專利名稱：儲(chǔ)能系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例的各個(gè)方面涉及儲(chǔ)能系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)境惡化和資源枯竭等成為問(wèn)題，對(duì)能夠有效利用存儲(chǔ)的電力的用于存儲(chǔ)電力的儲(chǔ)能系統(tǒng)存在更大興趣。另外，可再生能源(其使用大量供給的天然資源，如太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等，并且在電力生成過(guò)程中不會(huì)導(dǎo)致顯著污染)的重要性正在增加。儲(chǔ)能系統(tǒng)是用于連接可再生能源、用于存儲(chǔ)功率的電池、和現(xiàn)有的電力電網(wǎng)(gridpower)的系統(tǒng)。根據(jù)最近環(huán)境的變化，針對(duì)該系統(tǒng)的許多研究和開(kāi)發(fā)正在進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面涉及儲(chǔ)能系統(tǒng)，具體地，涉及使用多個(gè)逆變器來(lái)更有效地輸出功率的儲(chǔ)能系統(tǒng)以及該儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法。只使用一個(gè)逆變器的儲(chǔ)能系統(tǒng)需要具有足以滿足系統(tǒng)的功率需求的額定容量的逆變器。例如，根據(jù)負(fù)載的功率消耗，3千瓦(kW)系統(tǒng)的逆變器在無(wú)負(fù)載狀態(tài)下需要能夠輸出高達(dá)3kW。然而，當(dāng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)更小負(fù)載(諸如能夠由輸出功率達(dá)到IkW的額定逆變器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載)時(shí)，這將導(dǎo)致較低的效率并且將增加所使用的功率。本發(fā)明的其他方面提供了如下的儲(chǔ)能系統(tǒng)以及該儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法，S卩，通過(guò)提供并聯(lián)的多個(gè)逆變器并且根據(jù)負(fù)載的功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)降低系統(tǒng)的功率消耗并且增加系統(tǒng)的逆變器效率。根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了一種將交流(AC)功率提供給負(fù)載的儲(chǔ)能系統(tǒng)。該儲(chǔ)能系統(tǒng)包括電池，用于提供直流(DC)功率；多個(gè)逆變器，用于并聯(lián)連接在電池和負(fù)載之間，以便將DC功率轉(zhuǎn)換為AC功率；以及控制器，用于根據(jù)負(fù)載的功率需求來(lái)選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器。儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以包括位于逆變器和電池之間的相應(yīng)的多個(gè)開(kāi)關(guān)，用于以能夠切換的方式將DC功率并聯(lián)提供到逆變器中的各個(gè)逆變器?？刂破骺梢员慌渲脼楦鶕?jù)負(fù)載的功率需求而選擇性地控制逆變器和電池之間的多個(gè)開(kāi)關(guān)中的各個(gè)開(kāi)關(guān)。控制器可以包括負(fù)載信息接收單元，用于接收關(guān)于負(fù)載的功率需求的信息；以及開(kāi)關(guān)控制器，用于根據(jù)接收到的信息來(lái)控制用于選擇多個(gè)逆變器中的相應(yīng)逆變器的開(kāi)關(guān)?？刂破鬟€可以被配置為控制將操作功率提供給逆變器中的所選擇的逆變器。
儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以包括功率測(cè)量單元，用于獲取負(fù)載的功率需求，以及將已獲取的負(fù)載的功率需求提供給控制器。儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以包括功率預(yù)測(cè)單元，用于預(yù)測(cè)負(fù)載的功率需求?？刂破骺梢员慌渲脼橥ㄟ^(guò)以下步驟來(lái)確定選擇性地驅(qū)動(dòng)哪些逆變器S卩，將負(fù)載的功率需求與一個(gè)或多個(gè)閾值相比較；以及根據(jù)比較，確定選擇性地驅(qū)動(dòng)的逆變器的相應(yīng)子集。一個(gè)或多個(gè)閾值中的一個(gè)以上的閾值可以小于逆變器的相應(yīng)子集的額定容量的總和。逆變器可以具有基本相同的額定容量。控制器可以被配置為根據(jù)負(fù)載的功率需求的增加，增加被選擇性地驅(qū)動(dòng)的逆變器的數(shù)量?？刂破鬟€可以被配置為選擇性地驅(qū)動(dòng)滿足負(fù)載的功率需求的最小數(shù)量的逆變器。逆變器可以具有不同的額定容量?？刂破骺梢员慌渲眠x擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器中的、具有滿足負(fù)載的功率需求的各個(gè)額定容量的最低總和的逆變器。逆變器可以是 雙向逆變器，用于將來(lái)自AC源的AC功率轉(zhuǎn)換為DC功率。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例，提供了一種控制用于將交流(AC)功率提供給負(fù)載的儲(chǔ)能系統(tǒng)的方法。該儲(chǔ)能系統(tǒng)包括用于提供直流(DC)功率的電池和用于并聯(lián)連接在電池和負(fù)載之間以便將DC功率轉(zhuǎn)換為AC功率的多個(gè)逆變器。所述方法包括根據(jù)負(fù)載的功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器。儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以包括位于逆變器和電池之間的相應(yīng)的多個(gè)開(kāi)關(guān)，用于以能夠切換的方式將DC功率并聯(lián)提供到逆變器中的各個(gè)逆變器。根據(jù)負(fù)載的功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器可以包括根據(jù)負(fù)載的功率需求而選擇性地控制逆變器和電池之間的開(kāi)關(guān)中的各個(gè)開(kāi)關(guān)。所述方法還可以包括獲取負(fù)載的功率需求。