蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置和方法
【專利摘要】提供了一種蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)管理裝置和方法，用于管理電力供應(yīng)系統(tǒng)中的BESS，BESS用于接收電能和充電，并通過釋放所充的電能而將電能供應(yīng)給DC/AC變換器。所述BESS管理裝置包括：測量單元，其被配置成測量BESS中的多個(gè)串聯(lián)的模塊或電池的充電狀態(tài)(SOC)；以及DC電力供應(yīng)單元，其被配置為基于多個(gè)模塊或電池的SOC將DC電力供應(yīng)到多個(gè)模塊之一或多個(gè)電池之一。
【專利說明】
蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開涉及包括蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)的電力供應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電能易于輸送和轉(zhuǎn)換，因此，其被廣泛使用。為了有效地利用這樣的電能，使用BESS。該BESS接收電力并且充電。此外，當(dāng)需要電力時(shí)，BESS通過將所充的電力釋放而供應(yīng)電力。通過這樣，BESS靈活地供應(yīng)電力。
[0003]具體而言，當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)包括BESS時(shí)，其操作如下。當(dāng)負(fù)載或系統(tǒng)過載時(shí)，BESS釋放儲(chǔ)存的電能。此外，當(dāng)負(fù)載或系統(tǒng)輕負(fù)載時(shí)，BESS從發(fā)電裝置或系統(tǒng)接收電力并且被充電。
[0004]此外，如果不考慮發(fā)電系統(tǒng)而BESS獨(dú)立存在，則BESS從外部電源接收閑置電力并被充電。此外，當(dāng)系統(tǒng)或負(fù)載過載時(shí)，BESS通過將所充的電力釋放而供應(yīng)電力。
[0005]BESS包括多個(gè)并聯(lián)的蓄電池架。蓄電池架包括多個(gè)串聯(lián)的模塊。多個(gè)模塊中的每一個(gè)包括多個(gè)串聯(lián)的電池。多個(gè)模塊中的每一個(gè)的充電狀態(tài)根據(jù)蓄電池能量系統(tǒng)的充電和放電而變化。由于多個(gè)模塊中的每一個(gè)模塊的充電狀態(tài)發(fā)生變化，所以由BESS供應(yīng)電力的效率降低。因此，需要一種有效地管理BESS的發(fā)電系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]實(shí)施例提供了一種用于管理電力供應(yīng)系統(tǒng)中使用的BESS的BESS管理裝置以及方法。
[0007]在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于管理電力供應(yīng)系統(tǒng)中的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)的BESS管理裝置，所述BESS用于接收電能和充電，并通過釋放所充的電能而將電能供應(yīng)給DC/AC變換器。所述BESS管理裝置包括:測量單元，其被配置成測量BESS中的多個(gè)串聯(lián)的模塊或電池的充電狀態(tài)(SOC);以及DC電力供應(yīng)單元，其被配置成基于多個(gè)模塊或電池的SOC而將DC電力供應(yīng)給多個(gè)模塊之一或多個(gè)電池之一。
[0008]DC電力供應(yīng)單元可以為電力供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)造的操作供應(yīng)DC電力。
[0009]當(dāng)電力供應(yīng)系統(tǒng)不工作時(shí)，DC電力供應(yīng)單元可以將DC電力供應(yīng)給多個(gè)模塊之一或多個(gè)電池之一。
[0010]DC電力供應(yīng)單元可以是開關(guān)型電源(SMPS)。
[0011]DC電力供應(yīng)單元可以是不間斷電源，用于防止在停電期間電力供應(yīng)系統(tǒng)的操作中斷。
[0012]當(dāng)多個(gè)模塊之一的SOC或多個(gè)電池之一的SOC相對(duì)于另一個(gè)模塊或另一個(gè)電池的SOC顯示出大于基準(zhǔn)范圍的差時(shí)，DC電力供應(yīng)單元可以供應(yīng)DC電力。
[0013]測量單元可以包括電壓測量單元，用于測量多個(gè)模塊或多個(gè)電池的電壓。
[0014]測量單元可以包括電流測量單元，用于測量多個(gè)模塊或多個(gè)電池的電流。
