CN112769223A - 车载应急交直流电源系统及应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载应急交直流电源系统及应用方法，涉及车载电源系统技术领域，该电源系统包括多个双向变流器模块、多个磷酸铁锂蓄电池组、交流输入母线组、交流输出母线组和直流输出母线组；双向变流器模块的输入端与交流输入母线组电连接，双向变流器模块的输出端与交流输出母线组电连接；各双向变流器模块和各蓄电池组还并联连接至直流输出母线组。车载应急交直流电源系统实现了在市电正常的情况下或市电失电的情况同时输出稳定的交流电和直流电，或者单独输出交流电，或者单独输出直流电的功能，满足供电需求，既有利于提高安全系数，又有利于节约运营成本，同时，采用磷酸铁锂蓄电池组与双向变流器模块结合的方式还有利于减小噪音污染。

Description

车载应急交直流电源系统及应用方法

技术领域

本发明涉及车载电源系统技术领域，更具体地，涉及一种车载应急交直流电源系统及应用方法。

背景技术

随着供电技术的发展，电能已经成为了现代社会的重要能源之一，当电网发生停电事故时，不仅会造成重大经济损失，有时还会产生不良的政治影响。尽管各级电力系统都在不断采取措施来提高电力系统的安全稳定水平，但是目前难以实现完全避免停电事故的发生。随着配网建设的加强和各种应急技术的日趋成熟，通过应急保电或者不停电作业以及配电网的故障快速抢修，逐渐成为控制和减少年均停电时长的重要手段。但是在重大的政治活动保障现场，传统柴油发电机组保障存在现场噪音干扰和油料易燃的隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车载应急交直流电源系统及应用方法，满足供电需求，既有利于提高安全系数，又有利于节约运营成本，同时，采用磷酸铁锂蓄电池组与双向变流器模块结合的方式还有利于减小噪音污染。

第一方面，本申请提供一种车载应急交直流电源系统，包括：多个双向变流器模块、多个磷酸铁锂蓄电池组、交流输入母线组、交流输出母线组和直流输出母线组；

所述双向变流器模块的输入端与所述交流输入母线组电连接，所述双向变流器模块的输出端与所述交流输出母线组电连接；

各所述双向变流器模块和各所述蓄电池组还并联连接至所述直流输出母线组；

所述车载应急交直流电源系统包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态，其中：

在所述第一工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块，至少部分所述双向变流器模块将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组，通过所述直流输出母线组直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组，通过所述交流输出母线组输出交流电；

在所述第二工作状态下：市电失电，所述蓄电池组将直流电传输至直流输出母线组，通过所述直流输出母线直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组，通过所述交流输出母线组输出交流电；

在所述第三工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线，所述直流输出母线将直流电传输至所述蓄电池组，为所述蓄电池组充电。

第二方面，本申请提供一种车载应急交直流电源系统的应用方法，所述应用方法包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态，三种工作状态中，所述直流输出母线组中的各母线均不接地，其中：

在所述第一工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块，至少部分所述双向变流器模块将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组，通过所述直流输出母线组直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组，通过所述交流输出母线组输出交流电；

在所述第二工作状态下：市电失电，所述蓄电池组将直流电传输至直流输出母线组，通过所述直流输出母线直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组，通过所述交流输出母线组输出交流电；

在所述第三工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线，所述直流输出母线将直流电传输至所述蓄电池组，为所述蓄电池组充电。

与现有技术相比，本发明提供的车载应急交直流电源系统及应用方法，至少实现了如下的有益效果：

本发明所提供的车载应急交直流电源系统及应用方法中，在电源系统中引入了双向变流器模块和磷酸铁锂蓄电池组，在市电正常供电的情况下，该双向变流器模块能够将市电提供的交流电整流为直流电传输至直流输出母线组，由直流输出母线组直接输出直流电，该双向变流器模块又能够将直流输出母线组上的直流电逆变为交流电通过交流输出母线组输出。在市电失电时，磷酸铁锂蓄电池组中存储的电量将能够输出至直流输出母线组，直流输出母线组上的直流电可直接输出，也可传输至双向变流器模块，由双向变流器模块逆变为交流电后通过交流输出母线输出。可见，在市电正常或市电失电的情况下，本申请所提供的车载应急交直流电源系统均能够向负载提供所需的交流电或直流电，实现了应急保电或不停电作业以及配电网的故障快速抢修，满足不同负载的用电需求。此外，由于本申请所提供的车载应急交直流电源系统及应用方法中，是通过双向变流器模块和磷酸铁锂蓄电池组共同配合来实现交流电或直流电的输出的，相比于传统柴油发电机组构成的车载电源系统，大大减小了噪音污染，同时也杜绝了油料易燃的隐患，因此，本申请所提供的车载应急交直流电源系统既有利于提高安全系数，又有利于节约运营成本，还有利于减小噪音污染。

