储能系统及其配电系统的制作方法_2

文档序号:8716491阅读:来源:国知局
关33。其中,第一电源转换开关31例如ATS(Automatic Transfer Switching equipment,双电源自动转换开关)开关的第一端与交流市电相连,第一电源转换开关31的第二端与能量转换系统的输出端相连,第一电源转换开关31的公共端分别与多个电池管理系统配电装置20相连,当交流市电有电时,第一电源转换开关31优先切换至交流市电,以及当交流市电掉电时,第一电源转换开关31切换至能量转换系统的输出端,从而实现汇流装置30的电源在交流市电和能量转换系统的输出之间自动切换,大大提高了为多个电池管理系统配电装置20和每个电池管理系统配电装置的控制系统3进行二次供电的可靠性。第一转换模块32的一端与第一电源转换开关31的公共端相连,第一转换模块32的另一端作为汇流装置30的输出端,第一转换模块32用于将交流市电、第一交流电或第二交流电转换为第二直流电例如24V直流电以为每个电池管理系统配电装置的控制系统3进行配电。需要说明的是,在本实用新型的一个实施例中,可以通过检测第一电源转换开关31的第一端的交流市电是否掉电来控制第一电源转换开关31的切换,并当交流市电有电时,控制第一电源转换开关31优先切换至交流市电,以及当交流市电掉电时,控制第一电源转换开关31切换至能量转换系统的输出端。第一控制开关33例如直流接触器的一端分别与多个电池包10相连,第一控制开关33的另一端与能量转换系统相连,当能量转换系统启动时,第一控制开关33闭合,以及当能量转换系统启动失败时,第一控制开关33断开。
[0029]具体地,在本实用新型的一个实施例中,如图3至图7所示,第一转换模块32可以包括:第一开关电源Kl以及第一二极管D1。其中,第一开关电源Kl的交流端可以通过开关001JA与第一电源转换开关31的公共端相连,其中,当第一电源转换开关31的公共端有电时,开关001JA闭合,当第一电源转换开关31的公共端掉电时,开关001JA断开。第一二极管Dl的阳极与第一开关电源Kl的直流端相连,第一二极管Dl的阴极作为第一转换模块32的输出端。
[0030]具体地,在本实用新型的一个实施例中,汇流装置30还可以包括第二转换模块34。第二转换模块34的一端与第一电源转换开关31的公共端相连,第二转换模块34的另一端作为汇流装置30的输出端,第二转换模块34用于在第一转换模块32失效例如出现故障无法工作时,将交流市电、第一交流电或第二交流电转换为第二直流电例如24V直流电以为每个电池管理系统配电装置的控制系统3进行配电,从而可以大大提高为每个电池管理系统配电装置的控制系统3进行二次供电的可靠性。
[0031]具体地,在本实用新型的一个实施例中,如图3至图7所示,第二转换模块34可以包括:第一 UPS (Uninterruptible Power System,不间断电源)电源U1、第二开关电源K2以及第二二极管D2。其中,第一不间断电源Ul的一端可以通过开关001JA与第一电源转换开关31的公共端相连。第二开关电源K2的交流端与第一不间断电源Ul的另一端相连。第二二极管D2的阳极与第二开关电源K2的直流端相连,第二二极管D2的阴极作为第二转换模块34的输出端。在本实用新型的一个实施例中,第一二极管Dl的导通电压小于第二二极管D2的导通电压,从而可以在第一电源转换开关31的公共端有电时,实现第一转换模块32优先工作,且在第一转换模块32工作时,对第二转换模块34形成钳制作用,此时,配电系统I中电流流向如图4、图5和图6中箭头所示。具体地,可以设置第二二极管D2的导通电压减第一二极管Dl的导通电压的差值在0.1~0.3之间。进一步地,当第一电源转换开关31的公共端有电时,若第一转换模块32和第一不间断电源Ul失效,则第一不间断电源Ul旁路供电。进一步地,在本实用新型的一个实施例中,当第一电源转换开关31的公共端掉电时,第一不间断电源Ul为相应电池管理系统配电装置的控制系统3进行配电,此时,配电系统I中电流流向如图7中箭头所示。
[0032]具体地,在本实用新型的一个实施例中,每个电池管理系统配电装置20可以包括第三转换模块21。第三转换模块21的一端与第一电源转换开关31的公共端相连,第三转换模块21的另一端作为电池管理系统配电装置20的输出端,第三转换模块21用于将交流市电、第一交流电或第二交流电转换为第三直流电例如12V直流电以为相应电池包的BMS进行配电,从而可以大大提高为电池包的BMS进行二次供电的可靠性。