獲取負(fù)載的功率需求可以包括預(yù)測(cè)負(fù)載的功率需求。根據(jù)負(fù)載的功率需求選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器可以包括將負(fù)載的功率需求與一個(gè)或多個(gè)閾值相比較；以及根據(jù)比較，確定選擇性地驅(qū)動(dòng)的哪些逆變器。逆變器可以具有基本相同的額定容量。根據(jù)負(fù)載的功率需求選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器可以包括根據(jù)負(fù)載的功率需求的增加，增加被選擇性地驅(qū)動(dòng)的逆變器的數(shù)量。根據(jù)負(fù)載的功率需求選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器還可以包括選擇性地驅(qū)動(dòng)滿足負(fù)載的功率需求的最小數(shù)量的逆變器。逆變器可以具有不同的額定容量。根據(jù)負(fù)載的功率需求選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器可以包括選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器中的、具有滿足負(fù)載的功率需求的各個(gè)額定容量的最低總和的逆變器。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的儲(chǔ)能系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括以能夠切換的方式并聯(lián)連接的多個(gè)逆變器，用于將DC電壓轉(zhuǎn)換為將被提供給負(fù)載的AC電壓；以及控制器，用于依賴于負(fù)載的功率需求而選擇性地將多個(gè)逆變器中的一個(gè)或多個(gè)連接到負(fù)載。DC電壓可以由儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電池提供，或者由連接到儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率生成系統(tǒng)提供。
儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)逆變器的多個(gè)開(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)關(guān)都被布置為將DC電壓連接到多個(gè)逆變器中的各個(gè)逆變器。控制器可以被布置為控制多個(gè)開(kāi)關(guān)。儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以包括功率測(cè)量單元，用于計(jì)算負(fù)載的功率消耗，并且將已計(jì)算的值作為負(fù)載的功率需求提供給控制器。儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以包括功率預(yù)測(cè)單元，用于預(yù)測(cè)負(fù)載的功率需求?？刂破骺梢员徊贾脼榇_定哪些逆變器應(yīng)該被接通，以便提供滿足負(fù)載的功率需求的功率輸出。控制器可以被布置為將負(fù)載的功率需求與一個(gè)或多個(gè)閾值相比較，以便確定哪些逆變器應(yīng)該被接通。逆變器可以具有基本相同的額定容量。控制器可以被配置為隨著負(fù)載的功率需求的增加，增加逆變器的數(shù)量。逆變器可以具有不同的額定容量?？刂破骺梢员慌渲脼檫x擇額定容量的總和是滿足負(fù)載的功率需求的最低總和的逆變器?？刂破骺梢园ㄘ?fù)載信息接收單元，用于接收關(guān)于負(fù)載的功率需求的信息；以及開(kāi)關(guān)控制器，用于基于接收到的信息來(lái)控制連接到逆變器中的各個(gè)逆變器的多個(gè)開(kāi)關(guān)的接通/斷開(kāi)操作，以便選擇多個(gè)逆變器中的至少一個(gè)。儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以包括連接到功率生成系統(tǒng)的DC鏈路單元，以便保持由功率生成系統(tǒng)提供的DC電壓的電平。多個(gè)開(kāi)關(guān)可以連接在逆變器和DC鏈路單元之間。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了控制儲(chǔ)能系統(tǒng)的方法。所述方法包括依賴于負(fù)載的功率需求，將多個(gè)逆變器中的一個(gè)或多個(gè)選擇性地連接到負(fù)載。


附圖連同說(shuō)明書示出了本發(fā)明的示范性實(shí)施例，而且附圖連同說(shuō)明書用于解釋本發(fā)明的方面和原理。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置的框圖。圖2是示意性地示出圖1中所示的控制器的配置的框圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的、圖1的儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式在下面的詳細(xì)描述中，只是簡(jiǎn)單地以說(shuō)明的方式示出和描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，所描述的實(shí)施例可以以各種不同的方式進(jìn)行修改，而均不脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此，附圖和說(shuō)明書將被視為在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是限制性的。此外，當(dāng)一個(gè)元件被稱為另一元件“上”時(shí)，它可以直接在該另一元件上，或間接在該另一元件上且在它們之間插入一個(gè)或多個(gè)中間元件。另外，當(dāng)一個(gè)元件被稱為“連接到”另一元件時(shí)，它可以直接連接到該另一元件，或間接地連接到該另一元件且在它們之間插入一個(gè)或多個(gè)中間元件。在下文中，相同的標(biāo)號(hào)指代相同的元件。在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。在說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)負(fù)載的“功率需求”不僅涉及實(shí)際的功率需求(例如，目前正在使用的功率量)，而且還涉及取決于各種因素(諸如歷史數(shù)據(jù)，構(gòu)成負(fù)載的特定電器、已知的最大功率需求等)的預(yù)測(cè)的、預(yù)計(jì)的、計(jì)算等等的功率需求。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的儲(chǔ)能系統(tǒng)I的配置的框圖。