CN109560585A - 一种电池过放重启电路、储能装置和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池过放重启电路、储能装置和控制方法，其中电池过放重启电路包括电池，连接电池的双向变流器和电池管理器，在电池连接电池管理器的正极电源线或负极电源线之间串接一个冷启动按钮Ks，所述冷启动按钮Ks与电源开关K3并联，在冷启动按钮Ks闭合时电池管理器检测电池电量，根据电池电量控制向双向变流器和电源开关K3；本发明能够有效解决储能装置过放后的启动问题，在储能装置现有电路的基础上增加少量元器件实现自救功能，具有自适应性强，成本低，简洁方便，易于操作的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电力储能装置，尤其涉及一种电池过放重启电路、以及使用该电路的储能装置和该电路的控制方法。
背景技术
电力储能装置可以存储电能，在需要的时候予以使用。电力储能装置核心的部件是电池，在长期循环使用的过程中,往往会由于电池本身异常或者自放电导致电池出现严重过放,电荷量（SOC）低于设定的阈值，此时电池管理器（BMS）进入严重过放逻辑，断开对外的一切输出，导致整个储能装置无法得电，既无法放电，也无法充电，陷入瘫痪状态。
因此业内亟需寻求一种合理的重启电路，保证电池组在严重过放时也能够通过该电路给电池充电，使电力储能装置重新进入正常状态。
发明内容
为了解决现有技术中当电池过放容易导致电池装置瘫痪的缺陷，本发明提出一种电池过放重启电路、储能装置和控制方法。
本发明采用的技术方案是设计一种电池过放重启电路，包括电池，连接电池的双向变流器和电池管理器，在电池连接电池管理器的正极电源线或负极电源线之间串接一个冷启动按钮Ks，所述冷启动按钮Ks与电源开关K3并联，在冷启动按钮Ks闭合时电池管理器检测电池电量，根据电池电量控制向双向变流器和电源开关K3。
所述电池与电池管理器之间串接一电源模块，所述冷启动按钮Ks以及电源开关K3串接在电池与电源模块之间的正极电源线或负极电源线上。
所述电源模块采用开关电源。
所述电池与双向变流器之间设有正极母线和负极母线，在所述正极母线上串联主正继电器，在所述负极母线上串联主负继电器，主正继电器和负极母线受所述电池管理器控制。
所述电源开关K3采用电子开关或继电器。
所述电源开关K3采用继电器，该继电器的一对常开触点与工作指示灯模块串联后连接在电池管理器的两个电源输入端之间。
所述双向变流器采用双向直流变流器。
本发明还设计一种储能装置，其采用上述的电池过放重启电路。
本发明还设计一种上述电池过放重启电路的控制方法，其包括以下步骤：步骤10.闭合冷启动按钮Ks，电池管理器得电开始检测电池电量；步骤20.判断电池电量是否大于过放阈值，如是，则控制主正继电器K1、主负继电器K2闭合，并导通电源开关K3，然后结束启动进入正常工作模式；如否，则进入充电模式转入步骤30；步骤30.向双向变流器发送充电指令，当电池电量大于等于过放阈值时结束启动进入正常工作模式。
所述步骤30包括：步骤31.判断冷启动按钮Ks闭合时间是否大于延时阈值，如否，则转步骤10，如是，则转步骤32；步骤32.电池管理器控制主正继电器K1、主负继电器K2闭合，并导通电源开关K3；步骤33.电池管理器向双向变流器发送充电指令；步骤34.判断电池电量是否大于过放阈值，如否，则转步骤33，如是，则停止向双向变流器发送充电指令。
所述步骤31中的延时阈值为5秒钟。本发明能够有效解决储能装置过放后的启动问题，在储能装置现有电路的基础上增加少量元器件实现自救功能，具有自适应性强，成本低，简洁方便，易于操作的优点。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明基本原理框图；
图2是本发明较佳实施例原理框图；
图3是本发明较佳实施例流程框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明旨在当储能装置中的电池严重过放后，通过过放重启装置可以重新启动储能装置，给电池充电，将陷入瘫痪中的储能装置恢复到正常工作状态。
本发明公开了一种电池过放重启电路，参看图1示出的基本原理框图，其包括电池，连接电池的双向变流器和电池管理器，在电池连接电池管理器的正极电源线或负极电源线之间串接一个冷启动按钮Ks，所述冷启动按钮Ks与电源开关K3并联，在冷启动按钮Ks闭合时电池管理器检测电池电量，根据电池电量控制向双向变流器和电源开关K3。所述双向变流器与外部电路连接，有充电工作模式和放电工作模式。当处于充电工作模式时，外部的电能通过双向变流器存储到电池中。当处于放电工作模式时，电池中的电能通过双向变流器释放到外部电路中。上电的时候，操作人员按下冷启动按钮Ks，电池通过冷启动按钮Ks向电池管理器供电，电池管理器检测电池电量，将电池电量与过放阈值进行比较；如果电池电量大于等于过放阈值则向双向变流器发送充电或放电指令、并且控制电源开关K3导通，如果电池电量小于过放阈值则向双向变流器发送充电指令、并且控制电源开关K3导通。电源开关K3相对于自保持开关，其吸合导通可以保证电池持续向电池管理器供电。
参看图2示出的较佳实施例，所述电池之间电池管理器串接一电源模块，所述冷启动按钮Ks以及电源开关K3串接在电池与电源模块之间的正极电源线或负极电源线上。在较佳实施例中，所述电源模块采用开关电源。在一些实施例中，电池是由多个小电池组成的电池组，其输出电压较高，并不适合直接给电池管理器供电，电源模块可以稳定电压，向电池管理器提供适当伏值的直流电源。
