CN218633432U - 一种供电系统及供电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种供电系统及供电设备，该供电系统包括用于为BMS组件进行供电的主用供电回路以及备用供电回路，备用供电回路包括依次连接的备用电池、接触器、电压转换器以及BMS组件，BMS组件还与接触器相连，用于驱动接触器的闭合以及断开，当主用供电回路停止供电时可以使用备用供电回路来维持BMS组件的用电，并可以通过BMS组件与备用供电回路的接触器相连，对备用电池的进行管理，可以在无需人为操作的情况下，实现防止备用电池的过放，确保了供电系统的安全性。

Description

一种供电系统及供电设备

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，尤其涉及一种供电系统及供电设备。

背景技术

有储能功能的电池的辅助电源一般由高压箱提供，目前，当外部电源断电后直接从电池取电，也就是电池为备用电池。

当外部电源发生长时间断电时，电池通过备用供电回路对外放电而馈电，若不能及时断开备用供电回路，则容易导致电池持续被辅助电源耗电而产生过放电，使电池存在安全隐患。

目前，在电池存在过放电的情况下，通常需人为操作断开自供电回路。另外，人为操作断路器断开后，当电池得以充电恢复正常电压时，需再次人为操作闭合自供电回路，耗费人力，运维繁琐。

实用新型内容

本实用新型提供了一种供电系统及供电设备，以解决外部电源长时间断电时，备用电池容易由于向外供电而发生过放，导致电池损坏的问题，通过自动断开以及闭合备用供电回路，提高备用电池的可靠性、安全性以及维护便捷性。

第一方面，提供了一种供电系统，所述系统包括用于为BMS组件进行供电的主用供电回路以及备用供电回路，其中，

所述备用供电回路包括依次连接的备用电池、接触器、电压转换器以及所述BMS组件；

所述BMS组件还与所述接触器相连，用于驱动所述接触器的闭合以及断开。

可选的，所述接触器包括第一接触器和第二接触器，所述第一接触器与所述备用电池的正极连接，所述第二接触器与所述备用电池的负极连接。

可选的，所述备用电池用于输出高压直流的电源；

所述接触器包括电池端和负载端，所述接触器的电池端与所述备用电池相连；

所述电压转换器包括输入端和输出端，所述电压转换器的输入端与所述接触器的负载端相连，所述电压转换器的输出端与所述BMS组件相连，所述电压转换器用于将输入的高压直流的电源转换为低压直流的电源，并输出所述低压直流的电源给所述BMS组件。

可选的，所述BMS组件包括采集模块以及控制模块，其中，

所述采集模块用于采集所述备用电池的电池信息，并将所述电池信息传输至所述控制模块；

所述控制模块用于接收所述电池信息，并根据所述电池信息控制所述接触器的开关状态。

可选的，所述主用供电回路包括外部电源、电源变换器以及与所述备用供电回路共有的所述BMS组件，

所述外部电源用于在正常工作时输出交流电；

所述电源变换器用于将所述外部电源输出的交流电变换为直流电，并将所述直流电输出给所述BMS组件。

可选的，所述系统还包括用于为所述备用电池充电的充电回路，

所述BMS组件还用于在未接收到所述主用供电回路的供电，且接收到所述充电回路的供电时，从所述充电回路中获取电源。

可选的，所述控制模块还用于检测所述接触器的开关状态，其中，所述开关状态包括断开以及闭合。

可选的，所述备用供电回路还包括第一断路器，所述第一断路器用于在自身闭合时连通所述备用电池与所述接触器。

可选的，所述主用供电回路还包括第二断路器，所述第二断路器用于在自身闭合时连通所述外部电源与所述电源变换器。

另一方面，提供了一种供电设备，包括本实用新型实施例提供的供电系统。

本实用新型实施例的技术方案公开了一种供电系统，该供电系统包括用于为BMS组件进行供电的主用供电回路以及备用供电回路，备用供电回路包括依次连接的备用电池、接触器、电压转换器以及BMS组件，BMS组件还与接触器相连，用于驱动接触器的闭合以及断开，当主用供电回路停止供电时可以使用备用供电回路来维持BMS组件的用电，并可以通过BMS组件与备用供电回路的接触器相连，对备用电池的进行管理，可以在无需人为操作的情况下，实现防止备用电池的过放，确保了供电系统的安全性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种供电系统连接示意图；

图2为适用于本实用新型实施例的一种供电系统连接示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种带有充电回路的供电系统连接示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实用新型实施例提供了一种供电系统，图1为本实用新型实施例提供的一种供电系统连接示意图。