[0015]BESS管理裝置可以還包括安裝在DC電力供應(yīng)單元和BESS之間以轉(zhuǎn)換由DC電力供應(yīng)單元供應(yīng)的DC電力的大小的DC/DC變換器。
[0016]DC/DC變換器可以將轉(zhuǎn)換大小后的DC電力供應(yīng)給BESS。
[0017]在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于管理電力供應(yīng)系統(tǒng)中的BESS的BESS管理方法，所述BESS用于接收電能和充電并釋放所充的電能。該方法包括:測量BESS中的多個(gè)串聯(lián)的模塊或電池的充電狀態(tài)(SOC);以及基于多個(gè)模塊或電池的SOC將DC電力供應(yīng)給多個(gè)模塊之一或多個(gè)電池之一。
[0018]供應(yīng)DC電力可以包括為所述電力供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)造的操作供應(yīng)DC電力。
[0019]供應(yīng)DC電力可以包括當(dāng)所述電力供應(yīng)系統(tǒng)沒有工作時(shí)，供應(yīng)DC電力給多個(gè)模塊之一或多個(gè)電池之一。
[0020 ] 供應(yīng)DC電力可以包括通過開關(guān)型電源(SMPS)供應(yīng)DC電力。
[0021]供應(yīng)DC電力可以包括通過不間斷電源供應(yīng)DC電力，用于防止在停電期間電力供應(yīng)系統(tǒng)的操作中斷。
[0022]供應(yīng)DC電力可以包括當(dāng)所述多個(gè)模塊之一或所述多個(gè)電池之一的SOC相對(duì)于另一個(gè)模塊或另一個(gè)電池的SOC顯示出大于基準(zhǔn)范圍的差時(shí)，供應(yīng)DC電力。
[0023]測量SOC可以包括測量多個(gè)模塊或多個(gè)電池的電壓。
[0024]測量SOC可以包括測量多個(gè)模塊或多個(gè)電池的電流。
[0025]該方法可以進(jìn)一步包括通過DC/DC變換器向BESS供應(yīng)轉(zhuǎn)換大小后的DC電力，所述DC/DC變換器用于轉(zhuǎn)換由DC電力供應(yīng)單元供應(yīng)的DC電力的大小。
[0026]在下面的附圖和說明書中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。從說明書和附圖以及從權(quán)利要求書中，其他特征是顯而易見的。
【附圖說明】
[0027]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電力供應(yīng)系統(tǒng)的框圖；
[0028]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的小容量電力供應(yīng)系統(tǒng)的框圖；
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電力供應(yīng)系統(tǒng)的操作流程圖；
[0030]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的不包括發(fā)電裝置的電力供應(yīng)系統(tǒng)的操作流程圖；
[0031]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電力供應(yīng)系統(tǒng)的BESS管理裝置的框圖；
[0032]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電力供應(yīng)系統(tǒng)中的BESS管理裝置的操作流程圖。
具體實(shí)施例
[0033]下面將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)說明。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為不同的形式，并且不應(yīng)被解釋為限于這里描述的實(shí)施例。為了清楚地描述本發(fā)明，與描述無關(guān)的部分在圖中被省略，并且在整個(gè)說明書中類似的附圖標(biāo)記指代類似的元件。
[0034]此外，當(dāng)描述某一事物包含(或包括或具有)一些元件時(shí)，應(yīng)該理解的是，其可以只包含(或包括或具有)那些元件，或者如果沒有特別的限制的話，其可以包含(或包括或具有)其他元件以及那些元件。
[0035]下面，參考附圖1-4對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電力供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行描述。