当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1所示为本发明实施例所提供的一种车载应急交直流电源系统的一种结构示意图；

图2所示为本发明实施例所提供的一种车载应急交直流电源系统的另一种结构示意图；

图3所示为本发明实施例所提供的一种车载应急交直流电源系统的另一种结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

以下将结合附图和具体实施例进行详细说明。

图1所示为本发明实施例所提供的一种车载应急交直流电源系统的一种结构示意图，请参见图1，本发明所提供的一种车载应急交直流电源系统，包括：多个双向变流器模块10、多个磷酸铁锂蓄电池组20、交流输入母线组L1、交流输出母线组L2和直流输出母线组L3；

所述双向变流器模块10的输入端与所述交流输入母线组L1电连接，所述双向变流器模块10的输出端与所述交流输出母线组L2电连接；

各所述双向变流器模块10和各所述蓄电池组20还并联连接至所述直流输出母线组L3；

所述车载应急交直流电源系统包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态，其中：

在所述第一工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块10，至少部分所述双向变流器模块10将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组L3，通过所述直流输出母线组L3直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组L3上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块10，所述双向变流器模块10将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组L2，通过所述交流输出母线组L2输出交流电；

在所述第二工作状态下：市电失电，所述蓄电池组20将直流电传输至直流输出母线组L3，通过所述直流输出母线组L3直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组L3上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块10，所述双向变流器模块10将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组L2，通过所述交流输出母线组L2输出交流电；

在所述第三工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块10，所述双向变流器模块10将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组L3，所述直流输出母线组L3将直流电传输至所述蓄电池组20，为所述蓄电池组20充电。

具体而言，请参见图1，本发明所提供的车载应急交直流电源系统中，引入了双向变流器模块10和磷酸铁锂蓄电池组20，在市电正常供电的情况下，该双向变流器模块10能够将市电提供的交流电整流为直流电传输至直流输出母线组L3，由直流输出母线组L3直接输出直流电，该双向变流器模块10又能够将直流输出母线组L3上的直流电逆变为交流电通过交流输出母线组L2输出。在市电失电时，磷酸铁锂蓄电池组20中存储的电量将能够输出至直流输出母线组L3，直流输出母线组L3上的直流电可直接输出，也可传输至双向变流器模块10，由双向变流器模块10逆变为交流电后通过交流输出母线输出。可见，在市电正常或市电失电的情况下，本申请所提供的车载应急交直流电源系统均能够向负载提供所需的交流电或直流电，实现了应急保电或不停电作业以及配电网的故障快速抢修，满足不同负载的用电需求。

此外，由于本申请所提供的车载应急交直流电源系统中，是通过双向变流器模块10和磷酸铁锂蓄电池组20共同配合来实现交流电和/或直流电的输出的，相比于传统柴油发电机组构成的车载电源系统，大大减小的噪音污染，同时也杜绝了油料易燃的隐患，因此，本申请所提供的车载应急交直流电源系统既有利于提高安全系数，节约运营成本，还有利于减小噪音污染。

需要说明的是，图1仅示出了车载应急交直流电源系统中的部分双向变流器模块10和部分蓄电池组20，并不代表系统中实际所包含的双向变流器模块10和蓄电池组20的实际数量，在实际应用过程中可根据实际需求来选择双向变流器模块10和蓄电池组20的数量。图1中以直流输出母线、交流输入母线和交流输出母线均包括两条母线为例进行说明，在本发明的一些其他实施例中，交流输入母线和交流输出母线所包含的母线数量还可体现为三条，本发明对此不进行具体限定。另外，本申请中与市电输入端、交流输出端和直流输出端对应的双箭头均代表快速插头。

