还包括：

所述远程启动电源停止向所述第一继电器的线圈输入电流。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述启动电路还包括第二转换器，则所述通过远程启动电源向第一继电器的线圈输入电流，包括：

所述远程启动电源通过所述第二转换器向所述第一继电器的线圈输入电流。

本发明实施例提供了一种储能系统的启动电路及方法，通过远程启动电源和第一继电器、第二继电器、第一转换器和储能电源构成启动电路，可以触发储能系统为用电设备供电，并保持储能系统的持续供电状态。通过远程启动电源向第一继电器的线圈供电，第一继电器断开常闭触点后使能第一转换器，进而储能电源可以通过使能后的第一转换器向用电设备以及第二继电器的线圈供电，第二继电器断开常闭触点后，第一转换器锁定使能状态，储能电源即可以通过使能后的第一转换器向用电设备持续供电，储能系统进入持续供电运行状态。本发明实施例提供的技术方案，可以通过远程控制实现储能系统的启动，无需人工现场操作启动，提高了整个储能系统的工作效率，并且，对于地处恶劣的储能系统，极大的降低了操作风险，保证了用户的人身安全。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种储能系统的启动电路图；

图2是本发明实施例提供的一种储能系统的启动方法流程图；

图3是本发明实施例提供的另一种储能系统的启动方法流程图；

图4是本发明实施例提供的另一种储能系统的启动方法流程图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二来描述继电器、转换器，但这些器件不应限于这些术语。这些术语仅用来将器件彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一继电器也可以被称为第二继电器，类似地，第二继电器也可以被称为第一继电器。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。

针对现有技术中，储能系统的自动化控制程度低，每当需要启动储能电源为用电设备供电时，都需要人工现场启动，而导致的工作效率低下、安全风险等问题。本发明实施例提供了如下解决思路：通过远程启动电源和第一继电器、第二继电器、第一转换器和储能电源构成储能系统的启动电路，以远程触发储能系统为用电设备供电，并保持储能系统的持续供电状态。

基于该解决思路，本发明实施例提供了以下可行的实施方案：

如图1所示，为本发明实施例提供了一种储能系统的启动电路，所述启动电路包括：

远程启动电源11，所述远程启动电源11设置在距离储能系统现场较远的位置，一般设置在方便用户操作的地方。

第一继电器12，包括线圈121和常闭触点122，当线圈121通电时，常闭触点122断开。

所述远程启动电源11通过信号线连接所述第一继电器12的线圈121，当所述远程启动电源11向所述第一继电器12的线圈121供电时，所述第一继电器12的常闭触点122断开。

第二继电器13，包括线圈131和常闭触点132，当线圈131通电时，常闭触点132断开，所述第二继电器13的常闭触点132与所述第一继电器12的常闭触点122串联。

需要说明的是，继电器的结构包括线圈和触点，本发明实施例中继电器的类型可以是动断型(又称常闭型)或转换型。其中，动断型继电器包括两个触点，在线圈不通电时两触点始终闭合，通电后两触点断开。转换型继电器包括三个触点，中间是动触点，上下各一个静触点。转换型继电器在线圈不通电时，动触点和其中一个静触点始终闭合、和另一个静触点始终断开，线圈通电后，动触点就移动，使原来断开的变为闭合，原来闭合的变为断开，达到转换的目的。本发明实施例中，第一继电器和第二继电器均以转换型继电器进行示意，将线圈不通电时闭合的触点称为常闭触点，剩余的一个触点称为悬空触点，如图1中所示，第一继电器12包括一对常闭触点122和一个悬空触点123，第二继电器13包括一对常闭触点132和一个悬空触点133。

第一转换器14，包括输入端141、输出端142和使能端143，所述第一转换器14的输出端142连接所述第二继电器13的线圈131，所述第一转换器14的使能端143通过所述第一继电器12和所述第二继电器13接收禁止信号。

需要说明的是，第一转换器14的结构包括输入端141、输出端142、使能端143和接地端(图1中未进行编号)，输入端141又分为正电压输入端(v+)和负电压输入端(v-)，分别连接储能电源15的正(b+)、负极(b-)。输出端142又分为正电压输出端(+)和负电压输出端(gnd)，分别连接用电器(第二继电器13的线圈131)两端。使能端又称使能信号输入端，若第一转换器为高电压使能，则使能端悬空或连接高电压(可以获得使能信号)时，第一转换器处于使能状态，使能端连接低电压或接地(可以获得禁止信号)时，第一转换器处于禁止状态；若第一转换器为低电压使能，则使能端悬空或者连接低电压(可以获得使能信号)时，第一转换器处于使能状态，使能端连接高电压(可以获得禁止信号)时，第一转换器处于禁止状态。本发明实施例中，第一转换器14可以为高电压使能也可以为低电压使能，只要第一转换器14的使能端143可以通过串联的第一继电器12和第二继电器13接收禁止信号，处于禁止状态即可。图1中，以第一转换器14为高电压使能，将第一转换器14的使能端143通过第一继电器12和第二继电器13连接储能电源15的负极，以获得禁止信号为例进行示意。当然，第一转换器的使能端也可以通过所述第一继电器和所述第二继电器接地，以获得禁止信号。并且，若第一转换器为低电压使能，则第一转换器的使能端可以通过第一继电器和第二继电器连接储能电源的正极，以获得禁止信号，这里不再一一画图说明。

