電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能量存儲(chǔ)技術(shù)，并且具體地涉及電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(BESS)最近已經(jīng)作為用于電力系統(tǒng)中的最有前景的技術(shù)之一而出現(xiàn)，該技術(shù)為目前的電力系統(tǒng)所面臨的許多操作問(wèn)題提供解決方案。
[0003]圖1圖示了現(xiàn)有BESS的典型系統(tǒng)圖。如圖1所示，現(xiàn)有BESS包括能夠與電網(wǎng)連接的交流(AC)輸入端AC In、能夠與負(fù)載連接的AC輸出端AC Out、充電控制器、電池、逆變器INV、以及能量管理系統(tǒng)(EMS)。充電控制器可以將來(lái)自電網(wǎng)的AC轉(zhuǎn)換為直流(DC)。電池可以存儲(chǔ)由充電控制器所轉(zhuǎn)換的DC。逆變器INV可以將電池中所存儲(chǔ)的DC轉(zhuǎn)換為AC并且將所轉(zhuǎn)換的AC輸出到輸出端AC Outo EMS可以控制充電控制器的AC-DC轉(zhuǎn)換和逆變器INV的DC-AC轉(zhuǎn)換。
[0004]根據(jù)現(xiàn)有BESS，負(fù)載功率只由BESS的逆變器INV來(lái)提供，并且因此，負(fù)載功率受到逆變器的驅(qū)動(dòng)能力的限制。S卩，例如，如果BESS的逆變器為10kW，則負(fù)載不能超過(guò)10kW。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例提供了電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)和控制方法，使用該系統(tǒng)和方法，負(fù)載功率不受到電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的逆變器的驅(qū)動(dòng)能力的限制。
[0006]本發(fā)明的實(shí)施例提供了電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(10)，電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(10)包括:能夠與電網(wǎng)連接的輸入端(102);能夠與第一負(fù)載連接的第一輸出端(104);充電控制器(108)，其連接到輸入端(102)并且適于將來(lái)自輸入端(102)的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源；電池(110)，其連接到充電控制器(108)并且適于存儲(chǔ)由充電控制器(108)所轉(zhuǎn)換的直流電源；逆變器(112)，其連接到電池(110)和第一輸出端(104)，并且適于將電池(110)中所存儲(chǔ)的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源并且將所轉(zhuǎn)換的交流電源輸出到第一輸出端(104);連接到輸入端(102)和第一輸出端(104)的第一開(kāi)關(guān)(114);以及適于控制充電控制器(108)、逆變器(112)和第一開(kāi)關(guān)(104)的能量管理系統(tǒng)(118)，其中，當(dāng)能量管理系統(tǒng)(118)檢測(cè)到輸入端(102)上有能量時(shí)，能量管理系統(tǒng)(118)接通第一開(kāi)關(guān)(104)，并且當(dāng)能量管理系統(tǒng)(118)檢測(cè)到輸入端(102)上沒(méi)有能量時(shí)，能量管理系統(tǒng)(118)關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)(104)。
[0007]其中，電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(10)還包括:能夠與第二負(fù)載連接的第二輸出端(106);以及連接在第二輸出端(106)和輸入端(102)之間的第二開(kāi)關(guān)(116)，第二開(kāi)關(guān)(116)由能量管理系統(tǒng)(118)來(lái)控制，其中，當(dāng)能量管理系統(tǒng)(118)檢測(cè)到輸入端(102)上有能量時(shí)，能量管理系統(tǒng)(118)接通第二開(kāi)關(guān)(106)，并且當(dāng)能量管理系統(tǒng)(118)檢測(cè)到輸入端(102)上沒(méi)有能量時(shí)，能量管理系統(tǒng)(118)關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)(106)。