圖2是示意性地示出圖1中所示的控制器80的配置的框圖。然而，每個(gè)配置的部件不限于所示的那些部件。在其他實(shí)施例中，部件可以以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解的范圍內(nèi)的各種方式變化改變。參照?qǐng)D1，儲(chǔ)能系統(tǒng)I連接到功率生成系統(tǒng)2和電網(wǎng)(grid) 3，以便向負(fù)載4提供功率。功率(或能量)生成系統(tǒng)2是使用能源(諸如可再生能源)產(chǎn)生功率的系統(tǒng)。功率生成系統(tǒng)2將產(chǎn)生的功率提供給儲(chǔ)能系統(tǒng)I。功率生成系統(tǒng)2是，例如，光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)、或潮汐發(fā)電系統(tǒng)，并且可以包括使用可再生能源(例如，陽(yáng)光、風(fēng)、潮汐、太陽(yáng)能熱或地?zé)?產(chǎn)生功率的整個(gè)功率生成系統(tǒng)。特別是，通過(guò)使用太陽(yáng)能產(chǎn)生電能的太陽(yáng)能電池容易安裝在家庭或工廠等中，并因此適合用于被配置為單個(gè)家庭使用的儲(chǔ)能系統(tǒng)I的實(shí)施例。功率生成系統(tǒng)2可以包括并聯(lián)耦接的多個(gè)功率生成模塊，以便通過(guò)利用功率生成模塊中的一些或全部而并聯(lián)產(chǎn)生功率，從而形成高容量的能量系統(tǒng)。電網(wǎng)3可以包括發(fā)電廠、變電站、電力線等。當(dāng)電網(wǎng)3處于正常狀態(tài)時(shí)，電網(wǎng)3將功率提供給儲(chǔ)能系統(tǒng)I或負(fù)載4，并接收從儲(chǔ)能系統(tǒng)I提供的功率。當(dāng)電網(wǎng)3處于異常狀態(tài)時(shí)，停止從電網(wǎng)3向儲(chǔ)能系統(tǒng)I或負(fù)載4提供功率，并且也停止從儲(chǔ)能系統(tǒng)I向電網(wǎng)3提供功率。負(fù)載4消耗從功率生成系統(tǒng)2產(chǎn)生的功率、存儲(chǔ)在電池40中的功率、或從電網(wǎng)3提供的功率。例如，負(fù)載4可以是家庭、工廠等。儲(chǔ)能系統(tǒng)I將功率生成系統(tǒng)2中生成的功率存儲(chǔ)到電池40中，而且可以將生成的功率傳輸?shù)诫娋W(wǎng)3中。另外，儲(chǔ)能系統(tǒng)I將存儲(chǔ)在電池40中的功率傳輸?shù)诫娋W(wǎng)3，或者可以將從電網(wǎng)3提供的功率傳輸?shù)诫姵?0中。另外，在異常狀態(tài)下，例如，當(dāng)電網(wǎng)3的電力斷供(power outage)被觸發(fā)時(shí),儲(chǔ)能系統(tǒng)I可以通過(guò)執(zhí)行UPS (不間斷電源)操作而向負(fù)載4提供功率。此外，當(dāng)電網(wǎng)3處于正常狀態(tài)時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)I可以向負(fù)載4提供由功率生成系統(tǒng)2生成的功率，或存儲(chǔ)在電池40中的功率。儲(chǔ)能系統(tǒng)I包括功率轉(zhuǎn)換器10、DC鏈路單元20、逆變器30、電池40，BMS(batterymanagement system,電池管理系統(tǒng))41、轉(zhuǎn)換器50、電網(wǎng)連接器60、功率測(cè)量單元70、功率預(yù)測(cè)單元74、和控制器80。例如，逆變器30和轉(zhuǎn)換器50可以分別實(shí)現(xiàn)為雙向逆變器30和雙向轉(zhuǎn)換器50。例如，圖1所示的實(shí)施例包括雙向逆變器30和雙向轉(zhuǎn)換器50。另外，本發(fā)明的實(shí)施例可以包括并聯(lián)連接的多個(gè)雙向逆變器31至33，以及位于雙向逆變器31至33中的各個(gè)雙向逆變器與DC鏈路單元20之間的多個(gè)開(kāi)關(guān)91至93。雖然在圖1的實(shí)施例中，雙向逆變器由第一至第三雙向逆變器31、32、和33實(shí)現(xiàn)，但是這僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例的代表。本發(fā)明的其他實(shí)施例不限于此。功率轉(zhuǎn)換器10被連接在功率生成系統(tǒng)2和第一節(jié)點(diǎn)NI之間，并且將由功率生成系統(tǒng)2產(chǎn)生的功率轉(zhuǎn)換為第一節(jié)點(diǎn)NI的DC電壓。功率轉(zhuǎn)換器10的操作根據(jù)功率生成系統(tǒng)2所生成的功率改變。例如，當(dāng)功率生成系統(tǒng)2生成AC電壓時(shí)，功率轉(zhuǎn)換器10將AC電壓變換為第一節(jié)點(diǎn)NI的DC電壓。另外，當(dāng)功率生成系統(tǒng)2生成DC電壓時(shí)，功率轉(zhuǎn)換器10可以將DC電壓增壓或降低為第一節(jié)點(diǎn)NI的DC電壓。例如，當(dāng)功率生成系統(tǒng)2是光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，功率轉(zhuǎn)換器10可以是MPPTUaximumpower point tracking,最大功率點(diǎn)跟蹤)轉(zhuǎn)換器,其用于根據(jù)由陽(yáng)光引起的太陽(yáng)能通量(solar flux)變化或由太陽(yáng)能熱引起的溫度變化來(lái)檢測(cè)最大功率點(diǎn)，并且用于產(chǎn)生功率。此外，功率轉(zhuǎn)換器10可以使用各種類型的轉(zhuǎn)換器或整流器。DC鏈路單元20被連接在第一節(jié)點(diǎn)NI和雙向逆變器30之間，以便固定地(regularly)保持第一節(jié)點(diǎn)NI的直流鏈路電壓Vlink。例如，由于功率生成系統(tǒng)2或電網(wǎng)的瞬時(shí)壓降，或在負(fù)載4處峰值負(fù)載生成等，第一節(jié)點(diǎn)NI的電壓電平可以是不穩(wěn)定的。然而，第一節(jié)點(diǎn)NI的電壓應(yīng)該被固定地保持，以便穩(wěn)定地操作雙向逆變器30和雙向轉(zhuǎn)換器50。為此，DC鏈路單元20可以使用電容器，例如，鋁電解電容器、高電壓聚合物電容器、高電壓、和電流 MLCC (mutli layer ceramic capatitor,多層陶瓷電容器)等。電池40接收并存儲(chǔ)由功率生成系統(tǒng)2產(chǎn)生的功率、或電網(wǎng)3的功率，并將存儲(chǔ)的功率提供給負(fù)載4或電網(wǎng)3。電池40被配置成包括至少一個(gè)電池單元，而且每個(gè)電池單元可以包括多個(gè)裸電池單元(bare cell)。