CN210898560U - 市电并容的智能型电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种市电并容的智能型电池系统，其架设于市电的负载端，其包括：负载型电池模块，其具有充放电电池组；快速切换开关；控制电路，用以控制依照最佳充放电特性曲线进行充放电，又控制负载型电池模块的电力输出；以及锁相回路，以使负载型电池模块能与市电有效并联。借由本实用新型的实施，可以达成有效降低市电用电，机动提供市电电网电力，以及有效活化充放电电池组的功效。

Description

市电并容的智能型电池系统

技术领域

本实用新型涉及一种电池系统，特别是涉及一种市电并容的智能型电池系统。

背景技术

现有的不断电系统(Uninterruptible Power Supply；UPS)是在电网异常，例如停电、电压不足、干扰或涌浪电流的情况下，不间断的为电器负载设备提供后备交流电源，维持电器正常运作的设备。

通常情况下不断电系统被用于维持计算机(尤其是服务器)或交换机等关键性商用设备或精密仪器的不间断运行，防止计算机数据丢失，电话通信网络中断或仪器失去控制。

现有的不断电系统(Uninterruptible Power Supply；UPS)、只有在极少异常时段才会被短暂启动，因此电池长期处于充电后待机不放电的状态，因此容易造成电池无法活化，因而电池寿命缩短，并延伸出废电池的环保问题，而且经过一段长期处于充电后待机不放电的充电电池，很难掌握其动态效能是否仍然堪用。

由于充电电池，不论体积或成本都占有不断电系统相当的比重，如何有效的利用充电电池，使其不仅仅可以当备用电源使用，更可以扮演较市电优先供电的角色，以有效的调节或降低市电的用电量，且如何使充电电池经常性的进行充、放电，以保持电池活化，已成为重要的课题。

实用新型内容

本实用新型为一种市电并容的智能型电池系统，其主要是要解决不断电系统(Uninterruptible Power Supply；UPS)、电池长期处于待机不放电因而电池寿命缩短、无法主动供电、无法与市电并联调配市电电网用电、无法作为充电站使用等问题。

本实用新型提供一种市电并容的智能型电池系统，其架设于市电的负载端，智能型电池系统包括：负载型电池模块，其包括充放电电池组，其输入端与市电并联；快速切换开关，用以选择负载型电池模块的输出，并联至市电或提供给负载；控制电路，用以控制负载型电池模块，依照其最佳充放电特性曲线进行充放电，又判断充放电状态后，控制快速切换开关以下列方式作动：负载供电：当其为充电状态时，控制快速切换开关，由市电供电给负载；及市电并联：当其为放电状态时，控制快速切换开关，将负载型电池模块的输出，并联至市电并优先供电给负载；以及锁相回路，设置于负载型电池模块的输出端与市电连接处。

在一实施例中，该最佳充放电特性曲线为，当该充放电电池组电量达总蓄电量90％时进行放电，又当该充放电电池组电量达总蓄电量30％时进行充电。

在一实施例中，该负载型电池模块包括第一充电器，用以输入该市电然后对该充放电电池组进行充电。

在一实施例中，该负载型电池模块包括第二充电器，用以输入太阳能电池或其他外接电力然后对该充放电电池组进行充电。

在一实施例中，该负载的电力输入端，电性连接有动态数据分析系统。

在一实施例中，该动态数据分析系统用以读取及分析该负载的电压、电流及/或温度。

借由本实用新型的实施，至少可以达成下列的进步功效：

(1)可以有效的让电池活化；

(2)电池长期处于充、放电供电状态，因此可动态掌握其效能；

(3)可以积极的提供电力，以有效的调整市电电网用电，特别是在尖峰、离峰时，用电的电力调配；

(4)可以外接太阳能电池或其他设备电力，优先提供负载使用，因此可降低对市电的依赖；以及

(6)可以做为充电站使用，快速且便利的完成充电站的建置。

为了使任何本技术领域的技术人员了解本实用新型的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、申请专利范围及附图，任何本技术领域的技术人员可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点，因此将在具体实施方式中详细叙述本实用新型的详细特征以及优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的市电并容的智能型电池系统的示意框图；

图2为本实用新型一实施例的具有第二充电器的市电并容的智能型电池系统的示意框图；

图3为本实用新型一实施例的控制电路的控制快速切换开关的流程图；以及

图4为本实用新型一实施例的具有动态数据分析系统的智能型电池系统的示意框图。

【主要元件符号说明】

100：市电并容的智能型电池系统

200：市电

300：负载

10：负载型电池模块

110：充放电电池组

121：第一充电器

122：第二充电器

130：整流器

140：转换器

150：交直流转换器

20：快速切换开关

30：控制电路

40：锁相回路

50：动态数据分析系统

S100：判断充放电状态

S10：负载供电

S20：市电并联

NF：滤波器

具体实施方式

如图1所示，本实施例为一种市电并容的智能型电池系统100，其架设于市电200的负载端，智能型电池系统100包括：负载型电池模块10；快速切换开关20；控制电路30；以及锁相回路40。

