CN220457158U - 移动储能设备的控制电路以及移动储能设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种移动储能设备的控制电路以及移动储能设备，移动储能设备的控制电路包括逆变器、供电接口以及短接电路，逆变器具有火线连接端以及零线连接端；供电接口具有火线输出端子、零线输出端子以及地线输出端子，火线连接端与火线输出端子之间连接有火线，零线连接端与零线输出端子之间连接有零线；短接电路连接于零线与地线输出端子之间，利用短接电路连接零线与地线输出端子，使得需要接地检测的用电设备可以通过接地检测，进而移动储能设备还可以为需要接地检测的用电设备供电。

Description

移动储能设备的控制电路以及移动储能设备

技术领域

本申请涉及储能装置的技术领域，具体而言，涉及一种移动储能设备的控制电路以及移动储能设备。

背景技术

在相关的技术领域中，一些储能装置能够预先通过市电充电以将电能储存于内置电池中，在没有市电时，可以对内置电池中的电能进行取用。然而一些储能装置的输出端只有火线和零线，导致一些需要接地检测通过的用电设备，无法使用储能装置的内置电池对用电设备供电，给用户造成使用不便。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种移动储能设备的控制电路以及移动储能设备，旨在利用短接电路连接零线与地线输出端子，从而使得需要接地检测的用电设备可以通过接地检测，以使得移动储能设备还可以为需要接地检测通过的用电设备供电。

本申请实施例提供了一种移动储能设备的控制电路，包括逆变器、供电接口以及短接电路，逆变器具有火线连接端以及零线连接端；供电接口具有火线输出端子、零线输出端子以及地线输出端子，火线连接端与火线输出端子之间连接有火线，零线连接端与零线输出端子之间连接有零线；短接电路连接于零线与地线输出端子之间，用于将零线与地线输出端子短接以支持接地检测。

基于上述实施例，利用短接电路连接零线与地线输出端子，以使得火线输出端子与地线输出端子之间可以存在电压值，从而使得具有上述控制电路的移动储能设备支持接地检测，进而使需要接地检测的用电设备与供电接口连接后，需要接地检测的用电设备可以与控制电路通信交互以通过接地检测，使得移动储能设备可以为需要接地检测通过的用电设备供电。可以理解的是，由于地线输出端子与零线连接，可以使得地线输出端子上具有与零线上相同频率的脉冲信号，在需要接地检测的用电设备与供电接口连接后，需要接地检测的用电设备也可以在地线输出端子检测到脉冲信号，从而也可以使得需要接地检测的用电设备通过接地检测，以使得移动储能设备可以为需要接地检测通过的用电设备供电。

本申请实施例还提供了一种移动储能设备，包括壳体、电池以及控制电路，电池设置于壳体内，控制电路设置于壳体内，且与电池连接，供电接口设置壳体表面。

基于上述实施例，利用短接电路连接零线与地线输出端子，以使得火线输出端子与地线输出端子之间可以存在电压值，从而使得需要接地检测的用电设备与供电接口连接后，可以通过接地检测，以使得移动储能设备可以通过电池经由逆变器逆变后为需要接地检测通过的用电设备供电。供电接口可以设置于移动储能设备外表面，以便于需要接地检测的用电设备与移动储能设备连接。

基于本申请的一种移动储能设备的控制电路及采用其的移动储能设备，利用短接电路连接零线与地线输出端子，以使得需要接地检测的用电设备与供电接口连接后，需要接地检测的用电设备可以通过接地检测，以使得移动储能设备还可以为需要接地检测通过的用电设备供电，进而可以为用户出行提供便利的充电方式。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请一种实施例中移动储能设备的结构示意图；