上述第一工作状态，指的是在市电正常供电下本申请中电源系统的工作状态，在第一工作状态下，市电的交流电传输至双向变流器模块10，双向变流器模块10将交流电整流成直流电传输至直流输出母线组L3，直流输出母线组L3上的直流电可直接输出至负载，从而实现直流供电；直流输出母线组L3上的直流电还可输出至双向变流器模块10，该双向变流器模块10将直流电逆变成交流电，通过交流输出母线组L2输出，从而实现交流供电。上述交流供电和直流供电的过程可同时进行也可分时进行，同时进行时，部分双向变流器模块10作为整流器使用，用于将交流电整流成直流电；另一部分双向变流器模块10作为逆变器使用，用于将直流电逆变为交流电。

上述第二工作状态，指的是在市电失电情况下本申请中的电源系统的工作状态，当市电失电时，磷酸铁锂蓄电池组20发挥作用，将其内部存储的电量传输至直流输出母线组L3，该直流输出母线组L3上的直流电可直接输出至负载，实现直流供电；同时，该直流输出母线组L3上的直流电还可输出至双向变流器模块10，该双向变流器模块10将直流电逆变为交流电后通过交流输出母线组L2输出，从而实现交流供电。在市电失电时，利用本发明提供的车载应急交直流电源系统可向负载单独提供直流电、单独提供交流电或同时提供交流电和直流电。可见，当市电失电时，磷酸铁锂蓄电池组20中的电量可为负载提供直流电或交流电，保障了在市电失电情况下客户的交流负荷、或者直流负荷、或者交直流负荷的不间断供电。

上述第三工作状态是对蓄电池组20进行充电的状态，对蓄电池组20进行充电的过程可安排在夜间，也即采用谷电储能。

可选地，本发明中的双向变流器模块10，既可以多模块并机工作，也可以单模块独立工作，也可以根据现场交流负荷和直流负荷比例确定模块分组运行：一部分模块并机作为交流逆变器运行，提供不间断交流输出，另一部分并机作为整流器，直流浮充供电，提供直流输出。本发明中的双向变流器模块10采用无主模式进行并机操作，每个双向变流器模块10既是主也是从，互相对照，常用的方法是设置一条母线，开机时任何一个模块达到预先设定的标准，就直接向母线送电，母线上并联模块的数量达到负荷需求时，负荷开关合闸从母线上向负荷供电，这种运行模式模块之间没有主从关系，称无主模式。

图2所示为本发明实施例所提供的一种车载应急交直流电源系统的另一种结构示意图，在本发明的一种可选实施例中，还包括外接电源输入端30，所述外接电源输入端30与所述直流输出母线组L3电连接；所述外接电源输入端30用于在市电失电或所述蓄电池组20的电量不足时，与外接电源电连接，利用所述外接电源向所述直流输出母线组L3传输直流电。

具体而言，图2示出了本发明中的车载应急交直流电源系统包括外接电源输入端30的方案，该外接电源输入端30与直流输出母线组L3电连接。当市电失电或蓄电池组20的电量不足时，可将外接电源与本申请电源系统中的外接电源输入端30电连接，通过外接电源进行电量补给，从而使得本发明的车载应急交直流电源系统实现连续不间断的供电。需要说明的是，外接电源例如可以是储能电池组，也可以体现为发电机组等等，外接发电机组可共享市电输入快速插头，本发明对此不进行具体限定。

在本发明的一种可选实施例中，请参见图1和图2，所述双向变流器模块10的输入端通过第一开关K1与所述交流输入母线组L1电连接，所述双向变流器模块10的输出端通过第二开关K2与所述交流输出母线组L2电连接。在实际应用中，当本发明中的电源系统需要将市电转换为直流电或交流电提供至负载时，可控制第一开关K1导通，从而实现市电与双向变流器模块10的电连接。当本发明中的电源系统需要向负载提供交流电时，可控制第二开关K2导通，从而将双向变流器模块10逆变的交流电通过交流输出母线输出。

在本发明的一种可选实施例中，请继续参见图1和图2，所述直流输出母线组L3包括正母线L31和负母线L32，各所述双向变流器模块10直接与所述正母线L31电连接，并通过第三开关K3与所述负母线L32电连接；各所述蓄电池组20直接与所述正母线L31电连接，并通过第四开关K4与所述负母线L32电连接。

具体而言，当将第三开关K3导通时，蓄电池组20将与直流输出母线组L3形成电连接，在第一工作状态下，直流输出母线组L3上的直流电可以对蓄电池组20进行浮充供电；在第二工作状态下，蓄电池组20能够向直流输出母线组L3提供直流电；在第三工作状态下，直流输出母线组L3上的直流电可以传输至蓄电池组20为蓄电池组20充电。