電池40可以由各種類型的電池單元，例如，鎳-鎘電池、鉛蓄電池、NiMH (鎳氫)電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池等來(lái)實(shí)現(xiàn)。電池40的配置(例如，電池單元和裸電池電池的數(shù)量和布置)可以根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)I所要求的功率容量、設(shè)計(jì)條件等而改變。例如，當(dāng)負(fù)載4的功率消耗大時(shí)，有可能提供多個(gè)電池單元作為電池40，而且當(dāng)負(fù)載4的功率消耗小時(shí)，有可能提供單個(gè)電池單元作為電池40。BMS 41被連接到電池40，并且根據(jù)控制器80控制電池40的充電和放電操作。BMS41也執(zhí)行過(guò)充電保護(hù)功能、過(guò)放電保護(hù)功能、過(guò)電流保護(hù)功能、過(guò)電壓保護(hù)功能、過(guò)熱保護(hù)功能、電池平衡功能等，以便保護(hù)和管理電池40。為此，BMS 41監(jiān)控電池40的電壓、電流、溫度、剩余功率量、壽命、充電狀態(tài)等，并且可以將相關(guān)信息發(fā)送到控制器80。雖然在圖1的實(shí)施例中，BMS41和電池40被示為單獨(dú)的部件，但是在其它實(shí)施例中，BMS 41與電池40結(jié)
八
口 ο雙向轉(zhuǎn)換器50將從電池40輸出的功率的電壓DC-DC轉(zhuǎn)換為所需的電壓電平，即，由雙向逆變器30所使用的直流鏈路電壓Vlink。此外，雙向轉(zhuǎn)換器50將通過(guò)第一節(jié)點(diǎn)NI引入的充電功率DC-DC轉(zhuǎn)換為由電池40所使用的電壓電平。這里，充電功率是，例如，能量生成系統(tǒng)2所產(chǎn)生的功率或來(lái)自電網(wǎng)3通過(guò)雙向逆變器30提供的功率。雙向逆變器30是形成在第一節(jié)點(diǎn)NI和第二節(jié)點(diǎn)N2之間的功率轉(zhuǎn)換器，第二節(jié)點(diǎn)N2被連接到負(fù)載4或功率網(wǎng)連接器60。雙向逆變器30將從能量生成系統(tǒng)2或電池40輸出的直流鏈路電壓Vlink轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)3的交流電壓，并將其輸出。此外，雙向逆變器30整流電網(wǎng)3的交流電壓，并且將經(jīng)整流的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流鏈路電壓Vlink，并輸出該直流鏈路電壓Vl ink，以便將電網(wǎng)3的功率存儲(chǔ)在電池40中。雙向逆變器30可以包括用于從輸出到電網(wǎng)3的交流電壓除去諧波的過(guò)濾器，以及用于使從雙向逆變器30輸出的交流電壓的相位與電網(wǎng)3的交流電壓的相位同步以便抑制無(wú)功功率的生成的PLL (鎖相環(huán))電路。此夕卜，雙向逆變器30可以執(zhí)行諸如電壓波動(dòng)范圍限制、功率因數(shù)校正、直流成分去除、瞬變現(xiàn)象 呆護(hù)(transient phenomena protection)等白勺功倉(cāng)泛。特別是，本發(fā)明的實(shí)施例包括并聯(lián)連接的多個(gè)雙向逆變器， 諸如，雙向逆變器31至33，以及形成在雙向逆變器31至33中的各個(gè)雙向逆變器與DC鏈路單元20之間的相應(yīng)的多個(gè)開(kāi)關(guān)91至93。這與下述的儲(chǔ)能系統(tǒng)相反，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)配置有用于根據(jù)最大容量來(lái)限制和輸出電流的單個(gè)雙向逆變器，并且因此在負(fù)載的功率消耗小時(shí)逆變效率降低，并且系統(tǒng)設(shè)備所使用的電量增加。因此，本發(fā)明的實(shí)施例利用并聯(lián)連接的多個(gè)雙向逆變器實(shí)現(xiàn)，而不是使用單個(gè)雙向逆變器實(shí)現(xiàn)。這些雙向逆變器系統(tǒng)中的每一個(gè)都可以以比單個(gè)雙向逆變器具有明顯更少的容量來(lái)定標(biāo)，但是它們一起具有的組合容量與單個(gè)雙向逆變器的容量相當(dāng)。此外，本發(fā)明的實(shí)施例根據(jù)負(fù)載4的功率消耗或功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器(例如，雙向逆變器31、32和33)，以便使每個(gè)所選的逆變器的輸出達(dá)到其最大值。通過(guò)最大限度地使用每個(gè)所選的逆變器的輸出，并通過(guò)根據(jù)負(fù)載改變系統(tǒng)的功率消耗來(lái)降低整個(gè)系統(tǒng)的功率消耗，這實(shí)現(xiàn)了高效率。在這里，雙向逆變器31、32和33以及開(kāi)關(guān)91、92和93中的每一個(gè)都由控制器80控制。為了便于說(shuō)明，在下文中，負(fù)載4的最大功率消耗將被設(shè)置為3千瓦。此外，例如，將假設(shè)有三個(gè)雙向逆變器和對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)，但是本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。電網(wǎng)連接器60被連接在電網(wǎng)3與雙向逆變器30之間。當(dāng)電網(wǎng)3處于異常狀態(tài)時(shí)，電網(wǎng)連接器60在控制器80的控制下阻斷儲(chǔ)能系統(tǒng)I與電網(wǎng)3的連接。電網(wǎng)連接器60可以由諸如結(jié)型晶體管(BJT)、場(chǎng)效應(yīng)型晶體管(FET)等的開(kāi)關(guān)元件形成。盡管未示出，但是開(kāi)關(guān)還可以被連接在雙向逆變器30與負(fù)載4之間。此外，開(kāi)關(guān)可以串聯(lián)連接到電網(wǎng)連接器60，并且在控制器80的控制下阻斷功率流入負(fù)載4。例如，開(kāi)關(guān)是使用結(jié)型晶體管(BJT)、場(chǎng)效應(yīng)型晶體管(FET)等形成的。功率測(cè)量單元70測(cè)量負(fù)載量，也就是說(shuō)，負(fù)載4的功率消耗。例如，功率測(cè)量單元70包括用于測(cè)量施加到負(fù)載4的電壓的電壓測(cè)量單元71，和用于測(cè)量將被提供給負(fù)載4的電流的電流測(cè)量單元72。功率測(cè)量單元70可以通過(guò)將測(cè)量到的電壓值與電流值相乘來(lái)計(jì)算負(fù)載4的功率消耗。此時(shí)，測(cè)量到的電壓值和電流值被發(fā)送到控制器80。