CN214590692U - 一种电源系统及电子设备 - Google Patents

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徐新祥
张锦兵
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Abstract

本实用新型涉及一种电源系统及电子设备,包括:电池包、BMS控制模块和连接端,连接电池包与BMS控制模块的第一电源通路,连接连接端与BMS控制模块的第二电源通路,连接电池包与连接端的第三电源通路和连接所电池包与BMS控制模块的数据通路;第一电源通路包括级联连接的第一电源转换模块、第一开关和第一隔离模块,其中,第一开关连接BMS控制模块的第一电平输出端;第二电源通路包括级联连接的第二电源转换模块、上电检测模块和第二隔离模块,其中,BMS控制模块连接上电检测模块;第三电源通路包括级联连接的第二开关和双向逆变模块,第二开关连接BMS控制模块。实施本实用新型能够提高电池使用寿命,且电路简单,成本低。

Description

一种电源系统及电子设备
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域,更具体地说,涉及一种电源系统及电子设备。
背景技术
当前常用的离网型储能系统其通常需要在借助外部UPS供电以上电启动,其会导致系统电路复杂,成本增加。此外,当前常用的离网型储能系统其在离网状态时,内部工作模块通常由内部电池供电工作,其长期的工作会导致电池电能的消耗,降低电池的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述部分技术缺陷,提供一种电源系统及电子设备。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种电源系统,包括:电池包、BMS控制模块和用于连接负载或电网输入的连接端,以及
连接所述电池包的电源端与所述BMS控制模块的电源端的第一电源通路,连接所述连接端与所述BMS控制模块的电源端的第二电源通路,连接所述电池包的电源端与所述连接端的第三电源通路和连接所述电池包的数据端与所述BMS控制模块的数据端的数据通路;
所述第一电源通路包括互相级联连接的第一电源转换模块、第一开关和第一隔离模块,其中,所述第一开关连接所述BMS控制模块的第一电平输出端、并被配置为所述BMS控制模块输出第一电平时关断;
所述第二电源通路包括互相级联连接的第二电源转换模块、上电检测模块和第二隔离模块,其中,所述BMS控制模块连接所述上电检测模块、并被配置为在接收到所述上电检测模块的上电检测电平时输出所述第一电平;
所述第三电源通路包括互相级联连接的第二开关和双向逆变模块,其中,所述第二开关连接所述BMS控制模块的第二电平输出端、并被配置为在所述BMS控制模块输出第二电平时导通。
优选地,所述第二开关包括第一常开接触器和第二常开接触器;
所述第一常开接触器的第一触点连接端连接所述电池包的正电源输出端,所述第一常开接触器的第二触点连接端连接所述双向逆变模块,所述第一常开接触器的线圈连接所述BMS控制模块的第二电平输出端;
所述第二常开接触器的第一触点连接端连接所述电池包的负电源输出端,所述第二常开接触器的第二触点连接端连接所述双向逆变模块,所述第二常开接触器的线圈连接所述BMS控制模块的第二电平输出端。
优选地,所述第一电源通路还包括第一断路器,
所述第一断路器的第一端连接所述电池包的电源端,所述第一断路器的第二端连接所述第一电源转换模块的输入端。
优选地,所述第一开关包括第一继电器,
所述第一继电器的第一触点连接端连接所述第一电源转换模块的输出端,所述第一继电器的第二触点连接端连接所述第一隔离模块,所述第一继电器的线圈连接所述BMS控制模块的第一电平输出端。
优选地,所述第一电源转换模块包括DCDC转换器,所述第一继电器的第一触点连接端连接所述DCDC转换器的正输出端。
优选地,所述第一隔离模块包括第一二极管,所述第一二极管的阳极连接所述第一继电器的第一触点连接端,所述第一二极管的阴极连接所述BMS控制模块的电源端。
优选地,所述第二电源通路还包括第二断路器;
所述第二断路器的第一端连接所述连接端,所述第二断路器的第二端连接所述第二电源转换模块的输入端。
优选地,所述第二电源转换模块包括ACDC转换器,所述ACDC转换器的输入端连接所述第二断路器的第二端,所述ACDC转换器的正输出端连接所述第二隔离模块的第一端和所述上电检测模块的第一端,所述ACDC转换器的负输出端连接所述上电检测模块的第二端,所述第二隔离模块的第二端连接所述BMS控制模块的电源端。
