用于使從逆變器13輸出的AC電壓的相位與電網(wǎng)3的 AC電壓的相位匹配W便防止無功功率損耗。此外，逆變器13也可W執(zhí)行諸如電壓波動范圍 限制、功率因數(shù)校正、DC分離去除和瞬變現(xiàn)象保護(hù)等的功能。當(dāng)不使用逆變器13時，可W 停止逆變器13的操作W最小化電力消耗。
[005引轉(zhuǎn)換器14是連接在DC鏈路單元12和電池系統(tǒng)20之間的電力轉(zhuǎn)換設(shè)備。轉(zhuǎn)換器 14包括用于在放電模式中將從電池系統(tǒng)20輸出的電力的電壓轉(zhuǎn)換為用于逆變器13的DC 鏈路電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器。另外，轉(zhuǎn)換器14可W包括用于在充電模式中將從電力轉(zhuǎn)換單元 11或逆變器13輸出的電力的電壓轉(zhuǎn)換為用于電池系統(tǒng)20的電壓的DC-DC轉(zhuǎn)換器。即，轉(zhuǎn) 換器14可W是輸入和輸出方向可變的雙向轉(zhuǎn)換器。當(dāng)轉(zhuǎn)換器14不被用于充電或放電電池 系統(tǒng)20時，可W停止轉(zhuǎn)換器14的操作W最小化電力消耗。
[0059] 集成控制器15監(jiān)測電力生成系統(tǒng)2、電網(wǎng)3、電池系統(tǒng)20和負(fù)載4的狀態(tài)，并根據(jù) 監(jiān)測的結(jié)果控制電力轉(zhuǎn)換單元11、逆變器13、轉(zhuǎn)換器14、電池系統(tǒng)20、第一開關(guān)30和第二 開關(guān)40的操作。集成控制器15可W監(jiān)測在電網(wǎng)3中是否發(fā)生電力故障、電力生成系統(tǒng)2 是否生成電力、由電力生成系統(tǒng)2生成的電力量、電池系統(tǒng)20的充電狀態(tài)、由負(fù)載4消耗的 電力量、時間等。當(dāng)供應(yīng)給負(fù)載4的電力不足時，例如，由于在電網(wǎng)3中發(fā)生電力故障，集成 控制器15可W控制負(fù)載4確定負(fù)載4當(dāng)中所包括的使用電力的設(shè)備的優(yōu)先級，并且將電力 供應(yīng)給具有的高優(yōu)先級的使用電力的設(shè)備。
[0060] 第一開關(guān)30和第二開關(guān)40串聯(lián)連接在逆變器13和電網(wǎng)3和之間，并且通過在集 成控制器15的控制下接通或斷開來控制電力生成系統(tǒng)2和電網(wǎng)3之間的電流流動。第一 開關(guān)30和第二開關(guān)40可W根據(jù)電力生成系統(tǒng)2、電網(wǎng)3和電池系統(tǒng)20的狀態(tài)而接通或斷 開。
[0061] 具體地，為了將來自電力生成系統(tǒng)2和/或電池系統(tǒng)20的電力供應(yīng)給負(fù)載4、或者 將來自電網(wǎng)3的電力供應(yīng)給電池系統(tǒng)20,第一開關(guān)30被接通。為了將來自電力生成系統(tǒng)2 和/或電池系統(tǒng)20的電力供應(yīng)給電網(wǎng)3、或者將來自電網(wǎng)3的電力供應(yīng)給負(fù)載4和/或電 池系統(tǒng)20,第二開關(guān)40被接通。開關(guān)設(shè)備，諸如能夠傳送大電流的繼電器，可W被用作第一 開關(guān)30和第二開關(guān)40。
[0062] 當(dāng)在電網(wǎng)3中出現(xiàn)電力故障時，第二開關(guān)40被斷開而且第一開關(guān)30被接通。目P， 來自電力生成系統(tǒng)2和/或電池系統(tǒng)20的電力被供應(yīng)給負(fù)載4,并且同時防止供應(yīng)給負(fù)載 4的電力流入電網(wǎng)3。能量存儲系統(tǒng)1與出現(xiàn)電力故障的電網(wǎng)3的隔離防止能量存儲系統(tǒng) 1將電力供應(yīng)給電網(wǎng)3。因此，在電網(wǎng)3的配電線路上工作W便例如修復(fù)電網(wǎng)3中的故障的 工人將不會受到來自能量存儲系統(tǒng)1的電力的電擊。
[0063] 電池系統(tǒng)20接收和存儲由電力生成系統(tǒng)2生成的電力和/或從電網(wǎng)3輸出的電 力，并將所存儲的電力供應(yīng)給負(fù)載4或電網(wǎng)3。電池系統(tǒng)20可W包括用于存儲電力的部分、 W及用于控制和保護(hù)所述用于存儲電力的部分的部分。在下文中，將參照圖2詳細(xì)描述電 池系統(tǒng)20。
[0064] 圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的電池系統(tǒng)20的配置的示圖。
[0065] 參照圖2,電池系統(tǒng)20可W包括電池架化atte巧rack)110、架電池管理系統(tǒng) 〇3atte;rymanagementsystem,BM巧 120 和架保護(hù)電路 130。
[0066] 電池架110存儲從電力生成系統(tǒng)2和/或電網(wǎng)3供應(yīng)的電力，并且將所存儲的電 力供應(yīng)給電力生成系統(tǒng)2和/或電網(wǎng)3。電池架110可W包括多個子單元，其將參照圖3詳 細(xì)描述。
