[发明专利]控制方法、控制设备和移动电力存储装置

说明书

技术领域

本发明涉及适合于确定适合于向电网供给功率的变换器(inverter)的控制电压的分量的控制方法和控制设备。此外，本发明涉及包括所述控制设备的移动电能存储装置。

背景技术

存在若干种用于控制引言中提到的变换器的已知方法。例如，US 2011/0133558 A1中公开了一种适合于向电网供给功率的变换器以及相应于其控制的解决方案。然而，此文件不包括适合于在包括非对称的/或高次谐波的电网电压的情况下进行有效调节的控制。

鉴于已知解决方案，出现了如下需要：提供一种控制方法和控制设备，其甚至在上文提到的情况下也使得能够有效地、简单地且以最小可能的误差进行控制。

发明内容

本发明的主要目标是提供一种最大可能程度地不具有现有技术解决方案的缺点的控制方法和控制设备。

可以通过根据权利要求1所述的方法和根据权利要求3所述的设备来实现本发明的目标。本发明的优选实施方案限定在从属权利要求中。

附图说明

下文参照附图以示例的方式描述本发明的优选实施方案，其中

图1是设计有包括根据本发明的电流控制设备的变换器的电流转换器装置的示意图，

图2是例示识别电网电压矢量的方向的方块图，

图3是描述一种已知控制方法的方块图，

图4是例示根据本发明的控制方法和控制设备的一个实施方案的方块图，

图5是示出磁化现象的图，

图6是例示应用根据本发明的控制方法和控制设备的移动电力存储装置的图，

图7是示出以示例的方式应用在图6的装置中的电池单元的一个细节的一个示例性实施方式的图，

图8是示出图7的一个方块的子单元的示意电路图。

具体实施方式

图1中示出的、适合于向电网供给的装置的中心单元是双向IGBT(绝缘栅双极型晶体管)类型的三相变换器10。变换器10通过DC接触器(KDC)18和DC噪声滤波器20用其DC侧连接到电池单元12，所述DC侧在特性上是所谓的基于电容器的DC链路。

通过设计优选地容器状即移动类型的装置，目标是存储至少1MWh的能量和提供500kW的输出。在该装置中，举例而言，可以使用存储容量为1000Ah的锂电池。从这些电池，出于电子和机械原因，举例来说，192个标准件(piece)可以串联连接，且它们组成电池单元12。所述192块电池例如可被布置在六个分组中，其中每个分组中4×8块电池。示例性电池单元12的额定端电压是192×3.3V，即，大约630V，且其额定存储容量是630kWh。此单元例如通过250kW的变换器10连接到电网14。当应用两个这样的电池单元12时，获得大约1.2MWh的存储容量和500kW的变换器输出功率。在图1中示出的装置中，每个变换器10操纵(充电和放电)相关联的电池单元12。因此，不是必须将两个电池单元12并联连接，且如果需要两个单元都可以独立地运行。

变换器10用其三相PWM(脉冲宽度调制)接口(在特性上具有5kHz的调制)通过三相正弦波滤波器22连接到隔离变压器24的初级侧。变压器24的次级侧通过电网干扰滤波器26、AC接触器(KAC)28和半导体熔丝40连接到电网14。

图1示出，熔丝40还用在该装置的其他点：在电池单元12的每个分组的输入处、紧接在到电网14的连接点处以及在从电网14引到各包括一个变换器10的方块的接线上。每个方块可借助于开关32与电网14隔离。电池单元12的每个分组可借助于开关30与装置的每个方块隔离。装置的两个方块可借助于开关34与电网14共同地隔离。连接到地线的接地故障保护16连接到电池12的测量单元。

负责避免隔离操作的单元36还连接到装置，且所述单元的运行可以通过接线42监督。单元36通过熔丝40连接到装置的每个方块且连接到电网14。负责避免隔离操作的单元36确保：如果没有必要向电网14供给功率(例如相关电网停止运转)，则装置的给定方块不应向电网14供给功率。在这样的情况下，通过接线42它向监督发出命令以隔离该装置。根据所谓的MODBUS协议(http://en.wikipedia.org/wiki/Modbus)，外部监督例如通过光缆连接到该装置。出于安全原因，该装置具有备份保护，以防在串联通信(基于继电器的输出和输入)中存在破坏。