[0036]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電力供應(yīng)系統(tǒng)的框圖。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電力供應(yīng)系統(tǒng)100包括發(fā)電裝置101、DC/AC變換器103、AC濾波器105、AC/AC變換器107、系統(tǒng)109、充電控制單元111、蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)113、系統(tǒng)控制單元115、負(fù)載117以及DC/DC變換器121。
[0038]發(fā)電裝置101產(chǎn)生電能。如果發(fā)電裝置101是光伏器件，其可以是太陽能電池陣列。太陽能電池陣列組合了多個(gè)太陽能電池模塊。太陽能電池模塊是當(dāng)串聯(lián)或并聯(lián)多個(gè)太陽能電池時(shí)通過將太陽能轉(zhuǎn)換成電能來產(chǎn)生預(yù)定的電壓和電流的裝置。因此，太陽能電池陣列吸收太陽能并將其轉(zhuǎn)換成電能。此外，當(dāng)發(fā)電系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，發(fā)電裝置101可以是用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的葉片。然而，如上所述，電力供應(yīng)系統(tǒng)100可以在沒有發(fā)電裝置101的情況下，只通過BESS 113供應(yīng)電力。在這種情況下，電力供應(yīng)系統(tǒng)100可以不包括發(fā)電裝置 101。
[0039]DC/AC變換器103將DC電力轉(zhuǎn)化成AC電力。由發(fā)電裝置101供應(yīng)的DC電力或由BESS113釋放的DC電力被轉(zhuǎn)換成AC電力。
[0040]AC濾波器105濾除已轉(zhuǎn)化成AC電力的電力中的噪聲。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，AC濾波器105可以省略。
[0041 ]為了將AC電力供應(yīng)給系統(tǒng)109或負(fù)載117，AC/AC變換器107對(duì)已濾除噪聲的AC電力的電壓大小進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且將電力供應(yīng)給系統(tǒng)109或獨(dú)立的負(fù)載。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，AC/AC變換器107可以省略。
[0042]系統(tǒng)109是將許多發(fā)電站、變電站、輸送線路和配電線路以及負(fù)載集成于一體以發(fā)電和用電的系統(tǒng)。
[0043]負(fù)載117通過從發(fā)電系統(tǒng)接收電能而消耗電力。BESS113從發(fā)電裝置101接收電能并根據(jù)系統(tǒng)109或負(fù)載117的電力供應(yīng)情形進(jìn)行充電或者釋放所充的電能。更具體地，當(dāng)系統(tǒng)109或負(fù)載117為輕負(fù)載時(shí)，BESS 113從發(fā)電裝置101接收閑置電力并進(jìn)行充電。當(dāng)系統(tǒng)109或負(fù)載117過載時(shí)，BESS 113釋放所充電力以將其供應(yīng)給系統(tǒng)109或負(fù)載117。對(duì)于每一個(gè)時(shí)間槽，系統(tǒng)109或負(fù)載117的電力供應(yīng)情形可能有很大的差別。因此，對(duì)于電力供應(yīng)系統(tǒng)100來說，不考慮系統(tǒng)109或負(fù)載117的電力供應(yīng)情形而統(tǒng)一地供應(yīng)由發(fā)電裝置101供應(yīng)的電力是效率低的。因此，電力供應(yīng)系統(tǒng)100根據(jù)系統(tǒng)109或負(fù)載117的電力供應(yīng)情形，通過使用BESS 113來調(diào)整電力供應(yīng)量。通過這樣，電力供應(yīng)系統(tǒng)100可高效率地將電力供應(yīng)給系統(tǒng)109或負(fù)載117。
[0044]DC/DC變換器121轉(zhuǎn)換被BESS 113供應(yīng)或接收的DC電力的大小。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，DC/DC變換器121可以省略。
[0045]系統(tǒng)控制單元115控制DC/AC變換器103以及DC/DC變換器107的操作。此外，系統(tǒng)控制單元115可以包括用于控制BESS 113的充電和放電的充電控制單元111。充電控制單元111控制BESS 113的充電和放電。當(dāng)系統(tǒng)109或負(fù)載117過載時(shí)，充電控制單元111允許BESS113供應(yīng)電力，并將其輸送到系統(tǒng)109或負(fù)載117。當(dāng)系統(tǒng)109或負(fù)載117為輕負(fù)載時(shí)，充電控制單元111允許外部電源或發(fā)電裝置101供應(yīng)電力，并將其輸送給BESS 113。
