一种可扩展的储能系统及其扩展方法技术方案

本发明专利技术实施例涉及储能技术领域，公开了一种可扩展的储能系统及其扩展方法，该系统包括设有内置电池的逆变器系统、外部电池和切换补偿电路，各所述外部电池通过热插拔连接线与所述逆变器系统通讯连接，各所述外部电池还通过所述切换补偿电路与所述内置电池连接，所述逆变器系统配置为在所述内置电池的电量低于预设电量时，断开所述内置电池的充电管，闭合所述内置电池的放电管，所述切换补偿电路被配置为在所述内置电池的电量低于所述预设电量，且所述外部电池的电量高于所述内置电池的电量时，控制所述外部电池与所述内置电池连接，本发明专利技术实施例提供的储能系统能够实现电池的并联扩展及外部电池的热插拔接入，系统结构简单且安全性高。且安全性高。且安全性高。

【技术实现步骤摘要】
一种可扩展的储能系统及其扩展方法


[0001]本专利技术实施例涉及储能
，特别涉及一种可扩展的储能系统及其扩展方法。

技术介绍

[0002]当前，储能逆变器电源的发展进入一个增长期，大到储能电站、户用储能逆变器，小到便捷式储能逆变器，各种技术都被应用到实践中。技术在不断更新迭代，在这个领域里，由于人们对便携式储能电源使用功率、使用时间的需求与目前电池能量密度小的矛盾，使得电池电量不足的问题日益凸显。
[0003]众所周知，便捷式储能电源的主体是电池，电池占整个系统的绝大部分的重量，而便携式储能电源又以其便捷性、轻便性为主要特点，在同等重量条件下不可能去增大电池组。所以，采用整机并联或者电池并联的方式，能有效的解决电池容量不足的问题。在实现本专利技术实施例过程中，专利技术人发现以上相关技术中至少存在如下问题：整机并联或者电池并联的方式很多，目前主要的方案是在外部电池上设置开关，在外部电池并入时，要等到外部电池电量与另一个电池电量时才能打开开关，否则会出现非常大的冲突电流,损坏电池，这种方式在系统带载的情况下很容易造成系统断电，不能够实现外部电池的热插拔。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种可扩展的储能系统及其扩展方法。
[0005]本专利技术实施例的目的是通过如下技术方案实现的：为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术实施例中提供了一种可扩展的储能系统，所述系统包括：逆变器系统，其设有内置电池；外部电池，各所述外部电池通过热插拔连接线与所述逆变器系统通讯连接；切换补偿电路，各所述外部电池还通过所述切换补偿电路与所述内置电池连接；所述逆变器系统配置为在所述内置电池的电量低于预设电量时，断开所述内置电池的充电管，闭合所述内置电池的放电管；所述切换补偿电路被配置为在所述内置电池的电量低于所述预设电量，且所述外部电池的电量高于所述内置电池的电量时，控制所述外部电池与所述内置电池连接。
[0006]在一些实施例中，所述切换补偿电路包括：开关切换补偿模块，连接在所述内置电池和所述外部电池之间；电池主开关模块，连接在所述内置电池的负极和所述外部电池的负极之间；控制器，其分别与所述开关切换补偿模块的控制端和所述电池主开关模块的控制端连接，所述控制器配置为根据所述内置电池的电量状态分别控制所述开关切换补偿模块和所述电池主开关模块的导通状态。
[0007]在一些实施例中，所述开关切换补偿模块包括：续流二极管，其阴极连接在所述内置电池的正极和所述外部电池的正极之间；电感，其一端与所述续流二极管的阳极连接，其另一端与所述外部电池的负极连接；单向二极管，其阳极与所述电感的一端连接；第一开关管，其漏极与所述单向二极管的阴极连接，其源极与所述内置电池的负极连接，其栅极与所
述控制器连接，所述控制器配置为在所述内置电池的电量低于所述预设电量，且所述外部电池的电量高于所述内置电池的电量时驱动所述第一开关管闭合。
[0008]在一些实施例中，所述开关切换补偿模块还包括：第一电阻，连接在所述第一开关管的源极和栅极之间；第二电阻，连接在所述控制器和所述第一开关管的栅极之间。
[0009]在一些实施例中，所述电池主开关模块包括：第二开关管，其源极与所述内置电池的负极连接，其栅极与所述控制器连接，所述第二开关管配置为在所述外部电池为所述内置电池充电时导通；第三开关管，其源极与所述外部电池的负极连接，其栅极与所述控制器连接，其漏极与所述第二开关管的漏极连接，所述第三开关管配置为在所述内置电池供电时导通。
[0010]在一些实施例中，所述控制器用于向所述开关切换补偿模块输出PWM信号，以控制所述开关切换补偿模块的导通状态及输出电压；其中，当所述内置电池的电量低于所述预设电量时，所述控制器在预设时间内逐渐增大所述PWM信号的占空比，直至所述占空比达到100%后，控制所述电池主开关模块为闭合状态，以使所述外部电池完全接入所述逆变器系统。
[0011]在一些实施例中，当所述外部电池的电量放电至与所述内置电池的电量一致时，所述逆变器系统控制所述内置电池的充电管闭合，将所述内置电池与所述外部电池并在一起。