图2为本申请一种实施例中控制电路的框架示意图；

图3为本申请一种实施例中控制电路的电路示意图；

图4为本申请又一种实施例中控制电路的电路示意图；

图5为本申请另一种实施例中控制电路的电路示意图；

图6为本申请再一种实施例中控制电路的电路示意图。

附图标记说明：1、移动储能设备；11、壳体；12、电池；13、控制电路；131、逆变器；L1、火线连接端；N1、零线连接端；132、供电接口；L2、火线输出端子；N2、零线输出端子；PE、地线输出端子；133、短接电路；134、市电接口；135、控制器；135A、第一控制端；135B、第二控制端；L、火线；N、零线；D1、导线；R1、电阻；C1、电容；Q1、短接开关元件；Q2、火线开关元件；Q3、零线开关元件；Q4、市电开关元件。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参照图1，本申请实施例提供了一种移动储能设备1，移动储能设备1包括壳体11、电池12以及控制电路13。电池12用于储存电能，电池12设置于壳体11内，控制电路13也设置于壳体11内，且与电池12连接，用于控制市电经由整流器向电池12充电，或用于控制电池12向用电设备供电。示例性的，壳体11可以为塑料材质，以减轻壳体11的重量，从而使得移动储能设备1整体的质量较轻，进而便于移动移动储能设备1。

请参照图1和图2，在一种具体的实施例中，移动储能设备1的控制电路13包括逆变器131、供电接口132以及短接电路133。

逆变器131分别与电池12以及供电接口132连接，逆变器131可以用于在市电接入时，根据用电设备的需求输出预设功率，通过供电接口132为用电设备供电；或在没有市电接入时，逆变器131可以将电池12输出的直流电逆变为交流电，并通过供电接口132为用电设备供电。

供电接口132用于连接用电设备，为了便于用电设备与移动储能设备1连接，供电接口132可以设置于移动储能设备1外表面。逆变器131具有火线连接端L1以及零线连接端N1，供电接口132具有火线输出端子L2、零线输出端子N2以及地线输出端子PE，火线连接端L1与火线输出端子L2之间连接有火线L，零线连接端N1与零线输出端子N2之间连接有零线N。示例性的，供电接口132可以为三孔插座或五孔插座。

短接电路133连接于零线N与地线输出端子PE之间，用于将零线N与地线输出端子PE短接，从而使得需要接地检测的用电设备可以在火线输出端子L2与地线输出端子PE之间检测到电压值，以使得需要接地检测的用电设备可以通过接地检测，进而使得移动储能设备1不仅可以给不需要接地检测的普通用电设备供电，还可以为需要接地检测的用电设备供电，扩展了移动储能设备1的供电功能和应用范围。

在本申请实施例中，利用短接电路133连接零线N与地线输出端子PE，以使得火线输出端子L2与地线输出端子PE之间可以存在电压值，从而使得需要接地检测的用电设备与供电接口132连接后，需要接地检测的用电设备可以根据从控制电路13传输过来的火线输出端子L2与零线输出端子N2之间的第一电压值，与火线输出端子L2与地线输出端子PE之间的第二电压值进行比较，从而使得需要接地检测的用电设备进而能够通过接地检测，以使得移动储能设备1可以为需要接地检测的用电设备供电。

可以理解的是，由于地线输出端子PE与零线N连接，可以使得地线输出端子PE上具有与零线N上相同频率的脉冲信号，在需要接地检测的用电设备与供电接口132连接后，需要接地检测的用电设备也可以在地线输出端子PE上检测到脉冲信号，从而使得需要接地检测的用电设备能够通过接地检测，以使得移动储能设备1可以为需要接地检测的用电设备供电。

具体的，需要接地检测的用电设备可以为大型用电设备，例如新能源电动汽车，在新能源电动汽车的充电枪与供电接口132连接时，充电枪可以在火线输出端子L2与地线输出端子PE之间检测到电压值，或充电枪可以在地线输出端子PE检测到脉冲信号，以使得充电枪通过接地检测，从而使得移动储能设备1可以为新能源电动汽车的电池12充电，进而可以增加新能源电动汽车的续航里程，为用户出行提供便利的充电方式。

