(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201510574309.6
(22)申请日 2015.09.10
H02J 7/36(2006.01)
H02J 7/34(2006.01)
(71)申请人北京动力源科技股份有限公司
地址100070 北京市丰台区科技园区星火路
8号
(72)发明人张建 向明芳
(74)专利代理机构北京市隆安律师事务所
11323
代理人
权鲜枝 吴昊
(54)发明名称
电源系统
(57)摘要
本发明公开了一种电池合路器及具有该电池
根据直流电源设备的需求，控制主连接单元和旁
路单元的导通与断开；主连接单元，用于根据控
制单元的指示，导通与直流电源设备并联，或者断
开与直流电源设备并联；旁路单元，并联于主连
接单元两端，用于在电池组切换时，主连接单元断
开，根据控制单元的指示，启动对直流电源设备放
电，直流电源设备或者电池组不能对电池组充电。
采用本发明技术方案通过与直流电源设备通信，
实现了对每组电池组单独管理，实现了对电池组
的有效维护和保护，延长电池组使用寿命，有效防
止电池组切换过程中电压冲击电池组。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书3页 说明书8页 附图2页CN 105119361 A 2015.12.02
C N 105119361
A
1.一种电池合路器，其特征在于，该电池合路器包括：控制单元，至少两路主连接单元和至少两路旁路单元；
所述控制单元，用于与直流电源设备进行通信，根据所述直流电源设备的需求，控制所述主连接单元和所述旁路单元的导通与断开；
所述主连接单元，用于根据所述控制单元的指示，导通与所述直流电源设备并联，或者断开与所述直流电源设备并联；
所述旁路单元，并联于所述主连接单元两端，用于在电池组切换时，所述主连接单元断开，根据所述控制单元的指示，启动对所述直流电源设备放电，所述直流电源设备或者所述电池组不能对所述电池组充电。
2.如权利要求1所述的电池合路器，其特征在于，所述主连接单元，包括：主直流接触器；所述主直流接触器一端与所述电池组相连，另一端与所述直流电源设备相连。
3.如权利要求2所述的电池合路器，其特征在于，所述主连接单元，还包括：熔断器；
所述熔断器一端与所述主直流接触器一端相连，另一端与所述直流电源设备相连。
4.如权利要求2或3所述的电池合路器，其特征在于，所述旁路单元，包括：直流接触器和防反二极管；
所述直流接触器与所述防反二极管相连；所述连接的直流接触器与所述防反二极管两端并联与所述主连接单元两端。
5.如权利要求4所述的电池合路器，其特征在于，当电池组为四组，所述主连接单元与所述旁路单元都为四路时，所述电池组包括：电池组1，电池组2，电池组3和电池组4；所述主连接单元包括：第一主连接单元，第二主连接单元，第三主连接单元，第四主连接单元；其中，所述第一主连接单元包括：第一主直流接触器K1，第一熔断器FU1；所述第二主连接单元包括：第二主直流接触器K2，第二熔断器FU2；所述第三主连接单元包括：第三主直流接触器K3，第三熔断器FU3；所述第四主连接单元包括：第四主直流接触器K4，第四熔断器FU4；所述旁路单元包括：第一旁路单元，第二旁路单元，第三旁路单元和第四旁路单元；其中，所述第一旁路单元包括：第一直流接触器K5和第一防反二极管D1；所述第二旁
路单元包括：第二直流接触器K6和第二防反二极管D2；所述第三旁路单元包括：第三直流接触器K7和第三防反二极管D3；所述第四旁路单元包括：第四直流接触器K8和第四防反二极管D4；
所述第一主直流接触器K1一端与所述电池组1相连，另一端与所述第一熔断器FU1一端相连；所述第一主直流接触器K1导通与断开由所述控制单元控制；所述第一熔断器FU1另一端接所述直流电源设备；
所述第一直流接触器K5一端与所述第一防反二极管D1正极端连接，所述第一直流接触器K5另一端接所述第一熔断器FU1与所述第一主直流接触器K1连接端；所述第一防反二极管D1负极端接所述电池组1与所述第一主直流接触器K1连接端；
