【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储能系统，具体涉及一种适用于储能系统的低功耗亏电保护电路。
技术介绍
1、储能系统作为低碳能源的一个重要组成部分，应用十分广泛。
2、如图1所示，储能系统的供电电源一般由ac/dc模块来提供，而当ac/dc模块无输出时，才由dc/dc模块给系统供电，其中，ac/dc模块的供电输入有两个来源：外接ups(uninterruptible power supply，不间断电源)的220vac电源和外部市电的220vac电源，dc/dc模块的供电输入则来源于储能系统的储能直流侧。
3、由于储能系统的供电电源所需功率一般为50w，若业主的外部市电出现断电情况且无外接ups220vac电源，此时供电电源只能由dc/dc模块提供，使得会发生储能直流侧亏电现象(也称为“insufficient voltage”，通常指的是电压不足的状态，这涉及到电源和用电器两个方面；当电瓶电量不足或电源内阻过大时，用电器无法获得正常工作的额定电压，这种状态就被称为亏电现象)，影响电池寿命。因此，为了防止储能系统发生亏电现象，延长电池的使用寿命，亟需提供一种低功耗的储能系统亏电保护方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种适用于储能系统的低功耗亏电保护电路，用以防止储能系统发生亏电现象，延长电池的使用寿命。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，提供了一种适用于储能系统的低功耗亏电保护电路，包括有单刀双掷开关、储能直
4、所述储能直流侧差分采样电路单元，用于对所述储能系统的储能直流侧电压进行采样，得到采样电压；
5、所述基准源电路单元，用于提供基准电压；
6、所述同相比例运算放大电路单元，包括有第一运算放大器、第一电阻和第二电阻，其中，所述第一运算放大器的正极输入端连接所述基准源电路单元的基准电压输出端，所述第一运算放大器的负极输入端分别连接所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端，所述第一电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端连接所述第一运算放大器的输出端，所述第一运算放大器的输出端用于作为所述同相比例运算放大电路单元的输出端；
7、所述滞回比较电路单元，包括有第二运算放大器、第三电阻和第四电阻，其中，所述第二运算放大器的负极输入端连接所述储能直流侧差分采样电路单元的采样电压输出端，所述第二运算放大器的正极输入端分别连接所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端，所述第三电阻的另一端连接所述同相比例运算放大电路单元的输出端，所述第四电阻的另一端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端用于作为所述滞回比较电路单元的输出端；
8、所述开关驱动电路单元，用于在所述滞回比较电路单元输出低电平时，驱动所述单刀双掷开关闭合常开端与公共端，而在所述滞回比较电路单元输出低电平时，驱动所述单刀双掷开关断开常开端与公共端。
9、基于上述
技术实现思路
，提供了一种低功耗的储能系统亏电保护方案，即包括有单刀双掷开关、储能直流侧差分采样电路单元、基准源电路单元、同相比例运算放大电路单元、滞回比较电路单元和开关驱动电路单元，其中，单刀双掷开关的常闭端悬空，单刀双掷开关的常开端和公共端用于一一对应地连接在储能系统的供电电源中的dc/dc模块的输出端和二极管的阳极，并通过它们的通信连接关系，可在储能直流侧达到设置的亏电保护点时，使得单刀双掷开关断开，即储能系统供电电源不得电，此时储能直流侧只需要消耗少量功率，这样就能降低损耗，使得在短时间内电池不亏电，进而防止储能系统发生亏电现象，延长电池的使用寿命，便于实际应用和推广。
10、在一个可能的设计中，所述储能直流侧差分采样电路单元包括有第三运算放大器、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容和第二电容，其中，所述第五电阻与所述第六电阻具有相同阻值，所述第七电阻与所述第八电阻具有相同阻值；
11、所述第三运算放大器的正极输入端分别连接所述第六电阻的一端、所述第八电阻的一端和所述第一电容的一端，所述第六电阻的另一端用于连接所述储能系统的储能直流侧电压正极端，所述第八电阻的另一端和所述第一电容的另一端分别接地；
