移动储能装置及具有其的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及移动储能技术领域，具体而言，涉及一种移动储能装置及具有其的车辆。


背景技术：

[0002]“双碳”与新型电力系统相辅相成，共同指向了发展可再生能源的紧迫性，近年来电化学储能在电力系统内不断推广应用，移动式储能系统以其较为突出的灵活便捷性已广泛应用于电力系统输发配送等领域，因产品采用模块化设计，功能完善，可移动性强，不受地域限制，大大节约了工程的施工和运维成本，相信随着电池本体技术的不断突破，移动式储能系统的能量密度将进一步提升，成本的大幅度下降，移动式储能系统的实际价值将不断体现，应用范围也会不断扩张，未来必定会成为推进能源生产和消费革命的重要载体，是能源互联网中极具发展前景的技术和产业之一。
[0003]
过去几年，电化学储能安全性问题也逐渐凸显出来，自2017年以来，全球已发生30起以上重大储能相关的安全事故，这对于国内即将爆发的储能市场来说，这些案例带来的压力巨大，安全问题始终是储能行业面临的一大挑战，尤其是移动式储能电站，装机容量大，应用工况复杂，对储能系统的过程安全和消防安全提出更高的要求，目前大多数移动储能车辆在设备停止工作，移动运输过程中消防系统二次供电均处于失电不可供控状态，因此带来巨大的安全隐患。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的主要目的在于提供一种移动储能装置及具有其的车辆，以解决现有技术中的车辆行驶过程中消防装置供电失效引起的安全问题。
[0005]
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种移动储能装置，包括：电池系统；第一供电模块，第一供电模块与电池系统电性连接，第一供电模块用于将电池系统的电池输出电压转换为需求电压；第二供电模块，第二供电模块用于连接车辆电源，第二供电模块用于将车辆电源的车辆输出电压转换为需求电压；消防控制器，消防控制器用于监控和控制移动储能装置内的消防系统的工作状态；电源切换装置，第一供电模块、第二供电模块通过电源切换装置与消防控制器的输入端连通，电源切换装置具有第一工作状态和第二工作状态，电源切换装置处于第一工作状态时，第一供电模块与消防控制器的输入端连通；电源切换装置处于第二工作状态时，第二供电模块与消防控制器的输入端连通。
[0006]
进一步地，电源切换装置包括：第一继电器，第一继电器具有第一继电器线圈，第一继电器线圈串联于第一供电模块的正端和负端之间；第一继电器的公共端与消防控制器的输入端连接，公共端与一个常开触点、一个常闭触点连接，常开触点与第一供电模块的正端连接，常闭触点与第二供电模块的正端连接，第二供电模块的负端与第一供电模块的负端并联接入消防控制器的负端。
[0007]
进一步地，移动储能装置还包括：中央管理单元，中央管理单元与消防控制器电气
连接，中央管理单元的正负端分别与第一供电模块的正负端连接；直流短路器，直流短路器设置于第一供电模块的正端与中央管理单元之间，直流短路器包括至少一个分闸线圈；储能变流器，储能变流器与中央管理单元电性连接。
[0008]
进一步地，移动储能装置还包括：急停按钮开关，急停按钮开关包括多个常开触点；其中，至少一个常开触点设置于中央管理单元与第一供电模块的负端之间，至少一个常开触点与储能变流器电气连接，至少一个常开触点与中央管理单元电气连接。
[0009]
进一步地，移动储能装置还包括：第二继电器，第二继电器的第二继电器线圈与消防控制器的输出端电气连接，第二继电器具有多个常开触点；其中，至少一个常开触点与储能变流器电气连接，至少一个常开触点与设置于中央管理单元与第一供电模块的负端之间，至少一个常开触点与中央管理单元电气连接。
[0010]
进一步地，移动储能装置还包括：第三继电器，第三继电器为至少一个，第三继电器的第三继电器线圈与消防控制器的输出端电气连接，第三继电器具有多个常开触点，其中，至少一个常开触点与中央管理单元电气连接。
[0011]
进一步地，移动储能装置还包括：封闭线圈，封闭线圈设置于第一供电模块的正端与中央管理单元之间，封闭线圈与直流短路器并联地设置。