[0067] 圖3示出根據(jù)實(shí)施例的電池架的配置的示圖。
[0068] 參照圖3,電池架110包括作為子單元串聯(lián)和/或并聯(lián)連接的一個或多個電池巧 盤（tray) 111-1、. . .、lll-n。每個電池巧盤可W包括作為子單元的多個電池單元化atte巧 cell)。電池單體可W使用各種可再充電的二次電池。例如，在電池單體中使用的二次電池 可W包括媒-領(lǐng)電池、鉛酸電池、媒金屬氨化物（NiMH)電池、裡離子電池、裡聚合物電池等。
[006引電池架110可W根據(jù)電池巧盤111-1.....111-n的連接方法提供期望的輸出，并 且通過正電極輸出端子R+和負(fù)電極輸出端子R-將電力輸出到架保護(hù)電路130。
[0070] 電池架110可W包括分別與電池巧盤111-1、...、lll-n相對應(yīng)的一個或多個巧盤 BMS112-l、...、112-n。巧盤BMS112-1、...、112-n監(jiān)測各個相應(yīng)電池巧盤 111-1、...、 111-n的電壓、電流、溫度等。監(jiān)測結(jié)果可W被發(fā)送到相鄰巧盤BMS。
[OCm] 巧盤BMS112-1、. ..、112-n的監(jiān)測結(jié)果可W由一個巧盤BMS112-1收集。所收集 的監(jiān)測數(shù)據(jù)Dm被發(fā)送到架BMS120。巧盤BMS112-1可W從架BMS120接收用于控制電池 架110的充電或放電的控制信號Sc。雖然已經(jīng)描述的是，圖3中放置在最高處的巧盤BMS 112- 1收集監(jiān)測結(jié)果并且接收控制信號Sc,但是其他安排也是可能的。例如，放置在最低處 的巧盤BMS112-n可W收集監(jiān)測結(jié)果并且接收控制信號Sc。在另一個實(shí)施例中，收集監(jiān)測 結(jié)果并且發(fā)送監(jiān)測數(shù)據(jù)Dm到架BMS120的巧盤BMS可W被設(shè)置為不同于接收控制信號Sc 的巧盤BMS。
[007引返回參照圖2,架BMS120連接到電池架110,并且控制電池架110的充電和放電 操作。架BMS120可W執(zhí)行過充電保護(hù)、過放電保護(hù)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、過熱保護(hù)、 電池單體平衡等功能。為此，架BMS120可W從電池架110接收與電壓、電流、溫度、剩余電 力量、壽命、W及充電狀態(tài)等有關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)Dm,基于監(jiān)測結(jié)果生成控制信號Sc,并控制架 保護(hù)電路130。架BMS120可W將接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)Dm供應(yīng)給集成控制器15,并且從集成 控制器15接收與電池架110的控制有關(guān)的命令。
[0073] 圖4是示出根據(jù)另一實(shí)施例的電池架的配置的示圖。
[0074] 參照圖4,電池架220包括作為子單元并聯(lián)連接的一個或多個電池巧盤 211-1.....211-n。每個電池巧盤可W包括多個電池單體作為子單元。
[0075] 電池架220通過電池巧盤211-1、...、211-n的正電極輸出端子R+和負(fù)電極輸出 端子R-將電力輸出到架保護(hù)電路130。
[0076] 在電池架220中，電池巧盤可W附加地并聯(lián)連接W擴(kuò)大電池系統(tǒng)20的容量，或者 新的電池巧盤可W連接到電池架220W便更換損壞的或發(fā)生故障的電池巧盤。當(dāng)電池架 220的電壓（R+和R-之間的電壓）和新添加的電池巧盤的電壓之間的差很大時，大電流流 入電池架220和新添加的電池巧盤之一，并且因此，可能引起系統(tǒng)的擊穿。
[0077] 為了防止該樣的問題，當(dāng)新連接了電池巧盤時，該電池巧盤的電壓被調(diào)整到基本 上等于電池架220的系統(tǒng)電壓，然后將該電池巧盤連接到電池架220。為了實(shí)現(xiàn)該方法，需 要單獨(dú)的充電或放電系統(tǒng)。
[0078] 因此，在所描述的技術(shù)中，當(dāng)具有新的電池的電力源的模塊被連接到電池架220 時，連接控制電路被設(shè)置在電池巧盤和電池架220之間W防止過電流流入電池巧盤或電池 架 220。
[0079] 下文中，為了便于說明，將描述電池巧盤當(dāng)中的第二電池巧盤211-2被新連接到 電池架220。該里，連接控制電路被設(shè)置在第二電池巧盤211-2和電池架220之間的路徑 上。然而，連接控制電路可W被設(shè)置在每個電池巧盤和電池架220之間的路徑上。
[0080] 連接控制電路包括第一開關(guān)231-2、第二開關(guān)233-2和電阻元件235-2,第一開關(guān) 231-2設(shè)置在第二電池巧盤211-2和電池架220 (它是通過并聯(lián)