[发明专利]用于存储能量和消耗能量的方法和装置

说明书

本发明涉及用于存储能量和消耗能量的方法和装置。一种用于控制到多个能量存储设备的存储和从多个能量存储设备的消耗的方法。该方法实现能量存储设备与相应的功率转换器之间的操作连接。能量存储设备可以跨功率转换器相应的第一端子连接。在功率转换器的第二端子，设置了公共参考，其可以是电流参考或电压参考。分别确定能量存储设备的能量存储比例。基于能量存储比例分别保持电压转换率。分别以多个可变的能量存储率通过第一端子给能量存储设备储能。能量存储设备的能量存储实质上在相应于公共参考的公共结束时间完成。

技术领域

本文的实施方式涉及存储来自电力源的电能(如，多电池蓄电池组)，以及(如，从多电池蓄电池组)到电网的功率传输。

背景技术

电力负载均衡涉及在低需求阶段存储过剩电力，用于随后在电力需求增加阶段释放电力的各种技术。存储来自电网的电能可以在电网中实施或在电网外实施。例如，电能存储可以涉及客户和/或实施于客户端。例如，在电力以较低成本可用时的晚上或夜间，存储式电加热器存储热能，而在白天释放热能。在非高峰阶段补充能量需要激励客户来参与，通常是通过给非高峰用电提供更便宜的价格。

负载均衡可包括独立于电网有时操作的客户拥有的能量存储/传输系统和/或与电网相协调工作的客户拥有的能量存储/传输系统。客户拥有的能量存储/传输系统可包括各种能源，其包括风力发电机、光伏阵列和/或可独立于电池存储的和/或与电池存储集成的燃料电池。客户拥有的能量存储/传输系统还可被用来在电网需求高峰阶段出售电力和将电力传输回电网。

发明内容

根据实施方式的特征，提供了各种方法来控制到多个能量存储设备的存储和从多个能量存储设备的消耗。能量存储设备可操作地连接到各个功率转换器。能量存储设备可以跨功率转换器相应的第一端子连接。在功率转换器的第二端子，设置了公共参考，其可能是电流参考或电压参考。分别确定能量存储设备的能量存储比例(energy storagefraction)。功率转换器的电压转换率基于能量存储比例被分别保持。通过第一端子，能量以多个可变能量存储率被分别存储。能量存储设备的能量存储实质上在相应于公共参考的公共结束时间完成。来自能量存储设备的能量以多个可变的能量消耗率通过第一端子被分别消耗。能量存储设备的能量消耗实质上在相应于公共参考的公共结束时间完成。能量存储设备可包括电能与至少一种其他形式的能量之间的能量转换器。

根据实施方式的特征，提供了各种方法用于控制对多个蓄电池的充电和放电。蓄电池可以跨功率转换器的相应的第一端子连接。在功率转换器的第二端子，公共参考可以是电流参考或电压参考。可以分别确定蓄电池的蓄电池充电比例(battery chargefraction)。功率转换器的电压转换率可基于蓄电池充电比例被分别保持。蓄电池可通过第一端子以多个可变充电功率被分别充电。实质上在相应于公共参考的公共结束时间可完成蓄电池的充电。通过第一端子以多个可变的放电功率可分别给蓄电池放电。实质上在相应于公共参考的公共结束时间可完成蓄电池放电。

当充电时，电压转换率实质上可保持为与可被存储在相应的蓄电池中的附加电荷的量成比例。当放电时，电压转换率实质上可保持为与相应的蓄电池中剩余的可用电荷成比例。

所述方法还使AD/DC变换器端子的DC端子能够连接到第二端子，且使AC/DC变换器的AC端子能够连接到AC电网电力源。AC/DC变换器可被配置为设置通过DC端子的公共参考。中央控制器可被连接到AC/DC变换器，以提供公共参考值。公共参考可以是电流参考或电压参考。

如果功率转换器的第二端子串联连接，公共参考可被设定为电流参考。如果功率转换器的第二端子并行连接，公共参考可被设定为电压参考。

蓄电池可形成多蓄电池第一蓄电池组，像第一蓄电池组的多蓄电池第二蓄电池组可被放置在与第一蓄电池组不同的地理位置。第一蓄电池组和第二蓄电池组可共享公共参考，并因而共享相同的充电和放电的公共参考结束时间。