[發明專利]移動儲能方艙電源系統與控制方法

在審

• 申請號: 202010862010.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN112186829A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 蔡鈞;樊森;周顯威;王峰
• 申請（專利權）人: 國網江蘇綜合能源服務有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02;B60L53/16
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松

1.一種移動儲能方艙電源系統，包括：一次系統、二次啟動電路，其特征在于：所述一次系統包括：電池通過直流接觸器KM1與PCS儲能變流器直流側相連，PCS儲能變流器交流側通過接觸器KM2與交流母線輸入側相連，所述交流母線輸出側連接有交流充電插座和/或直流充電樁和/或交流供電插座；

所述二次啟動電路包括：直流空開Q2輸入側與電池相連，直流空開Q2輸出側與直流空開Q1輸入側相連，直流空開Q1輸出側與DC/DC開關電源輸入側相連，DC/DC開關電源輸出側經二極管D1分別與BMS電池管理系統、控制系統的電源輸入端相連接；AC/DC開關電源輸入側與交流母線輸入側相連接，AC/DC開關電源輸出側經二極管D2分別與BMS電池管理系統、控制系統的電源輸入端相連接；所述控制系統分別與BMS電池管理系統、控制屏、PCS儲能變流器、直流充電樁進行通訊。

2.根據權利要求1所述的移動儲能方艙電源系統，其特征在于：還包括直流充電系統，所述直流接觸器KM1輸出端還連接有直流充電系統，BMS電池管理系統與直流充電系統之間進行通訊。

3.根據權利要求1所述的移動儲能方艙電源系統，其特征在于：所述DC/DC開關電源輸入電壓范圍200VDC-1000VDC，輸出為23.5VDC。

4.根據權利要求1所述的移動儲能方艙電源系統與控制方法，其特征在于：所述AC/DC開關電源輸入電壓為三相400V交流電壓，輸出為24VDC。

5.根據權利要求1所述的移動儲能方艙電源系統，其特征在于：所述控制系統分別與BMS電池管理系統、控制屏、PCS儲能變流器、直流充電樁采用RS485進行通訊。

6.根據權利要求2所述的移動儲能方艙電源系統，其特征在于：所述BMS電池管理系統與直流充電系統之間采用CAN進行通訊。

7.根據權利要求1至6任一項所述的移動儲能方艙電源系統的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1-1：合直流空開Q2、直流空開Q1，DC/DC開關電源將正常工作并穩壓輸出直流電壓；

步驟1-2：BMS電池管理系統、控制系統得電并正常工作；

步驟1-3：BMS電池管理系統自檢，檢測內容至少包括電池單體電壓、單體溫度、壓差、溫差、總壓、PCS通訊狀態其中一種信息；

步驟1-4：BMS電池管理系統通過自檢，判斷電池狀態正常則進入步驟1-5，判斷電池狀態異常立即切斷接觸器KM1同時發出報警信號，延時t時間發出脫扣信號使直流空開Q2斷開；

步驟1-5：BMS電池管理系統控制接觸器KM1吸合；

步驟1-6：BMS電池管理系統判斷直流充電系統是否有外部充電槍插入，如插入，BMS電池管理系統向外部充電槍請求充電電壓和充電電流，采用直流充電模式給電池組充電，如未插入轉入步驟1-7；

步驟1-7：控制系統判斷當前PCS儲能變流器輸入、輸出狀態以及內部狀態，如正常則進入步驟1-8，如不正常則立即切斷接觸器KM2同時發出報警信號；

步驟1-8：判斷交流母線是否正常，如正常則AC/DC開關電源將正常工作并穩壓輸出直流電壓，向BMS電池管理系統、控制系統進行冗余供電；

步驟1-9：控制系統控制PCS儲能變流器進入開機流程并轉入充電運行模式，外部交流電源經交流充電插座通過PCS儲能變流器給電池充電；；

步驟1-10：充電完成，BMS電池管理系統向外部充電槍或PCS儲能變流器發出充滿指令，系統停機。

8.根據權利要求7所述的控制方法，其特征在于：還包括如下步驟：

步驟2-1：合直流空開Q2、直流空開Q1，DC/DC開關電源將正常工作并穩壓輸出直流電壓；

步驟2-2：BMS電池管理系統、控制系統得電并正常工作；

步驟2-3：BMS電池管理系統自檢，檢測內容至少包括電池單體電壓、單體溫度、壓差、溫差、總壓、PCS通訊狀態其中一種信息；

步驟2-4：BMS電池管理系統通過自檢，判斷電池狀態正常則進入步驟2-5，判斷電池狀態異常則立即切斷接觸器KM1并發出脫扣信號使直流空開Q2脫扣；

步驟2-5：BMS電池管理系統控制接觸器KM1吸合；

步驟2-6：控制系統判斷當前PCS儲能變流器輸入、輸出狀態以及內部狀態，如正常則進入步驟2-7，如不正常立即切斷接觸器KM2并發出報警信號；

步驟2-7：控制系統下發開機指令，PCS儲能變流器進入開機流程并轉入V/F控制狀態，交流母線對外輸出AC400V給直流充電樁或AC400V/AC220V給交流供電插座；

步驟2-8：判斷交流母線電壓是否正常，正常則轉入步驟2-9，不正常則控制系統控制PCS儲能變流器保護停機并發出報警信號；

步驟2-9：判斷電池電量是否充足，如充足則直流充電樁和/或交流供電插座正常輸出供電轉入步驟2-10，電池電量如不足則BMS電池管理系統下發禁放信號，系統停止對外輸出供電；

步驟2-10：AC/DC開關電源得電正常工作并穩壓輸出直流電壓，向電池BMS管理系統、控制系統進行冗余供電；

步驟2-11：檢測直流充電樁上的充電槍是否插入外部車輛，如有則控制系統向直流充電樁下發開機指令，直流充電樁可根據外部車輛車載BMS管理系統請求輸出200-750V電壓充電；如無則不動作；

步驟2-12：供電結束，控制系統下發停機指令，系統停機。