CN109450050A - 一种电池储能电路及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电池储能电路及系统，涉及电池技术领域。电池储能电路包括主控模组、多个电池模组，多个电池模组串联后，与一负载或充电机连接，主控模组串联于与负载与多个电池模组之间；主控模组用于检测多个电池模组的状态信息，当状态信息超过预设区间时，断开电池模组与负载或充电机，其中状态信息包括电流值及电压值。在本发明中，主控模组串联于负载与电池模组之间，主控模组用于检测多个电池模组串联后的主路的状态信息，其中状态信息包括电流值及电压值，当状态信息超过预设区间时，控制电池模组与负载或充电机，从而断开电池模组与负载或充电机。能够对电池模组起到保护作用，提高电池模组的使用寿命及放电倍率。

Description

一种电池储能电路及系统

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电池储能电路及系统。

背景技术

近几年，采用锂离子电池的大规模储能系统越来越多，目前现有技术中的储能系统的使用寿命较低，放电倍率较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池储能电路，能够提高使用寿命及放电倍率。

本发明的目的在于提供一种电池储能系统，能够提高使用寿命及放电倍率。

本发明提供一种技术方案：

一种电池储能电路包括主控模组、多个电池模组，多个所述电池模组串联后，与一负载或充电机连接，所述主控模组串联于与所述负载与多个所述电池模组之间；

所述主控模组用于检测多个所述电池模组的状态信息，当所述状态信息超过预设区间时，断开所述电池模组与所述负载或所述充电机，其中所述状态信息包括电流值及电压值。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述主控模组包括控制单元及继电器，所述继电器串联于所述负载与多个所述电池模组之间，所述控制单元与所述继电器电连接；

所述控制单元用于检测多个所述电池模组的所述状态信息，当所述状态信息超过预设区间时，控制所述继电器断开。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述继电器包括充电继电器及放电继电器，所述充电继电器与所述放电继电器并联后与所述电池模组串联，所述充电继电器与所述充电机连接，所述放电继电器与所述负载连接，所述控制单元具有第一控制端及第二控制端，所述第一控制端与所述充电继电器电连接，所述第二控制端与所述放电继电器连接；

所述控制单元用于当所述状态信息高于预设区间时，控制所述充电继电器断开，当所述状态信息低于所述预设区间时，所述控制单元控制所述放电继电器断开。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述控制单元还具有电压端，所述电压端与多个所述电池模组串联，所述电压端用于检测所述电压值，当所述电压值高于电压区间时，控制所述充电继电器断开，当所述电压值低于所述电压区间时，所述控制单元控制所述放电继电器断开。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述主控模块还包括分流器，所述分流器与多个所述电池模组串联，并与所述控制单元的电流端电连接；

所述分流器用于检测多个所述电池模组的所述电流值，并将所述电流值传输给所述控制单元；

所述控制单元用于接收所述电流值，当所述电流值超过电流区间时，控制所述继电器断开。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述电池模组包括从控单元及多个电池组，多个所述电池组串联，所述从控单元与多个所述电池组均电连接，所述从控单元与所述主控模组电连接；

所述从控单元用于检测多个所述电池组的电池信息，并将所述电池信息发送给所述主控模组；

所述主控模组用于接收到所述电池信息后，当所述电池信息超过单体区间时，控制所述电池组与所述负载或所述充电机断开，其中所述电池信息包括单体电压值及温度值。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述从控单元具有发送端及多个单体电压端，多个所述单体电压端与多个所述电池组一一对应地电连接，所述发送端与所述主控模组电连接，所述单体电压端用于检测与之对应地所述电池组的单体电压，所述发送端将所述单体电压发送给所述主控模组。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述从控单元还包括多个温度端，多个所述温度端与多个所述电池组一一对应的连接，用于检测与之对应的所述电池组的温度值。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述电池储能电路还包括熔断器，所述熔断器串联在所述电池模组与所述负载或所述充电机之间。

一种电池储能系统包括电池储能电路，电池储能电路包括主控模组、多个电池模组，多个所述电池模组串联后，与一负载或充电机连接，所述主控模组串联于与所述负载与多个所述电池模组之间；

所述主控模组用于检测多个所述电池模组的状态信息，当所述状态信息超过预设区间时，断开所述电池模组与所述负载或所述充电机，其中所述状态信息包括电流值及电压值。

本发明提供的电池储能电路及系统的有益效果是：电池储能电路包括主控模组、多个电池模组，多个电池模组串联后，与一负载或充电机连接，主控模组串联于与负载与多个电池模组之间；主控模组用于检测多个电池模组的状态信息，当状态信息超过预设区间时，断开电池模组与负载或充电机，其中状态信息包括电流值及电压值。

在本发明中，主控模组串联于负载与电池模组之间，主控模组用于检测多个电池模组串联后的主路的状态信息，其中状态信息包括电流值及电压值，当状态信息超过预设区间时，控制电池模组与负载或充电机，从而断开电池模组与负载或充电机。能够对电池模组起到保护作用，提高电池模组的使用寿命及放电倍率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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为本发明实施例一提供的电池储能电路的电路图。

图2为本发明实施例一提供的电池储能电路的主控模组的电路图。

图3为本发明实施例一提供的电池储能电路的电池模组的电路图。

图4为本发明实施例一提供的电池储能电路的电池模组的从控单元的J5的电路图。

图5为本发明实施例一提供的电池储能电路的电池模组的从控单元的J6的电路图。

图6为本发明实施例一提供的电池储能电路的电池模组的从控单元的J7及J8的电路图。

图标：10-电池储能电路；100-主控模组；110-控制单元；1BAT-电压端；BATS-电流端；CAN1-接收端；120-继电器；K2-充电继电器；K1-放电继电器；130-分流器；200-电池模组；210-从控单元；PDU-CAN1-发送端；BAT-单体电压端；220-电池组；300-熔断器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参阅图1，本实施例提供了一种电池储能电路10，本实施例提供的电池储能电路10能够提高使用寿命及放电倍率。

在本实施例中，电池储能电路10包括主控模组100、多个电池模组200，多个电池模组200串联后，与一负载或充电机连接，主控模组100串联于与负载与多个电池模组200之间；

主控模组100用于检测多个电池模组200的状态信息，当状态信息超过预设区间时，断开电池模组200与负载或充电机，其中状态信息包括电流值及电压值。

在本实施例中，当电池模组200与负载连接时，电池模组200放电，给负载进行充电，当电池模组200与充电机连接时，充电机放电，给电池模组200充电。

在本实施例中，主控模组100串联于负载与电池模组200之间，主控模组100用于检测多个电池模组200串联后的主路的状态信息，其中状态信息包括电流值及电压值，当状态信息超过预设区间时，控制电池模组200与负载或充电机，从而断开电池模组200与负载或充电机。能够对电池模组200起到保护作用，提高电池模组200的使用寿命。

请参阅图2，在本实施例中，主控模组100包括控制单元110及继电器120，继电器120串联于负载与多个电池模组200之间，控制单元110与继电器120电连接；

控制单元110用于检测多个电池模组200的状态信息，当状态信息超过预设区间时，控制继电器120断开。

在本实施例中，继电器120串联在电池模组200与负载或充电机之间，当状态信息超过预设区间时，控制单元110控制继电器120断开，防止电池模组200在给负载充电时出现过载过流现象、与充电机连接时出现过流过载现象。

在本实施例中，继电器120包括充电继电器K2及放电继电器K1，充电继电器K2与放电继电器K1并联后与电池模组200串联，充电继电器K2与充电机连接，放电继电器K1与负载连接，控制单元110具有第一控制端及第二控制端，第一控制端与充电继电器K2电连接，第二控制端与放电继电器K1连接；

控制单元110用于当状态信息高于预设区间时，控制充电继电器K2断开，当状态信息低于预设区间时，控制单元110控制放电继电器K1断开。

在本实施例中，当电池模组200通过充电继电器K2与充电机连接后，充电机对电池模组200进行充电，当控制单元110检测到状态信息高于预设区间时，表示充电机对电池模组200充电达到过饱和状态，控制单元110控制充电继电器K2断开，从而断开充电机与电池模组200，防止充电机对电池模组200充电过量，导致电池模组200损坏。

在本实施例中，当电池模组200与负载连接时，电池模组200作为电源给负载充电，当控制单元110检测到状态信息低于预设区间时，说明电池模组200处于低电能状态，此时控制单元110控制放电继电器K1断开，从而断开电池模组200与负载，使电池模组200停止给负载充电。

在本实施例中，控制单元110还具有电压端1BAT，电压端1BAT与多个电池模组200串联，电压端1BAT用于检测电压值，当电压值高于电压区间时，控制充电继电器K2断开，当电压值低于电压区间时，控制单元110控制放电继电器K1断开。

在本实施例中，电压端1BAT与多个电池模组200串联，用于检测多个电池模组200串联后的电压值，当电压值高于电压区间时，控制充电继电器K2断开，当电压值低于电压区间时，控制放电继电器K1断开。

在本实施例中，电压区间为417V～598V。

在本实施例中，当电池模组200通过充电继电器K2与充电机连接时，电压端1BAT检测到多个电池模组200的电压值后，当电压值高于电压区间时，控制单元110控制充电继电器K2断开，能够防止电池模组200在充电过程中出现过饱和、电压过压对电池模组200造成损害。

在本实施例中，当电压值大于等于594V时，控制单元110可发送请求充电断电信号，以控制充电继电器K2断开。当电压值大于等于598V时控制单元110可直接控制充电继电器K2断开。

当电池模组200通过放电继电器K1与负载连接时，电压端1BAT检测到多个电池模组200的电压值低于电压区间时，说明电池模组200处于欠压状态，此时控制单元110控制放电继电器K1断开，从而断开电池模组200与负载。

在本实施例中，当电压值小于等于421V时，控制单元110可发送请求放电断电信号，以控制放电继电器K1断开。当电压值小于等于417V时，控制单元110直接控制放电继电器K1断开。

在本实施例中，主控模块还包括分流器130，分流器130与多个电池模组200串联，并与控制单元110的电流端BATS电连接；

分流器130用于检测多个电池模组200的电流值，并将电流值传输给控制单元110；

控制单元110用于接收电流值，当电流值超过电流区间时，控制继电器120断开。

在本实施例中，电流区间为-1000A～+1000A。

进一步地，电流区间为75A～850A。

在本实施例中，当电池模组200通过充电继电器K2与充电机连接时，当电流值高于电流区间时，控制单元110控制充电继电器K2断开，从而断开电池模组200与充电机。

在本实施例中，当电流值大于等于75A时，控制单元110发送请求充电断电信号，以控制充电继电器K2断开。当电流值大于等于80A时控制单元110可直接控制充电继电器K2断开。

在本实施例中，当电池模组200通过放电继电器K1与负载连接时，当电流值低于电流区间时，控制单元110控制放电继电器K1断开，从而断开电池模组200与负载。

在本实施例中，当电流值大于等于800A时，控制单元110发送请求放电断电信号，以控制放电继电器K1断开。当电流值大于等于850A时，直接控制放电继电器K1断开。

在本实施例中，控制单元110还具有显示端，显示端与一显示器连接。

在本实施例中，电池模组200包括从控单元210及多个电池组220，多个电池组220串联，从控单元210与多个电池组220均电连接，从控单元210与主控模组100电连接；

从控单元210用于检测多个电池组220的电池信息，并将电池信息发送给主控模组100；

主控模组100用于接收到电池信息后，当电池信息超过单体区间时，控制电池组220与负载或充电机断开，其中电池信息包括单体电压值及单体电池温度。

请参阅图3-图6，在本实施例中，电池模组200包括从控单元210及多个电池组220，从控单元210将检测到的电池信息发送给控制单元110，当电池信息超过单体区间时，控制单元110控制电池组220与负载或充电机断开。

在本实施例中，从控单元210具有发送端PDU-CAN及多个单体电压端BAT，多个单体电压端BAT与多个电池组220一一对应地电连接，发送端PDU-CAN与主控模组100电连接，单体电压端BAT用于检测与之对应地电池组220的单体电压，发送端PDU-CAN将单体电压发送给主控模组100。

在本实施例中，发送端PDU-CAN将单体电压发送给控制单元110的接收端CAN1后，控制单元110接收到单体电压值时，当单体电压值超过了单体电压区间时，控制单元110控制放电继电器K1或充电继电器K2断开。

在本实施例中，单体电压区间为1.93V～2.77V。

在本实施例中，当电池模组200通过充电继电器K2与充电机连接时，多个电池模组200的当单体电压值大于等于2.75V时，控制单元110可发送请求充电断电信号，以控制充电继电器K2断开。当单体电压值大于等于2.77V时控制单元110可直接控制充电继电器K2断开。

在本实施例中，当电池模组200通过放电继电器K1与负载连接时，当多个电池模组200的单体电压值小于等于1.95V时，控制单元110可以发送请求放电断电信号，以控制放电继电器K1断开，当单体电压值小于等于1.93V时，控制单元110直接控制放电继电器K1断开。

在本实施例中，当电池组220之间的单体电压值超过40mV时，控制单元110可以均衡多个电池模组200的单体电压值，使单体的电池信息保持在单体区间内，增加电池组220的使用寿命。

在本实施例中，从控单元210还包括多个温度端，多个温度端与多个电池组220一一对应的连接，用于检测与之对应的电池组220的温度值。

在本实施例中，温度端将检测到的电池组220的温度值发送给控制单元110，当温度值超过50℃时，控制单元110发送请求充电断电信号或者发送请求放电断电信号。当温度值超过55℃时，控制单元110直接控制充电继电器K2或放电继电器K1断电。

在本实施例中，电池储能电路10还包括熔断器300，熔断器300串联在电池模组200与负载或充电机之间。

在本实施例中，对电池储能电路10起到保护作用，防止电流过大损坏电池组220。

在本实施例中，电池组220为钛酸锂电池。

综上所述，本实施例提供的电池储能电路10，在本实施例中，主控模组100串联于负载与电池模组200之间，主控模组100用于检测多个电池模组200串联后的主路的状态信息，其中状态信息包括电流值及电压值，当状态信息超过预设区间时，控制电池模组200与负载或充电机，从而断开电池模组200与负载或充电机。能够对电池模组200起到保护作用，提高电池模组200的使用寿命及放电倍率。

实施例二

本实施例提供了一种电池储能系统，本实施例提供的电池储能系统能够提高使用寿命及放电倍率。

为了简要描述，本实施例未提及之处，可参照实施例一。

在本实施例中，电池储能系统包括本体及电池储能电路10，电池储能电路10安装在本体上。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电池储能电路，其特征在于，包括主控模组、多个电池模组，多个所述电池模组串联后，与一负载或充电机连接，所述主控模组串联于与所述负载与多个所述电池模组之间；

所述主控模组用于检测多个所述电池模组的状态信息，当所述状态信息超过预设区间时，断开所述电池模组与所述负载或所述充电机，其中所述状态信息包括电流值及电压值。

2.根据权利要求1所述的电池储能电路，其特征在于，所述主控模组包括控制单元及继电器，所述继电器串联于所述负载与多个所述电池模组之间，所述控制单元与所述继电器电连接；

所述控制单元用于检测多个所述电池模组的所述状态信息，当所述状态信息超过预设区间时，控制所述继电器断开。

3.根据权利要求2所述的电池储能电路，其特征在于，所述继电器包括充电继电器及放电继电器，所述充电继电器与所述放电继电器并联后与所述电池模组串联，所述充电继电器与所述充电机连接，所述放电继电器与所述负载连接，所述控制单元具有第一控制端及第二控制端，所述第一控制端与所述充电继电器电连接，所述第二控制端与所述放电继电器连接；

所述控制单元用于当所述状态信息高于预设区间时，控制所述充电继电器断开，当所述状态信息低于所述预设区间时，所述控制单元控制所述放电继电器断开。

4.根据权利要求3所述的电池储能电路，其特征在于，所述控制单元还具有电压端，所述电压端与多个所述电池模组串联，所述电压端用于检测所述电压值，当所述电压值高于电压区间时，控制所述充电继电器断开，当所述电压值低于所述电压区间时，所述控制单元控制所述放电继电器断开。

5.根据权利要求3所述的电池储能电路，其特征在于，所述主控模块还包括分流器，所述分流器与多个所述电池模组串联，并与所述控制单元的电流端电连接；

所述分流器用于检测多个所述电池模组的所述电流值，并将所述电流值传输给所述控制单元；

所述控制单元用于接收所述电流值，当所述电流值超过电流区间时，控制所述继电器断开。

6.根据权利要求1所述的电池储能电路，其特征在于，所述电池模组包括从控单元及多个电池组，多个所述电池组串联，所述从控单元与多个所述电池组均电连接，所述从控单元与所述主控模组电连接；

所述从控单元用于检测多个所述电池组的电池信息，并将所述电池信息发送给所述主控模组；

所述主控模组用于接收到所述电池信息后，当所述电池信息超过单体区间时，控制所述电池组与所述负载或所述充电机断开，其中所述电池信息包括单体电压值及温度值。

7.根据权利要求6所述的电池储能电路，其特征在于，所述从控单元具有发送端及多个单体电压端，多个所述单体电压端与多个所述电池组一一对应地电连接，所述发送端与所述主控模组电连接，所述单体电压端用于检测与之对应地所述电池组的单体电压，所述发送端将所述单体电压发送给所述主控模组。

8.根据权利要求6所述的电池储能电路，其特征在于，所述从控单元还包括多个温度端，多个所述温度端与多个所述电池组一一对应的连接，用于检测与之对应的所述电池组的温度值。

9.根据权利要求1所述的电池储能电路，其特征在于，所述电池储能电路还包括熔断器，所述熔断器串联在所述电池模组与所述负载或所述充电机之间。

10.一种电池储能系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电池储能电路。