本發明涉及儲能系統,具體涉及一種電源管理系統模塊。
背景技術:
1、后備儲能系統,也稱為不間斷電源系統(uninterruptible?power?supply,ups)是一種含有儲能裝置的不間斷電源。主要用于給部分對電源穩定性要求較高的設備,提供不間斷的電源。當市電輸入正常時,ups將市電穩壓后供應給負載使用,此時的ups就是一臺交流式電穩壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷(事故停電)時,ups立即將電池的直流電能,通過逆變器切換轉換的方法向負載繼續供應220v交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。ups設備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護。
2、現有技術中,已存在有較多的基于鋰離子電池組和電池管理系統構建得到的儲能系統。
3、比如,中國專利cn201510901711.0公開了一種不間斷電源,包括:蓄電池,用于儲存電能并對外輸出電能;電池管理電路,所述電池管理電路用于控制蓄電池的充電和放電;其特征在于,還包括直流電輸入及輸出電路;所述直流電輸入及輸出電路通過所述電池管理電路與所述蓄電池相連,用于將所述蓄電池的直流電壓向外輸出,且所述直流電輸入及輸出電路還用于將外部直流電壓輸送至蓄電池,為所述蓄電池充電。本發明提供的不間斷電源,所述的不間斷電源具有交流、直流輸入雙項電力補充機制,既可以利用交流電市電為電池組充電,也可以利用直流電為電池組充電。同時還具有交流、直流輸出雙項電力供應功能。
4、再比如,中國專利cn200910109260.1公開了一種不間斷電源,包括切換模塊、功率因數校正模塊、第一母線電容、第二母線電容和逆變模塊,功率因數校正模塊包括第一電感、第一開關管、第二開關管、第一二極管、第三二極管、第二電感、第三開關管、第四開關管,第二二極管、第四二極管;切換模塊第一輸出依次經第一電感、第一開關管、第二開關管耦合至第一母線電容負極,第一二極管陽極耦合在第一電感與第一開關管之間、陰極耦合至第一母線電容正極,第三二極管陰極耦合至第一二極管陽極,第三二極管陽極耦合至第二母線電容負極。本發明中,市電的正負半周均利用同一個電感,提高了電感的利用率,節約了成本。該方案所使用的電感和二極管數量較少、成本較低、效率較高。
5、但是,在實際實施過程中,發明人發現,現有的不間斷電源系統,比如某廠商設計的不間斷電源系統,其電源管理模塊需要設置一個中間n點,即中性線輸出。而該系統中集成的電池機柜通常僅具有簡單的電池組開關、正負極輸出功能,需要在機柜外部額外設置一個裝置,分別連接兩組電池機柜的其中一對正極和負極,從而形成中性線輸出。這導致了系統部署時需要2個電池機柜,2個bms-c3高壓包,2個電池開關盒組件-e1,成套6mm厚銅排2套。在現場占用面積翻倍的同時,集成方面也會造成雙倍的過程時間。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的上述問題,現提供一種電源管理系統模塊。
2、具體技術方案如下:
3、一種電源管理系統模塊,所述電源管理系統模塊設置在電池機柜中;
4、所述電源管理系統模塊包括殼體;
5、所述殼體的正面面板的的外側的上方部分設置有中性線輸入端;
6、所述正面面板的外側的下方部分設置有電源系統輸出端;
7、所述殼體內設置有中性線銅排;
8、所述中性線輸入端穿過所述正面面板并連接所述中性線銅排;
9、所述中性線銅排的另一端連接所述電源系統輸出端的中性端;
10、所述中性線輸入端連接所述電池機柜中的電池組兩半周組的一正與一負作為中性點。
11、另一方面,所述殼體中還包括:正極銅排、負極銅排和電池組開關;
12、所述電池組開關固定在所述正面面板的內側中間部位;
13、所述正面面板的外側的上方部分還分別設置有正極輸入端和負極輸入端;
14、所述正極銅排包括第一正極銅排和第二正極銅排;
15、所述正極輸入端穿過所述正面面板并連接所述第一正極銅排的第一端;
16、所述第一正極銅排的第二端連接所述電池組開關的正極輸入端;
17、所述第二正極銅排的第一端連接所述電池組開關的正極輸出端;
18、所述電源系統輸出端穿過所述正極面板,所述第二正極銅排的第二端連接所述電源系統輸出端的正端;
19、所述負極銅排包括第一負極銅排和第二負極銅排;
20、所述負極輸入端穿過所述負面面板并連接所述第一負極銅排的第一端;
21、所述第一負極銅排的第二端連接所述電池組開關的負極輸入端;
22、所述第二負極銅排的第一端連接所述電池組開關的負極輸出端;
