[發明專利]不間斷供電的電源電路及其供電方法

在審

• 申請號: 202111477979.8
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114243820A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 高彥靜;謝慶;楊輝;王梓;姚玉峰
• 申請（專利權）人: 上海電氣國軒新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J7/02;H02J9/06
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 金學來;羅朗

本發明公開了一種不間斷供電的電源電路及其供電方法，該電源電路包括鋰電池儲能系統、第一電壓轉換器和選通模塊；鋰電池儲能系統通過第一電壓轉換器連接至選通模塊；選通模塊與負載相連，選通模塊還與外部電源相連；選通模塊用于選擇由外部電源或鋰電池儲能系統為負載供電。本發明提供的不間斷供電的電源電路實現了使用外部電源與鋰電池儲能系統的冗余配置作為輔助設備的后備供電電源，當外部電源正常時，優先使用外部電源給輔助設備供電；而當外部電源斷電時，則切換至鋰電池儲能系統為輔助設備供電。因此，通過使用鋰電池儲能系統本身作為后備供電電源，有效提高了輔助設備的供電電源的可靠性，并極大地降低了時間和空間成本。

技術領域

本發明涉及供電電源技術領域，特別涉及一種不間斷供電的電源電路及其供電方法。

背景技術

安全問題已逐漸成為鋰電池儲能電站建設及大規模應用的首要問題。為確保鋰電池儲能電站安全和穩定運行，首先需要保證其輔助設備(包括BMS電池管理系統、消防系統、門禁系統、控制和保護系統)可靠的工作。因此，輔助設備供電電源的可靠性尤為重要。

目前，集裝箱式鋰電池儲能輔助設備均由在線式UPS(不間斷電源)供電。圖1A和圖1B示出了外部電源11正常工作和斷電時的輔助設備供電電源的不同選通情況。如圖1A所示，當外部電源11正常時，由外部電源11作為用戶設備14供電電源；而當外部電源11斷電時，如圖1B所示，由UPS(不間斷電源)12自帶的蓄電池13為用戶設備14供電。

但是，蓄電池存在以下幾個問題：1、壽命短，蓄電池的常規壽命僅有3年，而鋰電池儲能系統的使用年限為10年；2、故障率高，蓄電池每隔4～6個月需深充深放一次，而在儲能應用場景，UPS內的蓄電池一直處于浮充電的狀態，極少進行深充深放，導致蓄電池故障率較高；3、備電時間短，常規配置的蓄電池，其備電時間只有30min，隨著對鋰電池安全性的要求的提高，部分控制和保護設備的備電時間要求2h或更長，若要滿足該要求，需增加蓄電池的容量，導致安裝空間和成本增加。

由于蓄電池有以上問題，用其作為后備供電電源為儲能系統的輔助設備供電，既無法滿足可靠性，又無法滿足備電時間的要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中使用蓄電池作為鋰電池儲能系統的輔助設備的后備供電電源時其壽命短、故障率高且備電時間短的缺陷，提供一種不間斷供電的電源電路及其供電方法。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

第一方面，本發明提供一種不間斷供電的電源電路，包括鋰電池儲能系統、第一電壓轉換器和選通模塊；

所述鋰電池儲能系統通過所述第一電壓轉換器連接至所述選通模塊；

所述選通模塊與負載相連，所述選通模塊還與外部電源相連；

所述選通模塊用于選擇由所述外部電源或所述鋰電池儲能系統為所述負載供電。

較佳地，所述選通模塊為二極管式選通模塊；

所述電源電路還包括第二電壓轉換器，所述外部電源通過所述第二電壓轉換器連接至所述二極管式選通模塊。

較佳地，所述第一電壓轉換器為DC/DC降壓轉換器，所述第二電壓轉換器為AC/DC降壓轉換器。

較佳地，所述電源電路還包括第三電壓轉換器，所述二極管式選通模塊通過所述第三電壓轉換器連接至所述負載，所述第三電壓轉換器為DC/AC升壓轉換器。

較佳地，所述選通模塊為繼電器式選通模塊。

較佳地，所述電源電路還包括第四電壓轉換器，所述所述第一電壓轉換器通過所述第四電壓轉換器連接至所述繼電器式選通模塊。

較佳地，所述第一電壓轉換器為DC/DC降壓轉換器，所述第四電壓轉換器為DC/AC升壓轉換器。