1.本实用新型涉及充电领域，尤其涉及一种小型电池储能逆变充电系统。
背景技术：2.如今电动工业车辆，例如小型化电动挖掘机高速普及，现有的动力锂电池输出的电压单一，不能适用于小型电子产品，需要一种新的储能设备，完成低功率输入电能存储大功率电能输出的转换，实现在户外作业时的市电220v小功率紧急充电功能，作为户外作业无大功率配电充电的补充。
技术实现要素：3.本实用新型的目的是提供一种小型电池储能逆变充电系统。
4.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
5.一种小型电池储能逆变充电系统，其特征在于，包括依次连接的储能单元、逆变单元和充电单元；
6.所述储能单元包括锂电池模组、电池管理控制板、输出继电器、加热继电器和电流传感器，所述电流传感器、锂电池模组和输出继电器依次连接，所述锂电池模组为储能单元供电，所述电池管理模块分别与电流传感器、输出继电器和加热继电器连接，所述输出继电器的输出端作为储能单元的输出端，所述储能单元还设有加热控制系统，闭合加热继电器时，所述加热控制系统对储能单元加热；
7.所述逆变单元包括逆变控制器、逆变模块和lcd显示器，所述逆变控制器与电池管理控制板通讯连接，所述逆变模块包括若干个并行设置的逆变器，所述逆变控制器与逆变器和lcd显示器连接，所述储能单元为逆变控制器、逆变器和lcd显示器供电，所述逆变控制器设有通讯接口，
8.所述充电单元包括依次连接的充电单元控制模块、充电模块和充电数据采集模块，所述充电单元控制模块与逆变控制器的通讯接口基于can通讯进行数据交互。
9.进一步地，所述储能单元包括加热膜，所述加热膜与加热继电器连接，所述加热继电器由电池管理控制板控制开关。
10.进一步地，所述输出继电器的输出端设有保险丝。
11.进一步地，所述逆变控制器的继电器控制端口接至输出继电器，所述输出继电器接至输入断路器，每一逆变器的输入端设有一输入断路器，所述输入断路器向逆变器输出直流信号，每一逆变器的输出端设有一输出断路器，所述输出断路器输出交流信号。
12.进一步地，所述逆变单元包括控制按键，所述控制按键包括启动按键、停止按键、紧急停止按键和逆变启动按键，所述停止按键、紧急停止按键和逆变启动按键均与逆变控制器连接，所述启动按键设置于储能单元和逆变器之间，所述启动按键控制逆变器的电源，所述停止按键控制逆变控制器的开闭，所述紧急停止按键控制继电器控制端口的开闭，所述逆变启动按键控制逆变控制器对逆变器发出停止或开启信号。
13.进一步地，所述逆变控制器的指示端口接有电源指示灯、故障指示灯和运行指示灯。
14.本实用新型集合了小型化储能、小型化逆变以及小型化充电综合方案，可以提供工业车辆，例如小型化电动挖掘机，在户外作业时紧急充电的功能，同时作为能源转换方案，可实现低功率输入电能存储大功率电能输出的转换；
15.储能系统自带的充电模块，可实现通过市电220v小功率充电功能，作为户外作业无大功率配电充电的补充。
附图说明
16.图1为本实用新型整体的系统框图；
17.图2为本实用新型储能单元的系统框图；
18.图3为本实用新型逆变单元的系统框图；
19.图4为本实用新型充电单元的系统框图。
20.附图标记：
21.1储能单元、2逆变单元、3充电单元、4锂电池模组、5电池管理控制板、
22.6输出继电器、7加热继电器、8电流传感器、9保险丝、10加热膜、
23.11逆变控制器、12逆变模块、13 lcd显示器、14逆变器、
24.15逆变输出继电器、16输入断路器、17输出断路器、
25.18启动按键、19停止按键、20紧急停止按键、21逆变启动按键、
26.22电源指示灯、23故障指示灯、24运行指示灯、
27.25充电单元控制模块、26充电模块、27充电数据采集模块。
具体实施方式
28.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.本实用新型公开了一种小型电池储能逆变充电系统，如图1所示，包括依次连接的储能单元1、逆变单元2和充电单元3。