负载型电池模块10，其包括充放电电池组110，用以储存电力；负载型电池模块10，其输入端与市电200并联，可先借由滤波器NF然后输入市电200电力，又因为相对于市电200而言，负载型电池模块10属于市电200的负载，因此其为负载型电池模块10。

负载型电池模块10，还包括第一充电器121，用以控制市电200，经过整流器130进行交流-直流转换，又经过转换器140进行交流-直流电压降压转换，然后对充放电电池组110进行充电。

如图2所示，又为了使其它电力来源，例如：太阳能电池、汽车点烟器、其它蓄电池等，也能对充放电电池组110进行充电，因此负载型电池模块10，也可进一步包括第二充电器122，用以输入例如来自太阳能电池、汽车点烟器、其它蓄电池等电力，然后对充放电电池组110进行充电。

负载型电池模块10，其输出端为交流输出端，其是将充放电电池组110的输出，先借由转换器140进行交流-直流电压升压转换，然后再借由交直流转换器150，进行直流-交流的转换，进而提供交流输出。

快速切换开关20，其例如是电子式高速切换开关(Source Transfer System；STS)，快速切换开关20主要用以选择负载型电池模块10的输出，进行并联至市电200以调节或节省市电200的用量，或者可先通过滤波器NF，然后直接提供给负载300使用。

如图3所示，控制电路30，用以控制负载型电池模块10，依照其最佳充放电特性曲线进行充放电，又控制电路30判断充放电状态S100后控制快速切换开关20，以下列方式作动：

负载供电S10：其是当充放电电池组110处于充电状态时，控制电路30控制快速切换开关20，由市电200直接供电给负载300；

市电并联S20：其是当充放电电池组110处于放电状态时，控制快速切换开关20，将负载型电池模块10的输出，并联至市电200，此时以不同电力源与负载300相对距离而言，负载型电池模块10相较于市电200，更接近负载300，因此负载型电池模块10的输出，会优先供电给负载300。

上述最佳充放电特性曲线可以为，当充放电电池组110电量达到总蓄电量90％时进行放电至快速切换开关20，又当充放电电池组110电量因放电达到总蓄电量30％时，再次进行充电。

借由上述最佳充放电特性曲线的操作，可以使充放电电池组110保持电池的活化，又动态的确认，充放电电池组110持续处于可良好供电的状态。

锁相回路40，设置于负载型电池模块10的输出端与市电200连接处，借由锁相回路40的作用，使负载型电池模块10的输出端的相位，与市电200的相位一致；当负载型电池模块10的输出端与市电200并联时，不但可以同时对负载300供电，也可以使负载型电池模块10与负载300成为市电200的共同负载300。

如图4所示，为了有效的掌握负载300的状态，负载300的电力输入端，可以电性连接有例如由电压侦测器、电流侦测器及/或温度侦测器等所组成的动态数据分析系统50。动态数据分析系统50用以读取及分析该负载300的电压、电流及/或温度，借此可以完成整个电网的大数据分析。

市电并容的智能型电池系统100，除了可以做为备用电源、主动供电电源、调节市电200电网电力外，也可以做为充电站，借由其负载300连接端，也可以做为电动汽车或电动机车的充电站使用。

惟上述各实施例是用以说明本实用新型的特点，其目的在使本技术领域的技术人员能了解本实用新型的内容并据以实施，而非限定本实用新型的专利范围，故凡其他未脱离本实用新型所揭示的精神而完成的等效修饰或修改，仍应包含在权利要求所限定的范围中。

Claims (6)

1.一种市电并容的智能型电池系统，其特征在于，架设于市电的负载端，该智能型电池系统包括：

负载型电池模块，其包括充放电电池组，其输入端与该市电并联；

快速切换开关，用以选择该负载型电池模块的输出，并联至该市电或提供给负载；

控制电路，用以控制该负载型电池模块，依照其最佳充放电特性曲线进行充放电，又判断充放电状态后，控制该快速切换开关以下列方式作动：

负载供电：当其为充电状态时，控制该快速切换开关，由该市电供电给该负载；及

市电并联：当其为放电状态时，控制该快速切换开关，将该负载型电池模块的输出，并联至该市电并优先供电给该负载；

锁相回路，设置于该负载型电池模块的输出端与该市电连接处。

2.根据权利要求1所述的智能型电池系统，其特征在于，该最佳充放电特性曲线为，当该充放电电池组电量达总蓄电量90％时进行放电，又当该充放电电池组电量达总蓄电量30％时进行充电。

3.根据权利要求1所述的智能型电池系统，其特征在于，该负载型电池模块包括第一充电器，用以输入该市电然后对该充放电电池组进行充电。

4.根据权利要求1所述的智能型电池系统，其特征在于，该负载型电池模块包括第二充电器，用以输入太阳能电池或其他外接电力然后对该充放电电池组进行充电。

5.根据权利要求1所述的智能型电池系统，其特征在于，该负载的电力输入端，电性连接有动态数据分析系统。

6.根据权利要求5所述的智能型电池系统，其特征在于，该动态数据分析系统用以读取及分析该负载的电压、电流及/或温度。

Images