CN212849826U - 储能电源用欠压保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种储能电源用欠压保护系统。欠压保护系统包括负载、输出电路、电压检测模块和欠压保护模块，负载通过输出电路与储能电源相连，电压检测模块分别与储能电源和欠压保护模块相连，欠压保护模块与输出电路相连；电压检测模块，用于检测储能电源的输出电压；欠压保护模块，用于根据输出电压确定储能电源是否存在环境扰动，若是则生成电源关断信号；输出电路，用于在接收到电源关断信号时停止向负载放电。通过输出电路控制储能电源的输出电流满足负载要求，保证储能电源对负载的稳定供给，充分考虑储能电源的输出电压范围，满足储能电源安全性和负载供电的平稳要求，储能电源使用寿命提高，适用于非平稳环境有环境扰动的应用场合。

Description

储能电源用欠压保护系统

技术领域

本实用新型属于储能电源保护技术领域，具体涉及一种储能电源用欠压保护系统。

背景技术

储能电源储能具有能量密度高，功率密度大，便于携带，易于实现对移动负载供电等特点，在电动工具、园林工具等应用领域具有良好的前景。

尽管储能电源具有上述优势，但是，储能电源的参数易变，储能电源在非平衡环境下运行时，其使用寿命受环境扰动的影响，对于储能电源来说，如何充分发挥储能电源的优势，在运行过程中达到对负载的稳定供电效果的同时能有效保证储能电源在非平稳环境下的使用寿命是本领域技术人员正在面对的技术难题。

为了保证储能电源能够适应负载稳定供电的需求，同时考虑环境扰动下储能电源电压的波动，亟需针对上述的储能电源设计一种欠压保护系统。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种储能电源用欠压保护系统。

本实用新型提供一种储能电源用欠压保护系统，所述欠压保护系统包括负载、输出电路、电压检测模块和欠压保护模块，所述储能电源通过所述输出电路与储能电源相连，所述电压检测模块分别与所述储能电源和所述欠压保护模块相连，所述欠压保护模块与所述输出电路相连；其中，

所述电压检测模块，用于检测所述储能电源的输出电压并将所述输出电压传送至所述欠压保护模块；

所述欠压保护模块，用于根据所述输出电压确定所述储能电源是否存在环境扰动，若是则生成电源关断信号，并将所述电源关断信号发送至所述输出电路；

所述输出电路，用于在接收到所述电源关断信号时停止向所述负载放电。

在可选地一些实施方式中，所述检测所述储能电源的输出电压，包括：

所述电压检测模块，具体还用于基于预设的时间间隔多次检测所述储能电源的输出电压。

在可选地一些实施方式中，所述根据所述输出电压确定所述储能电源是否存在环境扰动，包括：

所述欠压保护模块，具体还用于根据所述储能电源的当前次检测所获得的当前输出电压以及前一次检测所获得的前一次输出电压，确定所述储能电源是否存在环境扰动。

在可选地一些实施方式中，所述根据所述储能电源的当前次检测所获得的当前次输出电压以及前一次检测所获得的前一次输出电压，确定所述储能电源是否存在环境扰动，包括：

若u_k＜u_a或u_k＞u_a，且|u_k-u_k-₁|≤Δu_a，所述欠压保护模块则确定所述储能电源不存在所述环境扰动，并控制所述储能电源通过所述输出电路以第一工作电流向所述负载放电；以及，

若u_k＜u_a，且|u_k-u_k-₁|＞Δu_a，所述欠压保护模块则确定所述储能电源存在所述环境扰动，但是所述储能电源能够承受本次环境扰动，并控制所述储能电源通过所述输出电路以第二工作电流向所述负载放电；以及，

若u_k＞u_a，且|u_k-u_k-₁|＞Δu_a，所述欠压保护模块则确定所述储能电源存在所述环境扰动，且所述储能电源不能够承受本次环境扰动，并控制所述储能电源停止向所述负载放电；

其中，u_k为所述储能电源的当前次输出电压，u_a为所述储能电源的阈值输出电压，u_k-1为所述储能电源的前一次输出电压，Δu_a为所述储能电源的输出电压变化阈值。