30.如图2所示，储能单元1包括锂电池模组4、电池管理控制板5、输出继电器6、加热继电器7、电流传感器8、保险丝9和加热膜10，电流传感器8、锂电池模组4、输出继电器6和保险丝9依次连接。
31.电池管理控制板5采用单片机stm32f105vct6，锂电池模组4为储能单元1供电，电池管理控制板5分别与锂电池模组4、电流传感器8、输出继电器6和加热继电器7连接。
32.储能单元1还设有加热控制系统，闭合加热继电器7时，加热控制系统对储能单元1加热，加热膜10与加热继电器7连接，加热继电器7由电池管理控制板5控制开关，保险丝9位于输出继电器6的输出端，输出继电器6的输出端作为储能单元1的输出端。
33.使用时，电池管理控制板5的pb13/pb14/pb15引脚接spi总线，用于电压采集，电池管理控制板5内置模数转换器，模数转换器的pa5、pa6引脚通过电流采集线接至电流传感器
8，模数转换器的pa0、pa1、pa7、pb0、pb1、pc5引脚通过温度采集线接至锂电池模组，电池管理控制板5的pc6、pc7引脚接至输出继电器6，电池管理控制板5的pc8、pc9 引脚接至加热继电器7。
34.如图3所示，逆变单元2包括逆变控制器11、逆变模块12和lcd显示器13， 逆变控制器11采用单片机stm32f407vet6，逆变控制器11与电池管理控制板5通讯连接，逆变模块12包括若干个并行设置的逆变器14，逆变控制器11与逆变器14和lcd显示器13连接，储能单元1为逆变控制器11、逆变器14和lcd显示器13供电，逆变控制器11设有通讯接口。
35.如图4所示，充电单元3包括依次连接的充电单元控制模块25、充电模块26和充电数据采集模块27，充电单元控制模块25与逆变控制器11的通讯接口基于can通讯进行数据交互。
36.如图3所示，逆变控制器11的继电器控制端口接至逆变输出继电器15，逆变输出继电器15接至输入断路器16，每一逆变器14的输入端设有一输入断路器16，输入断路器16向逆变器14输出直流信号，每一逆变器14的输出端设有一输出断路器17，输出断路器17输出交流信号。
37.逆变单元2包括控制按键，控制按键包括启动按键18、停止按键19、紧急停止按键20和逆变启动按键21，停止按键19、紧急停止按键20和逆变启动按键21均与逆变控制器11连接，启动按键18设置于储能单元1和逆变器14之间，启动按键18控制逆变器14的电源，停止按键19控制逆变控制器11的开闭，紧急停止按键20控制继电器控制端口的开闭，逆变启动按键21控制逆变控制器11对逆变器14发出停止或开启信号。
38.逆变控制器11的指示端口接有电源指示灯22、故障指示灯23和运行指示灯24。
39.使用时，逆变控制器11的pb14引脚接至电源指示灯，pd4引脚接至故障指示灯，pd3引脚接至运行指示灯，pc6引脚接至逆变输出继电器15正极，pc7引脚接至逆变输出继电器15负极，pb5引脚接至逆变启动按键21，pb6引脚接至停止按键19，pd1引脚接至电源启动继电器，pa11、pa12引脚用作can通讯。
40.逆变控制器11的pd9、pd10、pd11共三个引脚通过rs485通讯控制逆变模块12，最多可分别控制三个逆变器14，逆变控制器11的pa8、pa9、pa10引脚通过rs485通讯接至lcd显示器13。
41.逆变单元2具有完整的监控处理逻辑，根据小型储能单元1发送的状态数据进行输出调节，保证逆变单元2的可靠性和安全性。
42.初始状态下，输入断路器16和输出断路器17均关闭，逆变器14关闭。
43.按下逆变启动按键21后，输入断路器16打开，逆变器14进入准备状态，延时30秒后，逆变器14进入工作状态，若60秒内逆变器14还未进入工作状态，则判定逆变准备超时，将逆变器14关闭。
44.逆变器14成功进入工作状态后，开始输出并进入运行状态，输入断路器16和输出断路器17均打开，延时5秒判断逆变器14故障状态，工作状态故障包括：任一逆变器14的故障状态、任一逆变器14是否过载、锂电池模组4电量是否过低即soc≤5%、是否接收到锂电池模组4错误代码。
45.若逆变器14出现故障，输出断路器17关闭；
