CN116683573A - 储能装置及储能装置断路控制方法 - Google Patents
储能装置及储能装置断路控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116683573A CN116683573A CN202310642697.1A CN202310642697A CN116683573A CN 116683573 A CN116683573 A CN 116683573A CN 202310642697 A CN202310642697 A CN 202310642697A CN 116683573 A CN116683573 A CN 116683573A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- energy storage
- storage device
- module
- circuit
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 139
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 79
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/06—Arrangements for supplying operative power
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00304—Overcurrent protection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种储能装置及储能装置断路控制方法,储能装置包括由多个电池模块依次串联形成的主回路,储能装置能够与外部设备连接形成回路,每个电池模块分别包括电池单元、控制单元和开关组,储能装置还设置有检测模块、与储能装置主回路串联的断路保护模块和断路检测模块;检测模块被配置用于对储能装置工作状态进行检测,并当检测到储能装置失效时导通断路保护模块;断路保护模块被配置为导通后输出断路驱动电源,通过断路驱动电源驱动断开储能装置主回路中的断路器,将储能装置与外部设备的连接回路断开;断路检测模块被配置为定时对断路保护模块进行采样电流检测,并在采样电流不满足预设条件时,输出分励失效信号。
Description
技术领域
本发明涉及储能装置领域,具体地涉及一种储能装置及储能装置断路控制方法。
背景技术
随着新能源汽车的普及,以及“碳达峰”,“碳中和”等目标的提出,整个社会的能源结构在向电能转变,其中,新能源汽车中需要设置有储能系统,在光伏发电、风力发电中,也会需要设置有储能系统。当储能系统采用多个相互串联的电池模块组成时,现有技术中,为了提高储能系统的稳定性,采用了每个电池分别控制的方案,每个电池都可以单独接入或切出主回路,而不影响其他电池。
但是针对采用此技术方案的产品,现有技术中,在储能装置的主电源失效的情况下,用户依然可能进行误操作将储能装置回路进行人为闭合,在闭合后储能装置没有有效的断开措施,主电源已经失效的情况下,再对电池进行充电,会造成电池过充,具有较大的安全风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种储能装置及储能装置断路控制方法,以解决上述问题。
本发明提供一种储能装置,其包括由多个电池模块依次串联形成的主回路,所述储能装置能够与外部设备连接形成回路,每个所述电池模块分别包括电池单元、控制单元和开关组,所述控制单元被配置为控制开关组将单个电池模块串联进或旁路出所述储能装置主回路,并且当一所述电池模块被旁路时,在该所述电池模块内构成连接前后所述电池模块的通路,所述储能装置还设置有检测模块、与所述储能装置主回路串联的断路保护模块和断路检测模块;
所述检测模块被配置用于对所述储能装置工作状态进行检测,并当检测到所述储能装置失效时导通断路保护模块;
所述断路保护模块被配置为导通后输出断路驱动电源,通过断路驱动电源驱动断开所述储能装置主回路中的断路器,将所述储能装置与外部设备的连接回路断开;
所述断路检测模块被配置为定时对所述断路保护模块进行采样电流检测,并在采样电流不满足预设条件时,输出分励失效信号。
作为本发明的进一步改进,所述检测模块包括与断路保护模块串联的常闭开关模块,所述常闭开关模块包括常闭开关以及与所述常闭开关相连的常闭开关控制电路,所述常闭开关模块被配置为失去控制单元信号或接收到对应控制单元信号后,判断所述储能装置失效,导通常闭开关。
作为本发明的进一步改进,所述断路保护模块还包括电源模块和分励脱扣器,所述电源模块输入端与所述储能电路主回路相连,所述电源模块输出端与所述分励脱扣器相连,所述电源模块输入端与所述储能电路主回路负极之间连接有所述常闭开关模块。
