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控制箱电路和储能系统

阅读:1055发布:2020-06-24

专利汇可以提供控制箱电路和储能系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种控制箱 电路 和储能系统。其中,控制箱与多个 电池 箱连接,每个电池箱分别连接从控模 块 和高压连接器,高压连接器之间 串联 连接,该控制箱电路包括:主控模块,分别与从控模块和高压连接器连接,用于接收电池箱状态信息和高压反馈 信号 ,并基于电池箱状态信息和高压反馈信号确认是否发出高压互 锁 信号,其中,电池箱状态信息为从控模块采集的电池箱运行状态信息,高压反馈信号用于指示各个电池箱的高压线路连接状态是否异常,高压反馈信号为高压连接器反馈的信号; 开关 器件,与主控模块连接,用于在接收到高压互锁信号的情况下,通过高压互锁控制回路断开控制箱主回路中的直流 接触 器。,下面是控制箱电路和储能系统专利的具体信息内容。

1.一种控制箱电路,其特征在于,控制箱与多个电池箱连接,每个所述电池箱分别连接从控模和高压连接器,高压连接器之间串联连接,该控制箱电路包括:
主控模块,分别与所述从控模块和所述高压连接器连接,用于接收电池箱状态信息和高压反馈信号,并基于所述电池箱状态信息和所述高压反馈信号确认是否发出高压互信号,其中,所述电池箱状态信息为所述从控模块采集的电池箱运行状态信息,所述高压反馈信号用于指示各个电池箱的高压线路连接状态是否异常,所述高压反馈信号为所述高压连接器反馈的信号;
开关器件,与所述主控模块连接,用于在接收到所述高压互锁信号的情况下,通过高压互锁控制回路断开控制箱主回路中的直流接触器。
2.根据权利要求1所述的控制箱电路,其特征在于,所述控制箱主回路包括:
所述直流接触器,控制每个所述电池箱的充电或放电;
熔断器,用于在电池箱外部输入电源的电压高于预设电压数值时,熔断电压连接线路,其中,所述电压连接线路连接各个电池箱和控制箱。
3.根据权利要求2所述的控制箱电路,其特征在于,所述控制箱主回路的接口连接有高压互锁接头,其中,所述高压互锁接头通过高压互锁线路串联连接所述高压连接器。
4.根据权利要求3所述的控制箱电路,其特征在于,所述高压互锁控制回路包括:
第一高压互锁模块,连接电池箱和所述控制箱主回路的输入侧的高压互锁接头;
第二高压互锁模块,连接所述控制箱主回路输出侧的高压互锁接头;
第三高压互锁模块,用于控制所述第一高压互锁模块的接头的连接状态。
5.根据权利要求1所述的控制箱电路,其特征在于,所述控制箱电路还包括通讯回路,该通讯回路包括:
内CAN接口,分别连接所述从控模块和所述主控模块;
外CAN接口,分别连接外部设备和所述主控模块。
6.根据权利要求5所述的控制箱电路,其特征在于,所述控制箱电路还包括CAN适配器,用于配置内CAN通讯线路的地址信息,以实现所述从控模块和所述主控模块之间通讯。
7.根据权利要求1所述的控制箱电路,其特征在于,所述控制箱电路还包括:
外部输入电源,用于为所述控制箱内的其它模块提供电能
断路器,分别与所述外部输入电源和所述控制箱连接,用于控制所述控制箱与所述外部输入电源之间的连接状态。
8.根据权利要求1所述的控制箱电路,其特征在于,每个所述电池箱周围还设置有扇,所述控制箱电路还包括:
中间继电器,控制每个风扇的工作状态;
降压电路,将外部输入的高压电能转换为低压电能,并为所述从控模块供电。
9.根据权利要求1所述的控制箱电路,其特征在于,所述控制箱电路还包括地址输入模块,用于输入所述主控模块和所述从控模块的通讯地址。
10.一种储能系统,其特征在于,包括权利要求1至9中任意一项所述的控制箱电路。