[0012]为解决上述技术问题，第二方面，本专利技术实施例中提供了一种储能系统的扩展方法，应用于如上述第一方面所述的可扩展的储能系统中，所述方法包括：判断内置电池的电量是否低于预设电量；若是，通过逆变器系统断开所述内置电池的充电管，闭合所述内置电池的放电管；判断所述内置电池的电量是否低于外部电池的电量；若是，通过切换补偿电路控制所述外部电池与所述内置电池连接。
[0013]在一些实施例中，在所述外部电池包括至少两个时，所述方法还包括：判断当前供电的外部电池的电量是否低于所述内置电池的电量；若是，获取其他电量高于所述内置电池的外部电池并通过所述切换补偿电路建立连接。
[0014]在一些实施例中，所述通过切换补偿电路控制所述外部电池与所述内置电池连接，包括：当所述内置电池的电量低于所述预设电量时，所述切换补偿电路在预设时间内逐渐增大PWM信号的占空比，直至所述占空比达到100%后，控制所述外部电池完全接入所述逆变器系统。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施例中提供了一种可扩展的储能系统及其扩展方法，该系统包括设有内置电池的逆变器系统、外部电池和切换补偿电路，各所述外部电池通过热插拔连接线与所述逆变器系统通讯连接，各所述外部电池还通过所述切换补偿电路与所述内置电池连接，所述逆变器系统配置为在所述内置电池的电量低于预设电量时，断开所述内置电池的充电管，闭合所述内置电池的放电管，所述切换补偿电路被配置为在所述内置电池的电量低于所述预设电量，且所述外部电池的电量高于所述内置电池的电量时，控制所述外部电池与所述内置电池连接，本专利技术实施例提供的储能系统能够实现电池的并联扩展及外部电池的热插拔接入，系统结构简单且安全性高。
附图说明
[0016]一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0017]图1是本专利技术实施例一提供的一种可扩展的储能系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的一种可扩展的储能系统的电气结构示意图；图3是本专利技术实施例一提供的一种切换补偿电路的电气结构示意图；图4是本专利技术实施例二中提供的一种储能系统的扩展方法的流程示意图；图5是本专利技术实施例二中提供的另一种储能系统的扩展方法的流程示意图。
具体实施方式
[0018]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0019]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可扩展的储能系统，其特征在于，所述系统包括：逆变器系统，其设有内置电池；外部电池，各所述外部电池通过热插拔连接线与所述逆变器系统通讯连接；切换补偿电路，各所述外部电池还通过所述切换补偿电路与所述内置电池连接；所述逆变器系统配置为在所述内置电池的电量低于预设电量时，断开所述内置电池的充电管，闭合所述内置电池的放电管；所述切换补偿电路被配置为在所述内置电池的电量低于所述预设电量，且所述外部电池的电量高于所述内置电池的电量时，控制所述外部电池与所述内置电池连接。2.根据权利要求1所述的储能系统，其特征在于，所述切换补偿电路包括：开关切换补偿模块，连接在所述内置电池和所述外部电池之间；电池主开关模块，连接在所述内置电池的负极和所述外部电池的负极之间；控制器，其分别与所述开关切换补偿模块的控制端和所述电池主开关模块的控制端连接，所述控制器配置为根据所述内置电池的电量状态分别控制所述开关切换补偿模块和所述电池主开关模块的导通状态。3.根据权利要求2所述的储能系统，其特征在于，所述开关切换补偿模块包括：续流二极管，其阴极连接在所述内置电池的正极和所述外部电池的正极之间；电感，其一端与所述续流二极管的阳极连接，其另一端与所述外部电池的负极连接；单向二极管，其阳极与所述电感的一端连接；第一开关管，其漏极与所述单向二极管的阴极连接，其源极与所述内置电池的负极连接，其栅极与所述控制器连接，所述控制器配置为在所述内置电池的电量低于所述预设电量，且所述外部电池的电量高于所述内置电池的电量时,驱动所述第一开关管闭合。4.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述开关切换补偿模块还包括：第一电阻，连接在所述第一开关管的源极和栅极之间；第二电阻，连接在所述控制器和所述第一开关管的栅极之间。5.根据权利要求3所述的储能系统，其特征在于，所述电池主开关模块包括：第二开关管，其源极与所述内置电池的负极连接，其栅极与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷健华，蒙仲平，秦赓，
申请(专利权)人：深圳市德兰明海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：