CN220107624U - 一种能量贮存系统的供电控制电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种能量贮存系统的供电控制电路，供电控制电路包括交流供电模块、直流供电模块、储能电池、第一继电器、第二继电器、第一供电开关模块和第二供电开关模块，其中，交流供电模块的输出端与第一继电器的输入端连接，第一继电器的第一输出端与第一供电开关模块的输入端连接；直流供电模块的输出端与第二继电器的输入端连接，第二继电器的第一输出端与第一供电开关模块的输入端连接；储能电池的输出端与第二供电开关模块的输入端连接，第二供电开关模块的输出端与第一供电开关模块的输出端均与能量贮存系统连接。本申请通过两个电源供电模块的冗余为能量贮存系统供电，提高能量贮存系统运行的可靠性和稳定性。

Description

一种能量贮存系统的供电控制电路

技术领域

本申请涉及供电控制技术领域，尤其涉及一种能量贮存系统的供电控制电路。

背景技术

由于能量贮存系统的失效会造成重大的安全隐患，尤其是电化学能量贮存系统，因此其安全可靠性一直是大家关注的一个重点问题，能量贮存系统是由多个复杂的子系统组成的，包括照明系统、控制系统、通信系统、储能系统、消防系统、环境控制系统等。

所有子系统加起来所需要的供电电源功率特别大，容易引起供电电源故障率提高，此时能量贮存系统的失电将造成能量贮存系统运行可靠性降低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于至少提供一种能量贮存系统的供电控制电路，通过两个电源供电模块的冗余为能量贮存系统供电，提高能量贮存系统运行的可靠性和稳定性。

本申请主要包括以下几个方面：

第一方面，本申请实施例提供一种能量贮存系统的供电控制电路，应用于能量贮存系统，供电控制电路包括交流供电模块、直流供电模块、储能电池、第一继电器、第二继电器、第一供电开关模块和第二供电开关模块，其中，交流供电模块的输出端与第一继电器的输入端连接，第一继电器的第一输出端与第一供电开关模块的输入端连接；直流供电模块的输出端与第二继电器的输入端连接，第二继电器的第一输出端与第一供电开关模块的输入端连接；储能电池的输出端与第二供电开关模块的输入端连接，第二供电开关模块的输出端与第一供电开关模块的输出端均与能量贮存系统连接。

在一种可能的实施方式中，能量贮存系统包括第一子系统和第二子系统，第一子系统分别与第一继电器的第一输出端和第一供电开关模块的输入端连接，第二子系统分别与第二供电开关模块的输出端、第一供电开关模块的输出端、第一继电器的第二输出端和第二继电器的第二输出端连接。

在一种可能的实施方式中，交流供电模块包括交流电源、第一断路器和隔离变压器；其中，交流电源的输出端与第一断路器的一端连接，第一断路器的另一端与隔离变压器的一次侧连接，隔离变压器的二次侧与第一继电器的输入端连接。

在一种可能的实施方式中，第一子系统包括照明系统和环境控制系统，供电控制电路还包括电流隔离模块，其中，第一继电器的第一输出端分别与照明系统、环境控制系统和电流隔离模块的第一输入端连接；第二继电器的第一输出端与电流隔离模块的第二输入端连接，电流隔离模块的输出端与第一供电开关模块的输入端连接。

在一种可能的实施方式中，电流隔离模块包括第一二极管和第二二极管，其中，第一二极管的正极与第一继电器的第一输出端连接，第二二极管的正极与第二继电器的第一输出端连接，第一二极管的负极和第二二极管的负极连接并接入第一供电开关模块的输入端连接。

在一种可能的实施方式中，第一子系统还包括消防系统，供电控制电路还包括不间断电源和交流电转换模块，其中，不间断电源的输入端与第一继电器的第一输出端连接，不间断电源的输出端分别与消防系统和交流电转换模块的输入端连接，交流电转换模块的输出端与第一二极管的正极连接。

在一种可能的实施方式中，第二子系统包括储能系统、通信系统和控制系统，第一供电开关模块包括第三继电器和第一接触开关，第二供电开关模块包括第四继电器和第二接触开关，其中，第三继电器的输入端与第一二极管的负极连接，第三继电器的第一输出端与第一接触开关的第一连接端连接；第四继电器的输入端与储能电池的输出端连接，第四继电器的第一输出端与第二接触开关的第一连接端连接，第二接触开关的第二连接端和第一接触开关的第二连接端分别与储能系统、通信系统和控制系统连接；第三继电器的第二输出端、第四继电器的第二输出端、第一接触开关的第三连接端和第二接触开关的第三连接端均与控制系统连接。

