使用不間斷功率供應(yīng)器的能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2013年12月13日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的申請(qǐng)?zhí)枮?10-2013-0155668的韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，其公開通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明的實(shí)施例設(shè)及使用不間斷功率供應(yīng)器扣P巧的能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)巧SS)。
【背景技術(shù)】
[0004] 根據(jù)相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)巧城包括；用于ESS的電池和功率調(diào)節(jié)系統(tǒng) (PCS),并且該能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)巧S巧連接到從電網(wǎng)供應(yīng)的高電壓（例如，22. 9kV)功率線。該 里，為了高電壓連接的目的，要安裝真空斷路器（VCB)、變壓器（TR)和空氣斷路器（ACB)。
[0005] 盡管當(dāng)配置建筑物或工廠的負(fù)載時(shí)已提供了根據(jù)所需容量的高壓連接器帶，但是 需要安裝額外的功率設(shè)備W將VCR、變壓器W及ACB連接至PCS。另外，在設(shè)計(jì)現(xiàn)有建筑物 的構(gòu)造階段不考慮ESS，因而，難W驗(yàn)證高壓連接器帶相對(duì)于整個(gè)功率系統(tǒng)具有的效果。
[0006] 特別地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)功率設(shè)備（例如，ESS的PC巧時(shí)，可能出現(xiàn)電壓崎變。另外，在PCS 開始供應(yīng)功率和暫停功率供應(yīng)時(shí)所需的電壓穩(wěn)定化時(shí)段期間電壓可能不規(guī)則地變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種可W使用現(xiàn)有的不間斷功率供應(yīng)器構(gòu)造的能量?jī)?chǔ) 存系統(tǒng)，從而使構(gòu)造能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)所需的額外設(shè)備的安裝最小化。
[000引根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)，該能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)包括；不間 斷功率供應(yīng)器，其配置成供應(yīng)功率；電池陣列，其包括至少一個(gè)備用電池單元；W及控制 器，其配置成在第一功率時(shí)間切斷從所述不間斷功率供應(yīng)器供應(yīng)的功率，W及控制所述不 間斷功率供應(yīng)器和所述電池陣列W使用儲(chǔ)存在所述電池陣列中的功率。
[0009] 第一功率時(shí)間可W是使用最大功率量的功率峰值時(shí)間，W及所述控制器可W在除 了所述第一功率時(shí)間之外的第二功率時(shí)間通過所述不間斷功率供應(yīng)器對(duì)所述電池陣列進(jìn) 行充電。
[0010] 控制器可W包括；能量控制器；其配置成將從電網(wǎng)施加的功率供應(yīng)至所述不間斷 功率供應(yīng)器；W及通信和感測(cè)控制器，其配置成與能量管理系統(tǒng)和所述不間斷功率供應(yīng)器 通信，W及實(shí)時(shí)測(cè)量所述電池陣列的電壓。
[0011] 功率控制器可W響應(yīng)于能量管理系統(tǒng)的指令而在第一功率時(shí)間切斷從不間斷功 率供應(yīng)器供應(yīng)的功率，W及控制不間斷功率供應(yīng)器W使用儲(chǔ)存在所述電池陣列中的功率。
[0012] 功率控制器可W將從電網(wǎng)施加的功率連接至與不間斷功率供應(yīng)器連接的旁路端 口，W及通過功率切換器將施加的功率同時(shí)連接至與輸入端口相對(duì)應(yīng)的交流（AC)-in端 P。
[0013] 功率控制器可W包括；功率切換器，其配置成切斷或供應(yīng)從所述電網(wǎng)施加的AC功 率；功率供應(yīng)器，其配置成使用來自與不間斷功率供應(yīng)器連接的旁路端口w及與輸出端口 相對(duì)應(yīng)的AC-out端口的功率來供應(yīng)，W及處理器，其配置成收集關(guān)于不間斷功率供應(yīng)器和 電池陣列的信息，W及通過基于所收集的信息控制功率切換器來控制對(duì)不間斷功率供應(yīng)器 和電池陣列的充電和放電。
[0014] 處理器可W基于測(cè)量所施加的AC功率的電壓波形的相位的結(jié)果控制功率切換器 在電壓到達(dá)"0"的時(shí)間點(diǎn)切斷或連接從電網(wǎng)施加的AC功率。
[0015] 控制器可W采用充電模式、非充電模式、電池使用模式W及故障修復(fù)模式中的一 個(gè)來操作，其中，所述充電模式是在其下對(duì)電池陣列進(jìn)行充電，所述非充電模式是在其下不 對(duì)電池陣列進(jìn)行充電，所述電池使用模式是在其下使用儲(chǔ)存在電池陣列中的功率，所述故 障修復(fù)模式是在其下響應(yīng)于電池陣列中故障的出現(xiàn)而使用不間斷功率供應(yīng)器的功率。
[0016] 當(dāng)控制器采用電池使用模式操作時(shí)，控制器可W打開功率切換器，W及可W控制 不間斷功率供應(yīng)器W使用儲(chǔ)存在電池陣列中的功率，而不使用從電網(wǎng)施加的功率。
[0017] 控制器可W測(cè)量電池陣列的電壓，化及可W基于測(cè)量結(jié)果調(diào)整電池陣列的放電量 W防止電池陣列放電成小于或等于預(yù)定功率量。
