电池预制舱及直流配电系统的制作方法

本技术实施例涉及电力，涉及但不限于一种电池预制舱及直流配电系统。

背景技术：

1、随着电力技术的快速发展，市面上出现了大量采用预制舱方式安装的电化学储能装置，也即电池预制舱。

2、相关技术中，在这些电池预制舱内一般部署有用于储能的电池模块、用于从外部引入交流电实现稳定供电的不间断电源（uninterruptible power supply，简称ups）、高压盒、汇流控制柜、消防系统、安防装置等组件。而且，一般情况下，高压盒、汇流控制柜、消防系统中的监控主机和防爆风机需要用交流电供电，而消防系统中的探测器等设备又需要直流电供电。因此，这些电池预制舱内还会设置相应的整流器、逆变器、变压器等装置。

3、可见，相关技术的方案存在同一电池预制舱内交直流混用、电源线路多、容易受到电磁干扰的问题，且需要预留较大空间以接入外部交流电，还容易影响电气安全。因此，亟待提供一种新的方案来解决相关技术存在的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供的电池预制舱及直流配电系统，能够避免该电池预制舱内交直流混用、容易导致电磁干扰的问题，也不需要预留空间放置ups以接入外部交流电，进而达到提高电池预制舱的可靠性和安全性、降低成本的效果。本技术实施例提供的电池预制舱及直流配电系统是这样实现的：

2、本技术实施例的第一方面，提供一种电池预制舱，所述电池预制舱包括：至少两个供电单元和切换模块，每个所述供电单元包括电池簇和预充保护单元；

3、各所述电池簇分别与对应的所述预充保护单元连接，各所述预充保护单元分别与汇流母排连接，所述汇流母排用于连接其他设备；

4、各所述电池簇和各所述预充保护单元还分别与所述切换模块连接，所述切换模块还用于连接用电负载；

5、其中，所述电池簇用于向所述预充保护单元和所述切换模块输出电能，或者在所述预充保护单元传输的电能的作用下充电；

6、所述预充保护单元用于将所述电池簇输出的电能传输至其他设备、或者将其他设备输出的电能传输至所述电池簇和所述切换模块；

7、所述切换模块用于在接收到目标供电单元中的电池簇或预充保护单元输出的电能时，使得所述目标供电单元与用电负载连接，以及，在未接收到所述目标供电单元中的电池簇和预充保护单元输出的电能时，使得所述目标供电单元与用电负载断开；所述目标供电单元为所述至少两个供电单元中的任意一个供电单元。

8、可选地，所述切换模块包括：电源切换单元和至少两个电压转换单元；

9、各所述电压转换单元的输入端分别与对应的所述电池簇和所述预充保护单元连接，各所述电压转换单元的输出端分别与所述电源切换单元连接，所述电源切换单元还用于连接用电负载；

10、其中，所述电压转换单元用于降低所述电池簇或所述预充保护单元输出至所述电源切换单元的电压；

11、所述电源切换单元用于在所述目标供电单元对应的电压转换单元向所述电源切换单元输出电能时，使得所述目标供电单元与用电负载连接，以及，在所述目标供电单元对应的电压转换单元未向所述电源切换单元输出电能时，使得所述目标供电单元与用电负载断开。

12、可选地，所述至少两个供电单元包括m个供电单元，所述切换模块包括m个电压转换单元和所述电源切换单元，所述m大于或等于2；

13、第k个所述供电单元中电池簇的第一端分别与第k个所述供电单元中预充保护单元的第一端和第k个所述电压转换单元的第一输入端连接，第k个所述供电单元中电池簇的第二端分别与第k个所述供电单元中预充保护单元的第二端和第k个所述电压转换单元的第二输入端连接；

14、第k个所述供电单元中预充保护单元的第三端和第四端分别与所述汇流母排连接；

15、第k个所述电压转换单元的第一输出端和第二输出端分别与所述电源切换单元的输入端连接，所述电源切换单元的输出端用于连接用电负载；

16、其中，所述k小于或等于所述m。

17、可选地，所述电源切换单元包括m个继电器；

18、其中，第k个所述电压转换单元用于降低第k个所述供电单元中电池簇或预充保护单元向第k个所述电压转换单元输出的电能的电压，并将降压后的电能输出至所述电源切换单元；

