專利名稱：一種直流供電系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流供電系統(tǒng)及方法，用于在市電供電中止或不足時(shí)為用電終端提供或彌補(bǔ)市電供電。
背景技術(shù)：
地震等自然災(zāi)害發(fā)生后，居民往往會(huì)因電力中斷而造成用電困難。目前一輛電動(dòng)車配備的蓄電池組在充滿電的狀態(tài)下平均可向一個(gè)家庭供應(yīng)兩天的電量。但由于家庭供電為交流電，而蓄電池組提供的是直流電，所以蓄電池組提供的電力并不能被家用電器直接應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種直流供電系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中蓄電池組提供的直流電無法被家用電器使用的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種直流供電系統(tǒng)，用于在市電供電中止或不足時(shí)為用電終端提供或彌補(bǔ)所述市電供電，該系統(tǒng)包括:供電部分，包括一個(gè)或多個(gè)蓄電池組，所述蓄電池組用于提供直流電的輸出；電力轉(zhuǎn)換部分，與所述供電部分連接，用于將由所述蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；以及傳輸部分，與所述電力轉(zhuǎn)換部分連接，用于將所述交流電傳輸給用電終端。優(yōu)選地，所述供電部分還包括:電池管理系統(tǒng)，用于收集蓄電池組的蓄電池組剩余電量。優(yōu)選地，所述電力轉(zhuǎn)換部分包括:由變壓器和斬波器組成的轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置將由蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為適用于用電終端的交流電。優(yōu)選地，所述電力轉(zhuǎn)換部分包括:供電握手單元:用于使電池管理系統(tǒng)與轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行配對(duì)連接；供電參數(shù)配置單元:用于使電池管理系統(tǒng)將蓄電池組的蓄電池組剩余電量發(fā)送給轉(zhuǎn)換裝置，使轉(zhuǎn)換裝置計(jì)算出蓄電池組剩余電量的最大可轉(zhuǎn)換量并準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換；供電單元:用于使轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換；供電結(jié)束單元:用于當(dāng)電力轉(zhuǎn)換量達(dá)到最大可轉(zhuǎn)換量時(shí)，使供電終止。優(yōu)選地，所述蓄電池組為電動(dòng)車的蓄電池組。本發(fā)明還提供一種直流供電方法，該方法包括以下步驟:供電部分提供直流電的輸出；電力轉(zhuǎn)換部分將由蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；以及傳輸部分將交流電傳輸給用電終端。
優(yōu)選地，所述電力轉(zhuǎn)換部分執(zhí)行以下步驟:供電握手步驟:電池管理系統(tǒng)與轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行配對(duì)連接；供電參數(shù)配置步驟:電池管理系統(tǒng)將蓄電池組的蓄電池組剩余電量發(fā)送給轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換裝置計(jì)算出蓄電池組剩余電量的最大可轉(zhuǎn)換量并準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換；供電步驟:轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換；供電結(jié)束步驟:當(dāng)電力轉(zhuǎn)換量達(dá)到最大可轉(zhuǎn)換量時(shí)，供電終止。優(yōu)選地，上述供電握手步驟中，轉(zhuǎn)換裝置向電池管理系統(tǒng)發(fā)送轉(zhuǎn)換裝置辨識(shí)報(bào)文，電池管理系統(tǒng)給轉(zhuǎn)換裝置發(fā)送蓄電池組身份編碼報(bào)文，若辨識(shí)報(bào)文與蓄電池組身份編碼報(bào)文均正確則轉(zhuǎn)換裝置與電池管理系統(tǒng)配對(duì)連接成功，否則配對(duì)連接不成功。優(yōu)選地，上述供電參數(shù)配置步驟中:轉(zhuǎn)換裝置將最大可轉(zhuǎn)換量回饋給電池管理系統(tǒng)，在電池管理系統(tǒng)確認(rèn)后轉(zhuǎn)換裝置準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。