进一步说明的是，第一转换器14的使能端143与第一继电器12和第二继电器13的常闭触点连接，以接收禁止信号，第一继电器12和第二继电器13串联的先后关系不做限定，图1中仅以第一转换器14的使能端143先串联第二继电器13，再串联第一继电器12为例进行示意。

储能电源15，所述储能电源15连接所述第一转换器14的输入端141，并用于通过所述第一转换器14向用电设备供电。

具体的，储能电源15通过第一转换器14向用电设备供电，储能电源15的电压为较高的直流电压，而用电设备通常并不需要过高的电压，因此第一转换器14通常为直流转直流转换器dc/dc，可以将直流高电压转换成直流低电压，然后将直流低电压提供给用电设备。

需要说明的是，启动电路中处远程启动电源11外的其他器件(第一继电器12、第二继电器13、第一转换器14等)通常设置在储能系统本地(储能电源15所在地)。

可选的是，因为继电器的常见电压仅为几个固定值，比如12伏或24伏的直流电压，因此在远程启动电源11的电压与第一继电器12的可用电压不符时，还需要通过转换器将远程启动电源11的电压转换成第一继电器12的可用电压，基于此，如图1所示，所述启动电路还包括：

第二转换器16，包括输入端161、输出端162，则所述远程启动电源11连接所述第二转换器16的输入端161，所述第二转换器16的输出端162连接所述第一继电器12的线圈121。

需要说明的是，第二转换器16结构同第一转换器，输入端161分为正电压输入端(v+)和负电压输入端(v-)，分别连接远程启动电源11的正(+)、负极(-)。输出端162分为正电压输出端(+)和负电压输出端(gnd)，分别连接用电器(第一继电器12的线圈121)两端。

可选的是，依据远程启动电源11的电压类型(直流或交流)，所述第二转换器16相应的为dc/dc或交流转直流转换器ac/dc。

可选的是，为了对启动电路进行安全防护，如图1所示，所述启动电路还包括：

第一保护开关17，所述第一保护开关17连接在所述远程启动电源11与所述第一继电器12的线圈121之间。

和/或，如图1所示，所述启动电路还包括：

第二保护开关18，所述第二保护开关18连接在所述第二转换器16的输出端162与所述第一继电器12的线圈121之间。

和/或，如图1所示，所述启动电路还包括：

第三保护开关19，所述第三保护开关19连接在所述储能电源15与所述第一转换器14的输入端141之间。

其中，本发明实施例中所涉及的保护开关可以是空气隔离开关。

可选的是，为了方便用户在储能系统本地启动系统为用电设备供电，如图1所示，所述启动电路还包括：

常闭开关20，所述常闭开关20与所述第二继电器13的常闭触点132、所述第一继电器12的常闭触点122串联，相应的，所述第一转换器14的使能端143通过所述第一继电器12、所述第二继电器13和所述常闭开关20接收禁止信号。

具体的，常闭开关20设置于储能系统本地，用户可以控制常闭开关20的通断，通过常闭开关20的通断控制第一转换器14的使能端143能否获得禁止信号，进而控制储能电源15能否通过第一转换器14对用电设备进行供电。

需要说明的是，图1中，第一转换器14的使能端143与第一继电器12的常闭触点122、第二继电器13的常闭触点132和常闭开关20连接，以接收禁止信号，第一继电器12、第二继电器13以及常闭开关20串联的先后关系不做限定，图1中仅以第一转换器14的使能端143先串联第二继电器13，再串联第一继电器12，最后串联常闭开关20为例进行示意。

可选的是，考虑到电路中存在的端口连接问题，还可以通过接口设备使一个设备端口连接一个或多个设备端口，因此如图1所示，所述启动电路还包括：

第一接口设备21，则所述远程启动电源11通过所述第一接口设备21连接所述第一继电器12的线圈121。

可选的是，为了保证启动电路的可靠性，启动电路中第一继电器的个数不限于1个，若启动电路包括m(m大于1)个第一继电器，则远程启动电源11通过第一接口设备21的多个接口分别连接m个第一继电器的线圈，此时启动电路中m个第一继电器的常闭触点串联。图1中仅以1个第一继电器12进行示意。

可选的是，如图1所示，所述启动电路还包括：

第二接口设备22，则所述第一转换器14的输出端142通过所述第二接口设备22连接所述第二继电器13的线圈131。

同样的，启动电路中第二继电器的个数也不限于1个，若启动电路包括n(n大于1)个第二继电器，则第一转换器14的输出端142通过第二接口设备22设备分别连接n个第二继电器的线圈，此时启动电路中n个第二继电器的常闭触点串联。图1中仅以1个第二继电器13进行示意。