19、在第k个所述电压转换单元向第k个所述继电器输出电能时，第k个所述继电器动作，使得所述第k个所述供电单元通过第k个所述继电器与用电负载连接；

20、在第k个所述电压转换单元未向第k个所述继电器输出电能时，第k个所述继电器动作，使得所述第k个所述供电单元通过第k个所述继电器与用电负载断开。

21、可选地，所述电池预制舱还包括储能变流器（power conversion system，简称pcs）；

22、所述pcs通过所述汇流母排与每个所述预充保护单元连接；

23、其中，所述pcs用于向所述预充保护单元输出电能，以向所述电池簇和所述切换模块传输电能；或者，将所述电池簇经所述预充保护单元输出的电能输出至外部设备。

24、可选地，所述电池预制舱还包括温度控制装置；

25、所述温度控制装置通过所述汇流母排与每个所述预充保护单元和所述pcs连接；

26、其中，所述温度控制装置由所述pcs供电，或者由每个所述电池簇供电；所述温度控制装置用于在上电工作的情况下，控制每个所述电池簇的温度处于预设温度区间。

27、可选地，所述电池预制舱还包括负载保护单元；

28、所述负载保护单元的各第一端与所述切换模块连接，所述负载保护单元的各第二端与用电负载连接；

29、其中，所述负载保护单元用于在流经所述负载保护单元的电流大于或等于第一预设阈值的情况下断开。

30、可选地，所述电池预制舱还包括第一取电保护单元；

31、所述第一取电保护单元连接在各所述预充保护单元和所述切换模块之间；

32、其中，所述第一取电保护单元用于在流经所述第一取电保护单元的电流大于或等于第二预设阈值的情况下断开。

33、可选地，所述预充保护单元至少包括断路器、预充电阻、第一接触器、第二接触器；

34、所述断路器的第一辅助触点的第一端与所述汇流母排连接，所述断路器的第一辅助触点的第二端分别与所述预充电阻的第一端和所述第一接触器的第一常开触点的第一端连接，所述预充电阻的第二端与所述第二接触器的常开触点的第一端连接，所述第二接触器的常开触点的第二端分别与所述第一接触器的第一常开触点的第二端、所述电池簇的第一端和所述切换模块连接；

35、所述断路器的第二辅助触点的第一端与所述汇流母排连接，所述断路器的第二辅助触点的第二端与所述第一接触器的第二常开触点的第一端连接，所述第一接触器的第二常开触点的第二端分别与所述电池簇的第二端和所述切换模块连接。

36、本技术实施例的另一方面，还提供一种直流配电系统，至少包括上述第一方面提供的任一电池预制舱。

37、本技术实施例所提供的电池预制舱及直流配电系统，在电源预制舱内设置至少两个供电单元和切换模块，每个供电单元分别包括电池簇和预充保护单元。并且，将各电池簇分别与对应的该预充保护单元连接，各预充保护单元分别与汇流母排连接，该汇流母排用于连接其他设备。各电池簇和各预充保护单元还分别与该切换模块连接，该切换模块还用于连接用电负载。其中，该电池簇用于向该预充保护单元和该切换模块输出电能，或者在该预充保护单元传输的电能的作用下充电。该预充保护单元用于将该电池簇输出的电能传输至其他设备、或者将其他设备输出的电能传输至该电池簇和该切换模块。该切换模块用于在目标供电单元中的电池簇或预充保护单元向该切换模块输出电能时，使得该目标供电单元与用电负载连接，以及，在该目标供电单元中的电池簇和预充保护单元均未向该切换模块输出电能时，使得该目标供电单元与用电负载断开。该目标供电单元为至少两个供电单元中的任意一个供电单元。

38、可见，在本技术实施例提供的该电池预制舱中，并不需要设置ups等装置来引入外部的交流电，也即，该电池预制舱取消了ups，以及与ups连接的后备电池、外部的交流电源、连接线（电缆）、接口和输入输出开关，因此，减少安装和运维的工作量。而且，本技术实施例提供的该电池预制舱内只存在各电池簇输出的直流电或其他设备（比如pcs）经预充保护单元传输的直流电，该电池预制舱内的各个装置并不需要使用交流电供电，因此，该电池预制舱还可以取消直流转交流的逆变设备（比如dc-ac）、改变交流电的电压等级的变压器，也就不需要再针对交流电进行不必要的非标定制造成的冗余。这样，不但可以降低该电池预制舱的物料成本和人工成本，而且因为不需要将直流电转换为交流电，还可以降低供电的转换损耗、提高供电效率。

39、如此，可以避免该电池预制舱内交直流混用、容易导致电磁干扰的问题，也不需要预留空间放置ups以接入外部交流电，进而达到提高电池预制舱的可靠性和安全性、降低成本的效果，以至少部分地解决背景技术中所提出的技术问题。