可以理解的是，供电接口132可以为大型用电设备专用供电接口132，移动储能设备1还具有能够为小型用电设备供电的供电接口132，小型用电设备可以为手机、平板电脑等小型电子设备，且两个供电接口132间隔设置，此时专用供电接口132的零线N与地线输出端子PE之间可以保持短接状态。当然，供电接口132可以为通用供电接口132，供电接口132根据需要可设置为既可以为大型用电设备供电，也可以为小型用电设备供电。示例性的，在供电接口132为新能源电动汽车供电时，零线N与地线输出端子PE短接，以使得新能源电动汽车可以通过接地检测，以使得移动储能设备1可以为新能源电动汽车供电；在供电接口132为小型用电设备供电时，零线N与地线输出端子PE之间关断，以防止零线N漏电时，用户误触地线输出端子PE而造成损伤，从而可以为用户提供安全保障。

请参照图1和图3，在一种具体的实施例中，短接电路133包括导线D1，导线D1连接于零线N与地线输出端子PE之间，从而在大型用电设备与供电接口132连接时，可以使得大型用电设备通过接地检测，从而可以利用移动储能设备1仅为需要接地检测的大型用电设备供电。

请参照图1和图4，在一种具体的实施例中，短接电路133包括电阻R1，电阻R1串接于零线N与地线输出端子PE之间，同样可以使得大型用电设备通过接地检测，以使得移动储能设备1为大型用电设备充电。并且可以利用串联电阻R1分压和限流特性，以在零线N漏电时，降低电阻R1漏电电流对大型用电设备的损伤。示例性的，电阻R1的阻值可以大于0且小于或等于100KΩ。示例性的，电阻R1的阻值可以为10KΩ、20KΩ或30KΩ。

请参照图1和图5，在一种具体的实施例中，短接电路133包括电容C1，电容C1串接于零线N与地线输出端子PE之间，可以稳定地线输出端子PE上的电压值，以便于大型用电设备检测火线输出端子L2与地线输出端子PE之间的电压值，或者可以稳定地线输出端子PE上的脉冲信号，以便于大型用电设备检测地线输出端子PE上的脉冲信号，确保大型用电设备可以通过接地检测，以使得移动储能设备1可以为大型用电设备供电。示例性的，电容C1的容值大于或等于1nF且小于或等于10uF，以使得电容C1可以具有较好的稳压和滤波性能，从而可以提高大型用电设备通过接地检测的概率。示例性的，电容C1的容值可以为10nF、20nF或30nF。

可以理解的是，在其他实施例中，短接电路133包括电阻R1以及电容C1，电阻R1与电容C1串联接入零线N与地线输出端子PE之间，或电阻R1与电容C1并联于零线N与地线输出端子PE之间，均可以使得零线N与地线输出端子PE之间连接，并可以使得大型用电设备通过接地检测，从而可以利用移动储能设备1为大型用电设备供电。

请参照图1和图6，在一种具体的实施例中，短接电路133包括短接开关元件Q1，短接开关元件Q1连接于零线N与地线输出端子PE之间，用于控制零线N与地线输出端子PE之间的通断。在短接开关元件Q1关断时，零线N与地线输出端子PE之间关断，以使得供电接口132可以为仅需使用火线输出端子L2以及零线输出端子N2的小型用电设备供电，从而可以增加供电接口132可以适配的用电设备种类。在短接开关元件Q1导通时，以将零线N与地线输出端子PE短接，从而使得大型用电设备与供电接口132连接时，大型用电设备可以通过接地检测，以使得移动储能设备1可以为大型用电设备供电。示例性的，短接开关元件Q1可以但不限于为三极管(bipolar junction transistor，BJT)、场效应管(Metal OxideSemiconductor，MOS)、电磁继电器以及绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)中的至少一种。在本申请实施例中，对短接开关元件Q1的具体形式不做限制。

请参照图1和图6，在又一种具体的实施例中，短接电路133可以包括电阻R1与短接开关元件Q1，短接开关元件Q1与电阻R1串接于零线N与地线输出端子PE之间。在短接开关元件Q1导通时，以将零线N与地线输出端子PE短接，从而使得大型用电设备与供电接口132连接时，大型用电设备可以通过接地检测，以使得移动储能设备1可以为大型用电设备供电。

可以理解的是，在另一种具体的实施例中，短接电路133可以包括电容C1与短接开关元件Q1，短接开关元件Q1与电容C1串接于零线N与地线输出端子PE之间。在短接开关元件Q1导通时，以将零线N与地线输出端子PE短接，从而可以使得大型用电设备通过接地检测，以使得移动储能设备1可以为大型用电设备供电。