在本实用新型实施例中，该供电系统包括用于为BMS组件进行供电的主用供电回路以及备用供电回路，

备用供电回路包括依次连接的备用电池、接触器、电压转换器以及BMS组件；

BMS组件还与接触器相连，用于驱动接触器的闭合以及断开。

具体的，BMS组件在没有接收到主用供电回路的供电时，可以从备用供电回路中获取电源。如图1所示，A+表示备用电池的正极，A-表示备用电池的负极，备用电池与接触器相连，图1中B1以及B2表示接触器，接触器与电压转换器C相连，BMS组件D与电压转换器C相连，形成BMS组件的备用供电回路。

另外，BMS组件D还与接触器相连，可以驱动接触器的闭合以及断开，示例性的，当备用电池电量不足时，BMS组件可以驱动接触器断开，使得备用供电回路断开，BMS组件不再从备用电池中获取电源，可以避免备用电池的过放。另外，若备用电池的经过充电后，电量恢复到了一定的水平，则可以驱动接触器闭合，BMS组件可以继续从备用供电回路中获取电源，可以实现无需人为操作即可完成备用供电回路的导通以及断开，既可以保护备用电池，也可以节省了人力。

在本实用新型实施例中，接触器包括第一接触器和第二接触器，第一接触器与备用电池的正极连接，第二接触器与备用电池的负极连接。

具体的，如图1所示，备用电池的正极A+可以与第一接触器B1连接，备用电池的负极A-可以与第二接触器B2连接，第一接触器B1以及第二接触器B2的输出线可以分别接入电压转换器C的正极接入端以及负极接入端。当第一接触器B1以及第二接触器B2同时闭合时，可以连通备用电池A以及电压转换器C，即整个备用供电回路处于导通状态。

在主用供电回路可以正常导通的情况下，备用供电回路也是处于导通的状态，即第一接触器B1以及第二接触器B2同时闭合。可以设置主用供电回路的电压略高于备用供电回路，则在两条回路都导通的情况下，主用供电回路会优先为BMS组件D提供电源，BMS组件D此时可以接收到主用供电回路的供电。

当主用供电回路由于电源故障等情况不能导通，BMS组件D接收不到主用供电回路的供电时，主用供电回路就没有电源供给BMS组件D，这时BMS组件D就可以从备用供电回路中获取电源。

其中，BMS组件可以理解为BMS电池管理系统单元所包括的控制模块、显示模块、无线通信模块、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模块等组件，可以实现智能化管理、维护电池。在具体实现时，主用供电回路或者备用供电回路在给BMS组件D供电时，同时也会给其他处于回路中的用电设备、负载等进行供电。

BMS组件D可以直接与第一接触器B1以及第二接触器B2分别相连，可以驱动第一接触器B1以及第二接触器B2的闭合以及断开。通过BMS组件D对接触器的驱动，可以实现自动控制备用供电回路的导通与断开，无需再通过人为操作。

例如，BMS组件与接触器的负载端相连，用于驱动接触器的闭合以及断开。具体的，BMS组件D可以直接与第一接触器B1以及第二接触器B2的负载端分别相连，可以驱动第一接触器B1以及第二接触器B2的闭合以及断开。

在本实用新型实施例中，备用电池用于输出高压直流的电源；

接触器包括电池端和负载端，接触器的电池端与备用电池相连；

电压转换器包括输入端和输出端，电压转换器的输入端与接触器的负载端相连，电压转换器的输出端与BMS组件相连，电压转换器用于将输入的高压直流的电源转换为低压直流的电源，并输出低压直流的电源给BMS组件。

具体的，第一接触器B1以及第二接触器B2都分别包括电池端和负载端。第一接触器B1的电池端与备用电池的正极相连，第二接触器B2的电池端与备用电池的负极相连。

在第一接触器B1以及第二接触器B2同时闭合的情况下，备用电池会向外输出高压直流的电源，高压直流的电源经过接触器到达电压转换器C后，可以由电压转换器C进行转换，将高压直流的电源转换为低压直流的电源。当BMS组件无法接收到来自主用供电回路的供电时，则可以获取备用供电回路的低压直流的电源。

在本实用新型实施例中，BMS组件包括采集模块以及控制模块，其中，

采集模块用于采集备用电池的电池信息，并将电池信息传输至控制模块；

控制模块用于接收电池信息，并根据电池信息控制接触器的开关状态。

具体的，图2为适用于本实用新型实施例的一种供电系统连接示意图，其中，控制模块D1可以通过接口与采集模块D2相连，以实现信息的交互，例如采集模块D2可以将采集到的备用电池的电池信息通过连接线发送至控制模块D1中。