[0012]
进一步地，分闸线圈为两个，两个分闸线圈相并联地设置。
[0013]
进一步地，电池系统为锂离子电池系统。
[0014]
根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，车辆包括移动储能装置，移动储能装置为上述的移动储能装置。
[0015]
应用本实用新型的技术方案，设置电源切换装置，消防控制器可以由第一供电模块和第二供电模块供电，即对移动储能装置实行双电源供电，当移动储能装置静置时，由第一供电模块向消防系统供电，在车辆行驶运输过程中，由第二供电模块向消防系统供电，使得移动储能装置内的消防控制器处于不间断供电状态，从而保证了移动储能装置在使用及运输过程中的供电电源稳定性，避免移动储能装置的消防装置在车辆行驶过程中供电失效带来的安全隐患，提高移动储能装置的安全性能。
附图说明
[0016]
构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
[0017]
图1示出了根据本实用新型的移动储能装置的第一实施例的结构示意图；
[0018]
图2示出了根据本实用新型的移动储能装置的第二实施例的结构示意图。
[0019]
其中，上述附图包括以下附图标记：
[0020]
1、第一供电模块；2、第二供电模块；3、消防控制器；
[0021]
41、第一继电器；410、第一继电器线圈；
[0022]
42、第二继电器；420、第二继电器线圈；
[0023]
43、第三继电器；430、第三继电器线圈；
[0024]
5、中央管理单元；
[0025]
6、直流短路器；60、分闸线圈；
[0026]
7、储能变流器；8、急停按钮开关；9、封闭线圈。
具体实施方式
[0027]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0028]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0029]
需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0030]
现在，将参照附图更详细地描述根据本技术的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本技术的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
[0031]
结合图1至图2所示，根据本技术的具体实施例，提供了一种移动储能装置。
[0032]
移动储能装置包括电池系统、第一供电模块1、第二供电模块2、消防控制器3和电源切换装置，第一供电模块1与电池系统电性连接，第一供电模块1用于将电池系统的电池输出电压转换为需求电压；第二供电模块2用于连接车辆电源，第二供电模块2用于将车辆电源的车辆输出电压转换为需求电压；消防控制器3用于监控和控制移动储能装置内的消防系统的工作状态；第一供电模块1、第二供电模块2通过电源切换装置与消防控制器3的输入端连通，电源切换装置具有第一工作状态和第二工作状态，电源切换装置处于第一工作状态时，第一供电模块1与消防控制器3的输入端连通；电源切换装置处于第二工作状态时，第二供电模块2与消防控制器3的输入端连通。
[0033]
应用本实施例的技术方案，设置电源切换装置，消防控制器3可以由第一供电模块1和第二供电模块2供电，即对移动储能装置实行双电源供电，当移动储能装置静置时，由第一供电模块1向消防系统供电，在车辆行驶运输过程中，由第二供电模块2向消防系统供电，使得移动储能装置内的消防控制器3处于不间断供电状态，从而保证了移动储能装置在使用及运输过程中的供电电源稳定性，避免移动储能装置的消防装置在车辆行驶过程中供电失效带来的安全隐患，提高移动储能装置的安全性能。
[0034]
在本技术的一个示范性实施例中，第一供电模块1为ac/dc24v电源模块，用于将装置内的电池系统输出的220v交流电转换为直流24v的直流电源，第二供电模块2用于将车辆
