不间断供电的电源电路及其供电方法技术

本发明专利技术公开了一种不间断供电的电源电路及其供电方法，该电源电路包括锂电池储能系统、第一电压转换器和选通模块；锂电池储能系统通过第一电压转换器连接至选通模块；选通模块与负载相连，选通模块还与外部电源相连；选通模块用于选择由外部电源或锂电池储能系统为负载供电。本发明专利技术提供的不间断供电的电源电路实现了使用外部电源与锂电池储能系统的冗余配置作为辅助设备的后备供电电源，当外部电源正常时，优先使用外部电源给辅助设备供电；而当外部电源断电时，则切换至锂电池储能系统为辅助设备供电。因此，通过使用锂电池储能系统本身作为后备供电电源，有效提高了辅助设备的供电电源的可靠性，并极大地降低了时间和空间成本。间成本。间成本。

【技术实现步骤摘要】
不间断供电的电源电路及其供电方法


[0001]本专利技术涉及供电电源
，特别涉及一种不间断供电的电源电路及其供电方法。

技术介绍

[0002]安全问题已逐渐成为锂电池储能电站建设及大规模应用的首要问题。为确保锂电池储能电站安全和稳定运行，首先需要保证其辅助设备(包括BMS电池管理系统、消防系统、门禁系统、控制和保护系统)可靠的工作。因此，辅助设备供电电源的可靠性尤为重要。
[0003]目前，集装箱式锂电池储能辅助设备均由在线式UPS(不间断电源)供电。图1A和图1B示出了外部电源11正常工作和断电时的辅助设备供电电源的不同选通情况。如图1A所示，当外部电源11正常时，由外部电源11作为用户设备14供电电源；而当外部电源11断电时，如图1B所示，由UPS(不间断电源)12自带的蓄电池13为用户设备14供电。
[0004]但是，蓄电池存在以下几个问题：1、寿命短，蓄电池的常规寿命仅有3年，而锂电池储能系统的使用年限为10年；2、故障率高，蓄电池每隔4～6个月需深充深放一次，而在储能应用场景，UPS内的蓄电池一直处于浮充电的状态，极少进行深充深放，导致蓄电池故障率较高；3、备电时间短，常规配置的蓄电池，其备电时间只有30min，随着对锂电池安全性的要求的提高，部分控制和保护设备的备电时间要求2h或更长，若要满足该要求，需增加蓄电池的容量，导致安装空间和成本增加。
[0005]由于蓄电池有以上问题，用其作为后备供电电源为储能系统的辅助设备供电，既无法满足可靠性，又无法满足备电时间的要求。
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技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中使用蓄电池作为锂电池储能系统的辅助设备的后备供电电源时其寿命短、故障率高且备电时间短的缺陷，提供一种不间断供电的电源电路及其供电方法。
[0007]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种不间断供电的电源电路，包括锂电池储能系统、第一电压转换器和选通模块；
[0009]所述锂电池储能系统通过所述第一电压转换器连接至所述选通模块；
[0010]所述选通模块与负载相连，所述选通模块还与外部电源相连；
[0011]所述选通模块用于选择由所述外部电源或所述锂电池储能系统为所述负载供电。
[0012]较佳地，所述选通模块为二极管式选通模块；
[0013]所述电源电路还包括第二电压转换器，所述外部电源通过所述第二电压转换器连接至所述二极管式选通模块。
[0014]较佳地，所述第一电压转换器为DC/DC降压转换器，所述第二电压转换器为AC/DC降压转换器。
[0015]较佳地，所述电源电路还包括第三电压转换器，所述二极管式选通模块通过所述第三电压转换器连接至所述负载，所述第三电压转换器为DC/AC升压转换器。
[0016]较佳地，所述选通模块为继电器式选通模块。
[0017]较佳地，所述电源电路还包括第四电压转换器，所述所述第一电压转换器通过所述第四电压转换器连接至所述继电器式选通模块。
[0018]较佳地，所述第一电压转换器为DC/DC降压转换器，所述第四电压转换器为DC/AC升压转换器。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种不间断供电的方法，使用如上所述的不间断供电的电源电路实现，所述不间断供电的方法包括：
[0020]选通模块检测外部电源的供电电压；
[0021]当检测到所述供电电压低于供电电压阈值时，所述选通模块将由所述外部电源为负载供电切换至由锂电池储能系统为负载供电。