作为本发明的进一步改进,所述断路保护模块包括电源输出开关模块,所述电源输出开关模块包括电源输出开关以及与所述电源输出开关相连的电源输出开关控制电路,所述电源输出开关模块被配置为在电源模块输出断路驱动电源时,闭合所述电源输出开关,使断路驱动电源到达所述分励脱扣器,驱动所述分励脱扣器使所述断路器断开。
作为本发明的进一步改进,所述断路保护模块还包括与所述电源输出开关控制电路串联的定时电路,所述定时电路被配置为在经由所述断路驱动电源供电后定时输出闭合信号,所述电源输出开关模块被配置为在接受所述闭合信号后驱动所述电源输出开关闭合。
作为本发明的进一步改进,所述断路检测模块包括分励驱动电源、与所述分励脱扣器串联的分励采样电阻、设置于所述分励采样电阻侧的比较器、以及分励检测控制单元,所述比较器和分励检测控制单元被配置为检测到所述分励采样电阻侧电压超过预设电压时向所述分励检测控制单元输出分励失效信号。
作为本发明的进一步改进,在每个所述电池模块中还包括电流检测模块,所述电流检测模块与所述电池以及开关组串联,所述电流检测模块被配置为在检测到电池模块处于过流状态时,控制所述开关组将所述电池模块旁路出所述储能装置主回路。
作为本发明的进一步改进,所述电流检测模块包括与所述电池以及开关组串联的分流电阻,以及位于分流电阻侧的电流检测放大器和高速比较器,所述控制单元被配置为在检测到所述分流电阻两端电压超过预设阈值时,驱动所述开关组将所述电池模块旁路出所述储能装置主回路。
本发明还提供一种储能装置断路控制方法,其包括步骤:
定时对断路保护模块进行采样电流检测,当采样电流不满足预设条件时,输出断路保护模块失效信号;当采样电流满足预设条件时,对储能装置主电源进行检测;
当检测储能装置主电源失效时,导通电源模块,输出断路驱动电源;
断路驱动电源向分励脱扣器供电,分励脱扣器工作,断开储能装置主回路中的断路器。
作为本发明的进一步改进,所述当检测储能装置主电源失效时,导通电源模块,输出断路驱动电源,具体包括:
当断路器闭合,且检测到储能装置主电源电压不符合预设范围时,导通常闭开关,通过电源模块输出断路驱动电源。
作为本发明的进一步改进,所述当检测储能装置主电源失效时,导通电源模块,输出断路驱动电源,具体包括:
当需要执行断路器断开的指令,且断路器断开失败时,导通常闭开关,通过电源模块输出断路驱动电源。
作为本发明的进一步改进,所述当检测储能装置主电源失效时,导通电源模块,输出断路驱动电源,具体包括:
当控制单元复位,输入/输出口无信号时,导通常闭开关,通过电源模块输出断路驱动电源。
作为本发明的进一步改进,所述当采样电流不满足预设条件时,输出断路保护模块失效信号,具体包括:
当第一次检测到采样电流不满足预设条件时,间隔预设的复查时间后,再次对采样电流进行检测,在重复检测预设次数后,采样电流依然不满足所述预设条件时,输出断路保护模块失效信号。
作为本发明的进一步改进,在所述输出断路保护模块失效信号之后,还包括:
控制单元上传失效信息,停止对电池进行充放电。
本发明的有益效果是:本发明所提供的储能装置通过设置断路保护模块和检测模块,能及时在储能装置主电源失效的情况下,将储能装置和外部设备之间的连接回路断开。
并且,检测装置通过采用常闭开关配合断路保护模块中的电源模块,能够在储能装置主电源失效后依然稳定高效地执行断路操作。
进一步的,储能装置还设置有断路检测模块,可以定期对断路保护模块进行检测,防止其失效。
另外,通过在每个电池模块中分别设置电流检测模块,配合断路保护模块能层多维度实现储能装置安全性的提升。
附图说明
图1是本发明一实施方式中的储能装置线路框图。
图2是本发明一实施方式中的检测模块和断路保护模块线路框图。
图3是本发明一实施方式中的断路检测模块线路框图。
图4是本发明一实施方式中的电流检测模块线路框图。
图5是本发明一实施方式中的储能装置断路控制方法步骤示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施方式及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,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方式,都属于本发明保护的范围。
下面详细描述本发明的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,本实施方式提供一种储能装置,其包括由多个电池模块1依次串联形成的主回路2,储能装置能够与外部设备连接形成回路,每个电池模块1分别包括电池单元11、控制单元12和开关组13,控制单元12被配置为控制开关组13将单个电池模块1串联进或旁路出储能装置主回路2,并且当一电池模块1被旁路时,在其内构成连接前后电池模块1的通路。