46.判断为锂电池模组4故障时，输入断路器16和输出断路器17均关闭，逆变器14关
闭；
47.判断为锂电池模组4电量过低时，输入断路器16和输出断路器17均关闭，逆变器14关闭；
48.判断为逆变器14故障时，输入断路器16打开，输出断路器17关闭，逆变器14关闭；
49.判断为逆变器14过载时，输入断路器16打开，输出断路器17关闭，逆变器14关闭。
50.逆变器14运行状态下按下停止按键19，逆变器14进入停止准备状态，输入断路器16打开，输出断路器17关闭，逆变器14进入准备状态；
51.之后，逆变控制器11向逆变器14发送停止指令，逆变器14关闭，输入断路器16继续保持打开，在此状态下按下启动按键18，逆变器14重新进入准备状态。
52.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
技术特征：1.一种小型电池储能逆变充电系统，其特征在于，包括依次连接的储能单元、逆变单元和充电单元；所述储能单元包括锂电池模组、电池管理控制板、输出继电器、加热继电器和电流传感器，所述电流传感器、锂电池模组和输出继电器依次连接，所述锂电池模组为储能单元供电，所述电池管理模块分别与电流传感器、输出继电器和加热继电器连接，所述输出继电器的输出端作为储能单元的输出端，所述储能单元还设有加热控制系统，闭合加热继电器时，所述加热控制系统对储能单元加热；所述逆变单元包括逆变控制器、逆变模块和lcd显示器，所述逆变控制器与电池管理控制板通讯连接，所述逆变模块包括若干个并行设置的逆变器，所述逆变控制器与逆变器和lcd显示器连接，所述储能单元为逆变控制器、逆变器和lcd显示器供电，所述逆变控制器设有通讯接口，所述充电单元包括依次连接的充电单元控制模块、充电模块和充电数据采集模块，所述充电单元控制模块与逆变控制器的通讯接口基于can通讯进行数据交互。2.根据权利要求1所述的一种小型电池储能逆变充电系统，其特征在于，所述储能单元包括加热膜，所述加热膜与加热继电器连接，所述加热继电器由电池管理控制板控制开关。3.根据权利要求2所述的一种小型电池储能逆变充电系统，其特征在于，所述输出继电器的输出端设有保险丝。4.根据权利要求1所述的一种小型电池储能逆变充电系统，其特征在于，所述逆变控制器的继电器控制端口接至输出继电器，所述输出继电器接至输入断路器，每一逆变器的输入端设有一输入断路器，所述输入断路器向逆变器输出直流信号，每一逆变器的输出端设有一输出断路器，所述输出断路器输出交流信号。5.根据权利要求4所述的一种小型电池储能逆变充电系统，其特征在于，所述逆变单元包括控制按键，所述控制按键包括启动按键、停止按键、紧急停止按键和逆变启动按键，所述停止按键、紧急停止按键和逆变启动按键均与逆变控制器连接，所述启动按键设置于储能单元和逆变器之间，所述启动按键控制逆变器的电源，所述停止按键控制逆变控制器的开闭，所述紧急停止按键控制继电器控制端口的开闭，所述逆变启动按键控制逆变控制器对逆变器发出停止或开启信号。6.根据权利要求1所述的一种小型电池储能逆变充电系统，其特征在于，所述逆变控制器的指示端口接有电源指示灯、故障指示灯和运行指示灯。
技术总结一种小型电池储能逆变充电系统，包括储能单元、逆变单元和充电单元；储能单元包括锂电池模组、电池管理控制板、输出继电器、加热继电器和电流传感器，锂电池模组为储能单元供电，储能单元设有加热控制系统，闭合加热继电器时加热控制系统对储能单元加热；逆变单元包括逆变控制器、逆变模块和LCD显示器，逆变控制器与电池管理控制板通讯连接，逆变模块包括逆变器，储能单元为逆变控制器、逆变器和LCD显示器供电，充电单元控制模块与逆变控制器通讯接口基于CAN通讯进行数据交互；本实用新型集合小型化储能、逆变和充电方案，提供工业车辆在户外作业时紧急充电功能，同时作为能源转换方案，可实现低功率输入电能存储大功率电能输出的转换。的转换。的转换。
技术研发人员：潘文斌
受保护的技术使用者：上海平野环保科技有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/7/5
