一种数字储能模块制造技术

本发明专利技术涉及一种数字储能模块，包括电池管理单元、数字切换装置和电池包，多个电池包串联构成电池模组，数字切换装置包括驱动板组件和功率板组件，功率板组件设有电子开关和对接母头，电子开关包括第一开关和第二开关，驱动板组件设有对接公头和通信接口，数字切换装置包括负极接口、正极接口和输出接口，正极接口与输出接口通过第一开关构成主电路，负极接口与输出接口通过第二开关构成旁路电路，数字储能模块包括负接线端子和正接线端子，负接线端子与电池模组总负极相连，正接线端子通过主电路与电池模组总正极相连，负极接口与负接线端子相连，驱动板组件用于控制电子开关的开合。本发明专利技术可旁路掉故障电池模组，保证系统继续正常高效运行。

【技术实现步骤摘要】
一种数字储能模块
本专利技术属于新能源
，具体涉及一种数字储能模块。
技术介绍
对于大型储能系统，比如集装箱式储能电站，其拓扑架构都是若干传统电池模块串联起来构成一个电池簇，然后由若干电池簇并联起来构成一个大型储能电站。当储能系统中某个电池模块发生故障时，若要系统继续供电，需要切断该电池模块所在的整簇电池，这样就大大削弱了储能电站的供电能力。对于小型机柜式备电电源，比如通信基站后备电源，其架构大都是由若干电池模组串联起来构成一个供电系统。当备电系统中某个电池模组发生故障时，会导致整个系统都将瘫痪，无法为ICT设备供电。综上所述，亟需提供一种可旁路掉故障电池模组，保证储能系统继续正常高效运行的数字储能模块。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可旁路掉故障电池模组，保证储能系统继续正常高效运行的数字储能模块。上述目的是通过如下技术方案实现：一种数字储能模块，包括机箱、电池管理单元、数字切换装置和多个电池包，单个所述电池包由多个电芯串联而成，所述多个电池包串联构成电池模组，所述电池管理单元设有用于采集电芯电压和温度信息的电压检测器和温度检测器，所述电池管理单元设有对外通讯接口，所述数字切换装置包括驱动板组件和功率板组件，所述功率板组件设有电子开关以及对接母头，所述电子开关至少包括第一开关和第二开关，所述驱动板组件设有对接公头和通信接口，所述对接公头和对接母头对插连接实现所述驱动板组件和功率板组件的电连，所述数字切换装置还包括负极接口、正极接口和输出接口，所述正极接口与输出接口通过所述第一开关电连构成主电路，所述负极接口与输出接口通过所述第二开关电连构成旁路电路，所述数字储能模块设有接线端子，所述接线端子包括负接线端子和正接线端子，所述负接线端子与所述电池模组总负极相连，所述正接线端子通过所述主电路与所述电池模组总正极相连，所述正极接口、负极接口和输出接口分别与电池模组总正极、负接线端子和正接线端子相连，所述电池管理单元通过通信接口与驱动板组件信号连接，所述驱动板组件用于获取电池模组的信息并控制所述电子开关的开合，所述电池管理单元、数字切换装置和电池模组设置在所述机箱内。应用过程中，驱动板组件可获取电池模组电芯电压和温度信息；电池模组正常情况下，驱动板组件控制主电路第一开关闭合，旁路电路的第二开关断开，电流都是从主电路流过，旁路电路不工作，当检测到该电池模组报故障时，即电压和温度信息异常，驱动板组件发出控制信号，控制主电路的第一开关断开，旁路电路的第二开关闭合，旁路电路起到各电池模组，这样可旁路掉该故障电池模组，保证系统继续正常高效运行。实际应用中，所述机箱优选为钣金机箱，钣金机箱为19英寸标准机箱，高度为3U，深度小于500mm。电芯为3.2V100Ah磷酸铁锂方形铝壳电池，通过8P1S方式构成一个电池包，两个电池包电通过转接铜排串联构成一个16P1S电磁模组，固定于钣金机箱箱体上，深度方向用压条压住。