在每个电池模块1中,电池单元11可以为单电池,或是可包含多个串联和/或并联的单电池,连接形成一个电池组后组成一个基本电池模块1中的电池单元11,电池单元11形成正电极和负电极。
在每个电池模块1中均分别设置有一个控制单元12,即每个电池模块1都可以对其中的电池单元11进行独立的控制,该储能装置可以看作是一个分布式的控制系统,当某个电池模块1出现问题时,只需要将该电池模块1进行旁路出理,储能装置主回路2依然为通路,能够正常的工作。
在本实施方式中,电池模块1的分布式结构安排,使得每个电池模块1中的控制单元12都可以作为主控制单元12向其他控制单元12发送信号进行通信控制。在本发明的其他实施方式中,也可在储能模块主回路2中单独设置一主控制单元来对其他电池模块1中的控制单元12进行控制。
开关组13可以为两个开关或单刀双掷开关等,在本实施方式中,开关组13包括第一开关13a和第二开关13b,电池单元11与第一开关13a之间串联,电池单元11和第一开关13a串联后与第二开关13b并联。控制单元12根据电池单元11的情况判断将该电池单元11接入或切出储能装置主回路2,当电池单元11需要串联接入时,闭合第一开关13a,断开第二开关13b,当电池单元11需要被旁路时,断开第一开关13a,闭合第二开关13b。控制单元12可以根据电池单元11的电压和/或荷电状态来对电池单元11的状态进行判断,具体的控制策略可以根据应用场景进行设置。
进一步的,储能装置还设置有检测模块3、与储能装置主回路2串联的断路保护模块4和断路检测模块6。
检测模块3被配置用于对储能装置工作状态进行检测,并当检测到储能装置失效时导通断路保护模块4。断路保护模块4被配置为导通后输出断路驱动电源,通过断路驱动电源驱动断开储能装置主回路2中的断路器7,将储能装置与外部设备的连接回路断开。检测模块3和断路保护模块4配合使用,用于在储能装置主电源事实失效或判断失效时,将储能装置与外界设备的连接回路断开,从而避免主电源失效而断路器7被强行关闭的情况,保护电池不被过充。
断路检测模块6被配置为定时对断路保护模块4进行采样电流检测,并在采样电流不满足预设条件时,输出分励失效信号。通过对断路保护模块4额外在设置一个检测模块,可以确保断路保护模块4不会在储能装置使用过程中失效,进一步提升了储能装置的安全性。
在本实施方式中,断路器7为空气开关,在本发明的其他实施方式中,断路器7也可以为真空断路器或气体断路器等。
如图2所示,在本实施方式中,检测模块3包括与断路保护模块4串联的常闭开关模块3a,常闭开关模块3a包括常闭开关31以及与常闭开关31相连的常闭开关控制电路32。常闭开关31断开状态的触点是常开触点、闭合状态的触点是常闭触点。常闭开关控制电路32对常闭开关31进行控制,常闭开关模块3a被配置为失去控制单元12信号或接收到对应控制单元12信号后,判断储能装置失效,导通常闭开关31。
具体的,在本实施方式中,储能装置主电源失效主要包括如下三种情况:
1.当储能装置主回路2中的断路器7处于闭合状态,且检测到储能装置主电源电压不符合预设范围时,此时储能装置的控制单元12无法运行。
2.当需要执行断路器7断开的指令,且断路器7断开失败时,此时判断储能装置主电源断路器7驱动电压失效,需要将控制单元12的控制信号置低。
3.在单板运行过程中,当控制单元12复位,输入/输出口无信号。
当出现上述三种情况之一时,即在储能装置回路中控制单元12无信号或控制单元12控制信号置低时,采用常闭开关31设置的检测模块3会被导通,从而导通断路保护模块4启用断路驱动电源来对断路器7进行控制,从而避免因控制单元12失效而无法开启断路器7。在本发明的其他实施方式中,当出现其他控制单元12无信号的情况时,也可以判断为需要启动断路保护模块4。通过采用常闭开关31来构成检测模块3,而对断路保护模块4进行控制,可以在储能装置控制单元12失效后,依然能够稳定有效地将断路器7断开,从而对储能装置进行保护。
进一步的,断路保护模块4包括电源模块41和分励脱扣器42,电源模块41输入端与储能电路主回路2相连,电源模块41输出端与分励脱扣器42相连,电源模块41输入端与储能电路主回路2负极之间连接有常闭开关模块3a。
具体的,在本实施方式中,电源模块41为DC-DC隔离电源模块,在常闭开关31导通后,通过电源模块41变压器将储能装置主回路2间的电压降到驱动断路保护模块4所需要的电压,然后作为断路驱动电源供电使用。
进一步的,断路保护模块4还包括电源输出开关模块43,电源输出开关模块43包括电源输出开关431以及与电源输出开关431相连的电源输出开关控制电路432,电源输出开关模块43被配置为在电源模块41输出断路驱动电源时,闭合电源输出开关431,使断路驱动电源到达分励脱扣器42,使分励脱扣器42线圈产生电流与能量,继而分励脱扣器42与断路器7跳脱断开。