在一种可能的实施方式中，供电控制电路还包括第一直流转换模块和第二直流转换模块，其中，第一直流转换模块的输入端与第二继电器的第一输出端连接，第一直流转换模块的输出端与第二二极管的正极连接；第二直流转换模块的输入端与储能电池的输出端连接，第二直流转换模块的输出端与第四继电器的输入端连接。

在一种可能的实施方式中，直流供电模块包括直流电源、第二断路器和低通滤波器；其中，直流电源的输出端与第二断路器的一端连接，第二断路器的另一端与低通滤波器的一端连接，低通滤波器的另一端与第二继电器的输入端连接。

在一种可能的实施方式中，供电控制电路还包括第三二极管，其中，第三二极管的正极与第二接触开关的第二连接端连接，第三二极管的负极分别与储能系统、控制系统和通信系统连接。

本申请实施例提供的本申请提供了一种能量贮存系统的供电控制电路，应用于能量贮存系统，供电控制电路包括交流供电模块、直流供电模块、储能电池、第一继电器、第二继电器、第一供电开关模块和第二供电开关模块，其中，交流供电模块的输出端与第一继电器的输入端连接，第一继电器的第一输出端分别与第一供电开关模块的输入端和能量贮存系统连接；直流供电模块的输出端与第二继电器的输入端连接，第二继电器的第一输出端与第一供电开关模块的输入端连接；储能电池的输出端与第二供电开关模块的输入端连接，第二供电开关模块的输出端与第一供电开关模块的输出端均与能量贮存系统连接；第一继电器的第二输出端、第二继电器的第二输出端、第一供电开关模块和第二供电开关模块均与能量贮存系统中的控制系统连接。本申请通过两个电源供电模块的冗余为能量贮存系统供电，提高能量贮存系统运行的可靠性和稳定性。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本申请实施例所提供的一种供电控制电路的结构示意图之一；

图2示出了本申请实施例所提供的一种供电控制电路的结构示意图之二；

图3示出了本申请实施例所提供的一种供电控制电路的结构示意图之三；

图4示出了本申请实施例所提供的一种供电控制电路的结构示意图之四；

图5示出了本申请供电控制电路的工作过程的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中的附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。

另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

能量贮存系统是由多个复杂的子系统组成的，包括照明系统、控制系统、通信系统、储能系统、消防系统、环境控制系统等，所有子系统加起来所需要的供电电源功率特别大，容易引起供电电源故障率提高，此时控制系统、通信系统、储能系统失电将造成能量贮存系统失去控制，短时间内发生故障；环境控制系统、消防系统失电将造成能量贮存系统运行可靠性降低。

基于此，本申请实施例提供了一种能量贮存系统的供电控制电路，通过两个供电模块的冗余为能量贮存系统供电，提高能量贮存系统运行的可靠性和稳定性，具体如下：

请参阅图1，图1示出了本申请实施例所提供的一种供电控制电路的结构示意图之一。如图1所示，本申请实施例提供的能量贮存系统的供电控制电路，应用于能量贮存系统，供电控制电路包括交流供电模块1、直流供电模块2、储能电池3、第一继电器KA1、第二继电器KA2、第一供电开关模块4和第二供电开关模块5。

其中，交流供电模块1的输出端与第一继电器KA1的输入端连接，第一继电器KA1的第一输出端与第一供电开关模块4的输入端连接，直流供电模块2的输出端与第二继电器KA2的输入端连接，第二继电器KA2的第一输出端与第一供电开关模块4的输入端连接。

储能电池3的输出端与第二供电开关模块5的输入端连接，第二供电开关模块5的输出端与第一供电开关模块4的输出端均与能量贮存系统SY连接。

请参阅图2，图2示出了本申请实施例所提供的一种供电控制电路的结构示意图之二。如图2所示，能量贮存系统SY包括第一子系统SY1和第二子系统SY2，其中，第一子系统SY1分别与第一继电器KA1的第一输出端和第一供电开关模块4的输入端连接，第二子系统SY2分别与第二供电开关模块5的输出端、第一供电开关模块4的输出端、第一继电器KA1的第二输出端和第二继电器KA2的第二输出端连接。