優(yōu)選地，上述供電步驟中:電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池組電壓、蓄電池組溫度、蓄電池組剩余電量；當(dāng)蓄電池組電壓超出預(yù)定電壓范圍或蓄電池組溫度超出預(yù)定溫度范圍或蓄電池組剩余電量超出預(yù)定電量范圍時(shí)，供電中止；轉(zhuǎn)換裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)輸入用電終端交流電的電流強(qiáng)度，當(dāng)電流強(qiáng)度超出預(yù)定電流強(qiáng)度范圍時(shí)，供電中止；當(dāng)蓄電池組電壓處于預(yù)定電壓范圍且蓄電池組溫度處于預(yù)定溫度范圍且蓄電池組剩余電量處于預(yù)定電量范圍，且當(dāng)電流強(qiáng)度處于預(yù)定電流強(qiáng)度范圍時(shí)，恢復(fù)供電。本發(fā)明實(shí)施例至少存在以下技術(shù)效果:I)本發(fā)明的蓄電池組提供的直流電經(jīng)電力轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換為交流電，傳輸部分將所述交流電傳輸給用電終端，從而在市電供電中止或不足時(shí)為用電終端提供或彌補(bǔ)市電供電。2 )本發(fā)明的電池管理系統(tǒng)將蓄電池組的蓄電池組剩余電量發(fā)送給轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換裝置計(jì)算出蓄電池組剩余電量的最大可轉(zhuǎn)換量并準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，從而保證了用電終端所接收電流的穩(wěn)定性。3)本發(fā)明的蓄電池組屬于電動(dòng)車,蓄電池組一方面可以為電動(dòng)車提供動(dòng)力，另一方面在市電供電中止或不足時(shí)可以為用電終端提供或彌補(bǔ)市電供電。


圖1為本發(fā)明方法實(shí)施例的步驟流程圖；圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置與電池管理系統(tǒng)的連接示意圖；圖3為本發(fā)明供電握手步驟的一個(gè)流程圖；圖4為本發(fā)明供電參數(shù)配置步驟的一個(gè)流程圖；圖5為本發(fā)明供電步驟的一個(gè)流程圖；圖6為本發(fā)明供電結(jié)束步驟的一個(gè)流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明方法實(shí)施例的步驟流程圖，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種直流供電方法，該方法包括以下步驟:供電部分提供直流電的輸出；電力轉(zhuǎn)換部分將由蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；以及傳輸部分將交流電傳輸給用電終端。本發(fā)明的蓄電池組提供的直流電經(jīng)電力轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換為交流電，傳輸部分將所述交流電傳輸給用電終端，從而在市電供電中止或不足時(shí)為用電終端提供或彌補(bǔ)市電供電。所述電力轉(zhuǎn)換部分執(zhí)行以下步驟:供電握手步驟:電池管理系統(tǒng)與轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行配對(duì)連接；供電參數(shù)配置步驟:電池管理系統(tǒng)將蓄電池組的蓄電池組剩余電量發(fā)送給轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換裝置計(jì)算出蓄電池組剩余電量的最大可轉(zhuǎn)換量并準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換；考慮到蓄電池組剩余電量過低影響用電終端所接收電流的穩(wěn)定性，此處所指的最大可轉(zhuǎn)換量為供電開始時(shí)蓄電池組剩余電量減去供電結(jié)束時(shí)蓄電池組剩余電量。供電步驟:轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換；供電結(jié)束步驟:當(dāng)電力轉(zhuǎn)換量達(dá)到最大可轉(zhuǎn)換量時(shí)，供電終止。具體的，在上述供電握手步驟中，轉(zhuǎn)換裝置向電池管理系統(tǒng)發(fā)送轉(zhuǎn)換裝置辨識(shí)報(bào)文，電池管理系統(tǒng)給轉(zhuǎn)換裝置發(fā)送蓄電池組身份編碼報(bào)文，若辨識(shí)報(bào)文與蓄電池組身份編碼報(bào)文均正確則轉(zhuǎn)換裝置與電池管理系統(tǒng)配對(duì)連接成功，否則配對(duì)連接不成功。