代替這些值，或者除了這些值，可以將負(fù)載量(即，由功率測(cè)量單元70計(jì)算出的負(fù)載4的功率消耗)發(fā)送到控制器80。也就是說(shuō)，可以在功率測(cè)量單元70或控制器80中執(zhí)行負(fù)載4的負(fù)載量的計(jì)算。另外，功率預(yù)測(cè)單元74還可以被包括作為儲(chǔ)能系統(tǒng)I的一部分，其中，功率預(yù)測(cè)單元74預(yù)測(cè)負(fù)載量或負(fù)載需求，即，負(fù)載4的功率消耗或功率需求。例如，功率預(yù)測(cè)單元74可以將負(fù)載4的功率消耗數(shù)據(jù)(例如，過(guò)去的一年的負(fù)載功率消耗數(shù)據(jù))存儲(chǔ)為查找表，并且可以基于該功率消耗數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)負(fù)載4的功率消耗或功率需求。當(dāng)預(yù)測(cè)能量需求(demand)時(shí)，功率預(yù)測(cè)單元可能希望能提供緩沖(cushion),例如，預(yù)測(cè)值的額外的10%或20%,以便在正常預(yù)測(cè)量之外考慮負(fù)載需求中可能的變化。在圖1中，功率測(cè)量單元70和功率預(yù)測(cè)單元74被單獨(dú)配置，但是也可以將功率測(cè)量單元70和功率預(yù)測(cè)單元74結(jié)合在一起。例如，智能儀表可以實(shí)現(xiàn)功率測(cè)量單元和功率預(yù)測(cè)單元兩者的操作?？傊瑘D1的儲(chǔ)能系統(tǒng)I的特征在于，按照由功率測(cè)量單元70測(cè)量的負(fù)載的已測(cè)量的負(fù)載量，或者按照由功率預(yù)測(cè)單元74計(jì)算的負(fù)載的估計(jì)負(fù)載量(也就是說(shuō)，負(fù)載的功率需求)，從而選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器31、32和33?？刂破?0監(jiān)控功率生成系統(tǒng)2、電網(wǎng)3、電池40、和負(fù)載4的狀態(tài)?？刂破饕部梢愿鶕?jù)監(jiān)控的結(jié)果來(lái)控制，例如，功率轉(zhuǎn)換器10、DC鏈路單元20、雙向逆變器30 (及其開(kāi)關(guān)91、92和93)、81^ 41、雙向轉(zhuǎn)換器50、和電網(wǎng)連接器60。另外，控制器80接收由功率測(cè)量單元70測(cè)量的負(fù)載4的負(fù)載量，或者接收負(fù)載的電壓值和電流值，并且通過(guò)將電壓值與電流值相乘來(lái)計(jì)算負(fù)載4的負(fù)載量。此外，控制器80可以接收由功率預(yù)測(cè)單元74計(jì)算的負(fù)載4的估計(jì)負(fù)載量。例如，在圖1和圖2的實(shí)施例中，控制器80包括負(fù)載信息接收單元82，其用于接收負(fù)載的電壓值和電流值，或者用于接收負(fù)載4的功率消耗或功率需求。即，控制器80可以接收負(fù)載量的值來(lái)作為由功率測(cè)量單元70測(cè)量的負(fù)載4的負(fù)載信息，或者接收由功率預(yù)測(cè)單元74計(jì)算的負(fù)載4的估計(jì)負(fù)載量?？刂破?0還包括開(kāi)關(guān)控制器84，用于控制連接到雙向逆變器31、32和33中的各個(gè)雙向逆變器的多個(gè)開(kāi)關(guān)91、92和93的操作，以便基于接收到的負(fù)載信息來(lái)選擇并聯(lián)提供的多個(gè)雙向逆變器31、32和33中的至少一個(gè)雙向逆變器。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制器80根據(jù)負(fù)載4的負(fù)載信息，來(lái)控制并聯(lián)連接的多個(gè)第一至第三雙向逆變器31、32和33的操作，并且控制對(duì)應(yīng)于雙向逆變器31、32和33提供的第一至第三開(kāi)關(guān)91、92和93，以便選擇性地驅(qū)動(dòng)雙向逆變器31、32和33。多個(gè)雙向逆變器31、32和33都可以具有相同的額定容量，或者可以具有彼此不同的額定容量(例如，每一個(gè)逆變器都可以具有不同的額定容量，或者一些逆變器可以共享一個(gè)額定容量而其他變頻器共享不同的額定容量)。首先，將考慮具有相同額定容量(例如，I千瓦)的多個(gè)雙向逆變器30的操作。有關(guān)這些操作的具體控制方法將在下面參照?qǐng)D3描述。例如，如果負(fù)載4的功率需求(S卩，負(fù)載的測(cè)量負(fù)載量或估計(jì)負(fù)載量)低于I千瓦，則開(kāi)關(guān)(即，第一開(kāi)關(guān)91)被接通，而且第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93被斷開(kāi)。也就是說(shuō)，連接到第一開(kāi)關(guān)91的第一雙向逆變器31被驅(qū)動(dòng)，而且連接到第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93的第二雙向逆變器32和第三雙向逆變器33不操作。另外，如果負(fù)載4的功率需求大于I千瓦且小于2千瓦，則兩個(gè)開(kāi)關(guān)(即，第一開(kāi)關(guān)91和第二開(kāi)關(guān)92)被接通，而第三開(kāi)關(guān)93被斷開(kāi)。也就是說(shuō)，連接到第一開(kāi)關(guān)91和第二開(kāi)關(guān)92的第一雙向逆變器31和第二雙向逆變器32被驅(qū)動(dòng)，而且連接到第三開(kāi)關(guān)93的第三雙向逆變器33不操作。最后，如果負(fù)載4的功率需求大于2千瓦，則所有開(kāi)關(guān)(即，第一開(kāi)關(guān)91、第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93)被接通，而且連接到第一開(kāi)關(guān)91、第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93的第一雙向逆變器31、第二雙向逆變器32和第三雙向逆變器33都被驅(qū)動(dòng)。與使用單個(gè)(相對(duì)高的容量)的雙向逆變器相比，通過(guò)根據(jù)需要最大限度地使用盡可能少的雙向逆變器(每一個(gè)雙向逆變器都具有相對(duì)小的容量)的輸出，從而實(shí)現(xiàn)高效率。即，為了克服使用明顯低于其額定容量的單個(gè)逆變器的效率下降，可以使用在具有較低額定容量的多個(gè)逆變器中所選擇的逆變器，因此當(dāng)與單個(gè)大容量逆變器一樣驅(qū)動(dòng)相同的負(fù)載時(shí)，遭受更少的效率損失。進(jìn)一步擴(kuò)展上述構(gòu)思，如果所有雙向逆變器31、32和33的額定容量是相同的，例如，上面例子中的I千瓦，而且如果負(fù)載4的功率需求略大于I千瓦或小于O. 