请参阅图3，图3示出了本申请实施例所提供的一种供电控制电路的结构示意图之三。如图3所示，第一子系统SY1包括照明系统SY11，环境控制系统SY12，第二子系统包括通信系统SY21、控制系统SY22和储能系统SY23，供电控制电路还包括电流隔离模块DM。

在一优选实施例中，如图3所示，第一继电器KA1的第一输出端分别与照明系统SY11、环境控制系统SY12和电流隔离模块DM的第一输入端连接，第二继电器KA2的第一输出端与电流隔离模块DM的第二输入端连接，电流隔离模块DM的输出端与第一供电开关模块4的输入端连接。

具体的，电流隔离模块DM包括第一二极管D1和第二二极管D2，其中，第一二极管D1的正极与第一继电器KA1的第一输出端连接，第二二极管D2的正极与第二继电器KA2的第一输出端连接，第一二极管D1的负极和第二二极管D2的负极连接并接入第一供电开关模块4的输入端。

优选的，交流供电模块1和直流供电模块2并行连接电流隔离模块DM，可将两路供电合并为一路，且电流隔离模块DM的单向导通特性可以阻止两路供电由于不平衡而引起的逆向电流，防止交流供电模块1和直流供电模块2之间发生干扰。

请参阅图4，图4示出了本申请实施例所提供的一种供电控制电路的结构示意图之四。如图4所示，交流供电模块1包括交流电源10、第一断路器1K和隔离变压器。

在一优选实施例中，交流电源10的输出端与第一断路器1K的一端连接，第一断路器1K的另一端与隔离变压器T的一次侧连接，隔离变压器T的二次侧与第一继电器KA1的输入端连接。

其中，第一断路器1K对交流电源10构成的回路进行过载、短路保护，第一断路器1K连接隔离变压器T，可隔离电网的谐波干扰，以为能量贮存系统提供干净的电源。

第一子系统SY1还包括消防系统SY13，供电控制电路还包括不间断电源UPS和交流电转换模块AC/DC。

不间断电源UPS的输入端与第一继电器KA1的第一输出端连接，不间断电源UPS的输出端分别与消防系统和交流电转换模块AC/DC的输入端连接，交流电转换模块AC/DC的输出端与第一二极管的正极连接。

其中，交流电源110为380/220VAC市电，控制系统SY22可通过第一继电器KA1获取交流电源10是否断电，不间断电源UPS可在交流电源10失电后继续为消防系统SY13、通信系统SY21、控制系统SY22和储能系统SY23提供预设时间的电源，交流电转换模块AC/DC可将380/220V交流电源转换成24V直流电源。

在另一优选实施例中，如图4所示，直流供电模块2包括直流电源20、第二断路器2K和低通滤波器FL，供电控制电路还包括第一直流电转换模块DC/DC1。

优选的，直流电源20的输出端与第二断路器2K的一端连接，第二断路器2K的另一端与低通滤波器FL的一端连接，低通滤波器FL的另一端与第二继电器KA2的输入端连接，第二继电器KA2的第一输出端与第一直流转换模块DC/DC1的输入端连接，第一直流转换模块DC/DC1的输出端与第二二极管的正极连接。

其中，第一直流电转换模块DC/DC1为110/220V DC站电，控制系统SY22可通过第二继电器KA2获取直流电源20是否断电。

直流电源20连接进第二断路器2K，对直流电源20形成的回路进行过载、短路保护，第二断路器2K连接低通滤波器FL，可隔离直流电源20的高频谐波干扰，以为能量贮存系统提供干净的电源。

在一优选实施例中，第一供电开关模块4包括第三继电器KA3和第一接触开关KM1。

其中，第三继电器KA3的输入端与第一二极管D1的负极连接，第三继电器KA3的第一输出端与第一接触开关KM1的第一连接端连接，第一接触开关KM1的第二连接端分别与通信系统SY21、控制系统SY22和储能系统SY23连接。

第二供电开关模块5包括第四继电器KA4和第二接触开关KM2，供电控制电路还包括第三二极管D3。

第四继电器KA4的输入端与储能电池3的输出端连接，第四继电器KA4的第一输出端与第二接触开关KM2的第一连接端连接，第二接触开关KM2的第二连接端与第三二极管D3的正极连接，第三二极管D3的负极分别与通信系统SY21、控制系统SY22和储能系统SY23连接。