[0046]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的小容量電力供應(yīng)系統(tǒng)的框圖。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的小容量電力供應(yīng)系統(tǒng)200包括發(fā)電裝置101、DC/AC變換器103、AC濾波器105、AC/AC變換器107、系統(tǒng)109、充電控制單元111、BESS 113、系統(tǒng)控制單元115、第一 DC/DC變換器119、負(fù)載117以及第二 DC/DC變換器121。
[0048]除了還包括第一DC/DC變換器119以外，這與圖1的實(shí)施例是相同的。第一 DC/DC變換器119對(duì)由發(fā)電裝置101產(chǎn)生的DC電力的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)于小容量的電力供應(yīng)系統(tǒng)200，由發(fā)電裝置101產(chǎn)生的電力的電壓很小。因此，為了將由發(fā)電裝置101供應(yīng)的電力輸入到DC/AC變換器103，必須提升該電壓。第一 DC/DC變換器119將由發(fā)電裝置101產(chǎn)生的電力的電壓大小轉(zhuǎn)換為要輸入到DC/AC變換器103的電壓大小。
[0049]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的包括發(fā)電裝置的電力供應(yīng)系統(tǒng)的操作流程圖。
[0050]在操作SlOl中，發(fā)電裝置101產(chǎn)生電能。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，當(dāng)發(fā)電裝置101是太陽能電池陣列時(shí)，其將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，當(dāng)發(fā)電裝置101是葉片時(shí)，其將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能。
[0051 ]在操作S103中，充電控制單元111判定是否需要為系統(tǒng)109或負(fù)載117供應(yīng)電力?；谙到y(tǒng)109或負(fù)載117是過載還是輕負(fù)載可以判定是否需要為系統(tǒng)109或負(fù)載117供應(yīng)電力。
[0052]如果不需要為系統(tǒng)109或負(fù)載117供應(yīng)電力，則在操作S105中充電控制單元111使BESS 113 充電。
[0053]在操作S107中，充電控制單元111判定BESS113是否需要放電。當(dāng)僅利用由發(fā)電裝置101供應(yīng)的電能不能滿足系統(tǒng)109或負(fù)載117的電力需求時(shí)，判定BESS 113是否需要放電。此外，充電控制單元111可以判定BESS 113是否存儲(chǔ)了足夠放電的電能。
[0054]如果BESS 113需要放電，則在操作S109中充電控制單元111使BESS 113放電。
[0055]在操作Slll中，DC/AC變換器103將由BESS 113釋放的電能和由發(fā)電裝置101產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換成AC。此處，電力供應(yīng)系統(tǒng)100通過一個(gè)DC/AC變換器103將所有由BESS 113釋放的電能和由發(fā)電裝置101產(chǎn)生的電能從DC轉(zhuǎn)換成AC。每一個(gè)電器在使用電力時(shí)都具有限制。這種限制包括瞬時(shí)限制和長時(shí)間使用限制，并且由易于使用且即使在長時(shí)間使用時(shí)也不會(huì)損壞裝置的最大功率來限定額定功率。為了使DC/AC變換器103的效率最大化，需要BESS113和發(fā)電裝置101來供應(yīng)電力，以使得DC/AC變換器103使用這種額定功率的70%至90%。
[0056]在操作S113中，AC濾波器105濾除轉(zhuǎn)換成AC的電力的噪聲。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，噪聲濾除操作可以省略。
[0057]在操作S115中，AC/AC變換器107轉(zhuǎn)換濾波后的AC電力的電壓大小，并且將電力供應(yīng)給系統(tǒng)109或負(fù)載117。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，通過AC/AC變換器107的轉(zhuǎn)換可以省略。
