CN110492619A - 一种组合式储能电站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电池包技术领域，公开一种组合式储能电站，包括有：逆变电源，包括有第一逆变器和与第一逆变器电连接且适于电能输入的第一接口；第一接口连接有第一电池组，第一电池组内置有适于防止电池互充的限流模块电路；第二逆变器和与第二逆变器电连接且适于电能输入的第二接口；第二逆变器适于与第一逆变器并联，以增大电站输出功率。本发明的优点在于,本组合式储能电站的输出功率大、放电时间长，且可拓展性强；可接入不同种类的工具电池包、适用范围广；能将不同种类电动园林工具的闲置工具电池包利用起来。

Description

一种组合式储能电站

技术领域

本发明涉及电池包技术领域，尤其涉及一种组合式储能电站。

背景技术

储能电站主要包括内置蓄电池、逆变器和电控系统，可以从市电、太阳能或发电机给蓄电池充电，逆变器可将蓄电池的直流电转换成交流电供各种用电器使用，当然也可配置各种电压的直流输出接口。便携式储能电站具有广泛的应用，例如：家庭或单位备用电源、野外作业、应急用电、灾害救治、户外生活及旅行、游艇及车辆自备电源、移动通讯基站等诸多场合。但是，市面上的储能电站结构功能单一，电池容量有限，当电池容量消耗完毕之后，则不能继续给用电设备供电。

随着电动园林工具的普及化，许多用户手中持有若干个电动园林工具，且大多用户的电动园林工具的只有小部分时间在使用，而电动园林工具中的工具电池包使用率也很低。

为了扩大储能电站的容量，现有的方法是通过连接多个电池组，多个电池组的叠加，以增大储能电站的总容量，但此种方式常出现电压高的电池组向电压低的电池组充电的情况，使电源的供电效果不好，且增加了不必要的电能浪费。再者就是，在一些情况下，对于一些大功率的用电设备，单个储能电站的输出功率不能满足用电设备的要求，需要提供更高功率的储能电站才能满足使用要求。

针对现有的储能电站存在的上述不足，需要设计一种容量大、输出功率大，且能将不同种类电动园林工具的闲置工具电池包利用起来的组合式储能电站。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于，提出一种容量大、输出功率大，且能将不同种类电动园林工具的闲置工具电池包利用起来的组合式储能电站。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种组合式储能电站，包括有：

逆变电源，包括有第一逆变器和与第一逆变器电连接且适于电能输入的第一接口；所述第一接口连接有第一电池组，所述第一电池组内置有适于防止电池互充的限流模块电路；

第二逆变器和与第二逆变器电连接且适于电能输入的第二接口；所述第二逆变器适于与第一逆变器并联，以增大电站输出功率。

进一步地，所述第一接口包括有内置接口和外置接口；所述第一电池组内置于逆变电源并与内置接口连接。

进一步地，所述外置接口适于连接第二电池组和/或第一工具电池包；所述第二电池组和/或第一工具电池包具有所述限流模块电路。

进一步地，所述外置接口的数量为一个或多个，其适于一一对应配置所述第二电池组和/或第一工具电池包，以使所述第二电池组和/或第一工具电池包相互形成并联，且与第一电池组形成并联。

进一步地，所述第二接口适于连接第二工具电池包；

所述第二接口的数量为一个或多个，其适于一一对应配置所述第二工具电池包，以使第二工具电池包相互形成并联，且与第一电池组形成并联。

进一步地，所述第一工具电池包和第二工具电池包适于电动工具和/或电动园艺工具和/或动力移动作业机所共用。

进一步地，还包括防反充并联模块电路；所述第二接口为并联接口，且所述并联接口均连接在所述防反充并联模块电路中。

进一步地，所述防反充电路包括有开关，且每一第二接口均连接有一开关；所述开关适于控制与其相连的第二工具电池包的导通或断开。

进一步地，所述限流模块电路包括有控制单元、防反充件和相连的第一MOS管、第二MOS管；所述第一MOS管与第二MOS管串联，且所述控制单元与第一MOS管、第二M OS管均电连接；所述防反充件与第二M OS管并联；

所述控制单元可控制第一MOS管和第二MOS管的导通和断开，且所述第一MOS管为N-MOS管，所述第二MOS管为P-MOS管。

进一步地，还包括具有输出端口的联接器，内置于所述逆变电源或外置于所述逆变电源；

所述第一逆变器和第二逆变器两者之间通过所述联接器连接，且两者并联后的交流电压通过所述输出端口输出。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

1、本发明中，将第一逆变器和第二逆变器并联，使组合电站的输出功率大大提高；当第一逆变器或第二逆变器单个不足以满足大功率用电设备的要求时，将两者并联功率增大，以满足客户需求；且设置方式简便、选择接通或断开联接器即可。该并机以增大逆变电源输出功率能够更有效的满足用户更多的使用场景。

