基于锂电池并联式交直流一体电源制造技术

本实用新型专利技术涉及电力系统供配电技术领域，为了解决串联在电池组中的铅酸电池故障致使整组后备电源失效的技术问题，本实用新型专利技术提供了基于锂电池并联式交直流一体电源，包括充电模块、升压模块、电池组、逆变模块和监控模块，电池组之间并联连接，电池组的内部包括多节串联的锂电池，避免了铅酸电池易失效出故障的情况，电池组不直接输出高电压，而是采用升压模块将将低压直流电转换为高压直流电，保证了安全，电池组之间并联，即使有一组电池组的电池失效也能保证对外正常输出电压，由此解决了串联在电池组中的铅酸电池故障致使整组后备电源失效的问题，为电力系统提供安全、节能和高效环保的一体化交直流电源。效环保的一体化交直流电源。效环保的一体化交直流电源。

【技术实现步骤摘要】
基于锂电池并联式交直流一体电源


[0001]本技术涉及电力系统供配电
，具体涉及基于锂电池并联式交直流一体电源。

技术介绍

[0002]交直流一体电源是为电力系统的一次设备、二次设备及通信管理及和其它的设备提供不同等级的直流电压及交流电，保障设备的正常运行使用。
[0003]目前变电站、开闭所及配网的终端用户基本都用一组充电器对一组蓄电池进行充电，输出220V或110V直流电，电池由18节或9节12V的铅酸串联起来做为后备电源使用；铅酸电池的使用寿命及串联带来的单节故障致使整组后备电源失效的问题一直困扰用户及广大电力工程师。而锂电池在高压220V或110V在工业领域应用的安全型一直没得到验证和解决，因此需要一种解决锂电池在电力系统应用的方案。