[0022]本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术所公开的不间断供电的电源电路实现了使用外部电源与锂电池储能系统的冗余配置作为辅助设备的后备供电电源，当外部电源正常时，优先使用外部电源给辅助设备供电；而当外部电源断电时，则切换至锂电池储能系统为辅助设备供电。因此，通过使用锂电池储能系统本身作为后备供电电源，有效地提高了辅助设备的供电电源的可靠性，并极大地降低了时间和空间成本。此外，相较于蓄电池，锂电池作为供电电源还具有使用寿命长、故障率低、备电时间长等优点。
附图说明
[0023]图1A和图1B分别为现有技术中外部电源正常工作和断电时锂电池储能系统的辅助设备的供电电源的两种选通方式的示意图。
[0024]图2为本专利技术实施例1的不间断供电的电源电路的第一结构示意图。
[0025]图3为本专利技术实施例1的不间断供电的电源电路的第二结构示意图。
[0026]图4为本专利技术实施例1的不间断供电的电源电路的第三结构示意图。
[0027]图5为本专利技术实施例1的不间断供电的电源电路的第四结构示意图。
[0028]图6为本专利技术实施例2的不间断供电的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0029]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。
[0030]实施例1
[0031]本实施例公开了一种不间断供电的电源电路，该电源电路用于将锂电池储能系统的冗余配置作为系统的辅助设备的后备供电电源，以提高为辅助设备进行供电的效率和可靠性。
[0032]参见图2，上述不间断供电的电源电路包括锂电池储能系统21、第一电压转换器22和选通模块23；
[0033]锂电池储能系统21通过第一电压转换器22连接至选通模块23；
[0034]选通模块23与负载24相连，选通模块23还与外部电源25相连；
[0035]选通模块23用于选择由外部电源25或锂电池储能系统21为负载24供电。
[0036]本实施例中，以交流220V的市电作为外部电源25、锂电池储能系统21的辅助设备作为负载24为例进行详细说明。应当理解，此处的交流220V市电仅作为举例说明之用，并不因此将其局限于此。
[0037]通过第一电压转换器22，可以将锂电池储能系统21的输出电压控制在大于0且低于外部电源25的输出电压220V的范围内，以实现优先由外部电源25来为辅助设备进行供电。然后，当外部电源25的电压低于电压阈值，如断电时，其输出电压为0，此时第一电压转换器22的输出电压高于外部电源25的输出电压，从而能够实现由使用外部电源25进行供电的状态无缝切换至使用锂电池储能系统21来为辅助设备进行供电的状态。
[0038]因此，本实施例中的不间断供电的电源电路实现了使用外部电源25与锂电池储能系统的冗余配置作为辅助设备的后备供电电源，当外部电源25正常时，优先使用外部电源25给辅助设备供电；而当外部电源25断电时，则切换至锂电池储能系统为辅助设备供电。因此，通过使用锂电池储能系统本身作为后备供电电源，有效地提高了辅助设备的供电电源的可靠性，并极大地降低了时间和空间成本。此外，相较于蓄电池，锂电池作为供电电源还具有使用寿命长、故障率低、备电时间长等优点。
[0039]在具体实施过程中，不同的辅助设备能够允许的中断供电的时间级有所不同，因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种不间断供电的电源电路，其特征在于，包括锂电池储能系统、第一电压转换器和选通模块；所述锂电池储能系统通过所述第一电压转换器连接至所述选通模块；所述选通模块与负载相连，所述选通模块还与外部电源相连；所述选通模块用于选择由所述外部电源或所述锂电池储能系统为所述负载供电。2.如权利要求1所述的不间断供电的电源电路，其特征在于，所述选通模块为二极管式选通模块；所述电源电路还包括第二电压转换器，所述外部电源通过所述第二电压转换器连接至所述二极管式选通模块。3.如权利要求2所述的不间断供电的电源电路，其特征在于，所述第一电压转换器为DC/DC降压转换器，所述第二电压转换器为AC/DC降压转换器。4.如权利要求3所述的不间断供电的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括第三电压转换器，所述二极管式选通模块通过所述第三电压转...

【专利技术属性】
技术研发人员：高彦静，谢庆，杨辉，王梓，姚玉峰，
申请(专利权)人：上海电气国轩新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：