在本申请中，第三继电器KA3的第二输出端、第四继电器KA4的第二输出端、第一接触开关KM1的第三连接端和第二接触开关KM2的第三连接端均与控制系统SY23连接。

在一优选实施例中，如图4所示，供电控制电路还包括第二直流转换模块DC/DC2，如图4，第二直流转换模块DC/DC2的输入端与储能电池3的输出端连接，第二直流转换模块DC/DC2的输出端与第四继电器KA4的输入端连接。

在本申请中具体实施例中，储能电池3可通过一熔断器接入第二直流转换模块DC/DC2的输入端以实现本申请的方案。

继电器返回高电平，说明有电流流过继电器，继电器返回低电平，说明没有电流流过继电器。

在本申请中，请参阅图5，图5示出了本申请供电控制电路的工作过程的流程图。在本申请中，默认情况下，第一接触开关处于闭合状态，第二接触开关处于断开状态。

如图5所示，在本申请具体实施例中，可以通过以下方式完成对能量贮存系统5的供电控制：

S100、控制系统检测第一继电器是否返回高电平。

在本申请中，默认情况下，第一接触开关KM1闭合，交流电源10和直流电源20正常供电，第二接触开关KM2断开，储能电池不供电，此时，控制系统SY22先检测第一继电器KA1是否返回高电平。

S101、若控制系统检测到第一继电器返回高电平，则控制系统检测第三继电器是否返回高电平。

若控制系统检测到第一继电器返回高电平，说明交流电源10供电正常，此时，交流电源10向照明系统SY11和环境控制系统SY12正常供电，此时需要检测第三继电器的状态。

S102、若控制系统检测到第三继电器返回低电平，则控制系统控制第一接触开关闭合。

在第三继电器返回高电平，说明交流电源10并未对消防系统SY13、通信系统SY21、控制系统SY22和储能系统SY23进行正常供电正常，此时控制系统SY22需要先控制第一接触开关KM1闭合，第二接触开关KM2断开，以实现交流电源10对消防系统SY13、通信系统SY21、控制系统SY22和储能系统SY23的供电。

S103、控制器控制第二接触开关断开。

若控制系统检测到第三继电器返回高电平，则返回执行步骤S103。

在第三继电器返回高电平的情况下，此时，说明第一接触开关KM1已处于闭合状态，交流电源10对消防系统SY13正常供电，且由交流电源10对通信系统SY21、控制系统SY22和储能系统SY23进行供电，此时仅需要断开第二接触开关，以使储能电池3不工作。

S104、若控制系统检测到第一继电器返回低电平，则控制系统检测第二继电器是否返回高电平。

若第一继电器返回低电平，说明此时交流电源10断电，环境控制系统SY12和照明系统SY11失电失效，此时触发不间断电源UPS给消防系统SY13提供不少于两个小时电源，并通过第二继电器检测直流电源20的供电状态。

若控制系统检测到第二继电器返回高电平，则返回执行步骤S101。

若第二继电器KA2有电流(返回高电平)，则控制系统SY22返回执行步骤S101，在此不做赘述。

S105、若控制系统检测到第二继电器返回低电平，则控制系统检测第四继电器是否返回高电平。

在控制系统检测到第二继电器同样返回低电平的情况下，此时，交流电源10和直流电源20均断电，此时本申请中需要通过第四继电器是获取储能电池3的供电状态。

S106、若控制系统检测到第四继电器返回低电平，则控制器控制第二接触开关闭合。

S107、控制器控制第一接触开关断开。

在第四继电器返回低电平的情况下，说明此时第二接触开关KM2处于断开状态，此时需要控制第二接触开关KM2闭合，以使储能电池3对通信系统SY21、控制系统SY22和储能系统SY23进行供电，同时第二接触开关闭合。

若控制系统检测到第四继电器返回高电平，则控制器执行步骤S107。

在第四继电器返回高电平的情况下，说明第二接触开关KM2已经处于闭合状态，即储能电池3正在向通信系统SY21、控制系统SY22和储能系统SY23进行供电，此时控制第一接触开关断开。

以上仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种能量贮存系统的供电控制电路，应用于能量贮存系统，其特征在于，所述供电控制电路包括交流供电模块、直流供电模块、储能电池、第一继电器、第二继电器、第一供电开关模块和第二供电开关模块，