可以理解的是，在其他实施例中，短接电路133包括短接开关元件Q1、电阻R1以及电容C1，短接开关元件Q1、电阻R1与电容C1串联接入零线N与地线输出端子PE之间，也可以使得零线N与地线输出端子PE之间连接，并可以使得大型用电设备通过接地检测，从而可以利用移动储能设备1为大型用电设备供电。

请参照图1和图6，在一种具体的实施例中，移动储能设备1的控制电路13还包括火线开关元件Q2、零线开关元件Q3、市电接口134以及控制器135，火线开关元件Q2设置于火线L上，用于控制火线L的通断；零线开关元件Q3设置于零线N上，用于控制零线N的通断；市电接口134与逆变器131连接，用于接入市电；控制器135具有第一控制端135A以及第二控制端135B，第一控制端135A与火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3连接，以控制火线开关元件Q2的通断以及零线开关元件Q3的通断，第二控制端135B与短接开关元件Q1连接，以控制短接开关元件Q1的通断，且控制器135还与市电接口134连接。示例性的，火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3可以但不限于为三极管、场效应管、电磁继电器以及绝缘栅双极型晶体管中的至少一种。在本申请实施例中，对火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3的具体形式不做限制。

示例性的，市电接口134还可以为不间断电源(Uninterruptible Power Supply，UPS)模式输入接口，也即在控制器135检测到市电接口134有市电输入时，市电可以经由整流器整流后为电池12充电，且整流器整流后经由逆变器131输出至供电接口132，从而可以通过供电接口132为用电设备供电；在控制器135检测到市电接口134没有市电输入时，电池12储存的电能可以经由逆变器131输出至供电接口132，从而也可以通过供电接口132为用电设备供电。

在控制器135检测到市电接口134接入市电时，控制器135通过第一控制端135A控制火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3关断，控制器135通过第二控制端135B控制短接开关元件Q1关断，以在市电接入时，防止通过电池12经由逆变器131对大型用电设备供电，或者市电经由逆变器131对大型用电设备供电，从而防止移动储能设备1过热损坏，以延长移动储能设备1的使用寿命。控制器135检测到市电接口134未接入市电时，控制器135可以通过第一控制端135A控制控制火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3导通，控制器135可以通过第二控制端135B控制短接开关元件Q1导通，以使得移动储能设备1可以为大型用电设备供电。

可以理解的是，在又一种具体的实施例中，在控制器135检测到市电接口134接入市电时，可以控制火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3导通，以使得移动储能设备1可以为小型用电设备供电。

可以理解的是，在一种具体的实施例中，控制器135可以具有三个控制端，三个控制端分别与短接开关元件Q1、火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3，以分别控制短接开关元件Q1、火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3的通断。

可以理解的是，在又一种具体的实施例中，可以通过第一控制器与火线开关元件Q2连接，以控制火线开关元件Q2的通断；可以通过第二控制器与零线开关元件Q3连接，以控制零线开关元件Q3的通断；可以通过第三控制器与短接开关元件Q1连接，以控制短接开关元件Q1的通断，且第一控制器、第二控制器以及第三控制器互相通过总线连接，以便于第一控制器、第二控制器以及第三控制器之间进行数据交互。当然第一控制器、第二控制器以及第三控制器也可以均与总控制器通过总线连接，以便于根据总控制器的控制信号分别控制火线开关元件Q2的通断、控制零线开关元件Q3的通断以及控制短接开关元件Q1的通断。

可以理解的是，在另一种具体的实施例中，可以通过第一控制器与火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3连接，以控制火线开关元件Q2的通断以及控制零线开关元件Q3的通断；可以通过第二控制器与短接开关元件Q1连接，以控制短接开关元件Q1的通断。

请参照图1和图6，在一种具体的实施例中，短接开关元件Q1、火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3中任意两个之间的电气距离大于或等于3mm，以使得短接开关元件Q1、火线开关元件Q2以及零线开关元件Q3的设置符合安规要求，以确保移动储能设备1具有较高的安全性能。

