CN207021778U - 一种储能系统控制电路 - Google Patents

Abstract

一种储能系统控制电路，包括电池单元、分别与电池单元串联连接的保护单元和电流检测单元，以及电池管理单元，电池管理单元分别与电池单元、保护单元和电流检测单元连接。本实用新型设计充电支路和放电支路，使得储能系统充放电不存在间断死区时间，实现电流不间断控制，使得储能系统的应急充放电性能优异。

Description

一种储能系统控制电路

技术领域

本实用新型涉及储能系统领域，特别是涉及一种储能系统控制电路。

背景技术

储能系统中，储能系统中的电池组进行发生充电过压或放电欠压保护时，继电器会切断充放电回路，以保护电池组以及储能系统。在此期间，充电过压或放电欠压保护未解除时，继电器无法闭合。在某些特定的应用场合中，例如充电过压保护发生后未及时恢复并且需要无间断放电的情况，继电器的切断将导致负载端无法及时供电。

现有技术中，储能系统通过控制一路继电器的方式，使得发生充电过压保护时，功率回路被断开，储能系统无法进行放电，只能等待充电保护恢复后，继电器闭合，储能系统才能放电；同样，发生放电欠压保护时，功率回路被断开，储能系统无法进行充电只能等待放电保护恢复后，继电器闭合，储能系统才能充电。所以在保护与保护恢复之前就存在一段无法充放电的电流间断时间，储能系统的应急充放电能力受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种储能系统控制电路。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种储能系统控制电路，包括电池单元、分别与所述电池单元串联连接的保护单元和电流检测单元，以及电池管理单元，所述电池管理单元分别与所述保护单元和所述电流检测单元连接。

在其中一个实施例中，所述保护单元包括充电支路和放电支路，所述充电支路的输出端与所述电池单元的总正端连接，所述充电支路的输入端与充电电源连接；

所述放电支路的输入端与所述电池单元的总正端连接，所述放电支路的输出端与外接负载连接。

在其中一个实施例中，所述充电支路包括串联连接的第一开关和第一二极管。

在其中一个实施例中，所述第一开关的一端作为所述充电支路的输出端与所述电池单元的总正端连接，另一端与所述第一二极管的阴极连接；

所述第一二极管的阳极作为所述充电支路的输入端与充电电源连接；

所述第一开关的控制端与所述电池管理单元连接。

在其中一个实施例中，所述放电支路包括串联连接第二开关和第二二极管。

在其中一个实施例中，所述第二二极管的阳极作为所述放电支路的输入端与所述电池单元的总正端连接，阴极与所述第二开关的一端连接；

所述第二开关的另一端作为所述放电支路的输出端与外接负载连接；

所述第二开关的控制端与所述电池管理单元连接。

在其中一个实施例中，所述第一开关为电磁继电器。

在其中一个实施例中，所述第一二极管为肖特基二极管。

在其中一个实施例中，所述第二开关为电磁继电器。

在其中一个实施例中，所述第二二极管为肖特基二极管。

本次技术方案相比于现有技术有以下有益效果：

1.设计充电支路和放电支路，使得储能系统充放电不存在间断死区时间，实现电流不间断控制，使得储能系统的应急充放电性能优异。

2.第一二极管和第二二极管作为电流流向控制器件，仅在短时间内做功，不会因为长时间工作导致储能系统热量过大，不损耗多余能量的同时使得储能系统的稳定性和安全性更强。

附图说明

图1为本实施例中的储能系统控制电路结构示意图；

图2为本实施例中的储能系统控制电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示为储能系统控制电路结构示意图，请一并结合参照图2，包括电池单元100、分别与所述电池单元100串联连接的保护单元200和电流检测单元300，以及电池管理单元400，所述电池管理单元400分别与所述电池单元100、所述保护单元200和所述电流检测单元300连接。

具体地，所述保护单元200包括充电支路201和放电支路202，所述充电支路201的输出端与所述电池单元100的总正端连接，所述充电支路201的输入端与充电电源连接；

