可自动充电激活锂电池包的免维护储能电源及其控制方法与流程

文档序号:31925949发布日期:2022-10-25 22:29阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种可自动充电激活锂电池包的免维护储能电源,其特征在于,包括储能电源主体和储能电源激活控制模块;其中,储能电源主体包括锂电池包(100)、电池软启动板(400)、双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500),所述锂电池包(100)通过电池软启动板(400)连接双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500),用于正向充电和反向逆变的运行模式;所述储能电源激活控制模块用于在锂电池包(100)馈电失效状态下有市电接入后激活锂电池包(100),包括激活条件判断电路(600)、ac/dc充电板(700)和锂电池包激活端口(800),所述激活条件判断电路(600)包括一对检测端和输出端,所述检测端分别连接双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)的dc侧正端和锂电池包激活端口(800)的负端,所述输出端连接控制ac/dc充电板(700)的输入端受控开关(k3),所述输入端受控开关(k3)串联在ac/dc充电板(700)和市电输入的火线之间。2.根据权利要求1所述的一种可自动充电激活锂电池包的免维护储能电源,其特征在于,所述激活条件判断电路(600)包括用于判断锂电池包(100)是否达到激活条件的常闭型光耦继电器和比较器,所述常闭型光耦继电器通过采样的锂电池包(100)输出电压与预设的门限值相比较,当采样电压未超过门限值时,其原边不导通,副边直通;当采样电压超过门限值时,其原边导通,副边关断。3.根据权利要求1所述的一种可自动充电激活锂电池包的免维护储能电源,其特征在于,所述锂电池包(100)包括锂电池组(200)和电池管理单元(300),所述电池管理单元(300)经由断路器(s1)连接至电池软启动板(400)。4.根据权利要求3所述的一种可自动充电激活锂电池包的免维护储能电源,其特征在于,所述电池管理单元(300)内设有负端受控开关(k1),所述负端受控开关(k1)为一对n沟道mosfet以背靠背形式串联在双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)的负端和锂电池组(200)负端之间。5.根据权利要求1所述的一种可自动充电激活锂电池包的免维护储能电源,其特征在于,所述电池软启动板(400)内置预充电电路及正端受控开关(k2);所述正端受控开关(k2)串联于双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)的dc侧正端和锂电池组(100)的正端之间。6.根据权利要求1所述的一种可自动充电激活锂电池包的免维护储能电源,其特征在于,所述双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)设有交流输出受控开关(k4)和市电输入受控开关(k5),当有市电输入时,交流输出受控开关(k4)和市电输入受控开关(k5)均导通,当无市电输入时,交流输出受控开关(k4)导通,市电输入受控开关(k5)断开。7.根据权利要求1所述的一种可自动充电激活锂电池包的免维护储能电源,其特征在于,所述的锂电池包激活端口(800)内置防反接二极管和保险丝。8.一种如权利要求1所述的免维护储能电源的控制方法,其特征在于,所述控制方法按储能电源的市电接入情况和锂电池包(100)是否正常工作有如下步骤:(1)当储能电源有市电输入时,市电输入通过双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)内部的交流输出受控开关(k4)和市电输入受控开关(k5)旁路输出交流电,同时,市电通过双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)进行正向功率因数校正和隔离直流变换,通过电池软启动板(400)对锂电池包(100)进行先恒流后恒压充电;(2)当储能电源无市电输入时,锂电池包(100)的直流输出经电池软启动板(400)后,由
双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)通过反向逆变方式产生交流通过交流输出受控开关(k4)输出;长时间运行以至于双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)的直流侧欠压保护,此时电池管理单元(300)和电池软启板(400)尚正常工作,如市电输入恢复及时,市电仍然通过双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)旁路输出,同时正向变换对锂电池包(100)充电;(3)如步骤(2)中市电输入长时间未恢复,锂电池包(100)持续经逆变放电,至欠压无输出,储能电源整机不再工作;电池管理单元(300)的静态损耗使得锂电池组(200)发展成深度放电即馈电状态,此时电池管理单元(300)失效不工作;(4)当步骤(3)中市电输入再次恢复时,由于电池管理单元(300)内置的负端受控开关(k1)无效,无法通过双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)正向充电模式对锂电池包(100)充电;所述的激活条件判断电路(600)检测到锂电池组(200)的实时电压并与基准电压比较,若当前的锂电池组(200)的实时电压小于预设的门限值,则受控开关(k3)使能有效,ac/dc充电板(700)得到交流输入,进而通过锂电池包激活端口(800)对锂电池组(200)小电流激活充电;(5)步骤(4)中锂电池包(100)被激活后,电池管理单元(300)重新恢复有效工作,其内置受控开关(k1)使能有效,市电输入通过双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)正向充电模式经过电池软启动板(400)对锂电池包(100)充电;更进一步的,当所述的激活条件判断电路(600)一旦检测到锂电池包(200)实时电压超出门限值,受控开关(k3)使能无效,ac/dc充电板(700)不再工作,锂电池组(200)将仅由市电通过储能电源主体中的双向ac/dc变换及交流输出切换单元(500)电源变换来储存电量直至充满。

技术总结
本发明公开了一种可自动充电激活锂电池包的免维护储能电源,主要包括锂电池包、电池软启动板、双向AC/DC变换及交流输出切换单元、激活条件判断电路、AC/DC充电板和锂电池包激活端口;本发明还公开前述储能电源的控制方法,当市电正常输入时旁路输出交流电并对锂电池包充电,当市电未有效输入时,由锂电池包通过反向逆变输出交流电;在锂电池组馈电严重且停止工作后,一旦市电再次接入,将由激活条件判断电路检测决定是否对锂电池包充电激活。本发明能够在市电恢复供电时实现对储能电源内置的已严重馈电且无法正常充电蓄能的锂电池包自行充电激活,方法简洁可靠,解决电池包维护不方便等问题,可实现储能电源的无人值守和免维护。免维护。免维护。


技术研发人员:时金林 曾亚强 李伦全 廖德宁 赵小飞
受保护的技术使用者:南京熊猫电子股份有限公司
技术研发日:2022.02.25
技术公布日:2022/10/24
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