请参照图1和图6，在一种具体的实施例中，移动储能设备1的控制电路13还包括市电开关元件Q4，市电开关元件Q4串接于逆变器131与市电接口134之间，市电开关元件Q4还与控制器135连接，在控制器135检测到市电接口134接入市电时，控制器135控制市电开关元件Q4导通，使得逆变器131与市电接口134导通，以便于利用市电为电池12充电，或者利用市电经由逆变器131为用电设备供电。在控制器135检测市电接口134未接入市电时，控制器135控制市电开关元件Q4关断，使得逆变器131与市电接口134关断，从而在电池12通过逆变器131经由供电接口132向用电设备供电时，防止由于市电开关元件Q4导通，导致市电接口134带电，从而降低市电接口134带电导致用户触电的风险，以提高移动储能设备1的安全性能。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动储能设备的控制电路，其特征在于，包括：

逆变器，具有火线连接端以及零线连接端；

供电接口，具有火线输出端子、零线输出端子以及地线输出端子，所述火线连接端与所述火线输出端子之间连接有火线，所述零线连接端与所述零线输出端子之间连接有零线；

短接电路，连接于所述零线与所述地线输出端子之间，用于将所述零线与所述地线输出端子短接以支持接地检测。

2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，在需要接地检测的用电设备与所述供电接口连接时，所述控制电路将所述火线输出端子与所述零线输出端子之间的第一电压值，以及所述火线输出端子与所述地线输出端子之间的第二电压值传输给所述用电设备，以使所述用电设备根据所述第一电压值和所述第二电压值进行比较并通过接地检测后，所述供电接口为所述用电设备供电。

3.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述短接电路包括：

导线，连接于所述零线与所述地线输出端子之间；和/或，

电阻，所述电阻串接于所述零线与所述地线输出端子之间；和/或，

电容，所述电容串接于所述零线与所述地线输出端子之间。

4.如权利要求3所述的控制电路，其特征在于，

所述短接电路包括所述电阻，所述电阻的阻值大于0且小于或等于100KΩ；和/或，

所述短接电路包括所述电容，所述电容的容值大于或等于1nF且小于或等于10uF。

5.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述短接电路包括：

短接开关元件，连接于所述零线与所述地线输出端子之间，用于控制所述零线与所述地线输出端子之间的通断。

6.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述短接电路还包括：

电阻，所述短接开关元件与所述电阻串接于所述零线与所述地线输出端子之间；或，

电容，所述短接开关元件与所述电容串接于所述零线与所述地线输出端子之间。

7.如权利要求5所述的控制电路，其特征在于，还包括：

火线开关元件，设置于所述火线上，用于控制所述火线的通断；

零线开关元件，设置于所述零线上，用于控制所述零线的通断；

市电接口，与所述逆变器连接，用于在所述逆变器上接入市电；

控制器，具有第一控制端以及第二控制端，所述第一控制端与所述火线开关元件以及所述零线开关元件连接，以控制所述火线开关元件的通断以及所述零线开关元件的通断，所述第二控制端与所述短接开关元件连接，以控制所述短接开关元件的通断，且所述控制器还与所述市电接口连接；

其中，所述控制器检测到所述市电接口接入市电时，控制所述火线开关元件、所述零线开关元件以及所述短接开关元件关断；所述控制器检测到所述市电接口未接入市电时，控制所述火线开关元件、所述零线开关元件以及所述短接开关元件导通。

8.如权利要求7所述的控制电路，其特征在于，

所述短接开关元件、所述火线开关元件以及所述零线开关元件中任意两个之间的电气距离大于或等于3mm。

9.如权利要求7所述的控制电路，其特征在于，所述短接开关元件、所述火线开关元件以及所述零线开关元件均至少包括三极管、场效应管、绝缘栅双极型晶体管以及电磁继电器中的一种。

10.一种移动储能设备，其特征在于，包括：

壳体；

电池，设置于所述壳体内；

如权利要求1-9任一项所述的控制电路，设置于所述壳体内，且与所述电池连接，所述供电接口设置所述壳体外表面。