电池信息可以是备用电池的电压、温度、电流等信息，控制模块D1在接收到电池信息后，可以将电池信息结合控制模块D1自身采集的备用供电回路中的总电压、总电流等信息，计算出当前备用电池的电量，也就是备用电池的剩余电量。由于BMS组件D通过采集电池信息从而确定电池的电量是目前成熟的技术，在此不做过多的解释。

参考图2，控制模块D1可以有多个接口与其他部件相连实现信息交互。控制模块D1的B1驱动接口以及B1反馈接口均与第一接触器B1连接，并且，控制模块D1的B2驱动接口以及B2反馈接口均与第二接触器B2连接，第一接触器B1以及第二接触器B2在与控制模块的相应接口连接时，可以通过线连接。

控制模块D1可以根据电池信息确定备用电池的实时电量，确定实时电量后可以将实时电量与预先设置的电量阈值进行比较，当实时电量低于电量阈值时，若备用电池继续向外放电，则会出现过放的情况，备用电池容易受到损坏，因此，可以驱动第一接触器B1以及第二接触器B2同时断开，当第一接触器B1以及第二接触器B2同时断开，备用供电回路会处于断路状态，备用电池无需再继续向外放电，确保了备用电池的安全。

在本实用新型实施例中，主用供电回路包括外部电源、电源变换器以及与备用供电回路共有的BMS组件，

外部电源用于在正常工作时输出交流电；

电源变换器用于将外部电源输出的交流电变换为直流电，并将直流电输出给BMS组件。

具体的，参考图2，图中的E+表示主用供电回路外部电源的正极，E-表示主用供电回路外部电源的负极，F表示电源变换器。

由于BMS组件D是在接收不到来自主用供电回路的供电时，才从备用供电回路中获取电源，因此，备用供电回路与主用供电回路之间的连接关系应该是对于需要用电的BMS组件、用电设备、用电负载等都是相同的。

在本实用新型实施例中，该供电系统还包括用于为备用电池充电的充电回路，

BMS组件还用于在未接收到主用供电回路的供电，且接收到充电回路的供电时，从充电回路中获取电源。

具体的，参考图3的一种带有充电回路的供电系统连接示意图，充电回路的电源(J+充电回路的正极，J-为充电回路的负极)可以是与主用供电回路的外部电源，则当主用供电回路的外部电源停电时，充电回路也无法提供电源，BMS组件则从备用供电回路中获取电源。当外部电源恢复正常工作时，可以为充电回路提供电源，由充电回路为备用电池进行充电。

充电回路的电源还可以是与主用供电回路的外部电源不相同的电源，则当主用供电回路的外部电源停电时，若充电回路的电源正常工作，则BMS组件D可以优先从充电回路中接收到供电。也就是说，在所有供电回路的供电正常的情况下，BMS组件D优先从主用供电回路中接收到供电，若接收不到来自主用供电回路的供电时，相比较于备用供电回路，会优先从充电回路中接收电源，只有在充电回路以及主用供电回路中同时停电时，才从备用供电回路中获取电源。

由于BMS组件D除了采集模块D2以及控制模块D1以外，还有显示模块等其他组件，可以将图3中K的位置看作是除了控制模块D1以外的所有BMS组件。

在具体实现中，充电回路中可以有第三接触器H3以及第四接触器H4。控制模块D1可以通过接口与第三接触器H3以及第四接触器H4分别进行线连接，控制第三接触器H3以及第四接触器H4的断开与闭合，从而控制充电回路的导通与断开。示例性的，若第三接触器H3以及第四接触器H4处于断开的状态，在充电回路的电源可以正常供电且备用电池需要充电的情况下，控制模块D1可以控制第三接触器H3以及第四接触器H4闭合，以给备用电池进行充电。

在本实用新型实施例中，BMS组件还用于检测接触器的开关状态，其中，开关状态包括断开以及闭合。

具体的，BMS组件D中的控制模块D1包括与各接触器相连的反馈接口，控制模块D1可以通过反馈接口检测相应的接触器是处于断开还是闭合。

控制模块D1在计算出实时电量等于或高于电量阈值时，可以通过反馈接口检测第一接触器以及第二接触器是否处于断开状态，若是，则可以驱动第一接触器以及第二接触器闭合，以使备用供电回路导通。

在计算出实时电量等于或高于电量阈值时，证明备用电池可以安全地、正常地提供电源。一方面，若BMS组件还需要从备用供电回路中获取电源时，实时电量等于或高于电量阈值，证明备用电池可以继续往外放电，若第一接触器B1以及第二接触器B2断开，则可以驱动第一接触器B1以及第二接触器B2闭合，使得备用供电回路导通。另一方面，即使当前充电回路或者主用供电回路可以正常供电，暂时无需向备用供电回路获取电源，在满足实时电量等于或高于电量阈值，并检测到第一接触器以及第二接触器的开关状态为断开时，驱动第一接触器以及第二接触器的开关闭合，以使所述备用供电回路导通，使得备用供电回路可以应对应急情况，做好随时向外供电的准备。