参看图2示出的较佳实施例，所述电池与双向变流器之间设有正极母线和负极母线，在所述正极母线上串联主正继电器，在所述负极母线上串联主负继电器，主正继电器和负极母线受所述电池管理器控制。在直流母线中串接继电器触点，有助于对储能装置实施控制，提高系统的安全性。
所述电源开关K3采用电子开关或继电器。在较佳实施例中，所述电源开关K3采用继电器，该继电器的一对常开触点与工作指示灯模块串联后连接在电池管理器的两个电源输入端之间。指示灯点亮有两个先决条件，一是电池管理器得到了供电，二是电源开关K3吸合导通。指示灯点亮可以向操作人员提供操作指示。
在较佳实施例中，所述双向变流器采用双向直流变流器，双向直流变流器外接的电路是直流电路。
本发明还公开了一种储能装置，其采用上述的电池过放重启电路。
本发明还公开了一种上述电池过放重启电路的控制方法，其包括以下步骤：步骤10.闭合冷启动按钮Ks，电池管理器得电开始检测电池电量；步骤20.判断电池电量是否大于过放阈值，如是就表明电池电量较多没有过放，则控制主正继电器K1、主负继电器K2闭合，并导通电源开关K3，然后结束启动进入正常工作模式；如否就表明电池电量较少已经过放，则进入充电模式转入步骤30；步骤30.向双向变流器发送充电指令，当电池电量大于等于过放阈值时结束启动进入正常工作模式。进入正常工作模式后，电池管理器向双向变流器发送充电指令或者放电指令。藉此，本发明能够有效解决储能装置过放后的启动问题，在储能装置现有电路的基础上增加少量元器件实现自救功能，具有自适应性强，成本低，简洁方便，易于操作的优点。
参看图3示出的较佳实施例的流程框图， 所述步骤30包括：步骤31.判断冷启动按钮Ks闭合时间是否大于延时阈值，如否，则转步骤10，如是，则转步骤32；步骤32.电池管理器控制主正继电器K1、主负继电器K2闭合，并导通电源开关K3；步骤33.电池管理器向双向变流器发送充电指令；步骤34.判断电池电量是否大于过放阈值，如否，则转步骤33，如是，则停止向双向变流器发送充电指令。
在较佳实施例中，所述步骤31中的延时阈值为5秒钟。当电池过放后，长按冷启动按钮Ks5秒钟才进入充电程序，藉此提示操作者是否立刻进入充电步骤。
需要指出，冷启动按钮Ks是一个手动按钮，手按下按钮时线路接通，手离开按钮时线路断开。所以在上电初期需要手动按下，电池管理器才能得电工作，当电源开关K3吸合，冷启动按钮Ks被短接，电池管理器能自保持供电，此时没必要按下开冷启动按钮Ks，可以释放Ks。至于操作者何时可以放开冷启动按钮Ks，一是可以听声音，当听到继电器吸合时可以放开按钮；二是观察工作指示灯模块中的指示灯，当指示灯亮起时，也可以放开按钮。
以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。
Claims (11)
1.一种电池过放重启电路，包括电池，连接电池的双向变流器和电池管理器，其特征在于，在电池连接电池管理器的正极电源线或负极电源线之间串接一个冷启动按钮Ks，所述冷启动按钮Ks与电源开关K3并联，在冷启动按钮Ks闭合时电池管理器检测电池电量，根据电池电量控制向双向变流器和电源开关K3。
2.如权利要求1所述的电池过放重启电路，其特征在于，所述电池与电池管理器之间串接一电源模块，所述冷启动按钮Ks以及电源开关K3串接在电池与电源模块之间的正极电源线或负极电源线上。
3.如权利要求2所述的电池过放重启电路，其特征在于，所述电源模块采用开关电源。
4.如权利要求1所述的电池过放重启电路，其特征在于，所述电池与双向变流器之间设有正极母线和负极母线，在所述正极母线上串联主正继电器，在所述负极母线上串联主负继电器，主正继电器和负极母线受所述电池管理器控制。
5.如权利要求1所述的电池过放重启电路，其特征在于，所述电源开关K3采用电子开关或继电器。
6.如权利要求1所述的电池过放重启电路，其特征在于，所述电源开关K3采用继电器，该继电器的一对常开触点与工作指示灯模块串联后连接在电池管理器的两个电源输入端之间。
7.如权利要求1所述的电池过放重启电路，其特征在于，所述双向变流器采用双向直流变流器。
8.一种储能装置，其特征在于，其采用权利要求1至7任一项所述的电池过放重启电路。
9.一种权利要求1至7任一项所述电池过放重启电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤10.闭合冷启动按钮Ks，电池管理器得电开始检测电池电量；
步骤20.判断电池电量是否大于过放阈值，如是，则控制主正继电器K1、主负继电器K2闭合，并导通电源开关K3，然后结束启动进入正常工作模式；如否，则进入充电模式转入步骤30；
步骤30.向双向变流器发送充电指令，当电池电量大于等于过放阈值时结束启动进入正常工作模式。
10.如权利要求9所述电池过放重启电路的控制方法，其特征在于，所述步骤30包括：
步骤31.判断冷启动按钮Ks闭合时间是否大于延时阈值，如否，则转步骤10，如是，则转步骤32；
步骤32.电池管理器控制主正继电器K1、主负继电器K2闭合，并导通电源开关K3；
步骤33.电池管理器向双向变流器发送充电指令；
步骤34.判断电池电量是否大于过放阈值，如否，则转步骤33，如是，则停止向双向变流器发送充电指令。
11.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述步骤31中的延时阈值为5秒钟。
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