所述第二主直流接触器K2一端与所述电池组2相连，另一端与所述第二熔断器FU2一端相连；所述第二主直流接触器K2导通与断开由所述控制单元控制；所述第二熔断器FU2另一端接所述直流电源设备；
所述第二直流接触器K6一端与所述第二防反二极管D2正极端连接，所述第二直流接触器K6另一端接所述第二熔断器FU2与所述第二主直流接触器K2连接端；所述第二防反
二极管D2负极端接所述电池组2与所述第二主直流接触器K2连接端；
所述第三主直流接触器K3一端与所述电池组3相连，另一端与所述第三熔断器FU3一端相连；所述第三主直流接触器K3导通与断开由所述控制单元控制；所述第三熔断器FU3另一端接所述直流电源设备；
所述第三直流接触器K7一端与所述第三防反二极管D3正极端连接，所述第三直流接触器K7另一端接所述第三熔断器FU3与所述第三主直流接触器K3连接端；所述第三防反二极管D3负极端接所述电池组3与所述第三主直流接触器K3连接端；
所述第四主直流接触器K4一端与所述电池组4相连，另一端与所述第四熔断器FU4一端相连；所述第四主直流接触器K4导通与断开由所述控制单元控制；所述第四熔断器FU4另一端接所述直流电源设备；
所述第四直流接触器K8一端与所述第四防反二极管D4正极端连接，所述第四直流接触器K8另一端接所述第四熔断器FU4与所述第四主直流接触器K4连接端；所述第四防反二极管D4负极端接所述电池组4与所述第四主直流接触器K4连接端。
6.一种直流电源系统，其特征在于，该直流电源系统包括：电池合路器；该电池合路器包括：控制单元，至少两路主连接单元和至少两路旁路单元；
所述控制单元，用于与直流电源设备进行通信，根据所述直流电源设备的需求，控制所述主连接单元和所述旁路单元的导通与断开；
所述主连接单元，用于根据所述控制单元的指示，导通与所述直流电源设备并联，或者断开与所述直流电源设备并联；
所述旁路单元，并联于所述主连接单元两端，用于在电池组切换时，所述主连接单元断开，根据所述控制单元的指示，启动对所述直流电源设备放电，所述直流电源设备或者所述电池组不能对所述电池组充电。
7.如权利要求6所述的直流电源系统，其特征在于，所述主连接单元，包括：主直流接触器；所述主直流接触器一端与所述电池组相连，另一端与所述直流电源设备相连。
8.如权利要求7所述的直流电源系统，其特征在于，所述主连接单元，还包括：熔断器；
所述熔断器一端与所述主直流接触器一端相连，另一端与所述直流电源设备相连。
9.如权利要求7或8所述的直流电源系统，其特征在于，所述旁路单元，包括：直流接触器和防反二极管；
所述直流接触器与所述防反二极管相连；所述连接的直流接触器与所述防反二极管两端并联与所述主连接单元两端。
10.如权利要求9所述的直流电源系统，其特征在于，当电池组为四组，所述主连接单元与所述旁路单元都为四路时，所述电池组包括：电池组1，电池组2，电池组3和电池组4；所述主连接单元包括：第一主连接单元，第二主连接单元，第三主连接单元，第四主连接单元；其中，所述第一主连接单元包括：第
一主直流接触器K1，第一熔断器FU1；所述第二主连接单元包括：第二主直流接触器K2，第二熔断器FU2；所述第三主连接单元包括：第三主直流接触器K3，第三熔断器FU3；所述第四主连接单元包括：第四主直流接触器K4，第四熔断器FU4；所述旁路单元包括：第一旁路单元，第二旁路单元，第三旁路单元和第四旁路单元；其中，所述第一旁路单元包括：第一直流接触器K5和第一防反二极管D1；所述第二旁路单
元包括：第二直流接触器K6和第二防反二极管D2；所述第三旁路单元包括：第三直流接触器K7和第三防反二极管D3；所述第四旁路单元包括：第四直流接触器K8和第四防反二极管D4；
所述第一主直流接触器K1一端与所述电池组1相连，另一端与所述第一熔断器FU1一端相连；所述第一主直流接触器K1导通与断开由所述控制单元控制；所述第一熔断器FU1另一端接所述直流电源设备；
所述第一直流接触器K5一端与所述第一防反二极管D1正极端连接，所述第一直流接触器K5另一端接所述第一熔断器FU1与所述第一主直流接触器K1连接端；所述第一防反二极管D1负极端接所述电池组1与所述第一主直流接触器K1连接端；
所述第二主直流接触器K2一端与所述电池组2相连，另一端与所述第二熔断器FU2一端相连；所述第二主直流接触器K2导通与断开由所述控制单元控制；所述第二熔断器FU2另一端接所述直流电源设备；
