CN112803578A - 一种智能配网电源模块及管理方法 - Google Patents

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Abstract

一种智能配网电源模块，包括防浪涌保护模块、输入EMI模块、AC/DC模块、双向DC/DC变换器、输出母线、DSP控制系统及工作电源DC/DC模块；防浪涌保护模块一端连接三相交流220V，另一端依次连接输入EMI模块、AC/DC模块及输出母线一端，所述双向DC/DC变换器一端连接12V电池，所述双向DC/DC变换器另一端连接输出母线一端，输出母线另一端连接48V操作电源；所述DSP控制系统一端连接电池温度采样模块，另一端与485通讯相连，通过单节电池升压后间接并联。对单节电池的进行电池管理，通多个单节电池间接并联，提高电源供电的可靠性，通DSP对整个电源系统统一管理，实现电池充、放电切换，在线核容，数据分析，通讯等功能。

Description

一种智能配网电源模块及管理方法
技术领域
本发明涉及配电网技术领域，具体为一种智能配网电源模块及管理方法。
背景技术
现有的配网电源，如图1所示，交流输入，通过一个AC/DC变换器，对电池组充电，同时为操作机构、工作电源提供电源。当交流失电时，电池作为后备电源为操作机构、工作电源提供能量。
其具有如下缺点：
a、电池组串联，由于单节电池的差异，单节电池上得到的充电电压不一致，导致部分电池过充，损坏。电池寿命短。
b、单节电池故障，整组电池都失效。
c、只有一组后备电池，可靠性不高。
d、不能对单节电池进行电池管理，对电池的监测不够，对电池的健康状况不能精准判断，及时预警。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能配网电源模块及管理方法。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能配网电源模块，包括防浪涌保护模块、输入EMI模块、AC/DC模块、双向DC/DC变换器、输出母线、DSP控制系统及工作电源DC/DC模块；
防浪涌保护模块一端连接三相交流220V，另一端依次连接输入EMI模块、AC/DC模块及输出母线一端，所述双向DC/DC变换器一端连接12V电池，所述双向DC/DC变换器另一端连接输出母线一端，输出母线另一端连接48V操作电源；
所述DSP控制系统一端连接电池温度采样模块，另一端与485通讯相连，控制电源还连接双向DC/DC变换器、AC/DC模块及核容负载，所述工作电源DC/DC一端连接DSP控制系统，另一单连接24V工作电源，核容负载连接工作电源DC/DC。
本发明改进有，所述双向DC/DC变换器为多个，分别连接多个12V电池。
本发明进一步的提供一种智能配网电源管理方法，包括步骤：
当交流供电时：三相交流220V电依次通过防浪涌保护模块、输入EMI模块、AC/DC模块并分为两路，一路通过输出母线，48V操作电源给操作机构及工作电源DC/DC供电，另一路给双向DC/DC变换器向电池充电，待电池充满后，保持浮充；
当交流失电时：AC/DC模块停止工作，双向DC/DC变换器无缝切换成电池放电状态，继续给给操作机构和工作电源DC/DC供电；
当电池核容时，其中一个双向DC/DC变换器由充电状态调整为放电状态，通过调整输出电压，使电池放电电流保持在0.1C，待到电池放电终止电压时，完成核容。
本发明改进有，当电池容量不满足后备时间要求时，告警通知后台更换电池。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种智能配网电源模块及管理方法，具备以下有益效果：
新型结构的智能配网电源模块及其管理方法，通过单节电池升压后间接并联。对单节电池的进行电池管理，通多个单节电池间接并联，提高电源供电的可靠性，通DSP对整个电源系统统一管理，实现电池充、放电切换，在线核容，数据分析，通讯等功能，电池漏液会使机壳短路，漏电不影响母线正常工作。
附图说明
图1为现有的配网电源的结构示意图；
图2为本发明的电源模块原理图；
图3为当交流供电时的框图；
图4为当交流失电时的框图；
图5为当电池核容时的框图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明的一种智能配网电源模块，包括防浪涌保护模块、输入EMI模块、AC/DC模块、双向DC/DC变换器、输出母线、DSP控制系统及工作电源DC/DC模块；
防浪涌保护模块一端连接三相交流220V，另一端依次连接输入EMI模块、AC/DC模块及输出母线一端，所述双向DC/DC变换器一端连接12V电池，所述双向DC/DC变换器另一端连接输出母线一端，输出母线另一端连接48V操作电源；
所述DSP控制系统一端连接电池温度采样模块，另一端与485通讯相连，控制电源还连接双向DC/DC变换器、AC/DC模块及核容负载，所述工作电源DC/DC一端连接DSP控制系统，另一单连接24V工作电源，核容负载连接工作电源DC/DC。
DSP控制系统，时时监测电池电压，电流，温度，根据温度调整充电策略。新型结构的智能配网电源模块在使用时，包含以下状态：
(1)当交流供电时，能量如图3所示，箭头为能量流动方向。通过AC/DC变换器给操作机构和工作电源DC/DC供电，同时提供能量给双向DC/DC变换器向电池充电，待电池充满后，保持浮充。
(2)当交流失电时，能量如图4所示，AC/DC变换器停止工作，双向DC/DC变换器无缝切换成电池放电状态，继续给给操作机构和工作电源DC/DC供电。
(3)当收到电池核容命令时，电源模块如图5所示，其中一个双向DC/DC变换器由充电状态调整为放电状态，通过调整输出电压，使电池放电电流保持在0.1C，待到电池放电终止电压时，完成核容。变换器调整为充电状态。当电池容量不满足后备时间要求时，告警通知后台更换电池。
(4)电池漏液会使机壳短路，漏电不影响母线正常工作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种智能配网电源模块，包括防浪涌保护模块、输入EMI模块、AC/DC模块、双向DC/DC变换器、输出母线、DSP控制系统及工作电源DC/DC模块；
防浪涌保护模块一端连接三相交流220V，另一端依次连接输入EMI模块、AC/DC模块及输出母线一端，所述双向DC/DC变换器一端连接12V电池，所述双向DC/DC变换器另一端连接输出母线一端，输出母线另一端连接48V操作电源；
所述DSP控制系统一端连接电池温度采样模块，另一端与485通讯相连，控制电源还连接双向DC/DC变换器、AC/DC模块及核容负载，所述工作电源DC/DC一端连接DSP控制系统，另一单连接24V工作电源，核容负载连接工作电源DC/DC。
2.根据权利要求1所述的一种智能配网电源模块，其特征在于，所述双向DC/DC变换器为多个，分别连接多个12V电池。
3.一种智能配网电源管理方法，其特征在于，包括步骤：
当交流供电时：三相交流220V电依次通过防浪涌保护模块、输入EMI模块、AC/DC模块并分为两路，一路通过输出母线，48V操作电源给操作机构及工作电源DC/DC供电，另一路给双向DC/DC变换器向电池充电，待电池充满后，保持浮充；
当交流失电时：AC/DC模块停止工作，双向DC/DC变换器变换器无缝切换成电池放电状态，继续给给操作机构和工作电源DC/DC供电；
当电池核容时，其中一个双向DC/DC变换器由充电状态调整为放电状态，通过调整输出电压，使电池放电电流保持在0.1C，待到电池放电终止电压时，完成核容。
4.根据权利要求3所述的一种智能配网电源管理方法，其特征在于，当电池容量不满足后备时间要求时，告警通知后台更换电池。
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CN115712069A (zh) * 2022-12-02 2023-02-24 深圳市泰昂能源科技股份有限公司 一种用于配网电源的电池管理系统及智能化配网电源模块

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