技术实现思路

[0004]为了解决串联在电池组中的铅酸电池故障致使整组后备电源失效的技术问题，本技术提供了基于锂电池并联式交直流一体电源。
[0005]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0006]基于锂电池并联式交直流一体电源，包括至少一个充电模块、至少一个升压模块、至少两个电池组、逆变模块和监控模块，电池组之间并联连接，所述电池组的内部包括多节串联的锂电池；所述充电模块的输入端用于和市电连接，所述充电模块的输出端分别与电池组、升压模块的输入端、逆变模块的输入端连接；所述监控模块分别与充电模块、电池组、升压模块及逆变模块连接，所述监控模块用于监控充电模块、电池组、升压模块及逆变模块的状态信息；所述充电模块用于将交流电转换为低压直流电，所述电池组用于提供后备电源，所述升压模块用于将低压直流电转换为高压直流电，所述逆变模块用于将低压直流电逆变升压为交流电。采用锂电池，避免了铅酸电池易失效出故障的情况，电池组不直接输出高电压，而是采用升压模块将将低压直流电转换为高压直流电，保证了安全，电池组之间并联，即使有一组电池组的电池失效也能保证对外正常输出电压。
[0007]优选的，所述锂电池的类型为磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池具有安全型高、造价成本低、使用寿命长和并联冗余增容优点。
[0008]进一步的，所述电池组设置有电池管理系统，所述监控模块与所述电池管理系统连接。
[0009]进一步的，所述低压直流电的电压范围为12V～72V,所述高压直流电的电压范围为100V～250V。
[0010]进一步的，所述低压直流电的电压为48V,所述高压直流电的电压为110V或220V。
[0011]进一步的，所述充电模块的数量为两个，所述升压模块的数量为两个。
[0012]进一步的，所述充电模块通过断路器连接有双路市电，所述断路器为双电源自动
切换断路器，双路市电更有保障。
[0013]实施本技术带来的有益效果是：
[0014]采用锂电池，避免了铅酸电池易失效出故障的情况，电池组不直接输出高电压，而是采用升压模块将将低压直流电转换为高压直流电，保证了安全，电池组之间并联，即使有一组电池组的电池失效也能保证对外正常输出电压，由此解决了串联在电池组中的铅酸电池故障致使整组后备电源失效的问题，为电力系统提供安全、节能和高效环保的一体化交直流电源。另外，采用磷酸铁锂电池，具有安全型高、造价成本低、使用寿命长和并联冗余增容等优点。
附图说明
[0015]图1为本技术实施例提供的并联式交直流一体电源原理框图；
[0016]图2为本技术实施例提供的监控模块连接关系示意图；
[0017]图3为本技术实施例提供的无缝切换原理框图。
具体实施方式
[0018]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。
[0019]以下是我们提出的一种方案技术，这包含了一体电源的监控系统、充电模组、DC
‑
DC升压模组、48V的铁锂电池模组及逆变器模组；其中充电模组、DCDC升压模组、48V的铁锂电池模组都可以并联冗余增容。
[0020]参阅图1和图2，基于锂电池并联式交直流一体电源，包括至少一个充电模块、至少一个升压模块、至少两个电池组、逆变模块和监控模块，电池组之间并联连接，所述电池组的内部包括多节串联的锂电池；
[0021]所述充电模块的输入端用于和市电连接，所述充电模块的输出端分别与电池组、升压模块的输入端、逆变模块的输入端连接；
[0022]所述监控模块分别与充电模块、电池组、升压模块及逆变模块连接，所述监控模块用于监控充电模块、电池组、升压模块及逆变模块的状态信息，监控模块进行信号采集和控制及上送信息到后台监控；
[0023]所述充电模块用于将交流电转换为低压直流电，充电模块转换成直流电源给电池组充电，以及供电给升压模块，其中充电模块转换成的直流电可以给通信屏、配网自动化的设备使用；
[0024]所述电池组用于提供后备电源，所述升压模块用于将低压直流电转换为高压直流电，升压模块升压后供给高压柜的一次、二次设备使用；所述逆变模块用于将低压直流电逆变升压为工频的交流电。逆变模块在有市电交流进线有电是由市电提供，交流进线断开时由电池组提供。
[0025]采用锂电池，避免了铅酸电池易失效出故障的情况，电池组不直接输出高电压，而是采用升压模块将将低压直流电转换为高压直流电，保证了安全，电池组之间并联，即使有一组电池组的电池失效也能保证对外正常输出电压。
[0026]优选的，所述锂电池的类型为磷酸铁锂电池，磷酸铁锂电池在通信领域及电动车上的使用非常的广泛，具有安全型高、造价成本低、使用寿命长、还可以并联增容使用等优点。
[0027]进一步的，所述电池组设置有电池管理系统(Battery Management System，简写BMS)，所述监控模块与所述电池管理系统连接。无需再加电池巡检等模块，监控系统可读取电池管理系统的信息内容。
[0028]进一步的，低压直流电的电压范围为12V～72V,高压直流电的电压范围为100V～250V。
[0029]进一步的，低压直流电的电压为48V,高压直流电的电压为110V或220V。
[0030]在本技术的一个实施例中，充电模块的数量为两个，包括第一充电模块和第二充电模块；升压模块的数量为两个，包括第一升压模块和第二升压模块。
[0031]进一步的，所述充电模块通过断路器连接有双路市电，所述断路器为双电源自动切换断路器，双路市电更有保障。
[0032]现有技术中，充电模块输出的直流电与电池组输出的直流电一般需要切换，当市电存在时，升压模块使用充电模块输出的直流电进行升压，当市电消失时，升压模块使用电池组输出的直流电进行升压，两者的切换存在一个时间间隙，如使用继电器进行切换就存在一个较大的间隙，即便是采用三极管或MOS管切换，虽然切换时间很短，但仍存在一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于锂电池并联式交直流一体电源，其特征在于，包括至少一个充电模块、至少一个升压模块、至少两个电池组、逆变模块和监控模块，电池组之间并联连接，所述电池组的内部包括多节串联的锂电池；所述充电模块的输入端用于和市电连接，所述充电模块的输出端分别与电池组、升压模块的输入端、逆变模块的输入端连接；所述监控模块分别与充电模块、电池组、升压模块及逆变模块连接，所述监控模块用于监控充电模块、电池组、升压模块及逆变模块的状态信息；所述充电模块用于将交流电转换为低压直流电，所述电池组用于提供后备电源，所述升压模块用于将低压直流电转换为高压直流电，所述逆变模块用于将低压直流电逆变升压为交流电。2.根据权利要求1所述的基于锂电池并联式交直流一体电源，其特征在于，所述锂电池的类型为磷酸铁锂电池。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文坤，
申请(专利权)人：厦门众芯电气设备有限公司，
类型：新型
国别省市：