2、本发明中，外置接口可接入额外独立的第二电池组或第一工具电池包，该第二电池组或第一工具电池包自身中内置有限流模块电路，防止互充；第二接口处可接入第二工具电池包，而接入第二接口处的第二工具电池包不需要自身内部具有限流模块电路，使本组合式储能电站可接入的工具电池包的种类多样；还将用户持有的闲置工具电池包，发挥了其更大的功用，避免造成浪费。

3、本发明中，第一电池组内置于逆变电源中，可有效防止用户外出作业时，忘带电池组而不能正常给用电器供电的场景。

4、本发明中，设置有限流模块电路和并联模块电路，均具有防反充的功能，有效防止第一电池组、第二电池组、第一工具电池包、第二工具电池包的电池出现互充的情况；且该限流模块电路，可对其自身第二电池组或第一工具电池包实施欠压保护，即当第二电池组或第一工具电池包放电至预设电压值时，控制单元将第一MOS管断开，将该达到预设电压值的第二电池组或第一工具电池包形成断路，停止放电。

附图说明

图1为本发明的组合式储能电站的示意图；

图2为并联模块电路的示意图；

图3为限流模块电路的示意图。

图中：

10、第一电池组；

20、内置接口；

20’、外置接口；

30、第二接口；

40、第二电池组或第一工具电池包；

50、第二工具电池包；

60、并联模块电路；

600、开关；

11、控制单元；12、防反充件；13、第一MOS管；14、第二MOS管。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-3所示，一种组合式储能电站，包括有：

逆变电源，该逆变电源包括有第一逆变器和与第一逆变器电连接且适于电能输入的第一接口；第一接口连接有第一电池组10，第一电池组10内置有适于防止电池互充的限流模块电路；其中，本文中的第一电池组10、第二电池组/第一工具电池包40、第二工具电池包50内部均具有电池。具体地，第一接口包括有内置接口20和外置接口20’；第一电池组10内置于逆变电源并与内置接口20连接。第一逆变器可将第一电池组10的直流电转换为交流电，供用电设备使用。优选地，第一电池组10内置于第一逆变电源中，可有效防止用户外出作业时，忘带电池组而不能正常给用电器供电的场景。

第二逆变器和与第二逆变器电连接且适于电能输入的第二接口30；第二逆变器适于与第一逆变器并联，以增大电站输出功率。具体地，储能电站包括有：具有输出端口的联接器，该联接器内置于逆变电源或外置于逆变电源；第一逆变器和第二逆变器两者之间通过联接器连接，且第一逆变器和第二逆变器两者并联后的交流电压通过联接器的输出端口输出。即，当第一逆变器或第二逆变器的单个输出功率不足以满足大功率用电设备的要求时，将两者通过该联接器并联，使输出功率增大，以满足客户需求；且设置方式简便、选择接通或断开联接器即可，选择将联接器断开，也可以由第一逆变器或第二逆变器单个的功率输出，适于小功率场合，可以更有效的满足用户更多的使用场景。

优选地，外置接口20’适于连接第二电池组和/或第一工具电池包40；第二电池组和/或第一工具电池包40也具有限流模块电路，用于防止电池之间互充。其中，外置接口20’的数量为一个或多个，其适于一一对应配置第二电池组和/或第一工具电池包40，以使所述第二电池组和/或第一工具电池包40相互形成并联，且与第一电池组10形成并联。第一电池组10、第二电池组和/或第一工具电池包40均为自身内部具有限流模块电路，故不需要再要求逆变电源中设置防反充措施，可简化逆变电源的结构，使逆变电源的结构更加紧凑。

如图3所示，限流模块电路包括有控制单元11、防反充件12和相连的第一MOS管13、第二MOS管14；第一MOS管13与第二MOS管14串联，且控制单元11与第一MOS管13、第二MOS管14均电连接；防反充件12与第二MOS管14并联；具体地，第一MOS管13的源极(S极)与电池的负极电连接，第一MOS管13的漏极(D极)与第二MOS管14的源极电连接，其中，防反充件12并联连接在第二MOS管14的两端。控制单元11可控制第一MOS管13和第二MOS管14的导通和断开，且第一MOS管13为N-MOS管，第二MOS管14为P-MOS管。具体地，当某一电池的电压较其他的电池的电压低时，与该电池相连的控制单元11控制第二MOS管14关闭，该低电压的电池与第一MOS管13以及防反充件12形成闭合回路放电，即，此时，由于防反充件12具有电流单向通过性，电流只能有该电池的正极流向负极，该电池进行放电，而电流无法从该电池的负极流向正极，该电池无法进行充电，故可防止其他电池向该电池组充电，实现防反充的功能。