所述第二直流接触器K6一端与所述第二防反二极管D2正极端连接，所述第二直流接触器K6另一端接所述第二熔断器FU2与所述第二主直流接触器K2连接端；所述第二防反二极管D2负极端接所述电池组2与所述第二主直流接触器K2连接端；
所述第三主直流接触器K3一端与所述电池组3相连，另一端与所述第三熔断器FU3一端相连；所述第三主直流接触器K3导通与断开由所述控制单元控制；所述第三熔断器FU3另一端接所述直流电源设备；
所述第三直流接触器K7一端与所述第三防反二极管D3正极端连接，所述第三直流接触器K7另一端接所述第三熔断器FU3与所述第三主直流接触器K3连接端；所述第三防反二极管D3负极端接所述电池组3与所述第三主直流接触器K3连接端；
所述第四主直流接触器K4一端与所述电池组4相连，另一端与所述第四熔断器FU4一端相连；所述第四主直流接触器K4导通与断开由所述控制单元控制；所述第四熔断器FU4另一端接所述直流电源设备；
所述第四直流接触器K8一端与所述第四防反二极管D4正极端连接，所述第四直流接触器K8另一端接所述第四熔断器FU4与所述第四主直流接触器K4连接端；所述第四防反二极管D4负极端接所述电池组4与所述第四主直流接触器K4连接端。
一种电池合路器及具有该电池合路器的直流电源系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种电池合路器及具有该电池合路器的直流电源系统。
背景技术
[0002] 伴随科技的日益发展，电池作为直流电源系统中的一项重要保证功能，也是直流电源系统中不可缺少的部分。随着直流电源的发展，对直流电源现有存量电池进行整合的要求越来越迫切。现有直流电源设备如果需要将电池组直接并联使用，就只能接入同容量、同厂家、同类型、同批次的电池。如果用户想利用现有电池组，即采用不同容量、不同厂家、不同类型、不同批次的电池直接并联使用，进行容量扩展则无法实现，必须更换新的相同属性电池组。
[0003] 现有技术中，直流电源设备大部分包括蓄电池组；蓄电池组是一种在市电正常或者各种事故情况下都能保证给直流设备可靠供电的电源系统，可以说是一种直流不停电电源系统。蓄电池组是直流不停电系统的心脏，是整套直流电源设备中价值最高的部分。蓄电池的容量选择是根据用户负载大小和备电时长决定的，用户负载越大，要求备电时长越久，选择的蓄电池容量就要越大，由于蓄电池组容量越大成本越高，因此在现有直流电源设备中多是采用两组或者多组蓄电池组直接并联的方式，这样可以大大降低单组蓄电池的容量要求，达到降低成本的目的。
[0004] 但是，在发明人设计直流电源系统的过程中发现现有技术中至少存在如下问题：[0005] 现有蓄电池组的自身特性，在同一直流设备中只能接入同容量、同厂家、同类型、同批次的电池组，不同容量、不同厂家、不同类型、不同批次的电池组不能直接并联使用，否则会由于新旧电池、不同容量电池、不同厂家电池之间电池本身参数的差异(比如电池内阻)，造成电池的加速老化和损害。如果用户想增加直流电源系统的备电时长或者扩大负载容量，就对蓄电池组容量有更大的要求，目前的方案只能通过同时更换全部蓄电池组来实现，无法在现有设备中只增加一组或者两组新的蓄电池组的方案实现用户需求。由此造成现有电池不能使用，还要采购新的大容量电池，带来了资源的浪费和成本的增加。
发明内容
[0006] 鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电池合路器及具有该电池合路器的直流电源系统。
[0007] 依据本发明的一个方面，本发明提供了一种电池合路器，该电池合路器包括：控制单元，至少两路主连接单元和至少两路旁路单元；
[0008] 所述控制单元，用于与直流电源设备进行通信，根据所述直流电源设备的需求，控制所述主连接单元和所述旁路单元的导通与断开；
[0009] 所述主连接单元，用于根据所述控制单元的指示，导通与所述直流电源设备并联，或者断开与所述直流电源设备并联；
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