3千瓦，則缺點(diǎn)是逆變器的效率有所下降。也就是說(shuō)，在第一種情況下，需要兩個(gè)逆變器，組合容量為2千瓦，但是負(fù)載只有組合容量的一半多一點(diǎn)。在第二種情況下，只需要單個(gè)逆變器，但是單個(gè)逆變器僅以小于其額定容量的30%而被驅(qū)動(dòng)。因此，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，這樣的缺點(diǎn)可以通過(guò)將雙向逆變器的額定容量設(shè)置為彼此不同來(lái)克服。也就是說(shuō)，考慮一個(gè)例子，將第一雙向逆變器31的額定容量設(shè)置為O. 5千瓦，將第二雙向逆變器32的額定容量設(shè)置為I千瓦，并且將第三雙向逆變器33的額定容量設(shè)置為2千瓦。額定容量的這種組合允許選擇性地驅(qū)動(dòng)與很寬范圍的負(fù)載的負(fù)載量相對(duì)應(yīng)的多個(gè)逆變器，因此，減輕或最小化逆變器的效率下降。例如，對(duì)于略大于I千瓦的負(fù)載，可以驅(qū)動(dòng)第一雙向逆變器31和第二雙向逆變器32這二者，其組合容量為1. 5千瓦，而不是所有逆變器都具有相同額定容量時(shí)需要的2千瓦。同樣地，對(duì)于小于O. 3千瓦的負(fù)載，只有第一雙向逆變器31被驅(qū)動(dòng)，它的O. 5千瓦的容量遠(yuǎn)小于所有逆變器都具有相同額定容量時(shí)的I千瓦的容量。更詳細(xì)地，如果負(fù)載4的功率需求(S卩，負(fù)載的測(cè)量負(fù)載量或估計(jì)負(fù)載量)低于O. 5千瓦，則第一開(kāi)關(guān)91接通，而且第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93斷開(kāi)。也就是說(shuō)，連接到第一開(kāi)關(guān)91的第一雙向逆變器31被驅(qū)動(dòng)，而且連接到第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93的第二雙向逆變器32和第三雙向逆變器33不被驅(qū)動(dòng)。另外，如果負(fù)載4的功率需求高于O. 5千瓦且低于I千瓦，則第二開(kāi)關(guān)92接通，而且第一開(kāi)關(guān)91和第三開(kāi)關(guān)93斷開(kāi)。也就是說(shuō)，連接到第二開(kāi)關(guān)92的第二雙向逆變器32被驅(qū)動(dòng)，而且連接到第一開(kāi)關(guān)91和第三開(kāi)關(guān)93的第一雙向逆變器31和第三雙向逆變器33不被驅(qū)動(dòng)。以類似的方式，如果負(fù)載4的功率需求高于I千瓦且低于1. 5千瓦，則在第一開(kāi)關(guān)91和第二開(kāi)關(guān)92接通，而且第三開(kāi)關(guān)93斷開(kāi)。也就是說(shuō)，連接到第一開(kāi)關(guān)91和第二開(kāi)關(guān)92的第一雙向逆變器31和第二雙向逆變器32被驅(qū)動(dòng)，而且連接到第三開(kāi)關(guān)93的第三雙向逆變器33不被驅(qū)動(dòng)。另外，如果負(fù)載4的功率需求高于1. 5千瓦且低于2千瓦，則第三開(kāi)關(guān)93接通，而且第一開(kāi)關(guān)91和第二開(kāi)關(guān)92斷開(kāi)。也就是說(shuō)，連接到第三開(kāi)關(guān)93的第三雙向逆變器33被驅(qū)動(dòng)，而 且連接到第一開(kāi)關(guān)91和第二開(kāi)關(guān)92的第一雙向逆變器31和第二雙向逆變器32不被驅(qū)動(dòng)。 繼續(xù)利用這種方法，如果負(fù)載4的功率需求高于2千瓦且低于2. 5千瓦，則第一開(kāi)關(guān)91和第三開(kāi)關(guān)93接通，而且第二開(kāi)關(guān)92斷開(kāi)。也就是說(shuō)，連接到第一開(kāi)關(guān)91和第三開(kāi)關(guān)93的第一雙向逆變器31和第三雙向逆變器33被驅(qū)動(dòng)，而且連接到第二開(kāi)關(guān)92的第二雙向逆變器32不被驅(qū)動(dòng)。另外，如果負(fù)載4的功率需求高于2. 5千瓦且低于3千瓦，則第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93接通，而且第一開(kāi)關(guān)91斷開(kāi)。也就是說(shuō)，連接到第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93的第二雙向逆變器32和第三雙向逆變器33被驅(qū)動(dòng)，而且連接到第一開(kāi)關(guān)91的第一雙向逆變器31不被驅(qū)動(dòng)。最后，如果負(fù)載4的功率需求高于3千瓦，則所有開(kāi)關(guān)(S卩，第一開(kāi)關(guān)91、第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93)被接通，而且連接到第一開(kāi)關(guān)91、第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93的第一雙向逆變器31、第二雙向逆變器32和第三雙向逆變器33都被驅(qū)動(dòng)。如上所述，在本發(fā)明的實(shí)施例中，系統(tǒng)的功率消耗可以根據(jù)負(fù)載的功率需求而變化。因此，與采用單個(gè)高容量逆變器的系統(tǒng)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)功率消耗的改進(jìn)。作為例子，當(dāng)考慮與系統(tǒng)熱量有關(guān)的系統(tǒng)功率消耗時(shí)，P (熱)=12 (電流)XR (電阻)。即，當(dāng)電流量加倍并且電阻保持不變時(shí)，系統(tǒng)熱量值變?yōu)樗谋丁Ｒ虼?，在逆變器所用電阻相同的情況下，使用單個(gè)逆變器時(shí)的系統(tǒng)熱量值變?yōu)槭褂萌齻€(gè)逆變器時(shí)的系統(tǒng)熱量值的3倍。因此，使用三個(gè)較低容量的逆變器會(huì)導(dǎo)致將產(chǎn)生的熱量明顯更少。因此，當(dāng)使用類似本發(fā)明的上述實(shí)施例中的多個(gè)逆變器時(shí)，減少了發(fā)熱值(heating value),從而可以降低用于減小發(fā)熱(heating reduction)的措施(例如,提供散熱器)的成本?？刂破?0監(jiān)控功率生成系統(tǒng)2、電網(wǎng)3、電池40、和負(fù)載4的狀態(tài)，并且還控制BMS