进一步的,断路保护模块4还包括与电源输出开关控制电路432串联的定时电路44,定时电路44被配置为在经由断路驱动电源供电后定时输出闭合信号,电源输出开关模块43被配置为在接受闭合信号后驱动电源输出开关431闭合。通过定时电路44在延时一段时间后,再向电源输出开关控制电路432输出闭合信号,以保证分励驱动的蓄能电容可以充满电,具体的定时时间可以根据实际产品规格进行具体调整。
通过上述检测模块3和断路保护模块4的设置,能够有效在储能装置主电源失效后,及时将储能装置和外部设备之间的连接回路断开断开,防止外部充放电设备继续给电池充电而出现电池过充的情况。并且,在控制单元12失效后,本实施方式通过利用常闭开关31,依然能稳定输出断路驱动电源来驱动分励脱扣器42来断开断路器7,从而进一步提高储能装置的安全性和可靠性。
如图3所示,在本实施方式中,断路检测模块6包括分励驱动电源61、与分励脱扣器41串联的分励采样电阻62、设置于分励采样电阻62侧的分励比较器63、以及分励检测控制单元64,分励比较器63和分励检测控制单元64被配置为检测到分励采样电阻62侧电压超过预设电压时向分励检测控制单元64输出分励失效信号。
由于分励脱扣器41实际上可以等效为电感和电阻的叠加,在驱动电源到达分励脱扣器41线圈后,线圈上的电流呈现出线性上升的趋势,当累计在分励脱扣器41线圈上的能量达到一定程度后,分励脱扣器41才会跳脱。因此,可以通过控制采样电流大小,使采样电流能够起到检测的作用,而且不会引起分励脱扣器41工作。示例性的,在本实施方式中,将采样电流控制为小于0.5A即可。
进一步的,在本实施方式中,分立驱动信号设置为PWM方波。示例性的,PWM方波周期为380us,占空比为19%,默认检测一次持续发送5个周期的方波(共2ms)。在储能装置运行过程中,每隔30min进行一次检测,检测逻辑信号设置为下降沿触发中断,MCU一旦检测到下降沿,立即停止发送PWM波,并判断回路有效。在检测过程中,当分励检测控制单元64未接收到检测信号的下降沿,会隔500ms再次发送,持续检测4次依然未接收到下降沿信号,则判断检测回路失效。在本发明的其他实施方式中,可以根据产品规格和应用场景对上述参数进行适应性修改调整。
当检测到分励脱扣器41失效后,分励检测控制单元64上传失效信息,停止对电池进行充放电,等待专业人员对储能装置进行检修。
如图4所示,进一步的,在本实施方式中,每个电池模块1中还包括电流检测模块5,电流检测模块5与电池以及开关组13串联,电流检测模块5被配置为在检测到电池模块1处于过流状态时,控制开关组13将电池模块1旁路出储能装置主回路2。在本实施方式中,即断开第一开关13a并闭合第二开关13b。
具体的,电流检测模块5包括与电池以及开关组13串联的分流电阻51,以及位于分流电阻51侧的电流检测放大器52和高速比较器53,控制单元12被配置为在检测到分流电阻51两端电压超过预设阈值时,驱动开关组13将电池模块1旁路出储能装置主回路2。电流检测放大器52和高速比较器53能够以高精度对分流电阻51两端的电压进行测量,并与预设的电压阈值进行比较。当分流电阻51两端的电压未超过电压阈值时,输出信号置高,不影响开关组13的闭合与关断;当分流电阻51两端的电压超过电压阈值时,输出信号置低,开关组13控制电路不输出驱动信号。
进一步的,在本实施方式中,开关组13采用MOSFET器件,结合电流检测模块5,电流检测的响应速度大幅提高,能够快速识别电流爬坡将短路大电流和常态大电流有效区分,从而提升过流保护动作执行的可靠性,并减少设计成本。
设置电流检测模块5可以有效对单个电池模块1形成过流保护,在发生外部短路事件时,使电池单元11被旁路,进入禁充禁放状态,保护电池单元11。断路保护模块4和电流检测模块5的设置,分别对储能装置整体和单电池模块1进行保护,从而在多维度上实现储能装置安全性的提升。
如图5所示,本实施方式还提供一种上述储能装置断路控制方法,其包括步骤:
S1:定时对断路保护模块4进行采样电流检测,当采样电流不满足预设条件时,输出断路保护模块4失效信号;当采样电流满足预设条件时,对储能装置主电源进行检测。
S2:当检测储能装置主电源失效时,导通电源模块41,输出断路驱动电源。
S3:断路驱动电源向分励脱扣器42供电,分励脱扣器42工作,断开储能装置主回路中的断路器7。
在步骤S1中,其具体包括:
当第一次检测到采样电流不满足预设条件时,间隔预设的复查时间后,再次对采样电流进行检测,在重复检测预设次数后,采样电流依然不满足所述预设条件时,输出断路保护模块失效信号。
当检测到分励脱扣器41失效后,控制单元上传失效信息,停止对电池进行充放电,等待专业人员对储能装置进行检修。
在步骤S2中,其具体包括:
当断路器7闭合,且检测到储能装置主电源电压不符合预设范围时,导通常闭开关31,通过电源模块41输出断路驱动电源。或者
或者,当需要执行断路器7断开的指令,且断路器7断开失败时,导通常闭开关31,通过电源模块41输出断路驱动电源。
或者,当控制单元12复位,输入/输出口无信号时,导通常闭开关31,通过电源模块41输出断路驱动电源。
在步骤S3中,其具体包括:
断路驱动电源向定时电路44供电,定时电路44延时一段时间后,向电源输出开关控制电路432输出闭合信号,所述电源输出开关控制电路432驱动电源输出开关431闭合,分励脱扣器42获得供电断开断路器7。
综上所述,本实施方式所提供的储能装置通过设置断路保护模块和检测模块,能及时在储能装置主电源失效的情况下,将储能装置和外部设备之间的连接回路断开。并且,检测装置通过采用常闭开关配合断路保护模块中的电源模块,能够在储能装置主电源失效后依然稳定高效地执行断路操作。进一步的,储能装置还设置有断路检测模块,可以定期对断路保护模块进行检测,防止其失效。另外,通过在每个电池模块中分别设置电流检测模块,配合断路保护模块能层多维度实现储能装置安全性的提升。
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,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种储能装置,其包括由多个电池模块依次串联形成的主回路,所述储能装置能够与外部设备连接形成回路,每个所述电池模块分别包括电池单元、控制单元和开关组,所述控制单元被配置为控制开关组将单个电池模块串联进或旁路出所述储能装置主回路,并且当一所述电池模块被旁路时,在该所述电池模块内构成连接前后所述电池模块的通路,其特征在于,
所述储能装置还设置有检测模块、与所述储能装置主回路串联的断路保护模块和断路检测模块;
所述检测模块被配置用于对所述储能装置工作状态进行检测,并当检测到所述储能装置失效时导通断路保护模块;
所述断路保护模块被配置为导通后输出断路驱动电源,通过断路驱动电源驱动断开所述储能装置主回路中的断路器,将所述储能装置与外部设备的连接回路断开;
所述断路检测模块被配置为定时对所述断路保护模块进行采样电流检测,并在采样电流不满足预设条件时,输出分励失效信号。
2.根据权利要求1所述的储能装置,其特征在于,所述检测模块包括与断路保护模块串联的常闭开关模块,所述常闭开关模块包括常闭开关以及与所述常闭开关相连的常闭开关控制电路,所述常闭开关模块被配置为失去控制单元信号或接收到对应控制单元信号后,判断所述储能装置失效,导通常闭开关。
3.根据权利要求2所述的储能装置,其特征在于,所述断路保护模块还包括电源模块和分励脱扣器,所述电源模块输入端与所述储能电路主回路相连,所述电源模块输出端与所述分励脱扣器相连,所述电源模块输入端与所述储能电路主回路负极之间连接有所述常闭开关模块。
4.根据权利要求3所述的储能装置,其特征在于,所述断路保护模块包括电源输出开关模块,所述电源输出开关模块包括电源输出开关以及与所述电源输出开关相连的电源输出开关控制电路,所述电源输出开关模块被配置为在电源模块输出断路驱动电源时,闭合所述电源输出开关,使断路驱动电源到达所述分励脱扣器,驱动所述分励脱扣器使所述断路器断开。
5.根据权利要求4所述的储能装置,其特征在于,所述断路保护模块还包括与所述电源输出开关控制电路串联的定时电路,所述定时电路被配置为在经由所述断路驱动电源供电后定时输出闭合信号,所述电源输出开关模块被配置为在接受所述闭合信号后驱动所述电源输出开关闭合。
6.根据权利要求3所述的储能装置,其特征在于,所述断路检测模块包括分励驱动电源、与所述分励脱扣器串联的分励采样电阻、设置于所述分励采样电阻侧的比较器、以及分励检测控制单元,所述比较器和分励检测控制单元被配置为检测到所述分励采样电阻侧电压超过预设电压时向所述分励检测控制单元输出分励失效信号。
7.根据权利要求1所述的储能装置,其特征在于,在每个所述电池模块中还包括电流检测模块,所述电流检测模块与所述电池以及所述开关组串联,所述电流检测模块被配置为在检测到电池模块处于过流状态时,控制所述开关组将所述电池模块旁路出所述储能装置主回路。
8.根据权利要求7所述的储能装置,其特征在于,所述电流检测模块包括与所述电池以及开关组串联的分流电阻,以及位于所述分流电阻侧的电流检测放大器和高速比较器,所述控制单元被配置为在检测到所述分流电阻两端电压超过预设阈值时,驱动所述开关组将所述电池模块旁路出所述储能装置主回路。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的储能装置断路控制方法,其特征在于,包括步骤:
定时对断路保护模块进行采样电流检测,当采样电流不满足预设条件时,输出断路保护模块失效信号;当采样电流满足预设条件时,对储能装置主电源进行检测;