在本发明的一种可选实施例中，请参见图1和图2，还包括直流输出快速插头C1，所述直流输出母线组L3的直流输出端用于与所述直流输出快速插头C1电连接，所述直流输出母线组上设置有双极开关K5。当双极开关K5导通，且将直流输出快速插头C1与直流输出母线的输出端电连接时，直流输出母线组L3上的直流电通过双极开关K5传输至直流输出快速插头C1，从而方便实现向负载提供直流电。

需要说明的是，本发明中的直流输出快速插头C1可选择具备防水功能的梯形航空插头。

图3所示为本发明实施例所提供的一种车载应急交直流电源系统的另一种结构示意图，在本发明的一种可选实施例中，还包括电池管理模块40，各所述蓄电池组20分别包括多个串联连接的单体蓄电池，所述电池管理模块40分别与各所述单体蓄电池电连接。

需要说明的是，图3仅简单示意了电池管理模块40与蓄电池组20的一种连接示意图，事实上，每个蓄电池组20分别包括多个串联的单体蓄电池，每个单体蓄电池均与电池管理模块40电连接。该电池管理模块40用于平衡蓄电池组20中各单体蓄电池的电压，当同一蓄电池组20中的单体蓄电池出现单体电压高低不同情况时，电池管理模块40能够通过能量转移的技术使各蓄电池组20中的单体电池电压基本保持一致，从而使得蓄电池组20中各单体蓄电池的寿命保持一致。

另外，电池管理模块40与远程通信模块60电连接，远程通信模块60将蓄电池组20的现场数据上传至管理平台，通过判断现场蓄电池组剩余容量的多少，决定是否需要调度增援。

需要说明的是，本发明还可为每个蓄电池组20安装独立的漏电接地告警模块，该模块可与电池管理模块40集成于一体，也可分开设置。

可选地，本发明中的蓄电池组20还能够对直流输出母线组L3上的电起到平滑滤波的作用，蓄电池组20可以等效成一个容量巨大的电容器，滤掉直流输出母线L3中的各种谐波，使双向变流器模块10的工作更稳定，使直流输出母线L3输出的波形更平滑，从而实现了对负载的平稳供电。

在本发明的一种可选实施例中，还包括设置于汽车底盘上的集装箱，所述集装箱中设置有交流机柜和直流机柜，所述双向变流器模块10、所述交流输入母线组L1和所述交流输出母线组L2安装于所述交流机柜中，所述直流输出母线组L3安装于所述直流机柜中。

具体而言，由于本发明中的交直流电源系统是车载应急电源系统，因此，该系统还包括设置于汽车底盘上的集装箱，集装箱中设置有交流机柜和直流机柜(图中未示出)，双向变流器模块10、交流输入母线组L1和交流输出母线组L2可设置于交流机柜中，直流输出母线组L3安装于直流机柜中，从而方便供电现场的区分供电。需要说明的是，本发明的蓄电池组20可单独设置在集装箱中的机架上，而不设置在机柜中，一方面有利于蓄电池组20的有效散热，另一方面，便于对蓄电池组20的维修、更换和测试。

可选地，请参见3，本发明所提供的交直流电源系统中还包括交直流监控模块50、远程通信模块60和无线天线70，其中，交直流监控模块50分别与各双向变流器模块10电连接，同时还与远程通信模块60电连接。交直流监控模块50用于对双向变流器模块10进行参数设置、工作模式设置(作为整流器使用或作为逆变器使用)，还可用于呈现双向变流器模块10的告警信息，并将相关的信息存储上传至远程通信模块60。

可选地，市电向本发明中的交直流电源系统输入的电为交流220V，即AC220V，AC220V的交流电经双向变流器模块10的整流作用后变为DC240V传输至直流输出母线组L3。直流输出母线组L3上的DC240V电经过双向变流器模块10后变为AC220V输出。蓄电池组20向直流输出母线组L3输出的电为DC240V，外接电源向直流输出母线组L3上传输的电也为DC240V。

可选地，选择具备防水功能的圆形航空插头作为交流输入、输出的电源端子，交流输入端子与交流输出端子的触针数量不同或限位不同。

可选地，直流输出母线组L3中的各个母线均为悬浮结构，即正母线L31和负母线L32均不接地。放置蓄电池组20的机架的接地线与整车的总地线连接。交流输入、输出均可为单项三线制或三相五线制，也可以三相输入单相输出，其中交流输出地线与整车总地线连接。

