[0001] 本发明涉及储能系统技术领域，尤其涉及一种用于储能逆变器的辅助电源和负载供电状态控制电路。

[0002] 在储能系统的操作与管理过程中，为了确保系统的有效运行与稳定性，引入了一种关键机制，即通过精密设计的按键操作来启动辅助电源系统，并进一步控制负载的供电
状态。此机制要求在不同输入工况条件下，均能确保辅助电源的稳定、可靠运行，以支撑系
统各项功能的顺利执行。然而，当前实施的方案在功能集成与操作便捷性方面存在显著局
限，具体体现在难以单凭一个按键同时实现多重任务：既要启动辅助电源，又要实时检测按
键的具体状态，并据此逻辑判断后，对是否向负载供电进行精准控制。

[0003] 此外，现有方案还面临一个潜在的安全与效率问题，即辅助电源在特定情况下可能因缺乏有效的关闭机制而导致其持续处于激活状态，进而引发电池组长期经历小电流放电
的状况。这种持续放电不仅无谓地消耗了宝贵的电能资源，更存在因过度放电而损害电池性
能、缩短电池使用寿命的风险，对储能系统的整体效能与长期稳定性构成了不容忽视的威胁。

[0004] 因此，需要对现有技术进行改进。

[0005] 以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

[0040] 为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于
更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

[0041] 在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代
相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请
中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进
行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

[0042] 除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在
限制本申请。

[0043] 在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另
外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

[0044] 在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数
量、主次或顺序等关系。

[0045] 在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产
品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包
括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

[0046] 与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

[0047] 在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理
解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方
位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

[0048] 除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以
是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的
相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用
语在本申请实施例中的具体含义。

[0049] 实施例一

[0050] 有鉴于上述现有技术存在的缺陷，本申请人基于从事此领域设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技
术中缺陷的技术。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具
实用价值的本发明。

[0051] 请参考图1，本发明实施例提供一种用于储能逆变器的辅助电源和负载供电状态控制电路，包括交流输入、电池输入、交流输出、按键K1、电池辅助电源控制电路、电池辅助
电源、交流辅助电源、功率电路和交流输出继电器RLY1；其中，

[0052] 所述按键K1、电池辅助电源控制电路、电池辅助电源、交流辅助电源、功率电路和交流输出继电器RLY1均位于储能逆变器的内部；

[0053] 所述交流输入和所述电池输入分别与所述功率电路的输入端连接，所述功率电路的输出端通过所述交流输出继电器RLY1与所述交流输出连接，所述交流输出与负载连接；

[0054] 所述电池辅助电源分别与所述电池输入和所述储能逆变器的内部电路连接；

[0055] 所述电池辅助电源控制电路通过所述按键K1与所述电池辅助电源连接，所述按键K1为常开按键；

[0056] 所述交流辅助电源分别与所述交流输入和所述电池辅助电源连接；

[0057] 当所述按键K1断开时，所述储能逆变器内部的DSP断开所述交流输出继电器RLY1，以断开所述交流输出，断开所述储能逆变器后端负载供电，所述交流输出继电器RLY1为常
开继电器；

[0058] 当只有所述电池输入，且电池放电到低压保护点时，所述储能逆变器内部的DSP控制所述电池辅助电源自动关闭，以防止电池过度放电。

[0059] 需要说明的是，所述交流输入和所述电池输入正常情况下，所述交流辅助电源自动开启，所述交流辅助电源给所述电池辅助电源供电，所述电池辅助电源给所述储能逆变
器的内部电路供电；无所述交流输入，且所述电池输入正常的情况下，用户可操作所述按键
K1启动所述电池辅助电源，以给所述储能逆变器的内部电路供电；任何状态下，所述储能逆
变器运行过程中用户可操作所述按键K1，继而控制所述交流输出继电器RLY1状态，从而决
定所述交流输出是否给负载供电。

[0060] 请再次参考图1，并结合参考图2，在本实施例中，在所述电池辅助电源控制电路中，按键接线端子J1的两个引脚分别与所述按键K1的两个引脚连接；

[0061] 网络BAT+与所述电池输入的正极连接，第二二极管D2的阳极和第十五电阻R15的左端网络均为网络BAT+，两者相互连接，所述网络BAT+与网络BAT‑之间的电压为电池电压，
电池电压额定值为48V；

[0062] 网络AC_SPS_OUT为所述交流辅助电源的输出，所述网络AC_SPS_OUT与网络BAT‑之间的电压为65V；

[0063] 网络SPS为所述电池辅助电源的输入，所述网络SPS与网络BAT‑之间的电压大于35V时，所述电池辅助电源工作，所述储能逆变器的内部电路获得供电；

[0064] 第一光耦U1的4脚和第三光耦U3的4脚网络均为SPS_ON，两者相互连接；

[0065] 所述接线端子J1的1脚和所述第三光耦U3的4脚网络均为SW_ON，两者相互连接；

[0066] 所述接线端子J1的2脚和所述第三光耦U3的3脚网络均为网络BAT‑，两者相互连接并且与所述电池输入的负极连接；

[0067] 第七电阻R7的右端与第二光耦U2的4脚网络均为+5V，两者相互连接，为5V供电输入，由所述电池辅助电源提供，网络+5V和网络GND之间的电压为5V；