当检测储能装置主电源失效时,导通电源模块,输出断路驱动电源;
断路驱动电源向分励脱扣器供电,分励脱扣器工作,断开储能装置主回路中的断路器。
10.根据权利要求9所述的储能装置断路控制方法,其特征在于,所述当检测储能装置主电源失效时,导通电源模块,输出断路驱动电源,具体包括:
当断路器闭合,且检测到储能装置主电源电压不符合预设范围时,导通常闭开关,通过电源模块输出断路驱动电源。
11.根据权利要求9所述的储能装置断路控制方法,其特征在于,所述当检测储能装置主电源失效时,导通电源模块,输出断路驱动电源,具体包括:
当需要执行断路器断开的指令,且断路器断开失败时,导通常闭开关,通过电源模块输出断路驱动电源。
12.根据权利要求9所述的储能装置断路控制方法,其特征在于,所述当检测储能装置主电源失效时,导通电源模块,输出断路驱动电源,具体包括:
当控制单元复位,输入/输出口无信号时,导通常闭开关,通过电源模块输出断路驱动电源。
13.根据权利要求9所述的储能装置断路控制方法,其特征在于,所述当采样电流不满足预设条件时,输出断路保护模块失效信号,具体包括:
当第一次检测到采样电流不满足预设条件时,间隔预设的复查时间后,再次对采样电流进行检测,在重复检测预设次数后,采样电流依然不满足所述预设条件时,输出断路保护模块失效信号。
14.根据权利要求9所述的储能装置断路控制方法,其特征在于,在所述输出断路保护模块失效信号之后,还包括:
控制单元上传失效信息,停止对电池进行充放电。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310642697.1A CN116683573B (zh) | 2023-06-01 | 2023-06-01 | 储能装置及储能装置断路控制方法 |
PCT/CN2024/093536 WO2024244983A1 (zh) | 2023-06-01 | 2024-05-16 | 储能装置及储能装置断路控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310642697.1A CN116683573B (zh) | 2023-06-01 | 2023-06-01 | 储能装置及储能装置断路控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116683573A true CN116683573A (zh) | 2023-09-01 |
CN116683573B CN116683573B (zh) | 2025-02-11 |
Family
ID=87788418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310642697.1A Active CN116683573B (zh) | 2023-06-01 | 2023-06-01 | 储能装置及储能装置断路控制方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116683573B (zh) |
WO (1) | WO2024244983A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024244982A1 (zh) * | 2023-06-01 | 2024-12-05 | 沃太能源股份有限公司 | 储能装置及储能装置断路控制方法 |
WO2024244983A1 (zh) * | 2023-06-01 | 2024-12-05 | 沃太能源股份有限公司 | 储能装置及储能装置断路控制方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5499154A (en) * | 1994-12-20 | 1996-03-12 | Stewart Electronics | Protective shut-down system for switch-mode power supply |
US20150171614A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Eaton Corporation | Shunt trip control circuits using shunt trip signal accumulator and methods of operating the same |
CN105263738A (zh) * | 2013-06-07 | 2016-01-20 | 奥托立夫开发公司 | 电池模块断开装置 |