[0058]在操作S117中，電力供應(yīng)系統(tǒng)100將轉(zhuǎn)換后的電力供應(yīng)給系統(tǒng)109或負(fù)載117。
[0059]圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的不包括發(fā)電裝置的電力供應(yīng)系統(tǒng)的操作流程圖。
[0060]在操作S151中，充電控制單元111判定是否需要為系統(tǒng)109或負(fù)載117供應(yīng)電力?？梢曰谙到y(tǒng)109或負(fù)載117是過載還是輕負(fù)載來判定是否需要為系統(tǒng)109或負(fù)載117供應(yīng)電力。
[0061 ]如果不需要為系統(tǒng)109或負(fù)載117供應(yīng)電力，則在操作S153中充電控制單元111允許從外部電源供應(yīng)電力以使BESS 113充電。
[0062]在操作S155中，充電控制單元111判定BESS 113是否需要放電。充電控制單元111可以判定BESS 113是否存儲(chǔ)了足夠放電的電能。
[0063]如果BESS 113需要放電，則在操作S157中充電控制單元111使BESS 113放電。
[0064]在操作S159中，DC/AC變換器103將由BESS 113釋放的電能和由發(fā)電裝置101產(chǎn)生的電能的DC轉(zhuǎn)換成AC。
[0065]在操作S161中，AC濾波器105濾除轉(zhuǎn)換成AC的電力的噪聲。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，噪聲濾除操作可被省略。
[0066]在操作S163中，AC/AC變換器107轉(zhuǎn)換濾波后的AC電力的電壓大小，并將該電力供應(yīng)給系統(tǒng)109或負(fù)載117。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，通過AC/AC變換器107的轉(zhuǎn)換可以省略。
[0067]在操作S165中，電力供應(yīng)系統(tǒng)100將轉(zhuǎn)換的電力供應(yīng)給系統(tǒng)109或負(fù)載117。
[0068]BESS 113可以包括串聯(lián)的多個(gè)模塊。具體地，BESS 113包括并聯(lián)的多個(gè)蓄電池架并且多個(gè)蓄電池架可以包括串聯(lián)的多個(gè)模塊。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，包括700V至1000V的DC/AC變換器103的電力供應(yīng)系統(tǒng)100可以包括17個(gè)模塊，每一個(gè)模塊具有50V容量。此外，多個(gè)模塊中的每一個(gè)可以包括多個(gè)電池。在這一點(diǎn)上，如圖3和4中所示，當(dāng)充電和放電重復(fù)進(jìn)行時(shí)，多個(gè)模塊的充電狀態(tài)可能會(huì)變得不同。其原因是，電流可以是恒定的，但每一個(gè)模塊的具體電壓在串聯(lián)中會(huì)不同。此外，由于外部環(huán)境因素，多個(gè)模塊的充電狀態(tài)可能會(huì)不同。蓄電池存儲(chǔ)裝置的充電和放電可能效率較低。此外，當(dāng)包括在多個(gè)模塊的每一個(gè)模塊中的多個(gè)電池的充電狀態(tài)不恒定時(shí)，BESS113的壽命周期可能會(huì)減小。因此，有必要有效地管理BESS的多個(gè)模塊的充電狀態(tài)或包括在多個(gè)模塊的每一個(gè)中的多個(gè)電池的充電狀態(tài)。如果多個(gè)模塊的充電狀態(tài)或包括在多個(gè)模塊的每一個(gè)中的多個(gè)電池的充電狀態(tài)不恒定，則具有高充電量的模塊或電池，可以通過連接到多個(gè)模塊的或連接到包括在多個(gè)模塊的每一個(gè)中的多個(gè)電池的電阻器選擇性地放電。然而，這是低效率的，因?yàn)槎鄠€(gè)電池的充電狀態(tài)是通過消耗不必要的能量而恒定的。此外，通過將多個(gè)模塊或多個(gè)電池與DC/DC變換器相連接，具有高充電量的電池向具有低充電量的電池供應(yīng)DC以對(duì)其充電。在這種情況下，可以防止不必要的能耗。然而，與多個(gè)模塊或多個(gè)電池的連接關(guān)系可能會(huì)變得復(fù)雜。因此，需要一種用于解決這個(gè)問題的BESS管理方法。將參照?qǐng)D5和圖6對(duì)此進(jìn)行說明。
[0069]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電力供應(yīng)系統(tǒng)的BESS管理裝置的框圖。
[0070]用于管理BESS 113的MSS管理裝置150包括DC電力供應(yīng)單元151、DC/DC變換器153、測量單元155以及控制單元157。
[0071]如上所述，BESS113包括串聯(lián)的多個(gè)模塊。該多個(gè)模塊中的每一個(gè)包括串聯(lián)的多個(gè)電池。