说明书全文

控制箱电路和储能系统

技术领域

[0001] 本发明涉及储能系统控制技术领域,具体而言,涉及一种控制箱电路和储能系统。

背景技术

[0002] 相关技术中,在储能系统方面,储能系统采用多个电池箱或者电池模组保证设备的充电或放电,电池箱中可设置多个电芯,多个电芯之间可以并联,采用的电池类型可以为锂电池(锂电池具有高能量密度、低污染、循环寿命高的特点)。当前,储能系统采用多个电池箱为动电车、电动车、集装箱等进行充电或放电之前,尤其是在出厂时,需要对电池箱组(包括多个电池箱)进行电压测试,但是当前的测试方式中仅仅考虑到电池箱的电压安全测试,却没有考虑到整体储能系统的安全性能,如果电池箱出现某一个部分出现异常,导致电压浪涌过高或者电路故障,引起电池控制箱故障,会导致整个储能系统损坏,或者影响储能系统的运行性能。
[0003] 针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供了一种控制箱电路和储能系统,以至少解决相关技术中由于电池箱容易出现电压故障,导致控制箱出现故障的技术问题。
[0005] 根据本发明实施例的一个方面,提供了一种控制箱电路,控制箱与多个电池箱连接,每个所述电池箱分别连接从控模和高压连接器,高压连接器之间串联连接,该控制箱电路包括:主控模块,分别与所述从控模块和所述高压连接器连接,用于接收电池箱状态信息和高压反馈信号,并基于所述电池箱状态信息和所述高压反馈信号确认是否发出高压互信号,其中,所述电池箱状态信息为所述从控模块采集的电池箱运行状态信息,所述高压反馈信号用于指示各个电池箱的高压线路连接状态是否异常,所述高压反馈信号为所述高压连接器反馈的信号;开关器件,与所述主控模块连接,用于在接收到所述高压互锁信号的情况下,通过高压互锁控制回路断开控制箱主回路中的直流接触器。
[0006] 可选地,所述控制箱主回路包括:所述直流接触器,控制每个所述电池箱的充电或放电;熔断器,用于在电池箱外部输入电源的电压高于预设电压数值时,熔断电压连接线路,其中,所述电压连接线路连接各个电池箱和控制箱。
[0007] 可选地,所述控制箱主回路的接口连接有高压互锁接头,其中,所述高压互锁接头通过高压互锁线路串联连接所述高压连接器。
[0008] 可选地,所述高压互锁控制回路包括:第一高压互锁模块,连接电池箱和所述控制箱主回路的输入侧的高压互锁接头;第二高压互锁模块,连接所述控制箱主回路输出侧的高压互锁接头;第三高压互锁模块,用于控制所述第一高压互锁模块的接头的连接状态。
[0009] 可选地,所述控制箱电路还包括通讯回路,该通讯回路包括:内CAN接口,分别连接所述从控模块和所述主控模块;外CAN接口,分别连接外部设备和所述主控模块。
[0010] 可选地,所述控制箱电路还包括CAN适配器,用于配置内CAN通讯线路的地址信息,以实现所述从控模块和所述主控模块之间通讯。
[0011] 可选地,所述控制箱电路还包括:外部输入电源,用于为所述控制箱内的其它模块提供电能断路器,分别与所述外部输入电源和所述控制箱连接,用于控制所述控制箱与所述外部输入电源之间的连接状态。
[0012] 可选地,每个所述电池箱周围还设置有扇,所述控制箱电路还包括:中间继电器,控制每个风扇的工作状态;降压电路,将外部输入的高压电能转换为低压电能,并为所述从控模块供电。
[0013] 可选地,所述控制箱电路还包括地址输入模块,用于输入所述主控模块和所述从控模块的通讯地址。
[0014] 根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种储能系统,包括上述任意一项所述的控制箱电路。
[0015] 在本发明实施例中,利用主控模块接收电池箱状态信息和高压反馈信号,并基于电池箱状态信息和高压反馈信号确认是否发出高压互锁信号,然后在接收到高压互锁信号的情况下,通过高压互锁控制回路断开控制箱主回路中的直流接触器。在该实施例中,可以通过高压互锁回路在电池箱的高压线路连接状态出现异常时,及时断开直流接触器,以保障控制箱和整体储能系统处于安全状态,从而解决相关技术中由于电池箱容易出现电压故障,导致控制箱出现故障的技术问题。附图说明
[0016] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0017] 图1是根据本发明实施例的一种可选的储能系统的示意图;
[0018] 图2是根据本发明实施例的一种可选的控制箱电路的示意图。