优选地,所述上电检测模块包括第二继电器,所述第二继电器的线圈的第一端连接所述ACDC转换器的正输出端,所述第二继电器的线圈的第二端连接所述ACDC转换器的负输出端,所述第二继电器的第一触点连接端和第二触点连接端分别连接所述BMS控制模块。
优选地,所述第二隔离模块包括第二二极管,所述第二二极管的阳极连接所述ACDC转换器的正输出端,所述第二二极管的阴极连接所述BMS控制模块的电源端。
本实用新型还构造一种电子设备,包括如上面任意一项所述的电源系统。
实施本实用新型的一种电源系统及电子设备,具有以下有益效果:提高电池使用寿命,且电路简单,成本低。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型一种电源系统一实施例的结构示意图;
图2是本实用新型一种电源系统一实施例的电路原理图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
如图1和图2所示,在本实用新型的一种电源系统第一实施例中,包括:电池包110、BMS控制模块120和用于连接负载200或电网输入300的连接端160,以及连接电池包110的电源端与BMS控制模块120的电源端的第一电源通路130,连接连接端160与BMS控制模块120的电源端的第二电源通路140,连接电池包110的电源端与连接端160的第三电源通路150和连接电池包110的数据端与BMS控制模块120的数据端的数据通路170;第一电源通路130包括互相级联连接的第一电源转换模块131、第一开关132和第一隔离模块133,其中,第一开关132连接BMS控制模块120的第一电平输出端、并被配置为在BMS控制模块120输出第一电平时关断;第二电源通路140包括互相级联连接的第二电源转换模块141、上电检测模块142和第二隔离模块143,其中,BMS控制模块120连接上电检测模块142、并被配置为在接收到上电检测模块142的上电检测电平时输出第一电平;第三电源通路150包括互相级联连接的第二开关151和双向逆变模块152,其中,第二开关151连接BMS控制模块120的第二电平输出端、并被配置为在BMS控制模块120输出第二电平时导通。具体的,在系统工作,电池包110接入且其连接端160连接负载200时,电池包110的电源输出通过第一电源转换模块131、第一开关132和第一隔离模块133级联连接形成的第一电源通路130对BMS控制模块120供电。其中电池包110的电源输出经过第一电源转换模块131的转换后得到需要的BMS控制模块120的工作电压对BMS控制模块120供电,其具体可以为通过第一电源转换模块131转换后依次经过第一开关132和第一隔离模块133输入至BMS控制模块。BMS控制模块120经第一电源通路130供电进入工作状态后,其可以通过数据通路170接收电池包110的数据,并根据对该数据的分析结果输出对应的控制电平,即,其可以通过其第二电平输出端输出第二电平。其中数据通路170可以直接为电池包110的数据端连接BMS控制模块120的数据端形成的通路,其可以包括电池包的电池电压采集数据、电池包的温度采集数据和电池包的电流采集数据,该数据采集过程可以采用当前常用的采集技术。第三电源通路150中的第二开关151接收该第二电平后导通,第三电源通路150开始导通,此时电池包110的电源输出通过该第三电源通路150对负载200供电以使负载200正常工作。其具体的为,通过第三电源通路150中的双向逆变模块152进行电压变换后得到负载200工作需要的负载200工作电压以维持负载200的正常工作。在一场景中,当BMS控制模块120通过数据通路170接收到的电池包110数据判断电池包110处于异常或通过该数据判定电池包110为长期待机状态时,其通过第一电平输出端输出第一电平触发第一开关132断开,此时第一电源通路130断开,电池包110停止对BMS控制模块120供电,以减少电池包110的电量消耗。当连接端160连接为电网输入300时,其第二电源通路140导通,此时连接端160的交流输入通过第二电源通路140中第二电源转换模块141进行电源转换后输出需要的供电电压至BMS控制模块120,其可以为第二电源转换模块141的输出依次经上电检测模块142和第二隔离模块143后输入至BMS控制模块120。BMS控制模块120此时通过第二电源通路140提供的电压工作,也可以理解为,此时BMS控制模块120通过交流输入供电工作。在第二电源通路140导通时,第二电源通路140中的上电检测模块142检测到第二电源通路140此时为导通状态,其输出对应的电平至BMS控制模块120,BMS控制模块120在接收到该电平即上电检测电平时通过其第一电平输出端输出第一电平,以触发第一开关132关断,即使得第一电源通路130关断,此时切断电池包110通过第一电源通路130对BMS控制模块120的供电。在BMS控制模块120工作时,其输出第二电平触发第二开关151导通,此时连接端160的交流输入通过第三电源通路150对电池包110进行充电。其中,双向逆变模块152对电网的交流输入进行转换后得到电池包110的充电电压。