其中，所述交流供电模块的输出端与所述第一继电器的输入端连接，所述第一继电器的第一输出端与所述第一供电开关模块的输入端连接；

所述直流供电模块的输出端与所述第二继电器的输入端连接，所述第二继电器的第一输出端与所述第一供电开关模块的输入端连接；

所述储能电池的输出端与所述第二供电开关模块的输入端连接，所述第二供电开关模块的输出端与所述第一供电开关模块的输出端均与所述能量贮存系统连接。

2.根据权利要求1所述的能量贮存系统的供电控制电路，其特征在于，所述能量贮存系统包括第一子系统和第二子系统，

所述第一子系统分别与所述第一继电器的第一输出端和所述第一供电开关模块的输入端连接，

所述第二子系统分别与所述第二供电开关模块的输出端、所述第一供电开关模块的输出端、所述第一继电器的第二输出端和所述第二继电器的第二输出端连接。

3.根据权利要求1所述的能量贮存系统的供电控制电路，其特征在于，所述交流供电模块包括交流电源、第一断路器和隔离变压器；

其中，所述交流电源的输出端与所述第一断路器的一端连接，所述第一断路器的另一端与所述隔离变压器的一次侧连接，所述隔离变压器的二次侧与所述第一继电器的输入端连接。

4.根据权利要求2所述的能量贮存系统的供电控制电路，其特征在于，所述第一子系统包括照明系统和环境控制系统，所述供电控制电路还包括电流隔离模块，

其中，所述第一继电器的第一输出端分别与所述照明系统、所述环境控制系统和所述电流隔离模块的第一输入端连接；

所述第二继电器的第一输出端与所述电流隔离模块的第二输入端连接，所述电流隔离模块的输出端与所述第一供电开关模块的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的能量贮存系统的供电控制电路，其特征在于，所述电流隔离模块包括第一二极管和第二二极管，

其中，所述第一二极管的正极与所述第一继电器的第一输出端连接，所述第二二极管的正极与所述第二继电器的第一输出端连接，所述第一二极管的负极和所述第二二极管的负极连接并接入所述第一供电开关模块的输入端。

6.根据权利要求5所述的能量贮存系统的供电控制电路，其特征在于，所述第一子系统还包括消防系统，所述供电控制电路还包括不间断电源和交流电转换模块，

其中，所述不间断电源的输入端与所述第一继电器的第一输出端连接，所述不间断电源的输出端分别与所述消防系统和所述交流电转换模块的输入端连接；

所述交流电转换模块的输出端与所述第一二极管的正极连接。

7.根据权利要求5所述的能量贮存系统的供电控制电路，其特征在于，所述第二子系统包括储能系统、通信系统和控制系统，所述第一供电开关模块包括第三继电器和第一接触开关，所述第二供电开关模块包括第四继电器和第二接触开关，

其中，所述第三继电器的输入端与所述第一二极管的负极连接，所述第三继电器的第一输出端与所述第一接触开关的第一连接端连接；

所述第四继电器的输入端与所述储能电池的输出端连接，所述第四继电器的第一输出端与所述第二接触开关的第一连接端连接，所述第二接触开关的第二连接端和所述第一接触开关的第二连接端分别与所述储能系统、通信系统和控制系统连接；

所述第三继电器的第二输出端、所述第四继电器的第二输出端、所述第一接触开关的第三连接端和所述第二接触开关的第三连接端均与所述控制系统连接。

8.根据权利要求7所述的能量贮存系统的供电控制电路，其特征在于，所述供电控制电路还包括第一直流转换模块和第二直流转换模块，

其中，所述第一直流转换模块的输入端与所述第二继电器的第一输出端连接，所述第一直流转换模块的输出端与所述第二二极管的正极连接；

所述第二直流转换模块的输入端与所述储能电池的输出端连接，所述第二直流转换模块的输出端与所述第四继电器的输入端连接。

9.根据权利要求8所述的能量贮存系统的供电控制电路，其特征在于，所述直流供电模块包括直流电源、第二断路器和低通滤波器；

其中，所述直流电源的输出端与所述第二断路器的一端连接，所述第二断路器的另一端与所述低通滤波器的一端连接，所述低通滤波器的另一端与所述第二继电器的输入端连接。

10.根据权利要求7所述的能量贮存系统的供电控制电路，其特征在于，所述供电控制电路还包括第三二极管，

其中，所述第三二极管的正极与所述第二接触开关的第二连接端连接，所述第三二极管的负极分别与所述储能系统、控制系统和通信系统连接。