数字储能模块还包括状态指示灯，状态指示灯与电池管理单元之间有通信连接，接线端子用来实现数字储能模块之间的串联，接线端子从侧面接线，电池管理单元、数字切换装置、状态指示灯、接线端子均设置于钣金机箱前面板上，钣金机箱前面板上还设有接地点和用于手提的拉手，拉手为折叠拉手，向内折叠。进一步的技术方案是，所述机箱包括箱体和前面板，所述箱体和前面板连接成整体，所述箱体设有用于定位安装所述电池包的第一定位销以及用于定位安装所述前面板的第二定位销。进一步的技术方案是，所述数字切换装置设置在所述前面板上，所述前面板开设有用于所述数字切换装置散热第一散热方孔，所述箱体的两侧开设有第二散热方孔。如此设置，有利于数字储能模块整体的散热，提高其散热性能。进一步的技术方案是，所述接线端子为2P栅栏式大电流接线端子，所述电池模组总负极和负极接口在所接线端子的同一个接点并联连接，所述正极接口通过熔断器与所述电池模组总正极电连。进一步的技术方案是，所述接线端子与所述对外通讯接口分居所述箱体的两侧。如此设置，便于走线设计，减小功率线对通信的干扰。进一步的技术方案是，所述电子开关由mos管构成，所述正极接口、负极接口和输出接口分别包括主路铜排、旁路铜排和输出铜排，所述主路铜排和旁路铜排表面紧贴所述第一开关，所述旁路铜排和输出铜排表面紧贴所述第二开关。第一开关和第二开关对称设置在功率板组件上，分别由若干mos管构成，功率板组件中mos管的数量根据系统过电流能力来确定。进一步的技术方案是，所述数字切换装置还包括散热器，所述散热器设置在所述功率板组件的下方，所述功率板组件、主路铜排、旁路铜排、输出铜排分别通过第一螺钉紧固在所述散热器的沉孔上。如此，散热器的设置有利于本专利技术的散热，维持其良好的工作性能。进一步的技术方案是，所述主路铜排、旁路铜排、输出铜排和第一螺钉之间通过绝缘粒隔开，所述绝缘粒设置在散热器上的沉孔内。如此设置，保证本专利技术的安全性。进一步的技术方案是，所述主电路和旁路电路分别设有状态显示灯。如此设置，电池模组正常工作时，主电路通电，该电路的状态显示灯亮，电池模组工作异常时，旁路电路通电，该电路的状态显示灯亮，如此可清楚的反应本专利技术的工作状态以及电池模组的使用情况，便于工人维护和检修。进一步的技术方案是，所述数字切换装置还包括壳体，所述驱动板组件和功率板组件设置在所述壳体内，所述壳体设有显示窗口，所述状态显示灯设置在所述显示窗口内，所述壳体由阻燃塑料制备，所述显示窗口为所述壳体设置的凹槽，所述显示窗口设有背胶塑片，所述背胶塑片贴于所壳体的凹槽正面。优选，显示窗口可设置四个状态显示灯，靠近主路铜排的两个灯用于主电路状态显示，靠近旁路铜排的两个灯为旁路电路状态显示，这样工作情况反映更加直观，而且不仅显示明显，背胶塑片可以起到保护状态显示灯的作用。进一步的技术方案是，所述主路铜排、旁路铜排以和输出铜排与所述散热器之间设有绝缘导热垫，所述主路铜排、旁路铜排和输出铜排的下表面紧贴所述绝缘导热垫。如此，主路铜排、旁路铜排、输出铜排的上表面紧贴电子开关，下表面紧贴绝缘导热垫，三个铜排不仅起到导电作用，同时也起到导热作用。进一步的技术方案是，所述壳体通过第二螺钉固定在所述散热器的两侧。本专利技术在电池模组故障时，旁路电路起到连接各电池模组，这样可旁路掉故障电池模组，保证储能模块系统继续正常高效运行，保证储能系统削峰填谷或通信基站后备电源正常高效的运行。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术一种实施方式所涉及的数字储能模块的内部电气连接示意图；图2为本专利技术一种实施方式所涉及的数字储能模块的结构示意图；图3为本专利技术一种实施方式所涉及的数字储能模块去掉盖板后的结构示意图；图4为本专利技术一种实施方式所涉及的前面板的结构示意图；图5为本专利技术一种实施方式所涉及的数字储能模块的内部结构示意图；...