基于同一发明构思，本申请还提供一种如上述任一实施例所述的车载应急交直流电源系统的应用方法，请结合图1，所述应用方法包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态，三种工作状态中，所述直流输出母线组L3中的各母线均不接地，其中：

在所述第一工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块10，至少部分所述双向变流器模块10将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组L3，通过所述直流输出母线组L3直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组L3上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块10，所述双向变流器模块10将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组L2，通过所述交流输出母线组L2输出交流电；

在所述第二工作状态下：市电失电，所述蓄电池组20将直流电传输至直流输出母线组L3，通过所述直流输出母线组L3直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组L3上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块10，所述双向变流器模块10将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组L2，通过所述交流输出母线组L2输出交流电；

在所述第三工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块10，所述双向变流器模块10将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组L3，所述直流输出母线组L3将直流电传输至所述蓄电池组20，为所述蓄电池组20充电。

具体而言，请结合图1，在市电正常供电的情况下，双向变流器模块10能够将市电提供的交流电整流为直流电传输至直流输出母线组L3，由直流输出母线组L3直接输出直流电，该双向变流器模块10又能够将直流输出母线组L3上的直流电逆变为交流电通过交流输出母线组L2输出。在市电失电时，磷酸铁锂蓄电池组20中存储的电量将能够输出至直流输出母线组L3，直流输出母线组L3上的直流电可直接输出，也可传输至双向变流器模块10，由双向变流器模块10逆变为交流电后通过交流输出母线输出。可见，在市电正常或市电失电的情况下，本申请所提供的车载应急交直流电源系统均能够向负载提供所需的交流电或直流电，实现了应急保电或不停电作业以及配电网的故障快速抢修，满足不同负载的用电需求。

此外，由于本申请所提供的车载应急交直流电源系统中，是通过双向变流器模块10和磷酸铁锂蓄电池组20共同配合来实现交流电和/或直流电的输出的，相比于传统柴油发电机组构成的车载电源系统，大大减小的噪音污染，同时也杜绝了油料易燃的隐患，因此，本申请所提供的车载应急交直流电源系统既有利于提高安全系数，节约运营成本，还有利于减小噪音污染。

在本发明的一种可选实施例中，请结合图2，所述车载应急交直流电源系统还包括外接电源输入端30，所述外接电源输入端30与所述直流输出母线组L3电连接；

所述应用方法还包括第四工作状态，在所述第四工作状态下：当市电失电或所述蓄电池组20的电量不足时，将所述外接电源输入端30与外接电源电连接，所述外接电源向所述直流输出母线组L3传输直流电，通过所述直流输出母线L3接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组L3上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块10，所述双向变流器模块10将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组L2，通过所述交流输出母线组L3输出交流电。

具体而言，请结合图2，外接电源输入端30与直流输出母线组L3电连接。当市电失电或蓄电池组20的电量不足时，可将外接电源与本申请电源系统中的外接电源输入端30电连接，通过外接电源进行电量补给，从而使得本发明的车载应急交直流电源系统实现连续不间断的供电。需要说明的是，外接电源例如可以是储能电池组，也可以体现为发电机组等等，外接发电机组可共享市电输入快速插头，本发明对此不进行具体限定。

综上，本发明提供的车载应急交直流电源系统及应用方法，至少实现了如下的有益效果：

本发明所提供的车载应急交直流电源系统及应用方法中，在电源系统中引入了双向变流器模块和磷酸铁锂蓄电池组，在市电正常供电的情况下，该双向变流器模块能够将市电提供的交流电整流为直流电传输至直流输出母线组，由直流输出母线组直接输出直流电，该双向变流器模块又能够将直流输出母线组上的直流电逆变为交流电通过交流输出母线组输出。在市电失电时，磷酸铁锂蓄电池组中存储的电量将能够输出至直流输出母线组，直流输出母线组上的直流电可直接输出，也可传输至双向变流器模块，由双向变流器模块逆变为交流电后通过交流输出母线输出。可见，在市电正常或市电失电的情况下，本申请所提供的车载应急交直流电源系统均能够向负载提供所需的交流电或直流电，实现了应急保电或不停电作业以及配电网的故障快速抢修，满足不同负载的用电需求。此外，由于本申请所提供的车载应急交直流电源系统及应用方法中，是通过双向变流器模块和磷酸铁锂蓄电池组共同配合来实现交流电或直流电的输出的，相比于传统柴油发电机组构成的车载电源系统，大大减小的噪音污染，同时也杜绝了油料易燃的隐患，因此，本申请所提供的车载应急交直流电源系统既有利于提高安全系数，又有利于节约运营成本，还有利于减小噪音污染。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种车载应急交直流电源系统，其特征在于，包括：多个双向变流器模块、多个磷酸铁锂蓄电池组、交流输入母线组、交流输出母线组和直流输出母线组；