41、雙向逆變器30、雙向轉(zhuǎn)換器50、和電網(wǎng)連接器60，但是為了便于說(shuō)明，省略了它們的詳細(xì)描述。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的、圖1的儲(chǔ)能系統(tǒng)I的控制方法的流程圖，其中，例如，雙向逆變器31、32和33的額定容量是相同的，諸如I千瓦。參照?qǐng)D1至圖3，首先，功率測(cè)量單元70測(cè)量被施加到負(fù)載4的電壓以及被提供給負(fù)載4的電流，或者功率預(yù)測(cè)單元74預(yù)測(cè)負(fù)載量，即，負(fù)載4的功率消耗或功率需求。另外，功率測(cè)量單元70可以通過(guò)將測(cè)量到的電壓值與電流值中的每一個(gè)相乘來(lái)計(jì)算負(fù)載4的負(fù)載量。此時(shí)，測(cè)量的電壓值和電流值被發(fā)送到控制器80，或者負(fù)載4的負(fù)載量被計(jì)算，并且計(jì)算出的值可以被發(fā)送到控制器80。也就是說(shuō)，負(fù)載4的負(fù)載量的計(jì)算可以由功率測(cè)量單元70或控制器80執(zhí)行。更完整地說(shuō)明，由功率測(cè)量單元70測(cè)量的負(fù)載4的負(fù)載量，或者負(fù)載4的功率需求(諸如，由功率預(yù)測(cè)單元74預(yù)測(cè)的負(fù)載4的估計(jì)負(fù)載量)被計(jì)算(S100)。接下來(lái)，計(jì)算的負(fù)載的功率需求被發(fā)送到控制器80 (S110)。也就是說(shuō)，控制器80接收由功率測(cè)量單元70測(cè)量的負(fù)載4的負(fù)載量和/或由功率預(yù)測(cè)單元74預(yù)測(cè)的用于負(fù)載4的估計(jì)負(fù)載量的信息。此時(shí)，控制器80將負(fù)載4的功率需求與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較(S120)，并且基于比較值來(lái)控制并聯(lián)連接的多個(gè)第一至第三雙向逆變器31、32和33的操作。此外，通過(guò)控制器設(shè)置對(duì)應(yīng)于雙向逆變器中的各個(gè)雙向逆變器而提供的第一至第三開(kāi)關(guān)91、92和93(S130)，以便選擇性地驅(qū)動(dòng)雙向逆變器(S140 )。參考值被設(shè)置為小于雙向逆變器的額定容量。例如，如果負(fù)載4的功率需求低于第一參考值(例如，900瓦)(S121)，則開(kāi)關(guān)(B卩，第一開(kāi)關(guān)91)被接通，而且第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93被斷開(kāi)。也就是說(shuō)，連接到第一開(kāi)關(guān)91的第一雙向逆變器31被驅(qū)動(dòng)，而且連接到第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93的第二雙向逆變器32和第三雙向逆變器33不操作(S141)。另外，如果負(fù)載4的功率需求大于第一參考值且小于第二參考值(例如，1800瓦)(S122)，則兩個(gè)開(kāi)關(guān)(即，第一開(kāi)關(guān)91和第二開(kāi)關(guān)92)被接通，而第三開(kāi)關(guān)93被斷開(kāi)(S132)。也就是說(shuō)，連接到第一開(kāi)關(guān)91和第二開(kāi)關(guān)92的第一雙向逆變器31和第二雙向逆變器32被驅(qū)動(dòng)，而且連接到第三開(kāi)關(guān)93的第三雙向逆變器33不被驅(qū)動(dòng)(S142)。最后，如果負(fù)載4的功率需求大于第二參考值(S123)，則所有開(kāi)關(guān)(S卩，第一開(kāi)關(guān)91、第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93)被接通(S133)，而且連接到第一開(kāi)關(guān)91、第二開(kāi)關(guān)92和第三開(kāi)關(guān)93的第一雙向逆變器31、第二雙向逆變器32和第三雙向逆變器33都被驅(qū)動(dòng)(S143)。如上所述，與使用具有大容量的單個(gè)雙向逆變器相比，通過(guò)允許根據(jù)負(fù)載改變功率消耗并因此降低系統(tǒng)功率消耗量，多個(gè)雙向逆變器(每一個(gè)雙向逆變器都具有小容量)的輸出可以實(shí)現(xiàn)高系統(tǒng)效率。本發(fā)明的實(shí)施例提供了多個(gè)逆變器并且允許根據(jù)負(fù)載的功率需求選擇性地驅(qū)動(dòng)并聯(lián)連接的多個(gè)逆變器，從而通過(guò)更好地使用每個(gè)額定輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率，并且通過(guò)根據(jù)負(fù)載改變系統(tǒng)的功率消耗來(lái)降低整個(gè)系統(tǒng)的功率消耗。雖然已經(jīng)連同一些示范性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是要理解的是，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而是相反，旨在覆蓋包括在所附權(quán)利要求及其等同的精神和范圍內(nèi)的各種修改及其等同布置。
權(quán)利要求
1.一種將交流(AC)功率提供給負(fù)載的儲(chǔ)能系統(tǒng)，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)包括電池，用于提供直流(DC)功率；多個(gè)逆變器，用于并聯(lián)連接在所述電池和所述負(fù)載之間，以便將DC功率轉(zhuǎn)換為AC功率；以及控制器，用于根據(jù)所述負(fù)載的功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器。
2.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，還包括位于所述逆變器和所述電池之間的相應(yīng)的多個(gè)開(kāi)關(guān)，用于以能夠切換的方式將DC功率并聯(lián)提供到所述逆變器中的各個(gè)逆變器，其中， 所述控制器被配置為根據(jù)所述負(fù)載的功率需求而選擇性地控制所述逆變器和所述電池之間的所述開(kāi)關(guān)中的各個(gè)開(kāi)關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述控制器包括負(fù)載信息接收單元，用于接收關(guān)于所述負(fù)載的功率需求的信息；以及開(kāi)關(guān)控制器，用于根據(jù)接收到的信息來(lái)控制用于選擇所述逆變器中的相應(yīng)逆變器的開(kāi)關(guān)。
4.如權(quán)利要求3所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述控制器還被配置為控制將操作功率提供給所述逆變器中的所選擇的逆變器。
