可扩容热插拔式电池电源供电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种可扩容热插拔式电池电源供电系统，包括逆变箱和至少一个电池箱；所述逆变箱包括：逆变模块、充电模块、第一汇流排、第二汇流排、逆变启动开关、交流输出口、交流输入口以及电池箱接口；所述电池箱设有电源端口和通讯接口；所述电池箱的通讯接口与电池箱的通讯接口连接通讯；在本实用新型专利技术的技术方案中，电池箱通过通讯接口进行电池线之间的信号的传输与更新，在不借助其他管控装置或中央处理器的情况下，独立完成电池箱供电或充电的切换，基于电池箱之间的通讯方式还可以实现电池箱的热插拔操作，因而本实施例系统具有良好的拓展性能的同时，还能实现快速、高效以及便捷的供电，可广泛应用于电力存储技术领域。

【技术实现步骤摘要】
可扩容热插拔式电池电源供电系统
本技术涉及电力存储
，尤其是一种可扩容热插拔式电池电源供电系统。
技术介绍
随着全球气候变化的问题，不可再生能源的减少，电能作为一种清洁绿色能源，被广泛地推崇。但是受到某种局限性，有些条件和场合下，交流电无法直接送达，需要通过电池载体和直流电逆变到交流电而获得。锂电池由于其能量密度高，使用寿命长，无记忆效应等优良性能而广泛用于储能系统中。锂电池通过串并联方式组成电池包，利用电池管理系统(BMS)对电池包进行管理，再配合电子电路组成电力供电系统，可以解决大部分电能无法直接到达的地方的供电问题，是针对施工现场、医疗中心、通讯基站和自然灾害等场所应用而研发的交流电供电系统。但目前的锂电池的储能装置或系统仍存在以下一些技术问题：1)可扩展以及可持续性能差，也就直接导致整个储能装置所能提供电能不足以支撑长时间的运作。2)不支持热插拔操作，且对于选用哪个电池组放电，需经过中央处理来判断决定，效率低，可靠性差。3)采取电池组并联供电的方式，所以在使用时若电池组电压未保持一致，易产生环流，造成电池的损坏。
技术实现思路
为解决上述技术问题之一，本技术的目的在于：提供一种电池箱操作便捷，安全性高的可扩容热插拔式电池电源供电系统。本技术所采取的技术方案是：一种可扩容热插拔式电池电源供电系统，包括逆变箱和至少一个电池箱；所述逆变箱包括：逆变模块、充电模块、第一汇流排、第二汇流排、逆变启动开关、交流输出口以及交流输入口；所述电池箱包括电源端口和通讯接口；所述电池箱的电源端口分别与第一汇流排的一端和第二汇流排的一端连接；所述第一汇流排的另一端分别与逆变模块的输入端和充电模块的输出端连接；所述第二汇流排的另一端分别与逆变模块的输入端和充电模块的输出端连接；所述逆变模块的输出端与所述交流输出口连接，所述逆变模块的启动开关信号接收端与所述逆变启动开关连接；所述充电模块的输入端与所述交流输入口连接；所述电池箱的通讯接口与电池箱的通讯接口连接通讯。进一步，所述电池箱还包括电池组、BMS模块、CPU处理器、DC/DC转换器、风扇、总电源开关以及输出控制开关；所述输出控制开关与所述CPU处理器的输出控制端连接；所述电池箱的通讯接口与所述CPU处理器的第一通讯端口连接；所述CPU处理器的第二通讯端口与BMS模块连接，所述CPU处理器的控制端口与DC/DC转换器连接；所述BMS模块的信息采集端口与所述电池组连接；所述电池组的正极分别与所述DC/DC转换器的第一输入端以及所述电源端口的正极连接；所述电池组的负极分别与所述DC/DC转换器的第二输入端以及所述电源端口的负极连接，所述DC/DC转换器的风扇控制端口与所述风扇连接，所述DC/DC转换器的总电源控制端口与所述总电源开关连接，所述DC/DC转换器的互锁信号端口与所述电源端口连接。进一步，所述电池箱还包括防倒灌模块和主继电器，所述防倒灌模块的输入端与所述电池组的正极连接；所述防倒灌的输出端与所述主继电器的正极连接，所述防倒灌模块的第一控制端口与所述CPU处理器连接，所述防倒灌模块的第二控端口与所述DC/DC转换器连接，所述防倒灌模块的预充端口与所述电源端口的正极连接；所述主继电器的负极与所述电源端口的正极连接，所述主继电器的线圈两端均与所述DC/DC转换器的主控器控制端口连接。进一步，所述电池箱还包括熔断器，所述熔断器的一端与所述防倒灌模块的输入端连接，所述熔断器的另一端与电池组的正极相连接。进一步，所述电池箱还包括显示装置，所述显示装置与所述CPU处理器连接。进一步，所述电池箱与电池箱通过CAN连接并通讯。进一步，所述电池箱底部设有滑轮。本技术的有益效果是：本技术的技术方案将电池箱与逆变箱进行分离，电池箱可以通过并联接入逆变箱的方式实现扩容，电池箱通过通讯接口进行电池线之间的信号的传输与更新，在不借助其他管控装置或中央处理器的情况下，独立完成电池箱供电或充电的切换，基于电池箱之间的通讯方式还可以实现电池箱的热插拔操作，因而本实施例系统具有良好的拓展性能的同时，还能实现快速、高效以及便捷的供电。附图说明图1为本技术可扩容热插拔式电池电源供电系统的电池箱与逆变箱连接关系示意图；图2为本技术可扩容热插拔式电池电源供电系统的逆变箱内部的电路原理图；图3为本技术可扩容热插拔式电池电源供电系统的电池箱内部的电路原理图；图4本技术可扩容热插拔式电池电源供电系统的电池箱面板布局图。