电源的车辆输出电压转换为24v直流电，当车辆电源的车辆输出电压即为24v直流电时，可直接将车辆电源与电源切换装置连接。
[0035]
进一步地，电源切换装置包括第一继电器41，第一继电器41具有第一继电器线圈410，第一继电器线圈410串联于第一供电模块1的正端和负端之间；第一继电器41的公共端与消防控制器3的输入端连接，公共端与一个常开触点、一个常闭触点连接，常开触点与第一供电模块1的正端连接，常闭触点与第二供电模块2的正端连接，第二供电模块2的负端与第一供电模块1的负端并联接入消防控制器3的负端。通过第一继电器41的第一继电器线圈410的得电与失电，可控制常开触点和常闭触点进行闭合和断开的切换，从而控制相应的第一供电模块1、第二供电模块2接通和断开，实现对消防控制器3的双路电源供电，移动储能装置可以根据所处状态(静置或者移动)，切换至合适的电源供电，以保证移动储能装置内的消防控制器3及消防设备正常工作，从而保证移动储能装置的安全性能和工作人员的人身安全。
[0036]
具体地，第一继电器41为固态型中间继电器，第一供电模块1的正端通过第一继电器41的常开触点接入消防控制器3的正端，第二供电模块2的正端通过第一继电器41的常闭触点接入消防控制器3的正端，第一供电模块1的负端与第二供电模块2的负端并联接入消防控制器3的负端。在移动储能装置工作过程中，当第一供电模块1工作时，第一继电器线圈410得电，第一继电器41的常开触点闭合，第一继电器41的常闭触点断开，消防控制器3由移动储能装置内的电池系统进行供电；在车辆行驶过程中，移动储能装置内所有电器设备停止工作，第一供电模块1无输出，第一继电器线圈410失电，第一继电器41的常开触点断开，第一继电器41的常闭触点闭合，消防控制器3由车辆电源进行供电。
[0037]
进一步地，移动储能装置还包括中央管理单元5、直流短路器6、储能变流器7，中央管理单元5与消防控制器3电气连接，中央管理单元5的正负端分别与第一供电模块1的正负端连接；直流短路器6设置于第一供电模块1的正端与中央管理单元5之间，直流短路器6包括至少一个分闸线圈60；储能变流器7与中央管理单元5电性连接。中央管理单元5可通过控制直流短路器6内的分闸线圈60的得失电控制第一供电模块1是否对消防控制器3进行供电，即直流短路器6可以将其余与第一供电模块1连接的电器设备短路，以保护移动储能装置的电器设备，当电器设备发生故障时控制分闸线圈60得电，实现对消防控制器3及消防设备的断电控制。同时，直流短路器6还可以运用在设备隔离检修工作中。储能变流器7与中央管理单元5电性连接，可便于中央管理单元5对储能变流器7的工作状态控制，及时控制储能变流器7停机以避免造成安全事故。
[0038]
在本技术的一个示范性实施例中，直流短路器6为高压直流断路器，高压直流断路器的分闸线圈60(即图2中所示的pdu1和pdu2)设置于第一供电模块1的正端与中央管理单元5之间。
[0039]
进一步地，移动储能装置还包括急停按钮开关8，急停按钮开关8包括多个常开触点；其中，至少一个常开触点设置于中央管理单元5与第一供电模块1的负端之间，至少一个常开触点与储能变流器7电气连接，至少一个常开触点与中央管理单元5电气连接。急停按钮开关8的其中一个常开触点设置于中央管理单元5与第一供电模块1的负端之间，可以控制中央管理单元5与第一供电模块1的负端的通断，一个常开触点与中央管理单元5电气连接，可以在闭合时向中央管理单元5发送相关信号，一个常开触点与储能变流器7电气连接，
可以通过控制该常开触点闭合直接控制储能变流器7停机，以保护移动储能装置，实现装置的外部急停控制。
[0040]
在本技术的一个示范性实施例中，如图2所示，图2中的sb1即上述的急停按钮开关8，sb1具有3对常开触点(即图2中的sb1的触点1-6)，sb1为手动控制的开关，当外部需要紧急停机时，按下sb1，sb1的全部常开触点闭合，此时，中央管理单元5与第一供电模块1的负端连通，中央管理单元5接收到sb1的手动急停信号，控制储能变流器7停机并输出24v高电平信号使得直流短路器6内的分闸线圈60得电，从而紧急切断第一供电模块1的电压输出，另外，由于sb1也与储能变流器7电气连接，当sb1的全部常开触点闭合时，储能变流器7接收到sb1的信号，也可以直接进行停机以切断输出。