在上述配對(duì)連接過程中，可以設(shè)置一個(gè)例如10秒的配對(duì)連接時(shí)間，當(dāng)電池管理系統(tǒng)超過10秒未收到轉(zhuǎn)換裝置向其發(fā)送的轉(zhuǎn)換裝置辨識(shí)報(bào)文或轉(zhuǎn)換裝置超過10秒未接收到電池管理系統(tǒng)向其發(fā)送的蓄電池組身份編碼報(bào)文時(shí)，本發(fā)明的直流供電系統(tǒng)發(fā)出配對(duì)連接超時(shí)警報(bào)。圖3為本發(fā)明供電握手步驟的一個(gè)流程圖，詳細(xì)的供電握手步驟請(qǐng)參考圖3，圖3中的所述供電輸出辨識(shí)結(jié)果包括輸入用電終端的交流電的電壓及電流強(qiáng)度等參數(shù)。具體的，在上述供電參數(shù)配置步驟中:轉(zhuǎn)換裝置將最大可轉(zhuǎn)換量回饋給電池管理系統(tǒng)，在電池管理系統(tǒng)確認(rèn)后轉(zhuǎn)換裝置準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。圖4為本發(fā)明供電參數(shù)配置步驟的一個(gè)流程圖，詳細(xì)的供電參數(shù)配置步驟請(qǐng)參考圖4，圖4中還包括轉(zhuǎn)換裝置向BMS發(fā)送時(shí)間同步和轉(zhuǎn)換裝置最大輸出參數(shù)的一個(gè)步驟，其中轉(zhuǎn)換裝置最大輸出參數(shù)包括輸入用電終端的最大交流電的電壓及最大電流強(qiáng)度。具體的，在上述供電步驟中:電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池組電壓、蓄電池組溫度、蓄電池組剩余電量；當(dāng)蓄電池組電壓超出預(yù)定電壓范圍或蓄電池組溫度超出預(yù)定溫度范圍或蓄電池組剩余電量超出電量范圍時(shí)，供電中止；轉(zhuǎn)換裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)輸入用電終端交流電的電流強(qiáng)度，當(dāng)電流強(qiáng)度超出預(yù)定電流強(qiáng)度范圍時(shí)，供電中止。當(dāng)蓄電池組電壓處于預(yù)定電壓范圍且蓄電池組溫度處于預(yù)定溫度范圍且蓄電池組剩余電量處于預(yù)定電量范圍，且當(dāng)電流強(qiáng)度處于預(yù)定電流強(qiáng)度范圍時(shí)，恢復(fù)供電。圖5為本發(fā)明供電步驟的一個(gè)流程圖，詳細(xì)的供電步驟請(qǐng)參考圖5。在圖5中，蓄電池組供電級(jí)別需要用于調(diào)整蓄電池組輸出的直流電的大小。圖6為本發(fā)明供電結(jié)束步驟的一個(gè)流程圖，詳細(xì)的供電結(jié)束步驟請(qǐng)參考圖6。圖6中還包括BMS記錄供電過程參數(shù)及蓄電池組當(dāng)前參數(shù)及轉(zhuǎn)換裝置記錄過程參數(shù)的步驟。本發(fā)明還提供一種直流供電系統(tǒng)，用于在市電供電中止或不足時(shí)為用電終端提供或彌補(bǔ)所述市電供電，該系統(tǒng)包括:供電部分，包括一個(gè)或多個(gè)蓄電池組，所述蓄電池組用于提供直流電的輸出；電力轉(zhuǎn)換部分，與所述供電部分連接，用于將由所述蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；以及傳輸部分，與所述電力轉(zhuǎn)換部分連接，用于將所述交流電傳輸給用電終端。所述供電部分還包括電池管理系統(tǒng)，用于收集蓄電池組的蓄電池組剩余電量。所述電力轉(zhuǎn)換部分包括由變壓器和斬波器組成的轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置將由蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為適用于用電終端的交流電。與上述方法實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的，本系統(tǒng)實(shí)施例所述電力轉(zhuǎn)換部分包括:供電握手單元:用于使電池管理系統(tǒng)與轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行配對(duì)連接；供電參數(shù)配置單元:用于使電池管理系統(tǒng)將蓄電池組的蓄電池組剩余電量發(fā)送給轉(zhuǎn)換裝置，使轉(zhuǎn)換裝置計(jì)算出蓄電池組剩余電量的最大可轉(zhuǎn)換量并準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換；供電單元:用于使轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換；供電結(jié)束單元:用于當(dāng)電力轉(zhuǎn)換量達(dá)到最大可轉(zhuǎn)換量時(shí)，使供電終止。圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置與電池管理系統(tǒng)的連接示意圖，如圖2所示，轉(zhuǎn)換裝置與電池管理系統(tǒng)通過CAN網(wǎng)絡(luò)相互連接，轉(zhuǎn)換裝置包括變壓器和斬波器，電池管理系統(tǒng)包括電池測(cè)控模塊，所述電池測(cè)控模塊用于檢測(cè)檢測(cè)蓄電池組電壓、蓄電池組溫度、蓄電池組剩余電量等報(bào)文，其中CAN網(wǎng)絡(luò)是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network)的簡(jiǎn)稱。本發(fā)明所述的直流供電系統(tǒng)在使用時(shí)，可以選擇在用電低谷時(shí)給蓄電池組充電，而在用電高峰時(shí)由蓄電池組放電，由此實(shí)現(xiàn)社會(huì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定化；通過轉(zhuǎn)換裝置將蓄電池組輸出的電力從直流轉(zhuǎn)為交流，接入家庭電網(wǎng)達(dá)到為用電中斷供電的目的。本發(fā)明基于以下構(gòu)思:本發(fā)明利用電動(dòng)車快充接口與電池管理系統(tǒng)(BATTERYMANAGEMENT SYSTEM,簡(jiǎn)稱BMS)建立通訊，使蓄電池組主繼電器吸合快充接口從而對(duì)外輸出直流高壓電。同時(shí)轉(zhuǎn)換裝置中的變壓器和斬波器對(duì)高壓直流電轉(zhuǎn)換為220V-50HZ的民用電，供家用電器使用或輸入電網(wǎng)。由上述敘述可知，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)勢(shì):I)本發(fā)明的蓄電池組提供的直流電經(jīng)電力轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換為交流電，傳輸部分將所述交流電傳輸給用電終端，從而在市電供電中止或不足時(shí)為用電終端提供或彌補(bǔ)市電供電。2 )本發(fā)明的電池管理系統(tǒng)將蓄電池組的蓄電池組剩余電量發(fā)送給轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換裝置計(jì)算出蓄電池組剩余電量的最大可轉(zhuǎn)換量并準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換，從而保證了用電終端所接收電流的穩(wěn)定性。3)本發(fā)明的蓄電池組屬于電動(dòng)車，蓄電池組一方面可以為電動(dòng)車提供動(dòng)力，另一方面在市電供電中止或不足時(shí)可以為用電終端提供或彌補(bǔ)市電供電。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種直流供電系統(tǒng)，其特征在于，用于在市電供電中止或不足時(shí)為用電終端提供或彌補(bǔ)所述市電供電，該系統(tǒng)包括: 供電部分，包括一個(gè)或多個(gè)蓄電池組，所述蓄電池組用于提供直流電的輸出； 電力轉(zhuǎn)換部分，與所述供電部分連接，用于將由所述蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；以及 傳輸部分，與所述電力轉(zhuǎn)換部分連接，用于將所述交流電傳輸給用電終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述供電部分還包括: 電池管理系統(tǒng)，用于收集蓄電池組的蓄電池組剩余電量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電力轉(zhuǎn)換部分包括: 由變壓器和斬波器組成的轉(zhuǎn)換裝置，所述轉(zhuǎn)換裝置將由蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為適用于用電終端的交流電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電力轉(zhuǎn)換部分包括: 供電握手單元:用于使電池管理系統(tǒng)與轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行配對(duì)連接； 供電參數(shù)配置單元:用于使電池管理系統(tǒng)將蓄電池組的蓄電池組剩余電量發(fā)送給轉(zhuǎn)換裝置，使轉(zhuǎn)換裝置計(jì)算出蓄電池組剩余電量的最大可轉(zhuǎn)換量并準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換； 供電單元:用于使轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換； 供電結(jié)束單元:用于當(dāng)電力轉(zhuǎn)換量達(dá)到最大可轉(zhuǎn)換量時(shí)，使供電終止。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池組為電動(dòng)車的蓄電池組。