[0072]DC電力供應(yīng)單元151將DC電力供應(yīng)給BESS 113。此外，DC電力供應(yīng)單元151可以供應(yīng)DC電力用于驅(qū)動(dòng)電力供應(yīng)系統(tǒng)100的DC/AC變換器103、系統(tǒng)控制單元115、AC濾波器105以及AC/AC變換器107中的至少一個(gè)。更詳細(xì)地，DC電力供應(yīng)單元151可以是開關(guān)型電源(SMPS)。尤其，SMPS可以經(jīng)常提供與模塊的電壓容量相似的電壓容量。在這一點(diǎn)上，當(dāng)電力供應(yīng)系統(tǒng)100不工作時(shí)，DC電力供應(yīng)單元151可以向BESS 113供應(yīng)DC電力。根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例，DC電力供應(yīng)單元151可以是為停電期間電力供應(yīng)中斷準(zhǔn)備的不間斷電源(UPS)。當(dāng)使用用于為電力供應(yīng)系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)的操作供應(yīng)DC電力的DC電力供應(yīng)裝置，或使用為停電期間電力供應(yīng)系統(tǒng)100的操作中斷準(zhǔn)備的UPS時(shí)，不需要另外安裝單獨(dú)的DC電力供應(yīng)裝置。
[0073]DC/DC變換器153轉(zhuǎn)換DC電力的大小，并將其供應(yīng)給BESS 113。
[0074]測量單元155可以測量BESS 113的充電狀態(tài)(SOC)。更具體地，測量單元155可以測量BESS 113中包括的多個(gè)模塊的SOC或多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池的SOC。更詳細(xì)地說，測量單元155可以測量BESS 113中包括的多個(gè)模塊的或多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池的電壓和電流中的至少一個(gè)。測量單元155可以包括電壓測量單元，用于測量多個(gè)模塊中的每一個(gè)的電壓。測量單元155可以包括電壓測量單元，用于測量多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池的每一個(gè)電池的電壓。測量單元155可以包括電流測量單元，用于測量多個(gè)模塊中的每一個(gè)的電流。測量單元155可以包括電流測量單元，用于測量多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池的每一個(gè)電池的電流。
[0075]控制單元157控制DC電力供應(yīng)單元151、DC/DC變換器153以及測量單元155的操作。更具體地，控制單元157可以是用于控制整個(gè)電力供應(yīng)系統(tǒng)100中包括的構(gòu)造的操作的系統(tǒng)控制單元115。
[0076]當(dāng)多個(gè)模塊之一的SOC或多個(gè)電池之一的SOC相對(duì)于另一個(gè)模塊的SOC或另一個(gè)電池的SOC具有大于基準(zhǔn)范圍的差時(shí)，控制單元157可以允許DC電力供應(yīng)單元151供應(yīng)DC電力。這里，SOC可以是電壓或電流。
[0077]如果詳細(xì)描述DC電力供應(yīng)單元151的電力供應(yīng)的一個(gè)示例，則當(dāng)多個(gè)模塊之一的SOC相對(duì)于另一個(gè)模塊的SOC具有大于基準(zhǔn)范圍(例如，1%)的差時(shí)，DC電力供應(yīng)單元151可以供應(yīng)DC電力。
[0078]如果詳細(xì)描述DC電力供應(yīng)單元151的電力供應(yīng)的另一個(gè)示例，則當(dāng)多個(gè)模塊之一中的多個(gè)電池之一的SOC相對(duì)于另一個(gè)電池的SOC具有大于基準(zhǔn)范圍(例如，1%)的差時(shí)，DC電力供應(yīng)單元151可以供應(yīng)DC電力。
[0079]將參照?qǐng)D6對(duì)用于管理BESS 113的BESS管理裝置150的操作進(jìn)行說明。
[0080]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電力供應(yīng)系統(tǒng)中的BESS管理裝置的操作流程圖。
[0081 ] 在操作S201中，測量單元155測量BESS 113中包括的多個(gè)模塊的SOC或多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池的S0C。