[0068] 网络On_Lock为控制所述电池辅助电源开关的信号，来自所述储能逆变器内部的DSP；

[0069] 第十八三极管Q18的E极和第十四电阻R14的下方网络均为GND，两者相互连接。

[0070] 需要说明的是，所述电池辅助电源控制电路中的其他电路设计，诸如第一电阻R1、第三三极管Q3等的具体作用是保证电池辅助电源控制电路的各功能正常工作，鉴于该些电
路设计在现有技术中已多有实现，也不是本方案设计的重点，在此不做深入的阐述。

[0071] 另外，上述提及的“网络”一词指的是电路中的一个连接点或导电路径，它为多个元件提供电气连接。

[0072] 电路实现的功能：

[0073] 1、电池辅助电源的启动

[0074] 1.1、交流输入和电池输入正常时，交流辅助电源工作，网络AC_SPS_OUT与网络BAT‑之间的电压为65V，图2中第七二极管D7导通，网络SPS与网络BAT‑之间的电压大于35V，
电池辅助电源工作，储能逆变器的内部电路获得供电，储能逆变器内部的DSP运行后将网络
On_Lock设置为高电平，第十八三极管Q18和第一光耦U1导通，第一光耦U1的3脚和4脚之间
的电源降低到1V左右，第一三极管Q1和第二三极管Q2导通；由于第一三极管Q1和第二三极
管Q2导通，当交流输入断开，交流辅助电源关闭，网络AC_SPS_OUT与网络BAT‑之间的电压低
于35V时，电池电压大于35V的情况下，电池可以经过第一三极管Q1、第二三极管Q2和第四二
极管D4持续给电池辅助电源供电，保证储能逆变器内部的DSP运行。

[0075] 1.2、交流输入异常，电池输入正常时，手动闭合图1中的按键K1，图2中网络SW_ON与网络BAT‑短接，第三光耦U3的3脚和4脚短接，网络BAT+、第十五电阻R15、第二电容C2、第
三光耦U3的1脚和2脚、网络BAT‑形成回路，电池电压给第二电容C2充电，充电的时间记为
t1，t1时段第三光耦U3导通，网络SW_ON与网络BAT‑之间的电压降低到1V左右，第一三极管
Q1、第二三极管Q2和第四二极管D4导通，电池通过网络BAT+、Q1和D4到网络SPS给电池辅助
电源供电，实现闭合按键K1启动储能逆变器的功能；电池辅助电源启动后+5V和储能逆变器
内部的DSP获得供电，储能逆变器内部得DSP将网络On_Lock设置为高电平，第十八三极管
Q18和第一光耦U1导通，第一光耦U1的3脚和4脚之间的电源降低到1V左右，第一三极管Q1和
第二三极管Q2导通；保证即使第二电容C2充满电，第三光耦U3关断后，电池持续通过网络
BAT+、第一三极管Q1和第四二极管D4到网络SPS给电池辅助电源供电；

[0076] 电池辅助电源启动后+5V和储能逆变器内部的DSP获得供电，当图1中按键K1闭合，图2中网络SW_ON和BAT‑短接，网络BAT+、第三三极管Q3导通，第二二极管D2、第三三极管Q3、第二光耦U2的1脚和2脚、第十二电阻R12和第十三电阻R13、网络BAT‑形成回路，第二光耦U2
导通，网络KEY_ON通过第二光耦U2的3脚和4脚上拉至5V，可通过电平转换，储能逆变器内部
的DSP检测到网络KEY_ON为高电平，并保持储能逆变器后端负载正常供电；当图1中按键K1
断开，图2中网络SW_ON和BAT‑断开，第三三极管Q3不导通，第二光耦U2不导通，网络KEY_ON
通过第十四电阻R14下拉至GND，储能逆变器内部的DSP检测到网络KEY_ON为低电平，并断开
图1中的交流输出继电器RLY1，断开储能逆变器后端负载供电；实现手动操作按键K1控制负
载供电的功能；

[0077] 图2中，第二电容C2充满电后，第三光耦U3保持断开状态；储能逆变器内部的DSP将网络On_Lock设置为高电平保持电池辅助电源持续工作，当电池放电至低压保护点，储能逆
变器关闭后，储能逆变器内部得DSP设置On_Lock设置为低电平，第一光耦U1关断，第一三极
管Q1和第二三极管Q2关断，网络BAT+和网络SPS之间回路断开，实现电池停止给电池辅助电
源供电的功能，防止电池小电流长期放电对电池造成损伤的情况；