附图标记：101、总电源开关；102、电源端口；103、风扇；104、输出控制开关；105、显示装置；106、通讯接口；201、第一汇流排；202、第二汇流排。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施例对本技术进行进一步的详细说明。本技术主要包括逆变箱和电池箱两个部分，如图1所示，本说明书选取四个电池箱以及一个逆变箱作为具体实施例进行说明，四个电池箱分别连接逆变箱的第一电池箱接口CH1、第二电池箱接口CH2、第三电池箱接口CH3和第四电池箱接口CH4。如图2所示，逆变箱内逆变模块用于实现将电源箱所提供的直流电转化成交流电供予各个用电器；充电模块用于在给电池箱充电时将交流电转化成为直流电；四个电池箱通过电源端口与逆变箱的电池箱接口连接，并经过第一汇流排201和第二汇流排202分别连接至逆变模块的输入端以及充电模块的输出端，第一和第二汇流排用于汇集四个电池箱的正负极电源箱，起到中继作用；逆变模块的输出端连接至交流输出口，用于为用电器供电；充电模块的出入端连接交流输入口，用于外接电源，为电池充电时提供电源；此外逆变箱还设置逆变启动开关，逆变启动开关连接至逆变模块的开关信号接收端，用于控制逆变模块是否工作。在本实施例中，电池箱的通讯接口用于电池箱与电池箱之间完成信息的传输与更新，在不借助其他的管控装置或中央处理器的情况下，由电池箱内部的处理器独立完成其他电池箱的状态信息的接收，并生成控制指令来切换当前连接至逆变器的电池箱的充电或放电的工作模式；例如，当电池箱之间通过通讯，获取了A与B两个电池箱当前的剩余电量以及电池箱温度，电池箱A因长期使用电池组老化导致电池箱温度高于阈值(该阈值可提前设置)，则电池箱A的CPU处理器则下发强制断开的控制信号，转由电池箱B进行供电，同时电池电B的CPU则控制电池箱进行供电。如图3所示，电池箱内部主要包括电池组，用于存储电能；电池组的正负极连接至电源端口，向逆变箱提供直流电或接受逆变箱提供直流电进行存储；BMS(电池管理系统)模块，一端连接至电池组，另一端(通讯端)与CPU处理器的第二通讯端连接，用于监测电池组的电压以及温度信息，在电池组出现电压和/或温度的异常情况时将异常信号传输给CPU处理器，由CPU处理器发出异常告警；CPU模块，是电池箱的核心，用于接收其他各模块的信号并下发控制信号，同时还起到与其他电池箱保持通讯连接的作用，使得整本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可扩容热插拔式电池电源供电系统，其特征在于，包括逆变箱和至少一个电池箱；/n所述逆变箱包括：逆变模块、充电模块、第一汇流排、第二汇流排、逆变启动开关、交流输出口以及交流输入口；/n所述电池箱包括电源端口和通讯接口；/n所述电池箱的电源端口分别与所述第一汇流排的一端和第二汇流排的一端连接；所述第一汇流排的另一端分别与逆变模块的输入端和充电模块的输出端连接；所述第二汇流排的另一端分别与逆变模块的输入端和充电模块的输出端连接；所述逆变模块的输出端与所述交流输出口连接，所述逆变模块的启动开关信号接收端与所述逆变启动开关连接；所述充电模块的输入端与所述交流输入口连接；/n所述电池箱的通讯接口与电池箱的通讯接口连接通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种可扩容热插拔式电池电源供电系统，其特征在于，包括逆变箱和至少一个电池箱；
所述逆变箱包括：逆变模块、充电模块、第一汇流排、第二汇流排、逆变启动开关、交流输出口以及交流输入口；
所述电池箱包括电源端口和通讯接口；
所述电池箱的电源端口分别与所述第一汇流排的一端和第二汇流排的一端连接；所述第一汇流排的另一端分别与逆变模块的输入端和充电模块的输出端连接；所述第二汇流排的另一端分别与逆变模块的输入端和充电模块的输出端连接；所述逆变模块的输出端与所述交流输出口连接，所述逆变模块的启动开关信号接收端与所述逆变启动开关连接；所述充电模块的输入端与所述交流输入口连接；
所述电池箱的通讯接口与电池箱的通讯接口连接通讯。


2.根据权利要求1所述的一种可扩容热插拔式电池电源供电系统，其特征在于，所述电池箱还包括电池组、BMS模块、CPU处理器、DC/DC转换器、风扇、总电源开关以及输出控制开关；
所述输出控制开关与所述CPU处理器的输出控制端连接；所述电池箱的通讯接口与所述CPU处理器的第一通讯端口连接；所述CPU处理器的第二通讯端口与BMS模块连接，所述CPU处理器的控制端口与DC/DC转换器连接；所述BMS模块的信息采集端口与所述电池组连接；所述电池组的正极分别与所述DC/DC转换器的第一输入端以及所述电源端口的正极连接；所述电池组的负极分别与所述DC/DC转换器的第二输入端以及所述电源端口的负极连接，所述DC/DC转...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁伟雄，朱恂，冯永浩，党文生，汤文光，陆镇国，黄步雨，李健，李昶怡，
申请(专利权)人：广州力柏电动科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44