本实用新型针对现有换电柜储能系统在用电高峰期需经两次功率转换导致效率低、成本高的问题，提出通过双向直流变换器直接连接母线与蓄电池的方案。在低谷期，交流电经换电柜转换为直流电后，同时为电动自行车电池充电并经双向变换器为蓄电池储能；高峰期则由蓄电池经双向变换器直接为电池充电，减少一次转换环节，提升效率并降低PCS成本。

　　换电柜是一种给电动自行车电池进行充电的设备，将交流电转换为直流电给电池充电。目前工业用电峰谷电价差异较大，换电柜增加储能备电系统能够实现错峰用电，可以大大减少电费支出，是一种短期投入后能得到长期收益的投资，受到不少客户的青睐。晚上电价较便宜，给储能系统充电进行备电，白天用电高峰期电价较贵，通过储能系统放电给电动自行车电池充电。这样通过错峰用电挣取电费差价，可以节省不少电费开支。

　　常规的换电柜储能系统方案如图1所示，此处以100kWh储能系统为例。该系统主要有两种工作模式：

　　模式一：晚上用电低谷期，电价便宜，交流电通过变流器PCS给蓄电池充电，交流电通过换电柜给电动自行车电池充电；

　　模式二：白天用电高峰期，电价较贵，蓄电池放电，通过PCS转为交流电，交流电再通过换电柜变换为直流电给电动自行车电池充电。

　　图1方案在白天用电高峰期时，蓄电池的电能需要经过PCS转换为交流电，交流电再经过换电柜进行功率变换才可以给电动自行车电池充电，经过了两步变换，转换效率较低，损耗较大。此外，PCS成本也较高。

　　本实用新型旨在提供一种换电柜储能备电系统，以解决上述问题。为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

　　一种换电柜储能备电系统，用于给电动自行车电池充电，其特征在于，所述换电柜储能备电系统包括BMS、蓄电池、母线、双向直流变换器和多个换电柜，所述换电柜的输入端接220V交流电，所述换电柜的输出端并联接所述母线，所述双向直流变换器一端接所述蓄电池，另一端接所述母线，所述BMS用于对整个储能备电系统的状态及充放电进行管理，以实现在用电低谷时交流电通过所述换电柜给电动自行车电池充电并且再通过所述双向直流变换器给所述蓄电池充电，而在用电高峰时，所述蓄电池放电并通过所述双向直流变换器给电动自行车电池充电。

　　本实用新型采用上述技术方案，具有的有益效果是：本实用新型能够减少蓄电池放电时的功率变换环节，达到减少功率变换损耗、节约成本的目的，并且不需要采用昂贵的PCS，降低了成本。

　　为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

　　参照图2，描述本实用新型的换电柜储能备电系统。所述换电柜储能备电系统可包括电池管理系统(BMS)1、蓄电池2、母线的输入端接220V交流电，输出端并联接BUSBAR 4。双向直流变换器3一端接蓄电池2，另一端接BUS BAR 4。所述BMS用于对整个储能备电系统的状态及充放电等进行管理，以实现错峰用电，节约电费支出。

　　在图2中，以换电柜5的输出作为母线经过双向直流变换器接入母线BUS BAR；交流电通过换电柜5接入BUS BAR 4；电动自行车电池直接从BUS BAR 4取电。

　　图2的原理图仅以100kWh蓄电池2、三相交流电、换电柜5的额定输出电压为48VDC、3个换电柜5为示例。实际应用中，蓄电池2的容量可变(可根据实际需要配置)，三相交流电可改为单相或双相交流电，换电柜5的额定输出电压可变，换电柜5的数量可变。

　　图2中的三个换电柜5的输入分别接三相交流电的三个不同相，但也可以接同一单相交流电。

　　图2中的母排电压48VDC仅为标称值，并非指固定电压值48V。实际使用中可根据蓄电池管理的需要而上下浮动。

　　图2仅为原理示意图，不体现各个节点所需的保护器件。实际应用中可以在各个控制节点增加保护开关等，如在换电柜5的输入、输出侧增加断路器或熔丝等。

　　蓄电池可以是市场上可购得的镍氢电池、镍镉电池、锂电池或铅酸电池等。蓄电池可以由多个电池单元构成。

　　模式一：晚上用电低谷期，电价便宜，交流电通过换电柜5变换为48VDC，48VDC通过双向直流变换器给蓄电池2充电，48VDC直接给电动自行车电池充电；

　　模式二：白天用电高峰期，电价较贵，蓄电池2放电，通过双向直流变换器给电动自行车电池充电。

　　对于本实用新型，虽然夜晚给蓄电池充电经过了2步功率变换，增加了一定的功率损耗，但是夜晚电价较便宜，所增加的电费较少；而白天用电高峰期时，蓄电池的电能只经过双向直流变换器就可以给电动自行车电池充电，只需要一步变换，转换效率较高，能减少损耗，从而可降低蓄电池的容量，或者相同容量的蓄电池可以备电更长时间，提高投资的性价比。

　　尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。