[0078] 当电池放电至低压保护点，电池辅助电源自动关闭后，可以操作图1中按键K1断开，此时，图2中网络BAT‑和网络SW_ON断开，网络BAT+、第十五电阻R15、第二电容C2、第三光耦U3的1脚和2脚、BAT‑之间的回路断开；第二电容C2通过第十六电阻R16和第六二极管D6放
电；再次操作图1中按键K1闭合，网络BAT+、第十五电阻R15、第二电容C2、第三光耦U3的1脚
和2脚、BAT‑之间形成回路，第二电容C2可再次充电，充电过程中，第一三极管Q1、第二三极
管Q2和第四二极管D4导通，电池通过网络BAT+、第一三极管Q1和第四二极管D4到网络SPS给
电池辅助电源供电，再次实现闭合按键K1启动储能逆变器；

[0079] 当电池放电至低压保护点，电池辅助电源自动关闭后，在图1中按键K1保持闭合状态的情况下，断开电池输入，BAT+对BAT‑电压降低到0V，第二电容C2通过第十六电阻R16和
第六二极管D6放电；再次恢复电池输入，网络BAT+、第十五电阻R15、第二电容C2、第三光耦
U3的1脚和2脚、BAT‑之间形成回路，第二电容C2可再次充电，充电过程中，第一三极管Q1、Q2和D4导通，电池通过网络BAT+、第一三极管Q1和第四二极管D4到网络SPS给电池辅助电源供
电，实现闭合按键K1的前提下，电池复位后启动储能逆变器；

[0080] 1.3、交流输入正常，电池无供电，交流辅助电源工作，网络AC_SPS_OUT与网络BAT‑之间的电压为65V，图2中第七二极管D7导通给电池辅助电源供电，电池辅助电源启动后储
能逆变器的内部电路获得供电；当图1中按键K1闭合，图2中网络SW_ON和BAT‑短接，网络BAT
+、第三三极管Q3导通，网络AC_SPS_OUT与、第七二极管D7、第一稳压管ZD1、第五二极管D5、
第三三极管Q3、第二光耦U2的1脚和2脚、第十二电阻R12和第十三电阻R13、网络BAT‑形成回
路，第二光耦U2导通，网络KEY_ON通过第二光耦U2的3脚和4脚上拉至5V，储能逆变器内部的
DSP检测到网络KEY_ON为高电平，并保持储能逆变器后端负载正常供电；当图1中按键K1断
开，图2中网络SW_ON和BAT‑断开，第三三极管Q3不导通，第二光耦U2不导通，网络KEY_ON通
过第十四电阻R14下拉至GND，储能逆变器内部的DSP检测到网络KEY_ON为低电平，并断开图
1中的交流输出继电器RLY1，断开储能逆变器后端负载供电；

[0081] 储能逆变器内部的DSP运行后将网络On_Lock设置为高电平，以便电池恢复正常，交流输入异常后电池能持续给电池辅助电源供电；

[0082] 逻辑功能汇总

[0083]

[0084]

[0085] 第二电容C2充电时间设置方法：

[0086] A.第二电容C2充满后的电压值；

[0087] 图2中，电池电压范围为35V‑60V，仅考虑第十五电阻R15和第十六电阻R16的分压，第十六电阻R16两端电压范围为，23.33V‑40V；第十六电阻R16、第二电容C2和第二稳压管
ZD2并联，第二稳压管ZD2选用20V稳压管，电池电压范围为35V‑60V内，稳压管额定电压小于
第十六电阻R16分压后的电压，第二电容C2充满后的电压值为第二稳压管ZD2的额定电压
20V；

[0088] B.第二电容C2充放电时间设置；

[0089] 如1.2所述，第二电容C2充电时间t1内，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第四二极管D4导通，电池辅助电源启动，由于电池辅助电源启动需要时间，该时间计为t2，电池辅助
电源启动后到储能逆变器内部的DSP将网络On_Lock设置为高电平的时间计为t3，为确保电
池辅助电源正常运行，设置t1大于t2与t3之和；

[0090] 通过调节第二电容C2容值，第十五电阻R15和第十六电阻R16阻值可调节C2的充电时间；

[0091] 通过调节第二电容C2容值和第十六电阻R16可调节C2的放电时间

[0092] 例如电池辅助电源启动需要时间t2为3S，电池辅助电源启动后到储能逆变器内部的DSP将网络On_Lock设置为高电平的时间计t3为0.5，即t2和t3之和为3.5S，设置第二电容
C2充电时间t1大于3.5S，可取t1为7S。

[0093] 尽管本申请中较多的使用了按键、电池辅助电源、交流辅助电源等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；
把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

[0094] 本发明提供的一种用于储能逆变器的辅助电源和负载供电状态控制电路，通过硬件电路和简单的控制逻辑，只需一个按键，便可实现启动电池辅助电源和储能逆变器内部
供电逻辑控制，检测并判断按键状态后对是否给储能逆变器后端负载供电进行控制，以及
当电池放电至低压保护点时自动关闭电池辅助电源，消除了电池辅助电源无法关闭而导致
电池长期小电流放电后过度放电的风险，简化了用户操作，提升了用户体验。

[0095] 最后需要说明的是，尽管在本申请的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本申请的专利保护范围。凡是基于本申请的实质理念，利用本
申请说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方
案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在
本申请的专利保护范围之内。