6.一種直流供電方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 供電部分提供直流電的輸出； 電力轉(zhuǎn)換部分將由蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；以及 傳輸部分將交流電傳輸給用電終端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述電力轉(zhuǎn)換部分執(zhí)行以下步驟: 供電握手步驟:電池管理系統(tǒng)與轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行配對(duì)連接； 供電參數(shù)配置步驟:電池管理系統(tǒng)將蓄電池組的蓄電池組剩余電量發(fā)送給轉(zhuǎn)換裝置，轉(zhuǎn)換裝置計(jì)算出蓄電池組剩余電量的最大可轉(zhuǎn)換量并準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換； 供電步驟:轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換； 供電結(jié)束步驟:當(dāng)電力轉(zhuǎn)換量達(dá)到最大可轉(zhuǎn)換量時(shí)，供電終止。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于， 上述供電握手步驟中，轉(zhuǎn)換裝置向電池管理系統(tǒng)發(fā)送轉(zhuǎn)換裝置辨識(shí)報(bào)文，電池管理系統(tǒng)給轉(zhuǎn)換裝置發(fā)送蓄電池組身份編碼報(bào)文，若辨識(shí)報(bào)文與蓄電池組身份編碼報(bào)文均正確則轉(zhuǎn)換裝置與電池管理系統(tǒng)配對(duì)連接成功，否則配對(duì)連接不成功。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8之一所述的方法,其特征在于， 上述供電參數(shù)配置步驟中:轉(zhuǎn)換裝置將最大可轉(zhuǎn)換量回饋給電池管理系統(tǒng)，在電池管理系統(tǒng)確認(rèn)后轉(zhuǎn)換裝置準(zhǔn)備進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9之一所述的方法,其特征在于， 上述供電步驟中:電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)蓄電池組電壓、蓄電池組溫度、蓄電池組剩余電量；當(dāng)蓄電池組電壓超出預(yù)定電壓范圍或蓄電池組溫度超出預(yù)定溫度范圍或蓄電池組剩余電量超出預(yù)定電量范圍時(shí)，供電中止；轉(zhuǎn)換裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)輸入用電終端交流電的電流強(qiáng)度，當(dāng)電流強(qiáng)度超出預(yù)定電流強(qiáng)度范圍時(shí)，供電中止； 當(dāng)蓄電池組電壓處于預(yù)定電壓范圍且蓄電池組溫度處于預(yù)定溫度范圍且蓄電池組剩余電量處于預(yù)定電量范圍，且當(dāng)電流強(qiáng)度處于預(yù)定電流強(qiáng)度范圍時(shí)，恢復(fù)供電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直流供電系統(tǒng)及方法，用于在市電供電中止或不足時(shí)為用電終端提供或彌補(bǔ)市電供電。一種直流供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括供電部分，包括一個(gè)或多個(gè)蓄電池組，所述蓄電池組用于提供直流電的輸出；電力轉(zhuǎn)換部分，與所述供電部分連接，用于將由所述蓄電池組提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；以及傳輸部分，與所述電力轉(zhuǎn)換部分連接，用于將所述交流電傳輸給用電終端。本發(fā)明的蓄電池組提供的直流電經(jīng)電力轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換為交流電，傳輸部分將所述交流電傳輸給用電終端，從而在市電供電中止或不足時(shí)為用電終端提供或彌補(bǔ)市電供電。
文檔編號(hào)H02J9/04GK103199610SQ20131006206
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者張啟文, 馬芳武, 湯小生, 周春英, 趙福全 申請(qǐng)人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司