可选的,如图2所示,第二开关151包括第一常开接触器1511和第二常开接触器1512;第一常开接触器1511的第一触点连接端连接电池包110的正电源输出端,第一常开接触器1511的第二触点连接端连接双向逆变模块152,第一常开接触器1511的线圈连接BMS控制模块120的第二电平输出端;第二常开接触器1512的第一触点连接端连接电池包110的负电源输出端,第二常开接触器1512的第二触点连接端连接双向逆变模块152,第二常开接触器1512的线圈连接BMS控制模块120的第二电平输出端。具体的,第二开关151由两个常开接触器组成,其中第一常开接触器1511的触点连接在电池包110的正电源输出端,第二常开接触器1512的触点连接在电池包110的负电源输出端,第一常开接触器1511和第二常开接触的线圈均连接BMS控制模块120,通过BMS控制模块120的第二电平输出端输出的第二电平上电。第一常开接触器1511和第二常开接触器1512的线圈在通过第二电平上电后,其触点分别由常开状态切换为闭合状态。
可选的,第一电源通路130还包括第一断路器134,第一断路器134的第一端连接电池包110的电源端,第一断路器134的第二端连接第一电源转换模块131的输入端。具体的,第一电源通路130可以通过设置第一断路器134触发其导通或关断。即可以通过闭合第一断路器134触发该电源系统工作。
可选的,第一开关132包括第一继电器K1,第一继电器K1的第一触点连接端连接第一电源转换模块131的输出端,第一继电器K1的第二触点连接端连接第一隔离模块133,第一继电器K1的线圈连接BMS控制模块120的第一电平输出端。具体的,第一开关132可以采用继电器,即第一继电器K1,第一电源通路130可以通过第一继电器K1的触点的闭合或断开控制该通路为导通或关断状态,其中第一继电器K1的线圈连接BMS控制模块120,其通过BMS控制模块120输出的第一电平上电以触发其触点闭合或断开。
可选的,第一电源转换模块131包括DCDC转换器,第一继电器K1的第一触点连接端连接DCDC转换器的正输出端。具体的,第一电源通路130中,其通过DCDC转换器对电池包110的电源输出进行电压转换,以得到+24V和-24V的电压输出,其中第一继电器K1的触点连接该+24V的电源输出。
可选的,第一隔离模块133包括第一二极管,第一二极管的阳极连接第一继电器K1的第一触点连接端,第一二极管的阴极连接BMS控制模块120的电源端。具体的,第一电源通路130通过第一隔离模块133对第二电源通路140进行隔离,以防止第二电源通路140中的电源输入倒灌至第一电源通路130。
可选的,第二电源通路140还包括第二断路器144;第二断路器144的第一端连接连接端160,第二断路器144的第二端连接第二电源转换模块141的输入端。具体的,第二电源通路140可以通过设置第二断路器144触发其导通或关断。即在连接端160接入电网时,其可以通过闭合第二断路器144触发该电源系统工作。
可选的,第二电源转换模块141包括ACDC转换器,ACDC转换器的输入端连接第二断路器144的第二端,ACDC转换器的正输出端连接第二隔离模块143的第一端和上电检测模块142的第一端,ACDC转换器的负输出端连接上电检测模块142的第二端,第二隔离模块143的第二端连接BMS控制模块120的电源端。具体的,连接端160的交流输入通过ACDC转换器转换后得到+24V和-24V的电压输出,其中,第二隔离模块143连接在ACDC转换器的正输出端,其中上电检测模块142连接在该ACDC转换器的正输出端和负输出端之间,用于在ACDC转换器有输出时上电并输出上电检测电平。
可选的,上电检测模块142包括第二继电器K2,第二继电器K2的线圈的第一端连接ACDC转换器的正输出端,第二继电器K2的线圈的第二端连接ACDC转换器的负输出端,第二继电器K2的第一触点连接端和第二触点连接端分别连接BMS控制模块120。具体的,上电检测模块142中,其第二继电器K2的线圈连接在ACDC转换器的正输出端,第二继电器K2的触点连接BMS控制模块120,在ACDC转换器有电压输出时,该线圈上电触发其触点动作生成对应的电平信号即上电检测电平。
可选的,第二隔离模块143包括第二二极管,第二二极管的阳极连接ACDC转换器的正输出端,第二二极管的阴极连接BMS控制模块120的电源端。具体的,第二电源通路140通过第二隔离模块143对第一电源通路130进行隔离,以防止第一电源通路130中的电源输入倒灌至第二电源通路140。其具体的通过二极管进行隔离。