12、所述第三运算放大器的负极输入端分别连接所述第五电阻的一端、所述第七电阻的一端和所述第二电容的一端，所述第五电阻的另一端用于连接所述储能系统的储能直流侧电压负极端，所述第七电阻的另一端和所述第二电容的另一端分别连接所述第三运算放大器的输出端，所述第三运算放大器的输出端用于作为所述储能直流侧差分采样电路单元的采样电压输出端。
13、在一个可能的设计中，所述基准源电路单元包括有第九电阻和型号为tl431的可控精密稳压源，其中，所述第九电阻的一端连接直流电源，所述第九电阻的另一端分别连接所述可控精密稳压源的参考极和阴极，所述可控精密稳压源的阳极接地，所述可控精密稳压源的阴极用于作为所述基准源电路单元的基准电压输出端。
14、在一个可能的设计中，所述同相比例运算放大电路单元还包括有第十电阻、第十一电阻和第三电容，其中，所述第十电阻的两端分别一一对应地连接所述基准源电路单元的基准电压输出端和所述第一运算放大器的正极输入端，以便实现所述第一运算放大器的正极输入端连接所述基准源电路单元的基准电压输出端；
15、所述第十一电阻的一端和所述第三电容的一端分别连接所述第一运算放大器的正极输入端，所述第十一电阻的另一端和所述第三电容的另一端分别接地。
16、在一个可能的设计中，所述同相比例运算放大电路单元还包括有第四电容，其中，所述第四电容的两端分别一一对应地连接所述第二电阻的两端。
17、在一个可能的设计中，所述单刀双掷开关采用继电器，所述开关驱动电路单元包括有反向电路子单元、第十二电阻、第十三电阻、第五电容、三极管和第十四电阻；
18、所述继电器的线圈支路一端用于连接所述dc/dc模块的输出端，所述继电器的线圈支路另一端连接所述第十四电阻的一端；
19、所述反向电路子单元的输入端连接所述滞回比较电路单元的输出端，所述反向电路子单元的输出端连接所述第十二电阻的一端，所述第十二电阻的另一端分别连接所述第十三电阻的一端、所述第五电容的一端和所述三极管的基极，所述第十三电阻的另一端、所述第五电容的另一端和所述三极管的发射极分别接地，所述三极管的集电极连接所述第十四电阻的另一端。
20、在一个可能的设计中，所述反向电路子单元包括有第四运算放大器、第十五电阻和第十六电阻，其中，所述第四运算放大器的负极输入端连接所述第十五电阻的一端，所述第四运算放大器的正极输入端连接所述第十六电阻的一端，所述第十五电阻的另本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于储能系统的低功耗亏电保护电路，其特征在于，包括有单刀双掷开关(K3)、储能直流侧差分采样电路单元、基准源电路单元、同相比例运算放大电路单元、滞回比较电路单元和开关驱动电路单元，其中，所述单刀双掷开关(K3)的常闭端悬空，所述单刀双掷开关(K3)的常开端和公共端用于一一对应地连接在储能系统的供电电源中的DC/DC模块的输出端和二极管(D1)的阳极；
2.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述储能直流侧差分采样电路单元包括有第三运算放大器(U1C)、第五电阻(R9)、第六电阻(R10)、第七电阻(R15)、第八电阻(R16)、第一电容(C23)和第二电容(C24)，其中，所述第五电阻(R9)与所述第六电阻(R10)具有相同阻值，所述第七电阻(R15)与所述第八电阻(R16)具有相同阻值；
3.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述基准源电路单元包括有第九电阻(R34)和型号为TL431的可控精密稳压源(U2)，其中，所述第九电阻(R34)的一端连接直流电源，所述第九电阻(R34)的另一端分别连接所述可控精密稳压源(
4.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述同相比例运算放大电路单元还包括有第十电阻(R26)、第十一电阻(R45)和第三电容(C11)，其中，所述第十电阻(R26)的两端分别一一对应地连接所述基准源电路单元的基准电压输出端和所述第一运算放大器(U1A)的正极输入端，以便实现所述第一运算放大器(U1A)的正极输入端连接所述基准源电路单元的基准电压输出端；
5.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述同相比例运算放大电路单元还包括有第四电容(C8)，其中，所述第四电容(C8)的两端分别一一对应地连接所述第二电阻(R27)的两端。