[0041]
进一步地，移动储能装置还包括第二继电器42，第二继电器42的第二继电器线圈420与消防控制器3的输出端电气连接，第二继电器42具有多个常开触点；其中，至少一个常开触点与储能变流器7电气连接，至少一个常开触点与设置于中央管理单元5与第一供电模块1的负端之间，至少一个常开触点与中央管理单元5电气连接。在消防控制器3检测到消防设备异常时，控制第二继电器42的第二继电器线圈420得电从而发送信号至中央管理单元5，并使得中央管理单元5与第一供电模块1的负端连通，中央管理单元5控制直流短路器6对其余设备进行短路，即可实现对移动储能装置的保护。
[0042]
以图2为例，图2中的ka2即为上述的第二继电器42，当消防控制器3检测到移动储能装置内消防异常时，第二继电器42的第二继电器线圈420得电，第二继电器42的常开触点闭合，此时，中央管理单元5与第一供电模块1的负端连通，第二继电器42向中央管理单元5输入消防急停信号，中央管理单元5控制储能变流器7停机，同时，中央管理单元5输出24v高电平信号使直流短路器6内的分闸线圈60得电，从而切断第一供电模块1的电压输出。并且，第二继电器42的常开触点与储能变流器7电气连接，常开触点闭合后，第二继电器42向储能变流器7发送信号，可直接控制储能变流器7停机，从而保护移动储能装置。
[0043]
进一步地，移动储能装置还包括第三继电器43，第三继电器43为至少一个，第三继电器43的第三继电器线圈430与消防控制器3的输出端电气连接，第三继电器43具有多个常开触点，其中，至少一个常开触点与中央管理单元5电气连接。第三继电器43与中央管理单元5电气连接，可以及时向中央管理单元5发送信号，第三继电器线圈430与消防控制器3的输出端电气连接，使得消防控制器3根据实际检测到的消防情况控制第三继电器线圈430的得电和失电并传送相应信号至中央管理单元5。
[0044]
在本技术的一个示范性实施例中，第三继电器43为两个(即图2中的ka2和ka3)，两个第三继电器43用于发送不同的信号，例如，其中一个第三继电器43用于发送消防告警信号，另一个第三继电器43用于发送消防故障信号。消防控制器3根据检测到的消防情况，接通相应的第三继电器43。
[0045]
进一步地，移动储能装置还包括封闭线圈9，封闭线圈9设置于第一供电模块1的正端与中央管理单元5之间，封闭线圈9与直流短路器6并联地设置。封闭线圈9(即图2中的qf1)得电时可以将其它与第一供电模块1连接的设备短路，进一步提升移动储能装置的消防安全。
[0046]
进一步地，分闸线圈60为两个，两个分闸线圈60相并联地设置。两个分闸线圈60的设置可使得其中一个分闸线圈60失效时，仍有另一个分闸线圈60可以正常工作，进一步提
升移动储能装置的消防安全。
[0047]
进一步地，电池系统为锂离子电池系统。
[0048]
应用上述实施例中的移动储能装置，可以解决移动储能装置在车辆行驶过程中消防设备供电失效带来的安全隐患，对消防控制器3双电源供电的方式，可以提高移动储能装置的全过程安全和消防安全，避免因消防控制器3的供电失效使得消防设备无法工作，进而导致火灾的现象发生，最大程度减小火灾带来的损失，最大程度保障财产安全。
[0049]
根据本技术的另一具体实施例，提供了一种车辆，车辆包括移动储能装置，移动储能装置为上述的移动储能装置。例如，车辆可以为移动储能车。
[0050]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0051]
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本技术概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
[0052]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0053]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。