[0082 ]在操作S203中判定多個(gè)模塊的SOC或多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池的SOC是否在基準(zhǔn)范圍之內(nèi)。更詳細(xì)地說，測量單元155可以測量BESS 113中包括的多個(gè)模塊之一或多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池之一相對(duì)于多個(gè)其它模塊或多個(gè)電池或包括在多個(gè)模塊的每一個(gè)中的多個(gè)電池是否顯示出大于基準(zhǔn)范圍大小的電壓差。此外，測量單元155可以測量BESS 113中包括的多個(gè)模塊之一或多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池之一相對(duì)于另一個(gè)模塊或另一個(gè)電池是否顯示出大于基準(zhǔn)范圍大小的電流差。例如，當(dāng)基準(zhǔn)范圍是模塊或電池的總?cè)萘康?%時(shí)，測量單元155可以測量第一電池和第二電池的電壓是否相差大于總?cè)萘康腎 %。
[0083 ]當(dāng)多個(gè)模塊的SOC或多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池的SOC超出基準(zhǔn)范圍時(shí)，在操作S205中DC電力供應(yīng)單元151供應(yīng)DC電力。如上所述，DC電力供應(yīng)單元151可以是用于向電力供應(yīng)系統(tǒng)100中的結(jié)構(gòu)供應(yīng)DC電力的DC供應(yīng)裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，當(dāng)電力供應(yīng)系統(tǒng)100不工作時(shí)，DC電力供應(yīng)單元151可以供應(yīng)DC電力。例如，當(dāng)電力供應(yīng)系統(tǒng)100是光伏器件時(shí)，當(dāng)發(fā)電裝置101由于低的太陽輻射而不產(chǎn)生電力并且負(fù)載107或系統(tǒng)109不需要電力時(shí)，DC電力供應(yīng)單元151可以供應(yīng)DC電力。此外，DC電力供應(yīng)單元151可以是用于防止電力供應(yīng)系統(tǒng)100的操作在停電期間被中斷的UPSο根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，DC電力可以以預(yù)定的時(shí)間間隔供應(yīng)。另外，當(dāng)電力供應(yīng)系統(tǒng)100是光伏器件時(shí)，DC電力供應(yīng)單元151可以基于日出時(shí)間和日落時(shí)間而供應(yīng)DC。此外，DC電力供應(yīng)單元151可以基于負(fù)載或系統(tǒng)所必需的電力量而供應(yīng)DC電力。此外，當(dāng)由于負(fù)載或系統(tǒng)為輕負(fù)載而不需要額外的DC電力時(shí)，DC電力供應(yīng)單元151可以供應(yīng)DC電力。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，當(dāng)由于停電而不要求UPS進(jìn)行操作時(shí)，DC電力供應(yīng)單元151可以供應(yīng)DC電力。
[0084]在操作S207中，DC/DC變換器153轉(zhuǎn)換DC電力的大小。更詳細(xì)地，DC/DC變換器153可以將DC電力的大小轉(zhuǎn)換成用于對(duì)模塊或電池充電的大小。如果DC電力供應(yīng)單元151供應(yīng)具有對(duì)模塊或電池充電大小的DC電力，則上述操作可省略。
[0085]在操作S209中，BESS 113對(duì)相對(duì)于另一模塊或電池顯示出SOC差的模塊或電池進(jìn)行充電。在這里，模塊或電池可以被充電直到其相對(duì)于另一個(gè)模塊或電池的SOC具有基準(zhǔn)范圍的差。在這里，由于DC電力是由DC電力供應(yīng)單元151供應(yīng)的，所以BESS 113可以同時(shí)對(duì)多個(gè)模塊或多個(gè)電池充電。通過上述實(shí)施例，其描述了 BESS管理裝置150測量電池單元或模塊單元的SOC并進(jìn)行充電。根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，BESS管理裝置150可以測量包括多個(gè)模塊的蓄電池架的S0C，并通過蓄電池架單元執(zhí)行充電。
[0086]通過此，BESS113中包括的多個(gè)模塊或多個(gè)模塊的每一個(gè)中包括的多個(gè)電池可以被有效地管理。此外，延長BESS 113的壽命周期是可能的。尤其是，如果通過BESS 113中的模塊單元來管理S0C，則相比于通過電池單元管理S0C，用于單個(gè)充電的SOC測量或連接可以是簡單的。
[0087]通過管理電力供應(yīng)系統(tǒng)中的BESS可以提供用于提高電力轉(zhuǎn)換效率的電力供應(yīng)系統(tǒng)。
