[實用新型]一種支持帶中線UPS的鋰電池儲能系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820476534.5
• 申請日: 2018-04-05
• 公開（公告）號: CN207977764U
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張德添;周杰;何翔程
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波兆科新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J9/06;H01M10/42
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本實用新型涉及一種支持帶中線UPS的鋰電池儲能系統(tǒng)，包括鋰電池組及UPS主機(jī)，所述鋰電池組通過電池管理系統(tǒng)與UPS主機(jī)的正負(fù)極相連，所述鋰電池組的正極導(dǎo)線并聯(lián)鋰電池組上半段充電開關(guān)及鋰電池組上半段放電開關(guān)，所述鋰電池組上半段充電開關(guān)及鋰電池組上半段放電開關(guān)分別串聯(lián)二極管；所述鋰電池組的負(fù)極導(dǎo)線并聯(lián)鋰電池組下半段充電開關(guān)及鋰電池組下半段放電開關(guān)，所述鋰電池組下半段充電開關(guān)及鋰電池組下半段放電開關(guān)分別串聯(lián)二極管，所述鋰電池組與UPS主機(jī)之間設(shè)有電池中性線。采用在BMS內(nèi)部將充、放電回路區(qū)隔，上、下兩部分獨立監(jiān)測并控制充電，既解決了電池過充、過放問題，又能有效解決上、下半段電池的電壓容量不一致性問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供電保障設(shè)備，尤其涉及一種支持帶中線UPS的鋰電池儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

UPS電源，即不間斷電源，是將蓄電池與主機(jī)相連接，通過主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。當(dāng)前UPS電源供應(yīng)領(lǐng)域，應(yīng)用鉛酸解決方案比例高達(dá)90%以上，然而近年來，鋰電池技術(shù)的快速發(fā)展，優(yōu)勢也逐漸凸顯，與傳統(tǒng)鉛酸電池相比，鋰電池具有能量密度高、體積小、放電倍率大、質(zhì)量輕、壽命長、使用溫度范圍寬等優(yōu)勢，鋰電UPS解決方案已成為客戶的新選擇。

UPS按設(shè)計電路工作頻率來分，可分為工頻機(jī)和高頻機(jī)。工頻機(jī)是以傳統(tǒng)的模擬電路原理來設(shè)計，機(jī)器內(nèi)部電力器件（如變壓器、電感、電容器等）都較大，一般在帶載較大運行時存在較小噪聲，但該機(jī)型在惡劣的電網(wǎng)環(huán)境條件中耐抗性能較強(qiáng)，可靠性及穩(wěn)定性均比高頻機(jī)強(qiáng)。而高頻機(jī)是以微處理器（CPU蕊片）作為處理控制中心，是將繁雜的硬件模擬電路燒錄于微處理器中，以軟件程序的方式來控制UPS的運行。因此，體積大大縮小，重量大大降低，制造成本低，售價相對低。高頻機(jī)逆變頻率一般在20KHZ以上。但高頻機(jī)在惡劣的電網(wǎng)及環(huán)境條件下耐受能力差，較適用于電網(wǎng)比較穩(wěn)定及灰塵較少、溫/濕度合適的環(huán)境。

在實際使用中，高頻機(jī)UPS需要接中線，中線將電池組等分為上、下兩部分；當(dāng)采用傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池，由于其充放電特性，設(shè)定合適的浮充電壓和充電電流即可；而如果鋰電池采用鉛酸的方法，容易造成鋰電池組過充或過放現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種既解決了電池過充、過放問題，又能有效解決上、鋰電池組下半段電壓容量不一致性問題的支持帶中線UPS的鋰電池儲能系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種支持帶中線UPS的鋰電池儲能系統(tǒng)，包括鋰電池組及UPS主機(jī)，所述鋰電池組通過電池管理系統(tǒng)與UPS主機(jī)的正負(fù)極相連，所述鋰電池組的正極導(dǎo)線并聯(lián)鋰電池組上半段充電開關(guān)及鋰電池組上半段放電開關(guān)，所述鋰電池組上半段充電開關(guān)及鋰電池組上半段放電開關(guān)分別串聯(lián)二極管；所述鋰電池組的負(fù)極導(dǎo)線并聯(lián)鋰電池組下半段充電開關(guān)及鋰電池組下半段放電開關(guān)，所述鋰電池組下半段充電開關(guān)及鋰電池組下半段放電開關(guān)分別串聯(lián)二極管，所述鋰電池組與UPS主機(jī)之間設(shè)有電池中性線。

進(jìn)一步的，所述電池管理系統(tǒng)包括MCU及與所述MCU相連的電流傳感器、人機(jī)接口HMI及電池管理單元BMU，所述電池管理單元分別與單體電池正負(fù)極相連，所述電流傳感器與MCU之間設(shè)有模數(shù)變換器，所述電池管理單元BMU的主負(fù)接觸器及主正接觸器分別控制電池組上半段充電開關(guān)、鋰電池組上半段放電開關(guān)、鋰電池組下半段充電開關(guān)及鋰電池組下半段放電開關(guān)的接通，其中：

所述電流傳感器，用于檢測鋰電池組電流；

所述電池管理單元BMU，用于檢測單體電池的電壓；

所述人機(jī)接口HMI，用于系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介。

進(jìn)一步的，所述電池管理系統(tǒng)與UPS主機(jī)通過RS232、RS485、CAN總線進(jìn)行通訊，或者電池管理系統(tǒng)通過UPS主機(jī)的干接點、濕接點進(jìn)行信號輸出。