具体实施方式

[0019] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
[0020] 需要说明的是,本发明的说明书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数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例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。
[0021] 本发明实施例中涉及的储能系统可以包括但不限于集装箱储能系统、电动车储能系统。在本发明中以集装箱储能系统进行示意性说明。
[0022] 图1是根据本发明实施例的一种可选的储能系统的示意图,如图1所示,P表示高压连接器,在图1中控制箱与多个电池箱(图1中示意了4个电池箱)连接,每个电池箱连接有高压连接器,高压连接器之间串联连接。其中,该电池箱周围还可以设置风扇,在其内部或周围还可以设置从控模块,从控模块是为了辅助控制箱电路中的主控模块进行电压控制判断的,该从控模块可以检测对应的电池箱的电压、电流、内部温度等信息。风扇用于给电池箱散热
[0023] 下面对储能系统中的控制箱的电路进行详细说明,该控制箱电路可以应用于上述图1所示的储能系统中。
[0024] 根据本发明实施例的一个方面,提供了一种控制箱电路,该控制箱电路包括:
[0025] 主控模块,分别与从控模块和高压连接器连接,用于接收电池箱状态信息和高压反馈信号,并基于电池箱状态信息和高压反馈信号确认是否发出高压互锁信号,其中,电池箱状态信息为从控模块采集的电池箱运行状态信息,高压反馈信号用于指示各个电池箱的高压线路连接状态是否异常,高压反馈信号为高压连接器反馈的信号;
[0026] 开关器件,与主控模块连接,用于在接收到高压互锁信号的情况下,通过高压互锁控制回路断开控制箱主回路中的直流接触器。
[0027] 在本发明实施例中,可以利用主控模块接收电池箱状态信息和高压反馈信号,并基于电池箱状态信息和高压反馈信号确认是否发出高压互锁信号,然后在接收到高压互锁信号的情况下,通过高压互锁控制回路断开控制箱主回路中的直流接触器。在该实施例中,可以通过高压互锁回路在电池箱的高压线路连接状态出现异常时,及时断开直流接触器,以保障控制箱和整体储能系统处于安全状态,从而解决相关技术中由于电池箱容易出现电压故障,导致控制箱出现故障的技术问题。
[0028] 图2是根据本发明实施例的一种可选的控制箱电路的示意图,如图2所示,该控制箱内包括主控模块、直流接触器、连接器、与高压连接器连接的接口、断路器、中间继电器、CAN适配器、DC/DC转换器、开关电源。其中,断路器:控制箱的电源开关;中间继电器:控制下级电池箱上面的风扇;CAN适配器:从控模块到主控模块的通讯;DCDC转换器:24V转12V,给从控模块供电;开关电源:220VAC转24VDC;风扇:控制箱的风扇,散热;主控模块:BMS系统主控,电池管理系统;连接器:控制箱上面对外的接口。
[0029] 在控制箱上还可以包括但不限于:电源接口(可接入220V电源)、电池箱风扇接口、内CAN接口(连接从控模块的通讯接口)、外CAN接口(连接外部设备的通讯接口)、高压互锁控制回路(包括三个高压互锁回路)、地址输入模块、电源指示模块(例如电源指示灯)。
[0030] 在本发明实施例中,控制箱电路中包括多个连接回路,该连接回路包括但不限于:主回路、通讯回路、高压互锁控制回路、风扇电压控制回路、电压电流检测回路,控制模块通过通讯回路、高压互锁控制回路、风扇电压控制回路、电压电流检测回路来以控制主回路的通断,保障电池箱安全运行,正常工作。
[0031] 可选的,控制箱内主回路有开关器件,该开关器件包括直流接触器和熔断器,可以控制电池箱的充放电,直流接触器,控制每个电池箱的充电或放电;熔断器,用于在电池箱外部输入电源的电压高于预设电压数值时,熔断电压连接线路,其中,电压连接线路连接各个电池箱和控制箱。
[0032] 在本发明实施例中,控制箱主回路的接口连接有高压互锁接头,其中,高压互锁接头通过高压互锁线路串联连接高压连接器。
[0033] 作为本发明可选的实施例,上述的电压电流检测回路,可以是通过电压检测模块、电流检测模块来分别电池箱的电流、电压信息,并报告给主控模块。
[0034] 上述的高压互锁控制回路包括:第一高压互锁模块,连接电池箱和控制箱主回路的输入侧的高压互锁接头;第二高压互锁模块,连接控制箱主回路输出侧的高压互锁接头;第三高压互锁模块,用于控制第一高压互锁模块的接头的连接状态。