【技术保护点】
1.一种数字储能模块，其特征在于，包括机箱、电池管理单元、数字切换装置和多个电池包，单个所述电池包由多个电芯串联而成，所述多个电池包串联构成电池模组，所述电池管理单元设有用于采集电芯电压和温度信息的电压检测器和温度检测器，所述电池管理单元设有对外通讯接口，所述数字切换装置包括驱动板组件和功率板组件，所述功率板组件设有电子开关以及对接母头，所述电子开关至少包括第一开关和第二开关，所述驱动板组件设有对接公头和通信接口，所述对接公头和对接母头对插连接实现所述驱动板组件和功率板组件的电连，所述数字切换装置还包括负极接口、正极接口和输出接口，所述正极接口与输出接口通过所述第一开关电连构成主电路，所述负极接口与输出接口通过所述第二开关电连构成旁路电路，所述数字储能模块设有接线端子，所述接线端子包括负接线端子和正接线端子，所述负接线端子与所述电池模组总负极相连，所述正接线端子通过所述主电路与所述电池模组总正极相连，所述正极接口、负极接口和输出接口分别与电池模组总正极、负接线端子和正接线端子相连，所述电池管理单元通过通信接口与驱动板组件信号连接，所述驱动板组件用于获取电池模组的信息并控制所述电子开关的开合，所述电池管理单元、数字切换装置和电池模组设置在所述机箱内。/n...

【技术特征摘要】
1.一种数字储能模块，其特征在于，包括机箱、电池管理单元、数字切换装置和多个电池包，单个所述电池包由多个电芯串联而成，所述多个电池包串联构成电池模组，所述电池管理单元设有用于采集电芯电压和温度信息的电压检测器和温度检测器，所述电池管理单元设有对外通讯接口，所述数字切换装置包括驱动板组件和功率板组件，所述功率板组件设有电子开关以及对接母头，所述电子开关至少包括第一开关和第二开关，所述驱动板组件设有对接公头和通信接口，所述对接公头和对接母头对插连接实现所述驱动板组件和功率板组件的电连，所述数字切换装置还包括负极接口、正极接口和输出接口，所述正极接口与输出接口通过所述第一开关电连构成主电路，所述负极接口与输出接口通过所述第二开关电连构成旁路电路，所述数字储能模块设有接线端子，所述接线端子包括负接线端子和正接线端子，所述负接线端子与所述电池模组总负极相连，所述正接线端子通过所述主电路与所述电池模组总正极相连，所述正极接口、负极接口和输出接口分别与电池模组总正极、负接线端子和正接线端子相连，所述电池管理单元通过通信接口与驱动板组件信号连接，所述驱动板组件用于获取电池模组的信息并控制所述电子开关的开合，所述电池管理单元、数字切换装置和电池模组设置在所述机箱内。


2.根据权利要求1所述的数字储能模块，其特征在于，所述机箱包括箱体和前面板，所述箱体和前面板连接成整体，所述箱体设有用于定位安装所述电池包的第一定位销以及用于定位安装所述前面板的第二定位销。


3.根据权利要求2所述的数字储能模块，其特征在于，所述数字切换装置设置在所述前面板上，所述前面板开设有用于所述数字切换装置散热第一散热方孔，所述箱体的两侧开设有第二散热方孔。

【专利技术属性】
技术研发人员：易夏辉，石雪倩，汤睿，严海，杨强，李刚锋，胡旭东，
申请(专利权)人：湘投云储科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43