CN214755579U - 多功能集成式家庭储能电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及多功能集成式家庭储能电源电路，包括：电池充电接口，用于提供低压的第一直流电源，用于根据接收到的信息反馈对应的控制指令的BMS控制模块，BMS控制模块连接有BMS外部设备维护端口，用于蓄电及提供电压的电池模组，用于自检电路是否有异常的，用于将直流电压转换为交流电压输出的逆变电路模块，逆变电路模块连接有市电接入接口，用于显示检测状况的显示模块，用于在电路异常时断开原电路充电及电压输出维护电路。本实用新型具有占用体积小，可输出多形式输出电压，适用于多样式的家庭负载使用，且可维护性强及安全性高等特点。

Description

多功能集成式家庭储能电源电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及多功能集成式家庭储能电源电路。

背景技术

目前市场上、用户侧家庭储能系统基本是将逆变器(额定功率通常为1KW/KVA至6KW/KVA)和电池部分(额定电压通常为24V 或48V或96V，2kWh到20kWh)进行组合实现，这种实现方式占用物理空间，且成本较高，且大部分储能系统均只有一路电路电压输出(该输出电压多数为交流)，另外，现有家庭储能系统的通讯协议/控制逻辑需要耗时耗力去进行联调联试。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供多功能集成式家庭储能电源电路，具有占用体积小，可输出多形式输出电压，适用于多样式的家庭负载使用，且可维护性强及安全性高等特点。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，包括：

电池充电接口，用于提供电池的独立充电接口功能；

第一直流电源，通过第一熔断器与所述电池充电接口连接、用于提供低压；

BMS控制模块，通过所述第一熔断器与所述电池充电接口连接、且与所述第一直流电源连接、用于根据接收到的信息反馈对应的控制指令；所述BMS控制模块连接有BMS外部设备维护端口；

电池模组，与所述BMS控制模块连接、用于蓄电及提供电压；

电流检测模块、与所述BMS控制模块连接、且连接所述电池模组及通过所述第一熔断器与所述电池充电接口连接、用于自检电路是否有异常；

逆变电路模块，与所述电池充电接口、所述第一直流电源、所述BMS控制模块、及所述电流检测模块连接、用于将直流电压转换为交流电压输出；所述逆变电路模块连接有市电接入接口；

显示模块，与所述逆变电路模块连接、用于显示检测状况；

维护电路，与所述电池充电接口、所述第一直流电源、所述电池模组、所述BMS控制模块及所述逆变电路模块连接、用于在电路异常时断开原电路充电及电压输出。

优选地，还包括：与所述逆变电路模块连接的通信模块。

优选地，所述通信模块包括WIFI单元、GPS单元和/或4G单元。

优选地，所述维护电路包括：

第二开关，一端与所述电池充电接口及所述逆变电路模块连接；

充放电模块，一端与所述第二开关另一端连接、另一端通过第二熔断器与所述电池模组连接、用于充放电。

优选地，所述充放电模块包括：

放电单元，一端与所述第二开关连接、且与所述BMS控制模块连接、用于执行放电操作；

充电单元，一端与所述放电单元一端连接、另一端通过所述第二熔断器与所述电池模组连接、且与所述BMS控制模块连接。

优选地，所述放电单元包括：负极与所述第二开关连接、正极与所述充电单元连接的第一单向二极管，及与所述第一单向二极管并联、且与所述BMS控制模块连接的放电继电器。

优选地，所述充电单元包括：负极与所述第一单向二极管正极连接、正极与所述第二熔断器连接的第二单向二极管，及与所述第二单向二极管并联、且与所述BMS控制模块连接的充电继电器。

优选地，所述低压电压为5V、12V和/或24V。

优选地，所述BMS控制模块包括：

BMS控制单元，分别与所述逆变电路模块、所述电流检测模块、所述电池模组、所述BMS外部设备维护端口连接、用于根据接收到的信息生产对应的指示指令；

第二直流电源，与所述BMS控制单元连接；

启动开关，一端通过电源继电器与所述第一直流电源和所述 BMS控制单元连接、另一端通过第二熔断器与所述电池模组连接。

优选地，所述逆变电路模块还连接有太阳能充电接入模块。

本实用新型的有益效果为：所述市电接入接口接入市电时，所述BMS控制模块上电，所述BMS控制模块指示所述逆变电路模块对外输出对应的电压供外部设备使用，同时所述电池模组充电，此时，所述电流检测模块实时检测电路是否有异常现象，当检查判断到异常现象时、所述显示模块显示异常信息。当电路不能正常工作时，启动所述维护电路以断开原工作电路，进而提高了本实用新型的安全性，此时，用户可通过所述BMS外部设备维护端口外接对应的维修设备对系统充电及维修，使得本产品具有占用空间较小且具有维护性强的特点。

附图说明

图1为本实用新型多功能集成式家庭储能电源电路一实施例的电路示意图。

说明书附图标号说明:

1-电池充电接口，2-第一直流电源，3-BMS控制模块，31-BMS 控制单元，32-第二直流电源，33-BMS外部设备维护端口，34-启动开关，4-电池模组，5-电流检测模块，6-逆变电路模块，61-市电接入接口，62-逆变电路单元，63-输出接口，64-太阳能充电接入模块， 65-智能电表接入端口，7-显示模块，8-维护电路，81-第二开关， 82-充放电模块，9-通信模块，A-第一熔断器，B-第二熔断器。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“连接于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参考图1，本实施例的多功能集成式家庭储能电源电路，包括：用于提供电池的独立充电接口功能的电池充电接口1，通过第一熔断器A与所述电池充电接口1连接、用于提供低压的第一直流电源2，通过所述第一熔断器A与所述电池充电接口1连接、且与所述第一直流电源2连接、用于根据接收到的信息反馈对应的控制指令的BMS控制模块3，与所述BMS控制模块3连接、用于蓄电及提供电压的电池模组4，与所述BMS控制模块3连接、且连接所述电池模组4及通过所述第一熔断器A与所述电池充电接口1连接、用于自检电路是否有异常3的电流检测模块5，与所述电池充电接口1、所述第一直流电源2、所述BMS控制模块3、及所述电流检测模块5连接、用于将直流电压转换为交流电压输出的逆变电路模块6，与所述逆变电路模块6连接、用于显示检测状况的显示模块7，与所述电池充电接口1、所述第一直流电源2、所述电池模组4、所述BMS控制模块3及所述逆变电路模块6连接、用于在电路异常时断开原电路充电及电压输出的维护电路8，及与所述逆变电路模块6连接的通信模块9。

在一些实施例中，所述电池充电接口1用于对系统的蓄电池充电。设置所述电池充电接口1解决了电池馈电不能充电的情况下，对电池充电的问题。

在一些实施例中，所述第一直流电源2在所述电池充电接口1 外接充电电源时上电，所述第一直流电源2为直流电源，用于提供低压输出，所述低压输出为电压为5V、12V和/或24V。

为了实现充放电管理功能，在一些实施例中设置了所述BMS控制模块3。具体地，所述BMS控制模块3包括：分别与所述逆变电路模块6、所述电流检测模块5、所述电池模组4连接、用于根据接收到的信息生产对应的指示指令的BMS控制单元31，与所述 BMS控制单元31连接、用于对所述BMS控制模块3供电的第二直流电源32，与所述BMS控制单元31连接、用于外界外部维修设备的BMS外部设备维护端口33，及一端通过电源继电器与所述第一直流电源32和所述BMS控制单元31连接、另一端通过第二熔断器B与所述电池模组4连接的启动开关34。更具体地，按压所述启动开关34，所述BMS控制模块3发出对所述电池模组4充电的指示指令。进一步地，设置所述BMS外部设备维护端口33，使得电路异常时可通过所述BMS外部设备维护端口33对电路进行充电及维修，提高了本电路的维护性，且有助于简化本产品的体积。

为了实现蓄电的功能，在一些实施例中设置了一端通过所述第二熔断器B与所述维护电路8和所述BMS控制模块3连接、另一端与所述电流检测模块5连接的电池模组4，所述电池模组4为锂电池。

在一些实施例中，为了实时检测电路状况的功能，在所述电池模组4与所述逆变电路模块6之间设置有电流检测模块5，所述电流检测模块5与所述BMS控制模块3连接、所述电流检测模块5 与所述逆变电路模块6连接的一端还连接所述第一直流电源2，所述电流检测模块5为传感器，所述电流检测模块5将检测结果通过所述逆变电路模块6传送至所述显示模块7实时显示。

为了实现输出控制的功能，在一些实施例中，设置有逆变电路模块6。具体地，所述逆变电路模块6包括：市电接入接口61、与所述市电接入接口61连接的逆变电路单元62，通过双继电器与所述逆变电路单元62连接的输出接口63，与所述逆变电路单元62 连接的太阳能充电接入模块64，及与所述逆变电路单元62连接的智能电表接入端口65。更具体地，当所述市电接入接口61连接市电时，所述第一直流电源2、所述电池模组4、及所述第二直流电源32通过所述市电输入接口61上电，所述逆变电路单元62通过所述输出接口63将该市电供给负载端。进一步地，所述太阳能充电接入模块64包括一端分别与所述逆变电路单元62连接的2浪涌保护器，两所述浪涌保护器的另一端均接地。需要说明的是，所述太阳能充电接入模块64接入的太阳能电池板为直流板。本实用新型具有可通过太阳能充电板充电的功能。更进一步地，当所述市电接入接口61连接市电时，优先通过所述所述市电接入接口61给负载供电。在一些实施例中，也可不设置所述太阳能充电接入模块64。