[0033]具体地,在本实用新型的一个实施例中,如图3至图7所示,第三转换模块21可以包括:第三开关电源K3以及第三二极管D3。其中,第三开关电源K3的交流端可以通过开关002JA与第一电源转换开关31的公共端相连,其中,当第一电源转换开关31的公共端有电时,开关002JA闭合,当第一电源转换开关31的公共端掉电时,开关002JA断开。第三二极管D3的阳极与第三开关电源K3的直流端相连,第三二极管D3的阴极作为第三转换模块21的输出端。
[0034]具体地,在本实用新型的一个实施例中,每个电池管理系统配电装置20还可以包括第四转换模块22。第四转换模块22的一端与第一电源转换开关31的公共端相连,第四转换模块22的另一端作为电池管理系统配电装置20的输出端,第四转换模块22用于在第三转换模块21失效例如出现故障无法工作时,将交流市电、第一交流电或第二交流电转换为第三直流电例如12V直流电以为相应电池包的BMS进行配电,从而可以大大提高为电池包的BMS进行二次供电的可靠性。
[0035]具体地,在本实用新型的一个实施例中,如图3至图7所示,第四转换模块22可以包括:第二 UPS电源U2、第四开关电源K4以及第四二极管D4。其中,第二 UPS电源U2的一端可以通过开关002JA与第一电源转换开关31的公共端相连。第四开关电源K4的交流端与第二 UPS电源U2的另一端相连。第四二极管D4的阳极与第四开关电源K4的直流端相连,第四二极管D4的阴极作为第四转换模块22的输出端。在本实用新型的一个实施例中,第三二极管D3的导通电压小于第四二极管D4的导通电压,从而可以在交流市电有电或能量转换系统输出电能例如第一交流电时,实现第三转换模块21优先工作,且在第三转换模块21工作时,对第四转换模块22形成钳制作用,此时,配电系统I中电流流向分别如图4、图5和图6中箭头所示。具体地,可以设置第四二极管D4的导通电压减第三二极管D3的导通电压的差值在0.1-0.3之间。进一步地,当第一电源转换开关31的公共端有电时,若第三转换模块21和第二 UPS电源U2失效,则第二 UPS电源U2旁路供电。进一步地,在本实用新型的一个实施例中,如图7所示,当第一电源转换开关31的公共端掉电时,第二 UPS电源U2为相应电池包的BMS进行配电。
[0036]具体地,在本实用新型的一个实施例中,如图3至图7所示,能量转换系统可以包括:逆变模块41以及第二电源转换开关42。其中,逆变模块41与第一控制开关33的另一端相连,当交流市电掉电时,逆变模块41用于将第一直流电转换为第一交流电。第二电源转换开关42例如ATS开关的第一端与交流母线相连,第二电源转换开关42的第二端与逆变模块41的输出端相连,第二电源转换开关42的公共端作为能量转换系统的输出端,当能量转换系统启动时,第二电源转换开关42切换至逆变模块41的输出端,以及当能量转换系统启动失败时,第二电源转换开关42切换至交流母线以从交流母线获取第二交流电。
[0037]具体地,在本实用新型的一个实施例中,如图3至图7所示,逆变模块41可以包括相互串联的逆变器411、LC滤波子模块412和变压器413,其中,逆变器411的直流端通过第一控制开关33分别与多个电池包10相连,变压器413的一端与第二电源转换开关42的第二端相连。
[0038]具体地,在本实用新型的一个实施例中,如图3至图7所示,能量转换系统还可以包括:交流接触器43,交流接触器43连接在交流母线和逆变模块41的输出端之间,当能量转换系统启动时,交流接触器43断开,逆变模块41输出第一交流电至第二电源转换开关42,当能量转换系统启动后,若能量转换系统接收到外部输入的启动指令信号,交流接触器43闭合以输出第一交流电至交流母线和第二电源转换开关42,以及当能量转换系统启动失败时,交流接触器43断开以从交流母线获取第二交流电,第二电源转换开关42输出第二交流电。可以看出,将交流接触器43连接在交流母线和逆变模块41的输出端之间,可以便于逆变模块41输出的第一交流电和交流母线的第二交流电两路电源的切换,从而提高能量转换系统提供二次供电的冗余可靠性。进一步地,在本实用新型的一个实施例中,能量转换系统还可以包括:EMC(Electro Magnetic Compatibility,电磁兼容)模块和开关003JA。其中,开关003JA的一端与交流母线相连,开关003JA的另一端与EMC模块的一端相连,EMC模块的另一端与交流接触器43相连。
[0039]具体地,在本实用新型的一个实施例中,如图3至图7所示,能量转换系统还可以包括:第三电源转换开关44以及第三UPS电源U3。其中,第三电源转换开关44例如ATS开关的第一端与交流市电相连,第三电源转换开关44的第二端与
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