在可选地一些实施方式中，所述电压检测模块采用万用表、模拟式电子电压表和数字式电子电压表中的一者。

在可选地一些实施方式中，所述欠压保护模块采用PLC控制器、中央处理器和微控制器中的一者。

在可选地一些实施方式中，还包括报警模块，所述报警模块与所述欠压保护模块相连，以在接收到存在所述环境扰动时，输出报警。

在可选地一些实施方式中，所述报警模块采用声报警器或光报警器。

在可选地一些实施方式中，还包括显示模块，所述显示模块分别与所述电压检测模块、所述欠压保护模块以及所述输出电路相连，以显示各模块的工作状态。

在可选地一些实施方式中，所述显示模块采用OLED显示器或LCD显示器。

本实用新型的欠压保护系统，其通过输出电路控制储能电源的输出电流满足负载要求，保证了储能电源对负载的稳定供给，并充分考虑储能电源的输出电压范围，满足储能电源安全性和负载供电的平稳要求，储能电源使用寿命提高，适用于非平稳环境下有环境扰动的应用场合。此外，本实用新型的欠压保护系统，其欠压保护模块对输出电路的控制规则兼顾了储能电源的输出电压运行范围，有效保护了储能电源，在满足非平稳环境下负载需求的情况下，有效延长了储能电源的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的储能电源用欠压保护系统的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例的储能电源用欠压保护系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

下面，将参考图1描述根据本实用新型一实施例的储能电源用欠压保护系统。

如图1所示，一种储能电源用欠压保护系统100，所述欠压保护系统100包括负载110、输出电路120、电压检测模块130和欠压保护模块140。所述负载110通过所述输出电路120与储能电源200相连。所述电压检测模块130分别与所述储能电源200和所述欠压保护模块140相连，所述欠压保护模块140与所述输出电路120相连。

示例性的，负载110可以采用感性负载(如负载为电动机、变压器等)、容性负载(如负载为补偿电容等)、阻性负载(如负载为白炽灯、电炉等)等等，具体可以根据实际需要确定，本实施例对此并不限制。输出电路120可以采用三极管+放大器构成的电流输出电路，但本实施例并不以此为限。

示例性的，电压检测模块130可以采用检波法、采样法、热电法、测热辐射法和补偿法等实现测量储能电源200的输出电压，例如，在采用检波法测量输出电压时，可以利用电子管、晶体管的检波作用将交流电压转换为直流电压进行测量。或者，电压检测模块130也可以直接采用万用表等等，本实施例对此并不限制。

具体地，所述电压检测模块130，用于检测所述储能电源的输出电压并将所述输出电压传送至所述欠压保护模块140。所述欠压保护模块140，用于根据所述输出电压确定所述储能电源200是否存在环境扰动150，若是则生成电源关断信号，并将所述电源关断信号发送至所述输出电路120。所述输出电路120，用于在接收到所述电源关断信号时停止向所述负载放电。

本实施例的欠压保护系统，其通过输出电路控制储能电源的输出电流满足负载要求，保证了储能电源对负载的稳定供给，并充分考虑储能电源的输出电压范围，满足储能电源安全性和负载供电的平稳要求，储能电源使用寿命提高，适用于非平稳环境下有环境扰动的应用场合。此外，本实施例的欠压保护系统，其欠压保护模块对输出电路的控制规则兼顾了储能电源的输出电压运行范围，有效保护了储能电源，在满足非平稳环境下负载需求的情况下，有效延长了储能电源的使用寿命。

在可选地一些实施方式中，所述检测所述储能电源的输出电压，包括：

所述电压检测模块130，具体还用于基于预设的时间间隔多次检测所述储能电源200的输出电压。示例性的，电压检测模块130可以每隔5s、10s、1min等时间间隔检测一次储能电源200的输出电压，当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，设计其他一些检测时间间隔，本实施例对此并不限制。

具体地，所述欠压保护模块140还用于根据所述储能电源200的当前次检测所获得的当前输出电压以及前一次检测所获得的前一次输出电压，确定所述储能电源是否存在环境扰动。