[001引當(dāng)控制器采用充電模式操作時(shí)，控制器可W關(guān)閉功率切換器，并且可W使用從電 網(wǎng)施加的功率對(duì)不間斷功率供應(yīng)器的轉(zhuǎn)換器和電池陣列進(jìn)行充電。
[0019] 與額定容量的110%相對(duì)應(yīng)的功率可W供應(yīng)至不間斷功率供應(yīng)器的轉(zhuǎn)換器。
[0020] 能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)還可W包括；充放電切換器，其配置成切斷向電池陣列施加功率。當(dāng) 控制器采用非充電模式操作時(shí)，控制器可W控制充放電切換器W不允許電池陣列的充電而 允許電池陣列的放電。
[0021] 能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)還可W包括；充放電切換器，其配置成切斷向電池陣列施加功率。當(dāng) 控制器采用故障修復(fù)模式操作時(shí)，控制器可W打開充放電切換器，并且可W通過不間斷功 率供應(yīng)器供應(yīng)功率。
[0022] 通信和感測(cè)控制器可W包括；相位檢測(cè)器，其配置成檢測(cè)電網(wǎng)和與不間斷功率供 應(yīng)器連接的AC-out端口中的每個(gè)的頻率和相位，W及電壓測(cè)量電路，其配置成測(cè)量電池陣 列、電網(wǎng)W及AC-out端口中的每個(gè)的電壓。
[0023] 通信和感測(cè)控制器可W包括；通信器，其包括從不間斷功率供應(yīng)器制造商提供的 不間斷功率供應(yīng)器的通信接口、電池管理系統(tǒng)的通信接口W及能量管理系統(tǒng)的通信接口中 的至少一個(gè)，所述電池管理系統(tǒng)配置成監(jiān)控電池陣列的狀態(tài)W及控制用于控制電池陣列的 充電和放電的切換器，所述能量管理系統(tǒng)配置成提供關(guān)于所述第一功率時(shí)間的收費(fèi)政策和 f目息。
[0024] 通信和感測(cè)控制器可W包括；緊急發(fā)電機(jī)切換器，其配置成使電網(wǎng)、不間斷功率供 應(yīng)器和電池陣列彼此電分離。
[0025] 通信和感測(cè)控制器可W包括配置成通知用戶關(guān)于功率的流動(dòng)的用戶接口。
[0026] 至少一個(gè)備用電池單元可W包括裡離子電池。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)的控制器，其配置成在第一功 率時(shí)間切斷從不間斷功率供應(yīng)器供應(yīng)的功率，W及控制不間斷功率供應(yīng)器和電池陣列W使 用儲(chǔ)存在電池陣列中的功率，W及在除了所述第一功率時(shí)間之外的第二功率時(shí)間通過不間 斷功率供應(yīng)器對(duì)電池陣列進(jìn)行充電。
[0028] 效果
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可W通過使用現(xiàn)有不間斷功率供應(yīng)器構(gòu)造能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)來 減少用于擴(kuò)展和購(gòu)買構(gòu)造能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)所需的額外功率設(shè)備的成本。
[0030] 再者，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過下面方式即使出現(xiàn)停電和緊急狀況的情形下也 可W將功率穩(wěn)定地供應(yīng)至負(fù)載；修改在消耗功率的工廠內(nèi)配備的功率系統(tǒng)中存在的不間斷 功率供應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，W及通過控制器控制不間斷功率供應(yīng)器和電池陣列的整體操作。
【附圖說明】
[0031] 根據(jù)結(jié)合附圖所進(jìn)行的對(duì)實(shí)施例的下面描述，本發(fā)明的該些和/或其他方面、特 征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯然且更容易理解，在附圖中：
[0032] 圖1圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的使用不間斷功率供應(yīng)器扣PS)的能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng) 巧S巧的結(jié)構(gòu)；
[0033] 圖2圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括在ESS中的控制器的結(jié)構(gòu)；
[0034]圖3是描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的當(dāng)在充電模式下ESS進(jìn)行操作時(shí)的功率的流動(dòng)的圖 示；
[0035] 圖4是描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的當(dāng)在非充電模式下ESS進(jìn)行操作時(shí)的功率的流動(dòng)的 圖示；
[0036]圖5是描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的當(dāng)在電池使用模式下ESS進(jìn)行操作時(shí)的功率的流動(dòng) 的圖示；
[0037]圖6是描述根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的當(dāng)在故障修復(fù)模式下ESS進(jìn)行操作時(shí)的功率的流動(dòng) 的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[003引在