23、所述電源系統輸出端穿過所述負極面板,所述第二負極銅排的第二端連接所述電源系統輸出端的負端。
24、另一方面,所述殼體內包括一個殼體隔板;
25、所述殼體隔板沿水平方向設置在所述殼體內;
26、所述殼體隔板在靠近所述電池組開關的位置設置有電池組開關缺口;
27、所述電池組開關的正極輸入端、負極輸入端位于所述電池組開關的上方;
28、所述第一正極銅排和所述第一負極銅排位于所述殼體隔板的上方;
29、所述電池組開關的正極輸出端、負極輸出端位于所述殼體隔板的下方;
30、所述第二正極銅排和所述第二負極銅排位于所述殼體隔板的下方。
31、另一方面,所述殼體隔板在遠離所述電池組開關的一側開設有線束缺口;
32、所述線束缺口呈圓角長方形孔;
33、所述圓角長方形孔在靠近所述電池組開關的一側的長邊設置有電路板支架;
34、所述電路板支架自所述殼體隔板向下方延伸;
35、所述電路板支架在遠離所述電池組開關的一面設置有電池管理單元;
36、所述電池管理單元的線束接口朝向所述圓形長方形孔向上設置;
37、所述殼體的背面面板的上方和所述正面面板分別設置有多組外部接口;
38、所述線束接口分別連接所述外部接口。
39、另一方面,所述外部接口包括:
40、can總線接口,所述can總線接口連接每個所述電池組,并采集所述電池組的電池診斷信息;
41、以太網接口,所述以太網接口連接外部的以太網設備;
42、顯示屏接口,所述顯示屏接口連接所述電池機柜的顯示屏并輸出電池顯示信息;
43、干接點接口,所述干接點接口連接機柜中的電源管理模塊的輸出接口;
44、所述電源管理模塊通過所述干接點接口讀取干接點信號。
45、另一方面,所述第一負極銅排包括銅排第一部分和銅排第二部分;
46、所述銅排第一部分于俯視方向上呈鏟形;
47、所述銅排第一部分的窄端連接所述負極輸入端;
48、所述殼體隔板于對應于所述窄端的位置設置有電流傳感器支架;
49、所述電流傳感器支架的上方設置有電流傳感器;
50、所述電流傳感器呈環狀,所述窄端自所述電流傳感器中穿過;
51、所述電流傳感器與所述電池管理單元電連接;
52、所述電流傳感器對所述第一負極銅排上的電流進行采樣形成電流采樣信號輸入所述電池管理單元;
53、所述殼體隔板于對應于所述銅排第一部分的寬端的部位設置有銅排輔助支架;
54、所述寬端固定在所述銅排輔助支架上;
55、所述殼體隔板在所述銅排輔助支架靠近所述正面面板的一面設置有繼電器;
56、所述繼電器的第一端朝上設置與所述寬端連接;
57、所述繼電器的第二端朝上設置與所述銅排第二部分連接;
58、所述銅排第二部分的第一端固定在所述銅排輔助支架上;
59、所述銅排第二部分的第二端連接所述電池組開關;
60、所述繼電器的控制端連接所述電池管理單元;
61、所述繼電器中設置有整流器,所述整流器并聯在所述繼電器的正極兩端,所述整流器受控于所述電池管理單元;
62、所述電池管理單元對所述整流器進行預檢查后控制所述繼電器閉合以對所述電池組充電。
63、另一方面,所述中性線輸入端與所述電源系統輸出端的中性端在豎直方向上對齊設置;
64、所述殼體隔板在對應于所述中性線銅排的位置設置了中性線避讓口;
65、所述中性線銅排垂直設置在所述中性線輸入端與所述電源系統輸出端之間。
66、另一方面,所述正極銅排還包括第三正極銅排;
67、所述電池組開關的正極輸入端包括第一正極輸入端和第二正極輸入端;
68、所述電池組開關的正極輸出端包括第一正極輸出端和第二正極輸出端;
69、所述第一正極輸入端與所述第一正極輸出端、所述第二正極輸入端與所述第二正極輸出端成對設置;
70、所述第一正極銅排連接所述第一正極輸入端;
71、所述第三正極銅排的第一端連接所述第一正極輸出端;
72、所述第三正極銅排的第二端自所述電池組開關的背面繞至所述電池組開關的上方連接所述第二正極輸入端;
73、所述第二正極銅排連接所述第二正極輸出端。
74、另一方面,還包括升壓模塊;
75、所述升壓模塊連接在所述電池管理單元與所述顯示器接口之間;
76、所述升壓模塊接收所述電池管理單元輸出的12v電壓并升壓至24v輸出至所述顯示屏接口進行供電。
77、上述技術方案具有如下優點或有益效果:
78、針對現有技術中的儲能系統的開關盒僅提供正負極輸出,若需要提供中性線輸出時需要對兩組電池機柜進行組合的問題,本方案中,對電源管理系統模塊和電池機柜內的電路進行了改進。通過在電源管理系統模塊中添加中性線銅排和對應的輸入輸出端,實現了在一個電源管理系統模塊中的中性線輸出。在此基礎之上,對電池機柜內的電池組的中性點進行取電,從而實現了機柜內的中性線輸出,不需要設置成對的電池機柜,實現了對系統整體體積的縮減。