5.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，還包括功率測(cè)量單元，用于獲取所述負(fù)載的功率需求，以及將獲取的負(fù)載的功率需求提供給所述控制器。
6.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，還包括功率預(yù)測(cè)單元，用于預(yù)測(cè)所述負(fù)載的功率需求。
7.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述控制器被配置為通過(guò)以下步驟確定選擇性地驅(qū)動(dòng)哪些逆變器將所述負(fù)載的功率需求與一個(gè)或多個(gè)閾值相比較；以及根據(jù)所述比較，確定選擇性地驅(qū)動(dòng)的所述逆變器的相應(yīng)子集。
8.如權(quán)利要求7所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)閾值中的一個(gè)以上的閾值小于所述逆變器的相應(yīng)子集的額定容量的總和。
9.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述逆變器具有相同的額定容量，以及所述控制器被配置為根據(jù)所述負(fù)載的功率需求的增加，增加被選擇性地驅(qū)動(dòng)的逆變器的數(shù)量。
10.如權(quán)利要求9所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述控制器還被配置為選擇性地驅(qū)動(dòng)滿足所述負(fù)載的功率需求的最小數(shù)量的逆變器。
11.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述逆變器具有不同的額定容量，以及所述控制器被配置選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器中的、具有滿足所述負(fù)載的功率需求的各個(gè)額定容量的最低總和的逆變器。
12.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能系統(tǒng)，其中，所述逆變器是雙向逆變器，用于將來(lái)自AC源的AC功率轉(zhuǎn)換為DC功率。
13.一種用于控制將交流(AC)功率提供給負(fù)載的儲(chǔ)能系統(tǒng)的方法，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)包括用于提供直流(DC)功率的電池和用于并聯(lián)連接在所述電池和所述負(fù)載之間以便將DC功率轉(zhuǎn)換為AC功率的多個(gè)逆變器，所述方法包括根據(jù)所述負(fù)載的功率需求來(lái)選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述儲(chǔ)能系統(tǒng)還包括位于所述逆變器和所述電池之間的相應(yīng)的多個(gè)開(kāi)關(guān)，用于以能夠切換的方式將DC功率并聯(lián)提供到所述逆變器中的各個(gè)逆變器，以及根據(jù)所述負(fù)載的功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器包括根據(jù)所述負(fù)載的功率需求而選擇性地控制所述逆變器和所述電池之間的所述開(kāi)關(guān)中的各個(gè)開(kāi)關(guān)。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括獲取所述負(fù)載的功率需求。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，獲取所述負(fù)載的功率需求包括預(yù)測(cè)所述負(fù)載的功率需求。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，根據(jù)所述負(fù)載的功率需求選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器包括將所述負(fù)載的功率需求與一個(gè)或多個(gè)閾值相比較；以及根據(jù)所述比較，確定選擇性地驅(qū)動(dòng)哪些逆變器。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述逆變器具有相同的額定容量，以及根據(jù)所述負(fù)載的功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器包括根據(jù)所述負(fù)載的功率需求的增加，增加被選擇性地驅(qū)動(dòng)的逆變器的數(shù)量。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，根據(jù)所述負(fù)載的功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器還包括選擇性地驅(qū)動(dòng)滿足所述負(fù)載的功率需求的最小數(shù)量的逆變器。
20.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述逆變器具有不同的額定容量，以及根據(jù)所述負(fù)載的功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器包括選擇性地驅(qū)動(dòng)所述逆變器中的、具有滿足所述負(fù)載的功率需求的各個(gè)額定容量的最低總和的逆變器。
全文摘要
提供了儲(chǔ)能系統(tǒng)以及該儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制方法。通過(guò)提供并聯(lián)的多個(gè)逆變器，并且根據(jù)負(fù)載的功率需求選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器中的一個(gè)或幾個(gè)，儲(chǔ)能系統(tǒng)降低功率消耗并且增加逆變器效率。儲(chǔ)能系統(tǒng)將交流(AC)功率提供給負(fù)載。儲(chǔ)能系統(tǒng)包括電池，用于提供直流(DC)功率；多個(gè)逆變器，用于并聯(lián)連接在電池和負(fù)載之間，以便將DC功率轉(zhuǎn)換為AC功率；以及控制器，用于根據(jù)負(fù)載的功率需求而選擇性地驅(qū)動(dòng)逆變器。
文檔編號(hào)H02J3/28GK103036243SQ20121038243
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者樸鐘鎬 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社