6.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述单刀双掷开关(K3)采用继电器，所述开关驱动电路单元包括有反向电路子单元、第十二电阻(R22)、第十三电阻(R24)、第五电容(C9)、三极管(Q1)和第十四电阻(R31)；
7.如权利要求6所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述反向电路子单元包括有第四运算放大器(U1D)、第十五电阻(R50)和第十六电阻(R51)，其中，所述第四运算放大器(U1D)的负极输入端连接所述第十五电阻(R50)的一端，所述第四运算放大器(U1D)的正极输入端连接所述第十六电阻(R51)的一端，所述第十五电阻(R50)的另一端用于作为所述反向电路子单元的输入端，所述第十六电阻(R51)的另一端连接所述同相比例运算放大电路单元的输出端，所述第四运算放大器(U1D)的输出端用于作为所述反向电路子单元的输出端。
8.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，在所述第二运算放大器(U1B)的负极输入端与所述储能直流侧差分采样电路单元的采样电压输出端之间串联有一个低通滤波电路单元。
9.如权利要求8所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述低通滤波电路单元包括有第十七电阻(R21)和第六电容(C7)，其中，所述第十七电阻(R21)的一端分别连接所述第二运算放大器(U1B)的负极输入端和所述第六电容(C7)的一端，所述第十七电阻(R21)的另一端连接所述储能直流侧差分采样电路单元的采样电压输出端，所述第六电容(C7)接地。
10.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，还包括有直流升压/降压电路单元，其中，所述直流升压/降压电路单元包括有直流升压/降压芯片(U3)、第一电解电容(C17)、第二电解电容(C14)、第七电容(C16)和第八电容(C13)；
...【技术特征摘要】
1.一种适用于储能系统的低功耗亏电保护电路，其特征在于，包括有单刀双掷开关(k3)、储能直流侧差分采样电路单元、基准源电路单元、同相比例运算放大电路单元、滞回比较电路单元和开关驱动电路单元，其中，所述单刀双掷开关(k3)的常闭端悬空，所述单刀双掷开关(k3)的常开端和公共端用于一一对应地连接在储能系统的供电电源中的dc/dc模块的输出端和二极管(d1)的阳极；
2.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述储能直流侧差分采样电路单元包括有第三运算放大器(u1c)、第五电阻(r9)、第六电阻(r10)、第七电阻(r15)、第八电阻(r16)、第一电容(c23)和第二电容(c24)，其中，所述第五电阻(r9)与所述第六电阻(r10)具有相同阻值，所述第七电阻(r15)与所述第八电阻(r16)具有相同阻值；
3.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述基准源电路单元包括有第九电阻(r34)和型号为tl431的可控精密稳压源(u2)，其中，所述第九电阻(r34)的一端连接直流电源，所述第九电阻(r34)的另一端分别连接所述可控精密稳压源(u2)的参考极和阴极，所述可控精密稳压源(u2)的阳极接地，所述可控精密稳压源(u2)的阴极用于作为所述基准源电路单元的基准电压输出端。
4.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述同相比例运算放大电路单元还包括有第十电阻(r26)、第十一电阻(r45)和第三电容(c11)，其中，所述第十电阻(r26)的两端分别一一对应地连接所述基准源电路单元的基准电压输出端和所述第一运算放大器(u1a)的正极输入端，以便实现所述第一运算放大器(u1a)的正极输入端连接所述基准源电路单元的基准电压输出端；
5.如权利要求1所述的低功耗亏电保护电路，其特征在于，所述同相比例运算放大电路单元还包括有第四电容(c8)，其中，所述第四...
【专利技术属性】
技术研发人员：王美宝，
申请(专利权)人：上海卓阳储能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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