且该限流模块电路还具有欠压保护功能，还可对接入其的电池实施放电保护，即当接入该电路中的电池放电至预设值时，该控制单元11可控制第一MOS管13关闭，将接入该防反充电路中的电池形成断路，对该电池实施欠压保护，第一电池组10、第二电池组/第一工具电池包均具有该限流模块电路，故均具有上述的防反充功能，和欠压保护功能。

优选地，如图1和图2所示，第二接口30适于连接第二工具电池包50；其中，第二接口30的数量为一个或多个，其适于一一对应配置第二工具电池包50，以使第二工具电池包50相互形成并联，且与第一电池组10形成并联。

其中，第一工具电池包和第二工具电池包50适于电动工具和/或电动园艺工具和/或动力移动作业机所共用，可以理解为，第一工具电池包中内置有限流模块电路，而第二工具电池包中没有该限流模块电路，故本组合式储能电站可适应不同类型的工具电池包，以提高本组合式储能电站的适应性；且将用户持有的闲置工具电池包，发挥了其更大的功用，避免造成浪费。

如图2所示，储能电站还包括防反充并联模块电路；其中，第二接口30为并联接口，且并联接口均连接在防反充并联模块电路中。具体地，防反充电路包括有开关600，且每一第二接口30均连接有一开关600；开关600适于控制与其相连的第二工具电池包50的导通或断开。当某一第二工具电池包50的电压较其他较高时，该电压较高的第二工具电池包50先放电，及与该第二工具电池包50连接的开关先闭合，待电压与其他第二工具电池包持平时，该第二工具电池包50与其他第二工具电池包同时放电，即实现防止第二工具电池包50之间出现互充的情况。

由于锂电池具有随着使用的时间长短，相同参数的锂电池也会出现电压不等的情况，故本方案中，第一电池组10、第二电池组或第一工具电池包40、第二工具电池包均可才有规格电压相同，以减小该电压差值。

优选地，本方案中，外置接口20’和第二接口30处活动地设置有开合盖板(图中未示出)，当需要使用外置接口20’或第二接口30时，将该处的开合盖板掀开，以供相应接入第二电池组/第一工具电池包40，或者第二工具电池包50，当不需要使用外置接口20’或第二接口30时，该处的开合盖板关闭，防止水、液体等异物进入储能电站中，影响其正常工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种组合式储能电站，其特征在于，包括有：

逆变电源，包括有第一逆变器和与第一逆变器电连接且适于电能输入的第一接口；所述第一接口连接有第一电池组，所述第一电池组内置有适于防止电池互充的限流模块电路；

第二逆变器和与第二逆变器电连接且适于电能输入的第二接口；所述第二逆变器适于与第一逆变器并联，以增大电站输出功率。

2.根据权利要求1所述的一种组合式储能电站，其特征在于，所述第一接口包括有内置接口和外置接口；所述第一电池组内置于逆变电源并与内置接口连接。

3.根据权利要求2所述的一种组合式储能电站，其特征在于，所述外置接口适于连接第二电池组和/或第一工具电池包；所述第二电池组和/或第一工具电池包具有所述限流模块电路。

4.根据权利要求3所述的一种组合式储能电站，其特征在于，所述外置接口的数量为一个或多个，其适于一一对应配置所述第二电池组和/或第一工具电池包，以使所述第二电池组和/或第一工具电池包相互形成并联，且与第一电池组形成并联。

5.根据权利要求3所述的一种组合式储能电站，其特征在于，所述第二接口适于连接第二工具电池包；

所述第二接口的数量为一个或多个，其适于一一对应配置所述第二工具电池包，以使第二工具电池包相互形成并联，且与第一电池组形成并联。

6.根据权利要求5所述的一种组合式储能电站，其特征在于，所述第一工具电池包和第二工具电池包适于电动工具和/或电动园艺工具和/或动力移动作业机所共用。

7.根据权利要求5所述的一种组合式储能电站，其特征在于，还包括防反充并联模块电路；所述第二接口为并联接口，且所述并联接口均连接在所述防反充并联模块电路中。

8.根据权利要求7所述的一种组合式储能电站，其特征在于，所述防反充电路包括有开关，且每一第二接口均连接有一开关；所述开关适于控制与其相连的第二工具电池包的导通或断开。

9.根据权利要求1或2或3所述的一种组合式储能电站，其特征在于，所述限流模块电路包括有控制单元、防反充件和相连的第一MOS管、第二MOS管；所述第一MOS管与第二MOS管串联，且所述控制单元与第一MOS管、第二MOS管均电连接；所述防反充件与第二MOS管并联；

所述控制单元可控制第一MOS管和第二MOS管的导通和断开，且所述第一MOS管为N-MOS管，所述第二MOS管为P-MOS管。

10.根据权利要求1所述的一种组合式储能电站，其特征在于，还包括具有输出端口的联接器，内置于所述逆变电源或外置于所述逆变电源；

所述第一逆变器和第二逆变器两者之间通过所述联接器连接，且两者并联后的交流电压通过所述输出端口输出。