示例性的，若u_k＜u_a或u_k＞u_a，且|u_k-u_k-₁|≤Δu_a，所述欠压保护模块140则确定所述储能电源200不存在所述环境扰动150，并控制所述储能电源200通过所述输出电路120以第一工作电流向所述负载110放电。又一示例性的，若u_k＜u_a，且|u_k-u_k-1|＞Δu_a，所述欠压保护模块140则确定所述储能电源200存在所述环境扰动150，但是所述储能电源200能够承受本次环境扰动，并控制所述储能电源200通过所述输出电路120以第二工作电流向所述负载110放电。另一示例性的，若u_k＞u_a，且|u_k-u_k-₁|＞Δu_a，所述欠压保护模块140则确定所述储能电源200存在所述环境扰动150，且所述储能电源200不能够承受本次环境扰动，并控制所述储能电源200停止向所述负载110放电。其中，u_k为所述储能电源的当前次输出电压，u_a为所述储能电源的阈值输出电压，u_k-1为所述储能电源的前一次输出电压，Δu_a为所述储能电源的输出电压变化阈值，u_a和Δu_a可以根据储能电源的材质和电化学性能确定。

更具体地，当储能电源200的输出电压在合适的电压范围内，欠压保护模块140则输出信号为1，储能电源200通过输出电路120向负载110放电。当储能电源200的输出电压不在合适的电压范围内，欠压保护模块140输出信号为0，输出电路120关断，储能电源200停止向负载110放电，在满足非平稳环境下负载110的情况下，有效延长了储能电源200的使用寿命。

本实用新型的欠压保护系统，采用欠压保护控制储能电源放电，并充分考虑储能电源的输出电压值，满足储能电源的安全性和负载供电的平稳要求，储能电源使用寿命提高，适用于非平稳环境下有环境扰动的应用场合。

示例性的，所述电压检测模块130可以采用万用表、模拟式电子电压表和数字式电子电压表中的一者。当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，选择其他一些电压检测器件，本实施例对此并不限制。

示例性的，所述欠压保护模块140采用PLC控制器、中央处理器(CPU)和微控制器(MCU)中的一者。当然，除此以外，欠压保护模块140也可以采用其他一些器件，例如，可以是单独的一个比较器，或者，也可以是在中央处理器上集成一个比较器等等，本实施例对此并不限制。

示例性的，如图2所示，欠压保护系统100还包括报警模块160，所述报警模块160与所述欠压保护模块140相连，以在接收到存在所述环境扰动时，输出报警。作为一个示例，该报警模块160可以采用声报警器或光报警器等等，本实施例对此并不限制。

示例性的，如图2所述，欠压保护系统100还包括显示模块170，所述显示模块170分别与所述电压检测模块130、所述欠压保护模块140以及所述输出电路120相连，以显示各模块的工作状态。作为一个示例，所述显示模块170可以采用OLED显示器或LCD显示器，当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，选择其他一些具有显示功能的器件，本实施例对此并不限制。显示模块170可以显示电压检测模块130所检测的输出电压，以及该显示模块170还可以显示欠压保护模块140的判定结果，如环境干扰和电源关断信号，以及，该显示模块170还可以显示输出电路的工作状态以及放电电流等等。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种储能电源用欠压保护系统，其特征在于，所述欠压保护系统包括负载、输出电路、电压检测模块和欠压保护模块，所述储能电源通过所述输出电路与储能电源相连，所述电压检测模块分别与所述储能电源和所述欠压保护模块相连，所述欠压保护模块与所述输出电路相连；其中，

所述电压检测模块，用于检测所述储能电源的输出电压并将所述输出电压传送至所述欠压保护模块；

所述欠压保护模块，用于根据所述输出电压确定所述储能电源是否存在环境扰动，若是则生成电源关断信号，并将所述电源关断信号发送至所述输出电路；

所述输出电路，用于在接收到所述电源关断信号时停止向所述负载放电。

2.根据权利要求1所述的欠压保护系统，其特征在于，所述电压检测模块采用万用表、模拟式电子电压表和数字式电子电压表中的一者。

3.根据权利要求1所述的欠压保护系统，其特征在于，所述欠压保护模块采用PLC控制器、中央处理器和微控制器中的一者。

4.根据权利要求1所述的欠压保护系统，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块与所述欠压保护模块相连，以在接收到存在所述环境扰动时，输出报警。

5.根据权利要求4所述的欠压保护系统，其特征在于，所述报警模块采用声报警器或光报警器。

6.根据权利要求1所述的欠压保护系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块分别与所述电压检测模块、所述欠压保护模块以及所述输出电路相连，以显示各模块的工作状态。

7.根据权利要求6所述的欠压保护系统，其特征在于，所述显示模块采用OLED显示器或LCD显示器。

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