[0088]盡管已經(jīng)參照其數(shù)個(gè)示范實(shí)施例描述了一些實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)想出將落在本公開的原理的精神和范圍內(nèi)的許多其他的改進(jìn)和實(shí)施例。更具體地，在本公開、附圖及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以對(duì)主題組合布置的組成部件和/或布置做出各種變化和修改。除了對(duì)組成部件和/或布置做出的變化和修改以外，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，替代使用也將是顯而易見的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，其用于管理電力供應(yīng)系統(tǒng)中的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，所述蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)用于接收電能和充電，并通過釋放所充的電能而將電能供應(yīng)給DC/AC變換器，所述蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置包括: 測量單元，其被配置成測量蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中的多個(gè)串聯(lián)的模塊或電池的充電狀態(tài)；以及 DC電力供應(yīng)單元，其被配置成基于多個(gè)模塊或電池的充電狀態(tài)而將DC電力供應(yīng)給多個(gè)模塊之一或多個(gè)電池之一。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，其中，所述DC電力供應(yīng)單元為所述電力供應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)造的操作供應(yīng)DC電力。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，其中，當(dāng)所述電力供應(yīng)系統(tǒng)沒有工作時(shí)，所述DC電力供應(yīng)單元將DC電力供應(yīng)給所述多個(gè)模塊之一或所述多個(gè)電池之一。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，其中，所述DC電力供應(yīng)單元是開關(guān)型電源。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，其中，所述DC電力供應(yīng)單元是不間斷電源，用于防止在停電期間電力供應(yīng)系統(tǒng)的操作中斷。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，其中，當(dāng)所述多個(gè)模塊之一的充電狀態(tài)或所述多個(gè)電池之一的充電狀態(tài)相對(duì)于另一個(gè)模塊或另一個(gè)電池的充電狀態(tài)顯示出大于基準(zhǔn)范圍的差時(shí)，所述DC電力供應(yīng)單元供應(yīng)DC電力。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，其中，所述測量單元包括電壓測量單元，用于測量所述多個(gè)模塊或所述多個(gè)電池的電壓。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，其中，所述測量單元包括電流測量單元，用于測量所述多個(gè)電池或所述多個(gè)模塊的電流。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，還包括安裝在所述DC電力供應(yīng)單元和所述蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)之間以轉(zhuǎn)換由所述DC電力供應(yīng)單元供應(yīng)的DC電力的大小的DC/DC變換器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)管理裝置，其中，所述DC/DC變換器將轉(zhuǎn)換大小后的DC電力供應(yīng)給所述蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H02J3/32GK105870952SQ201610066955
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】姜秉官
【申請(qǐng)人】Ls產(chǎn)電株式會(huì)社