[0035] 即第一高压互锁回路连接电池箱和主回路输入侧的高压互锁接头,第二高压互锁回路连接主回路输出侧的高压互锁接头,第三高压互锁回路是控制第一高压互锁回路的接头,第一高压互锁回路、第二高压互锁回路、第三高压互锁回路组成控制箱内的高压互锁控制回路。
[0036] 其中,电池箱通电需要直流接触器的线圈通电,且接收到控制箱主回路的通电控制信号;为了保障电池箱通电安全,在直流接触器前面加上第一高压互锁回路(第一高压互锁回路设置在中间继电器和直流接触器之间),通过第一高压互锁回路控制直流接触器的线圈是否吸合(以控制直流接触器是否导通),并通过第三高压互锁回路(可以为24V供电)控制中间继电器的线圈是否吸合(以控制中间继电器是否导通),中间继电器的线圈接通外部电路(该外部电路可包括外部电源),该外部电路是否吸合,是通过第二高压互锁回路控制的,第二高压互锁回路用于控制外部电路的线圈导通。
[0037] 若想电池箱安全通电,需要第二高压互锁回路导通,保障外部电路的线圈吸合、导通,然后需要第三高压互锁回路导通,以保障中间继电器的线圈吸合,进而使得第一高压互锁回路导通,保障直流接触器的线圈吸合,进而在接收到主回路的通电控制信号后,能够及时通电。而如果第一高压互锁回路、第二高压互锁回路、第三高压回路中某一个不导通/发生故障时,电池箱的电路无法导通。
[0038] 在本发明实施例中,控制箱电路的通讯回路包括:内CAN接口,分别连接从控模块和主控模块;外CAN接口,分别连接外部设备和主控模块。
[0039] 其中,内CAN接口与从控模块通讯连接,电池箱里的从控模块通过内CAN接口将采集到的电池箱的电池信息传送给主控模块,主控模块和外部的通讯通过外CAN接口传输。
[0040] 上述的内CAN接口和外CAN接口的数量不限定,可以为多个,例如,内CAN接口为3个,外CAN接口为2个。
[0041] 可选的,控制箱电路中的CAN适配器,用于配置内CAN通讯线路的地址信息,以实现从控模块和主控模块之间通讯。
[0042] 另一种可选的,控制箱电路还包括:外部输入电源,用于为控制箱内的其它模块提供电能;断路器,分别与外部输入电源和控制箱连接,用于控制控制箱与外部输入电源之间的连接状态。
[0043] 可选的,每个电池箱周围还设置有风扇,控制箱电路还包括:中间继电器,控制每个风扇的工作状态;降压电路,将外部输入的高压电能转换为低压电能,并为从控模块供电。
[0044] 例如,在图2中示意的DC/DC转换器可以立即为降压转换器,其所在的电路即为降压电路。
[0045] 可选的,控制箱电路还包括地址输入模块,用于输入主控模块和从控模块的通讯地址。
[0046] 本发明实施例的风扇电压控制回路,可以理解为控制箱内的风扇所在电路,风扇-电路-主控模块之间的连接线路可理解为风扇电压控制回路。
[0047] 在控制箱电路中,通过控制箱内的通讯回路、高压互锁控制回路、风扇电压控制回路、电压电流检测回路控制主回路的通断,保障电池箱安全运行,正常工作。
[0048] 上述控制箱电路还包括控制回路,控制回路主要是主控模块所在电路,通过内CAN连接电池箱上的从控模块,接收从控模块采集的数据,主控模块分析数据来进行指令的发送,比如驱动风扇、闭合或者断开直流接触器,同时高压控制箱内有高压互锁回路的控制,只有外部的高压互锁回路连接正确主控模块发送的指令才会生效。
[0049] 根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种储能系统,包括上述任意一项的控制箱电路。
[0050] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
[0051] 在本发明的上述实施例中,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。
[0052] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
[0053] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0054] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0055] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0056] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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