上述实施例提供的储能系统的启动电路，通过远程启动电源11和第一继电器12、第二继电器13、第一转换器14和储能电源15构成启动电路，可以触发储能系统为用电设备供电，并保持储能系统的持续供电状态。通过远程启动电源11向第一继电器12的线圈121供电，第一继电器12断开常闭触点122后使能第一转换器14，进而储能电源15可以通过使能后的第一转换器14向用电设备以及第二继电器13的线圈131供电，第二继电器13断开常闭触点132后，第一转换器14锁定使能状态，储能电源15即可以通过使能后的第一转换器14向用电设备持续供电，储能系统进入持续供电运行状态。本发明实施例提供的技术方案，可以通过远程控制实现储能系统的启动，无需人工现场操作启动，提高了整个储能系统的工作效率，并且，对于地处恶劣的储能系统，极大的降低了操作风险，保证了用户的人身安全。

基于上述任一种实现方式的启动电路，本发明实施例提供了一种储能系统的启动方法，如图2所示，所述方法包括：

s301、通过远程启动电源11向第一继电器12的线圈121输入电流，以使所述第一继电器12的常闭触点122断开，使能第一转换器14。

基于上述图1中的启动电路，对步骤s301的方法原理进行详细介绍：远程启动电源11打开后，向第一继电器12的线圈121输入电流，第一继电器12的线圈121通电后，常闭触点122断开，第一转换器14的使能端143连接储能电源15负极的通路断开，进而第一转换器14的使能端143由低电压变为高电压，第一转换器14进入使能状态，这个过程可以将远程启动电源11认为成触发第一转换器14使能的电源。

s302、储能电源15通过使能后的第一转换器14向第二继电器13的线圈131输入电流，以使所述第二继电器13的常闭触点132断开；以及，所述储能电源15通过使能后的第一转换器14向用电设备供电。

同样基于上述图1中的启动电路，对步骤s302的方法原理进行详细介绍：在远程启动电源11触发第一转换器14使能后，储能电源15可以通过使能后的第一转换器14向第二继电器13的线圈131输入电流，第二继电器13的线圈131通电后，常闭触点132断开，第二继电器13的常闭触点132断开后，储能电源15持续通过第一转换器14向第二继电器13的线圈131输入电流，此时即使撤去远程启动电源11，第一转换器14也可以保持在使能状态。储能电源15可以通过使能后的第一转换器14持续为用电设备供电。

上述发明实施例提供的储能系统的启动方法，通过远程启动电源11和第一继电器12、第二继电器13、第一转换器14和储能电源15构成启动电路，可以触发储能系统为用电设备供电，并保持储能系统的持续供电状态。通过远程启动电源11向第一继电器12的线圈121供电，第一继电器12断开常闭触点122后使能第一转换器14，进而储能电源15可以通过使能后的第一转换器14向用电设备以及第二继电器13的线圈131供电，第二继电器13断开常闭触点132后，第一转换器14锁定使能状态，储能电源15即可以通过使能后的第一转换器14向用电设备持续供电，储能系统进入持续供电运行状态。本发明实施例提供的技术方案，可以通过远程控制实现储能系统的启动，无需人工现场操作启动，提高了整个储能系统的工作效率，并且，对于地处恶劣的储能系统，极大的降低了操作风险，保证了用户的人身安全。

进一步来说，结合前述方法流程，为了节省远程启动电源的电能，本发明实施例的另一种可能的实现方式还提供了以下方法流程，执行在步骤s302之后，如图3所示，所述方法还包括：

s303、所述远程启动电源11停止向所述第一继电器12的线圈121输入电流。

此时因为第二继电器13的常闭触点132已经断开，并且由储能电源15持续为第二继电器13的线圈131输入电流，所以第二继电器13的常闭触点132将始终保持断开状态，即使远程启动电源11停止向第一继电器12的线圈121输入电流，第一继电器12的常闭触点122闭合，第一转换器14的使能端143仍然与储能电源15的负极断开，第一转换器14始终处于使能状态，储能电源15可以持续为用电设备供电。

进一步来说，结合前述方法流程，在远程启动电源的电压与第一继电器的可用电压不符时，还需要通过转换器将远程启动电源的电压转换成第一继电器的可用电压，因此启动电路还包括第二转换器，因此针对步骤s301中通过远程启动电源11向第一继电器12的线圈121输入电流过程，本发明实施例的另一种可能的实现方式还提供了以下方法流程，如图4所示，包括：

s3011、所述远程启动电源11通过第二转换器16向所述第一继电器12的线圈121输入电流。

见上述图1，第二转换器16的使能端始终悬空，因此第二转换器16始终处于使能状态，远程启动电源11可以通过第二转换器16向第一继电器12的线圈121输入电流。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。