为了提高本产品的可视化效果，在一些实施例中，在所述逆变电路模块6处连接有显示模块7，所述显示模块7可多维度显示所述电池模块4、所述逆变电路模块6等的信息，所述显示模块7为 LCD屏。

为了克服电路异常对电路的损坏问题，在一些实施例中，设置了所述维护电路8。具体地，所述维护电路8包括：一端与所述电池充电接口1及所述逆变电路模块6连接的第二开关81，一端与所述第二开关81另一端连接、另一端通过所述第二熔断器B与所述电池模组4连接、用于充放电的充放电模块82，所述充放电模块82包括：一端与所述第二开关81连接、且与所述BMS控制模块6 连接、用于执行放电操作的放电单元，一端与所述放电单元一端连接、另一端通过所述第二熔断器B与所述电池模组4连接、且与所述BMS控制模块3连接的充电单元，所述放电单元包括：负极与所述第二开关81连接、正极与所述充电单元连接的第一单向二极管、及与所述第一单向二极并联、且与所述BMS控制模块连接的放电继电器，所述充电单元包括：负极与所述第一单向二极管正极连接、正极与所述第二熔断器B连接的第二单向二极管，及与所述第二单向二极管并联、且与所述BMS控制模块3连接的充电继电器。更具体地，按压所述第二开关81时，可通过所述维护电路8 对系统供电，使得实用新型在异常状况时，停止原电路系统，提高了电路的安全性。

在一些实施例中，还设置有与所述BMS控制模块3连接的通信模块9，所述通信模块9包括WIFI单元、GPS单元和/或4G单元。具体地，设置所述通信系统9使得本实用新型实现整套系统的远程管理，可通过远程设备升级程序，修改电池参数等，更好地优化了应用。需要说明的是，在一些实施例中亦可不设置所述通信模块9。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，包括：

电池充电接口，用于提供电池的独立充电接口功能；

第一直流电源，通过第一熔断器与所述电池充电接口连接、用于提供低压；

BMS控制模块，通过所述第一熔断器与所述电池充电接口连接、且与所述第一直流电源连接、用于根据接收到的信息反馈对应的控制指令；所述BMS控制模块连接有BMS外部设备维护端口；

电池模组，与所述BMS控制模块连接、用于蓄电及提供电压；

电流检测模块、与所述BMS控制模块连接、且连接所述电池模组及通过所述第一熔断器与所述电池充电接口连接、用于自检电路是否有异常；

逆变电路模块，与所述电池充电接口、所述第一直流电源、所述BMS控制模块、及所述电流检测模块连接、用于将直流电压转换为交流电压输出；所述逆变电路模块连接有市电接入接口；

显示模块，与所述逆变电路模块连接、用于显示检测状况；

维护电路，与所述电池充电接口、所述第一直流电源、所述电池模组、所述BMS控制模块及所述逆变电路模块连接、用于在电路异常时断开原电路充电及电压输出。

2.如权利要求1所述的多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，还包括：与所述逆变电路模块连接的通信模块。

3.如权利要求2所述的多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，所述通信模块包括WIFI单元、GPS单元和/或4G单元。

4.如权利要求1或2所述的多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，所述维护电路包括：

第二开关，一端与所述电池充电接口及所述逆变电路模块连接；

充放电模块，一端与所述第二开关另一端连接、另一端通过第二熔断器与所述电池模组连接、用于充放电。

5.如权利要求4所述的多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，所述充放电模块包括：

放电单元，一端与所述第二开关连接、且与所述BMS控制模块连接、用于执行放电操作；

充电单元，一端与所述放电单元一端连接、另一端通过所述第二熔断器与所述电池模组连接、且与所述BMS控制模块连接。

6.如权利要求5所述的多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，所述放电单元包括：负极与所述第二开关连接、正极与所述充电单元连接的第一单向二极管，及与所述第一单向二极并联、且与所述BMS控制模块连接的放电继电器。

7.如权利要求6所述的多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，所述充电单元包括：负极与所述第一单向二极管正极连接、正极与所述第二熔断器连接的第二单向二极管，及与所述第二单向二极管并联、且与所述BMS控制模块连接的充电继电器。

8.如权利要求4所述的多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，所述低压电压为5V、12V和/或24V。

9.如权利要求1所述的多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，所述BMS控制模块包括：

BMS控制单元，分别与所述逆变电路模块、所述电流检测模块、所述电池模组、所述BMS外部设备维护端口连接、用于根据接收到的信息生产对应的指示指令；

第二直流电源，与所述BMS控制单元连接；

启动开关，一端通过电源继电器与所述第一直流电源和所述BMS控制单元连接、另一端通过第二熔断器与所述电池模组连接。

10.如权利要求1所述的多功能集成式家庭储能电源电路，其特征在于，所述逆变电路模块还连接有太阳能充电接入模块。

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