另,本实用新型的一种电子设备,其包括上面的任意的电源系统,即其可以通过上面的任意系统对内部工作电路供电。
可以理解的,以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本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,可以对上述技术特点进行自由组合,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,凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (11)

1.一种电源系统,其特征在于,包括:电池包、BMS控制模块和用于连接负载或电网输入的连接端,以及
连接所述电池包的电源端与所述BMS控制模块的电源端的第一电源通路,连接所述连接端与所述BMS控制模块的电源端的第二电源通路,连接所述电池包的电源端与所述连接端的第三电源通路和连接所述电池包的数据端与所述BMS控制模块的数据端的数据通路;
所述第一电源通路包括互相级联连接的第一电源转换模块、第一开关和第一隔离模块,其中,所述第一开关连接所述BMS控制模块的第一电平输出端、并被配置为在所述BMS控制模块输出第一电平时关断;
所述第二电源通路包括互相级联连接的第二电源转换模块、上电检测模块和第二隔离模块,其中,所述BMS控制模块连接所述上电检测模块、并被配置为在接收到所述上电检测模块的上电检测电平时输出所述第一电平;
所述第三电源通路包括互相级联连接的第二开关和双向逆变模块,其中,所述第二开关连接所述BMS控制模块的第二电平输出端、并被配置为在所述BMS控制模块输出第二电平时导通。
2.根据权利要求1所述的电源系统,其特征在于,所述第二开关包括第一常开接触器和第二常开接触器;
所述第一常开接触器的第一触点连接端连接所述电池包的正电源输出端,所述第一常开接触器的第二触点连接端连接所述双向逆变模块,所述第一常开接触器的线圈连接所述BMS控制模块的第二电平输出端;
所述第二常开接触器的第一触点连接端连接所述电池包的负电源输出端,所述第二常开接触器的第二触点连接端连接所述双向逆变模块,所述第二常开接触器的线圈连接所述BMS控制模块的第二电平输出端。
3.根据权利要求1所述的电源系统,其特征在于,所述第一电源通路还包括第一断路器,
所述第一断路器的第一端连接所述电池包的电源端,所述第一断路器的第二端连接所述第一电源转换模块的输入端。
4.根据权利要求1所述的电源系统,其特征在于,所述第一开关包括第一继电器,
所述第一继电器的第一触点连接端连接所述第一电源转换模块的输出端,所述第一继电器的第二触点连接端连接所述第一隔离模块,所述第一继电器的线圈连接所述BMS控制模块的第一电平输出端。
5.根据权利要求4所述的电源系统,其特征在于,所述第一电源转换模块包括DCDC转换器,所述第一继电器的第一触点连接端连接所述DCDC转换器的正输出端。
6.根据权利要求4所述的电源系统,其特征在于,所述第一隔离模块包括第一二极管,所述第一二极管的阳极连接所述第一继电器的第一触点连接端,所述第一二极管的阴极连接所述BMS控制模块的电源端。
7.根据权利要求1所述的电源系统,其特征在于,所述第二电源通路还包括第二断路器;
所述第二断路器的第一端连接所述连接端,所述第二断路器的第二端连接所述第二电源转换模块的输入端。
8.根据权利要求7所述的电源系统,其特征在于,所述第二电源转换模块包括ACDC转换器,所述ACDC转换器的输入端连接所述第二断路器的第二端,所述ACDC转换器的正输出端连接所述第二隔离模块的第一端和所述上电检测模块的第一端,所述ACDC转换器的负输出端连接所述上电检测模块的第二端,所述第二隔离模块的第二端连接所述BMS控制模块的电源端。
9.根据权利要求8所述的电源系统,其特征在于,
所述上电检测模块包括第二继电器,所述第二继电器的线圈的第一端连接所述ACDC转换器的正输出端,所述第二继电器的线圈的第二端连接所述ACDC转换器的负输出端,所述第二继电器的第一触点连接端和第二触点连接端分别连接所述BMS控制模块。
10.根据权利要求8所述的电源系统,其特征在于,所述第二隔离模块包括第二二极管,所述第二二极管的阳极连接所述ACDC转换器的正输出端,所述第二二极管的阴极连接所述BMS控制模块的电源端。
11.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至10任意一项所述的电源系统。
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