[0008]本發(fā)明的實(shí)施例提供了由電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(10)中所包括的能量管理系統(tǒng)(118)來(lái)執(zhí)行的控制方法，其中，電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(10)還包括:能夠與電網(wǎng)連接的輸入端(102);能夠與第一負(fù)載連接的第一輸出端(104);充電控制器(108)，其連接到輸入端(102)并且適于將來(lái)自輸入端(102)的交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源；電池(110)，其連接到充電控制器(108)并且適于存儲(chǔ)由充電控制器(108)所轉(zhuǎn)換的直流電源；逆變器(112)，其連接到電池(110)和第一輸出端(104)，并且適于將電池(110)中所存儲(chǔ)的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源并且將所轉(zhuǎn)換的交流電源輸出到第一輸出端(104);連接到輸入端(102)和第一輸出端(104)的第一開(kāi)關(guān)(114)，其中，能量管理系統(tǒng)(118)適于控制充電控制器(108)、逆變器(112)和第一開(kāi)關(guān)(104)，控制方法包括:檢測(cè)輸入端上是否有能量；以及當(dāng)檢測(cè)到輸入端(102)上有能量時(shí)，接通第一開(kāi)關(guān)(114);并且當(dāng)檢測(cè)到輸入端(102)上有能量時(shí)，關(guān)斷第一開(kāi)關(guān)(114) ο
[0009]其中，電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)(10)還包括:能夠與第二負(fù)載連接的第二輸出端(106);以及連接在第二輸出端(106)和輸入端(102)之間的第二開(kāi)關(guān)(116)，第二開(kāi)關(guān)(116)由能量管理系統(tǒng)(118)來(lái)控制，控制方法還包括:當(dāng)檢測(cè)到輸入端(102)上有能量時(shí)，接通第二開(kāi)關(guān)(106);以及當(dāng)檢測(cè)到輸入端(102)上沒(méi)有能量時(shí)，關(guān)斷第二開(kāi)關(guān)(106)。
[0010]在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的逆變器和電網(wǎng)二者來(lái)為第一負(fù)載提供電源，并且因此，第一負(fù)載的負(fù)載功率不受到電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的逆變器的驅(qū)動(dòng)能力的限制。
【附圖說(shuō)明】
[0011]參考以下描述、附圖和所附權(quán)利要求，將更好地理解本發(fā)明的這些和其它方面。
[0012]圖1圖示了現(xiàn)有電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的典型系統(tǒng)圖。
[0013]圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
[0014]圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的由能量管理系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行的控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下文參考附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例。
[0016]圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。如圖2所示，電池能量存儲(chǔ)系統(tǒng)10可以包括:能夠與AC電網(wǎng)連接的輸入端102、能夠與負(fù)載A連接的輸出端104、能夠與負(fù)載B連接的輸出端106、充電控制器108、電池110、逆變器112、開(kāi)關(guān)114、開(kāi)關(guān)116以及能量管理系統(tǒng)(EMS)118。
[0017]充電控制器108連接到輸入端102和電池110。充電控制器108適于將來(lái)自輸入端102的交流(AC)電源轉(zhuǎn)換為直流(DC)電源并且將所轉(zhuǎn)換的DC電源輸出到電池110。例如，充電控制器108可以是但不限于AC-DC轉(zhuǎn)換器。
[0018]電池110連接到充電控制器108并且適于存儲(chǔ)由充電控制器108所轉(zhuǎn)換的DC電源。
[0019]逆變器112連接到電池110和輸出端104，并且適于將電池110中所存儲(chǔ)的DC電源轉(zhuǎn)換為AC電源并且將所轉(zhuǎn)換的AC電源輸出到輸出端104。
[0020]開(kāi)關(guān)114可以連接在輸入端102和輸出端104之間。開(kāi)關(guān)116可以連接在輸入端102和輸出端106之間。
[0021]EMS 118可以連接到輸入端102、充電控制器108、逆變器112、開(kāi)關(guān)114和開(kāi)關(guān)116o EMS 118適于控制充電控制器108、逆變器112、開(kāi)關(guān)114和開(kāi)關(guān)116，其中，由EMS 118對(duì)充電控制器108和逆變器112的控制為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所已知的，并且因此省略其【具體實(shí)施方式】。EMS 118檢測(cè)輸入端102上是否有能量，其中，當(dāng)AC電網(wǎng)有電時(shí)輸入端102上有能量，并且當(dāng)AC電網(wǎng)停電時(shí)輸入端102上沒(méi)有能量。當(dāng)檢測(cè)到輸入端102上有能