示例性的，当备用电池的电量低于指定电量阈值时断开第一接触器B1以及第二接触器B2，当充电回路给备用电池进行充电，备用电池的电量逐渐增加，当增加到等于指定电量阈值时，控制模块D1可以控制第一接触器B1以及第二接触器B2闭合，使得备用供电回路导通，让备用供电回路可以应对突发停电，随时向外供电。

在满足闭合第一接触器B1以及第二接触器B2的条件时，闭合后导通备用供电回路，可以实现备用供电回路的自动投入，减少人为操作，提升便捷性。

在本实用新型实施例中，备用供电回路还包括第一断路器，第一断路器用于在自身闭合时连通备用电池与接触器。

主用供电回路还包括第二断路器，第二断路器用于在自身闭合时连通外部电源与电源变换器。

具体的，参考图3中的第一断路器H以及第二断路器G，在对备用供电回路或者主用供电回路进行检修或者超过正常使用参数时，可以断开相对应供电路上的断路器，以确保供电回路处于断开。在其他情况下，各供电回路的断路器会处于闭合，由接触器的闭合与断开来确定供电回路是否导通。

另外，供电回路也可以设置断路器，如图3中的断路器I，其作用与第一断路器H以及第二断路器G相同。

本实用新型实施例还提供了一种供电设备，该供电设备包括本实用新型实施例提供的供电系统。

本实用新型实施例中提供了一种供电系统，该供电系统包括用于为BMS组件进行供电的主用供电回路以及备用供电回路，备用供电回路包括依次连接的备用电池、接触器、电压转换器以及BMS组件，BMS组件还与接触器相连，用于驱动接触器的闭合以及断开，当主用供电回路停止供电时可以使用备用供电回路来维持BMS组件的用电，并可以通过BMS组件与备用供电回路的接触器相连，对备用电池的进行管理，可以在无需人为操作的情况下，实现防止备用电池的过放，确保了供电系统的安全性。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电系统，其特征在于，所述系统包括用于为BMS组件进行供电的主用供电回路以及备用供电回路，

所述备用供电回路包括依次连接的备用电池、接触器、电压转换器以及所述BMS组件；

所述BMS组件还与所述接触器相连，用于驱动所述接触器的闭合以及断开。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述接触器包括第一接触器和第二接触器，所述第一接触器与所述备用电池的正极连接，所述第二接触器与所述备用电池的负极连接。

3.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，

所述备用电池用于输出高压直流的电源；

所述接触器包括电池端和负载端，所述接触器的电池端与所述备用电池相连；

所述电压转换器包括输入端和输出端，所述电压转换器的输入端与所述接触器的负载端相连，所述电压转换器的输出端与所述BMS组件相连，所述电压转换器用于将输入的高压直流的电源转换为低压直流的电源，并输出所述低压直流的电源给所述BMS组件。

4.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述BMS组件包括采集模块以及控制模块，其中，

所述采集模块用于采集所述备用电池的电池信息，并将所述电池信息传输至所述控制模块；

所述控制模块用于接收所述电池信息，并根据所述电池信息控制所述接触器的开关状态。

5.根据权利要求1-4任一所述的供电系统，其特征在于，所述主用供电回路包括外部电源、电源变换器以及与所述备用供电回路共有的所述BMS组件，

所述外部电源用于在正常工作时输出交流电；

所述电源变换器用于将所述外部电源输出的交流电变换为直流电，并将所述直流电输出给所述BMS组件。

6.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述系统还包括用于为所述备用电池充电的充电回路，

所述BMS组件还用于在未接收到所述主用供电回路的供电，且接收到所述充电回路的供电时，从所述充电回路中获取电源。

7.根据权利要求4所述的供电系统，其特征在于，

所述控制模块还用于检测所述接触器的开关状态，其中，所述开关状态包括断开以及闭合。

8.根据权利要求1或2或3或4或7所述的供电系统，其特征在于，所述备用供电回路还包括第一断路器，所述第一断路器用于在自身闭合时连通所述备用电池与所述接触器。

9.根据权利要求5所述的供电系统，其特征在于，所述主用供电回路还包括第二断路器，所述第二断路器用于在自身闭合时连通所述外部电源与所述电源变换器。

10.一种供电设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的供电系统。

Images