所述放电支路202的输入端与所述电池单元100的总正端连接，所述放电支路202的输出端与外接负载连接。

具体地，所述充电支路201包括串联连接的第一开关S1和第一二极管D1。

进一步地，所述第一开关S1的一端作为所述充电支路201的输出端与所述电池单元100的总正端连接，另一端与所述第一二极管D1的阴极连接；

所述第一二极管D1的阳极作为所述充电支路201的输入端与充电电源连接；

所述第一开关S1的控制端与所述电池管理单元400连接。

具体地，所述放电支路202包括串联连接第二开关S2和第二二极管D2。

进一步地，所述第二二极管D2的阳极作为所述放电支路202的输入端与所述电池单元100的总正端连接，阴极与所述第二开关S2的一端连接；

所述第二开关S2的另一端作为所述放电支路202的输出端与外接负载连接；

所述第二开关S2的控制端与所述电池管理单元400连接。

进一步地，所述第一开关S1为电磁继电器。

进一步地，所述第一二极管D1为肖特基二极管。

进一步地，所述第二开关S2为电磁继电器。

进一步地，所述第二二极管D2为肖特基二极管。

请再次参照图2，下面详细说明本次技术方案的工作原理：

储能系统初始化状态，充电电源对电池单元100进行充电，充电电流由第二开关S2、第一开关S1流经至电池单元100。当电池单元100发生充电过压保护时，电池管理单元400控制第一开关S1断开，切断充电支路，使得充电电源无法对电池单元100进行充电，保护电池单元100。此时，储能系统对外进行放电，放电电流由第二二极管D2、第二开关S2流经至负载。当电池单元100的电压达到充电过压保护恢复值时，电池管理单元400控制第一开关S1再次闭合。具体流程为，储能系统对外放电时，因第一开关S1的断开，放电电流由第二二极管D2、第二开关S2流经至负载。与此同时，电流检测单元300检测到放电电流，电池管理单元400判定储能系统处于放电状态，继而控制第一开关S1立即闭合，短路第二二极管D2，放电电流不再经过第二二极管D2、第二二极管S2流经至负载。第二二极管D2仅做短时间的放电续流工作，储能系统最终回到第一开关S1和第二开关S2均闭合的工作状态。

当发生放电欠压保护时，电池管理单元400控制第二开关S2断开，切断放电支路202，电池单元100无法对负载进行放电，电池单元100得到了保护。此时，充电电源对电池单元100进行充电。当电池单元100的电压达到放电欠压保护恢复值时，电池管理单元100控制第二开关S2再次闭合。具体工作流程为，当储能系统进行充电时，因第二开关S2的断开，充电电流由第一二极管D1、第一开关S1流经至电池单元100，与此同时，电流检测单元300检测到充电电流，电池管理单元400判定为充电状态，继而控制第二开关S2立即闭合，短路第一二极管D1，充电电流不再经过第一二极管D1，储能系统的充电电流最终由第二开关S2、第一开关S1流经至电池单元100。第二二极管D1仅做短时间的充电续流作用，储能系统最终回到第一开关S1和第二开关S2均闭合的工作状态。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种储能系统控制电路，其特征在于，包括电池单元(100)、分别与所述电池单元(100)串联连接的保护单元(200)和电流检测单元(300)，以及电池管理单元(400)，所述电池管理单元(400)分别与所述电池单元(100)、所述保护单元(200)和所述电流检测单元(300)连接。

2.根据权利要求1所述的储能系统控制电路，其特征在于，所述保护单元(200)包括充电支路(201)和放电支路(202)，所述充电支路(201)的输出端与所述电池单元(100)的总正端连接，所述充电支路(201)的输入端与充电电源连接；

所述放电支路(202)的输入端与所述电池单元(100)的总正端连接，所述放电支路(202)的输出端与外接负载连接。

3.根据权利要求2所述的储能系统控制电路，其特征在于，所述充电支路(201)包括串联连接的第一开关(S1)和第一二极管(D1)。

4.根据权利要求3所述的储能系统控制电路，其特征在于，所述第一开关(S1)的一端作为所述充电支路(201)的输出端与所述电池单元(100)的总正端连接，另一端与所述第一二极管(D1)的阴极连接；

所述第一二极管(D1)的阳极作为所述充电支路(201)的输入端与充电电源连接；

所述第一开关(S1)的控制端与所述电池管理单元(400)连接。

5.根据权利要求2所述储能系统控制电路，其特征在于，所述放电支路(202)包括串联连接第二开关(S2)和第二二极管(D2)。

6.根据权利要求5所述的储能系统控制电路，其特征在于，所述第二二极管(D2)的阳极作为所述放电支路(202)的输入端与所述电池单元(100)的总正端连接，阴极与所述第二开关(S2)的一端连接；

所述第二开关(S2)的另一端作为所述放电支路(202)的输出端与外接负载连接；

所述第二开关(S2)的控制端与所述电池管理单元(400)连接。

7.根据权利要求3或4所述的储能系统控制电路，其特征在于，所述第一开关(S1)为电磁继电器。

8.根据权利要求3或4所述的储能系统控制电路，其特征在于，所述第一二极管(D1)为肖特基二极管。

9.根据权利要求5或6所述的储能系统控制电路，其特征在于，所述第二开关(S2)为电磁继电器。

10.根据权利要求5或6所述的储能系统控制电路，其特征在于，所述第二二极管(D2)为肖特基二极管。