所述双向变流器模块的输入端与所述交流输入母线组电连接，所述双向变流器模块的输出端与所述交流输出母线组电连接；

各所述双向变流器模块和各所述蓄电池组还并联连接至所述直流输出母线组；

所述车载应急交直流电源系统包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态，其中：

在所述第一工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块，至少部分所述双向变流器模块将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组，通过所述直流输出母线组直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组，通过所述交流输出母线组输出交流电；

在所述第二工作状态下：市电失电，所述蓄电池组将直流电传输至直流输出母线组，通过所述直流输出母线组直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组，通过所述交流输出母线组输出交流电；

在所述第三工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组，所述直流输出母线组将直流电传输至所述蓄电池组，为所述蓄电池组充电。

2.根据权利要求1所述的车载应急交直流电源系统，其特征在于，还包括外接电源输入端，所述外接电源输入端与所述直流输出母线组电连接；所述外接电源输入端用于在市电失电或所述蓄电池组的电量不足时，与外接电源电连接，利用所述外接电源向所述直流输出母线组传输直流电。

3.根据权利要求1所述的车载应急交直流电源系统，其特征在于，所述双向变流器模块的输入端通过第一开关与所述交流输入母线组电连接，所述双向变流器模块的输出端通过第二开关与所述交流输出母线组电连接。

4.根据权利要求1所述的车载应急交直流电源系统，其特征在于，所述直流输出母线组包括正母线和负母线，各所述双向变流器模块直接与所述正母线电连接，并通过第三开关与所述负母线电连接；各所述蓄电池组直接与所述正母线电连接，并通过第四开关与所述负母线电连接。

5.根据权利要求1所述的车载应急交直流电源系统，其特征在于，还包括直流输出快速插头，所述直流输出母线组的直流输出端用于与所述直流输出快速插头电连接，所述直流输出母线组上设置有双极开关。

6.根据权利要求1所述的车载应急交直流电源系统，其特征在于，还包括电池管理模块，各所述蓄电池组分别包括多个串联连接的单体蓄电池，所述电池管理模块分别与各所述单体蓄电池电连接。

7.根据权利要求1所述的车载应急交直流电源系统，其特征在于，还包括设置于汽车底盘上的集装箱，所述集装箱中设置有交流机柜和直流机柜，所述双向变流器模块、所述交流输入母线组和所述交流输出母线组安装于所述交流机柜中，所述直流输出母线组安装于所述直流机柜中。

8.一种如权利要求1至7中任一项所述的车载应急交直流电源系统的应用方法，其特征在于，所述应用方法包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态，三种工作状态中，所述直流输出母线组中的各母线均不接地，其中：

在所述第一工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块，至少部分所述双向变流器模块将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组，通过所述直流输出母线组直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组，通过所述交流输出母线组输出交流电；

在所述第二工作状态下：市电失电，所述蓄电池组将直流电传输至直流输出母线组，通过所述直流输出母线组直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组，通过所述交流输出母线组输出交流电；

在所述第三工作状态下：市电传输至所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将市电整流成直流电后传输至所述直流输出母线组，所述直流输出母线组将直流电传输至所述蓄电池组，为所述蓄电池组充电。

9.根据权利要求8所述的车载应急交直流电源系统的应用方法，其特征在于，所述车载应急交直流电源系统还包括外接电源输入端，所述外接电源输入端与所述直流输出母线组电连接；

所述应用方法还包括第四工作状态，在所述第四工作状态下：当市电失电或所述蓄电池组的电量不足时，将所述外接电源输入端与外接电源电连接，所述外接电源向所述直流输出母线组传输直流电，通过所述直流输出母线组直接输出直流电；和/或，所述直流输出母线组上的直流电传输至至少部分所述双向变流器模块，所述双向变流器模块将直流电逆变成交流电后传输至所述交流输出母线组，通过所述交流输出母线组输出交流电。

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