CN105514935A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-20 | 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) | 一种带延时功能的欠压控制器及其控制方法 |
CN212114769U (zh) * | 2020-05-14 | 2020-12-08 | 易思维(杭州)科技有限公司 | 带延迟断电的电机保护系统 |
CN112071711A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-11 | 扬州天睿电气有限公司 | 一种带监测模块的塑壳断路器及监测方法 |
CN112087017A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-12-15 | 国网综合能源服务集团有限公司 | 一种变电站直流电源电池管理系统及其电池管理方法 |
CN112670961A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 | 一种变频器母线短路保护装置和保护方法 |
CN214956706U (zh) * | 2021-04-29 | 2021-11-30 | 苏州景泰电气有限公司 | 一种适配断路器的过欠压分励脱扣器 |
WO2022141920A1 (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-07 | 苏州精控能源科技有限公司 | 一种锂电池短路检测装置及方法以及锂电池供电控制系统 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8502503B2 (en) * | 2008-12-18 | 2013-08-06 | O2Micro Inc. | Circuits and methods for protection of battery modules |
JP2013207916A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Hitachi Information & Telecommunication Engineering Ltd | 蓄電池装置 |
CN214479833U (zh) * | 2020-09-11 | 2021-10-22 | 浙江正泰电器股份有限公司 | 断路器的附件模块及智能控制系统 |
CN116683573B (zh) * | 2023-06-01 | 2025-02-11 | 沃太能源股份有限公司 | 储能装置及储能装置断路控制方法 |
-
2023
- 2023-06-01 CN CN202310642697.1A patent/CN116683573B/zh active Active
-
2024
- 2024-05-16 WO PCT/CN2024/093536 patent/WO2024244983A1/zh unknown
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5499154A (en) * | 1994-12-20 | 1996-03-12 | Stewart Electronics | Protective shut-down system for switch-mode power supply |
CN105263738A (zh) * | 2013-06-07 | 2016-01-20 | 奥托立夫开发公司 | 电池模块断开装置 |
US20150171614A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Eaton Corporation | Shunt trip control circuits using shunt trip signal accumulator and methods of operating the same |
CN105514935A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-04-20 | 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) | 一种带延时功能的欠压控制器及其控制方法 |
CN112670961A (zh) * | 2019-10-15 | 2021-04-16 | 麦克维尔空调制冷(武汉)有限公司 | 一种变频器母线短路保护装置和保护方法 |
CN212114769U (zh) * | 2020-05-14 | 2020-12-08 | 易思维(杭州)科技有限公司 | 带延迟断电的电机保护系统 |
CN112087017A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-12-15 | 国网综合能源服务集团有限公司 | 一种变电站直流电源电池管理系统及其电池管理方法 |
CN112071711A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-11 | 扬州天睿电气有限公司 | 一种带监测模块的塑壳断路器及监测方法 |
WO2022141920A1 (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-07 | 苏州精控能源科技有限公司 | 一种锂电池短路检测装置及方法以及锂电池供电控制系统 |
CN214956706U (zh) * | 2021-04-29 | 2021-11-30 | 苏州景泰电气有限公司 | 一种适配断路器的过欠压分励脱扣器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024244982A1 (zh) * | 2023-06-01 | 2024-12-05 | 沃太能源股份有限公司 | 储能装置及储能装置断路控制方法 |
WO2024244983A1 (zh) * | 2023-06-01 | 2024-12-05 | 沃太能源股份有限公司 | 储能装置及储能装置断路控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2024244983A8 (zh) | 2025-01-02 |
WO2024244983A1 (zh) | 2024-12-05 |
CN116683573B (zh) | 2025-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7659699B2 (en) | Battery | |
CN102957173B (zh) | 一种多节串联锂电池组均衡及保护系统 | |
CN116683573A (zh) | 储能装置及储能装置断路控制方法 | |
CN205753523U (zh) | 一种储能电池组充放电控制及检测装置 | |
US20230131479A1 (en) | Circuit and method for detecting charger and electrochemical device | |
CN110783997A (zh) | 电池保护电路与电池放电装置 | |
CN110571883A (zh) | 锂电池充电限流系统 | |
CN109066829A (zh) | 一种蓄电池组开路故障重组放电系统及蓄电池 | |
EP4167433A1 (en) | Battery assembly and energy storage system | |
CN112701745A (zh) | 一种锂电池管理系统及其控制方法 | |
CN102957172A (zh) | 一种多节串联锂电池组均衡及保护系统 | |
CN110571888A (zh) | 一种电池包控制方法、装置、及电器设备 | |
CN211655761U (zh) | 电池保护电路与电池放电装置 | |
CN116683574B (zh) | 储能装置及储能装置断路控制方法 | |
CN102122812A (zh) | 充电电池的过充电保护装置 | |
EP3928409B1 (en) | Reverse polarity protected battery module | |
CN106026244A (zh) | 锂离子电池充放电保护电路及锂离子电池系统 | |
CN102957175B (zh) | 一种多节串联锂电池组均衡及保护系统 | |
CN113852277A (zh) | 一种高鲁棒性dc/dc转换器 | |
CN112564298A (zh) | 一种电路保护系统、方法及lcc型的无线充电系统 | |
CN102624036A (zh) | 电池管理模块及电池管理方法 | |
CN215009658U (zh) | 一种电池保护电路和充电电池 | |
EP4311063A1 (en) | Power supply system, and output voltage control method for direct-current combiner box | |
CN109787327A (zh) | 一种锂离子电池模块管理电路 | |
CN211239372U (zh) | 一种电池管理装置以及一种电器装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |