[发明专利]电能存储设备

说明书

技术领域

本公开内容涉及电能存储设备,并且更具体地涉及能够在电池的放电期间防止放电的电能被供应给电网的电能存储设备。

背景技术

电能由于其转换和传输的方便而被广泛使用。为了有效地使用电能，使用电池能量存储系统(BESS)。电池能量存储系统从商业电网或诸如光伏发电机、风力发电机的发电机接收电能以对电池进行充电。另外，当本地负载需要电能时，电池能量存储系统将充电的电能从电池放电以将电能供应给电力负载。

具体地，在包括电池和发电机的电池能量存储系统的情况下，其如下地进行操作。电池能量存储系统在电力负载是重负载时对存储的电能进行放电。另外，当电力负载是轻负载时，电池能量存储系统从发电机或电网接收电能以对其进行充电。

另外，当电池能量存储系统与发电机不相关地独立存在时，电池能量存储系统从外部电源接收空闲电力以对其进行充电。此外，当电力负载是重负载时，电池能量存储系统对电池中充电的电能进行放电以供应电力。

当电源被突然切断时，可能在工业现场或家用电器中发生故障。因此，电源系统的稳定性被认为是非常重要的。另外，总体上，电源系统常常被定位在远离一般住宅和工作场所的远程位置处。因此，存在对用于甚至在电源系统的部分中发生异常时允许备用电源系统进行操作的背援系统的需要。

另一方面，以上描述的电池能量存储系统是用于将从发电机或电网供应的电能存储在电池中并且在需要时对存储的电能进行放电并将放电的电能供应给电力负载的系统。

独立电池存储设备在放电时将电能仅仅供应给本地负载，并且应当在电网中防止归因于放电的供电。

图1是图示了包括电能存储设备的配置的整体电能系统配置的框图。

参考图1，根据相关技术的包括电能存储设备50的总体电能系统包括电网10、发电机20、第一负载30、第二负载40以及电能存储设备50。

作为用于供应商业AC电力的系统的电网10包括许多发电厂、变电站、电力传输和配送线路、以及电力负载，并且电网10是用于生成、发送和使用商业AC电力的系统。

第一负载30和第二负载40从电网10或发电机20接收电能以消耗电力(能量)。

第一负载30是正常电力负载。

第二负载40是临界负载，并且可以是由用户设置的电力负载。

换言之，本公开内容中的电力负载可以被宽泛地分成两类负载。作为通用负载的第一负载30仅仅从电网10接收能量以消耗电力。这里，第一负载30是能够根据各种电网状况来停止供电的电力负载。例如，第一负载30可以在诸如功率故障的紧急状况下不被供应有能量。能够允许根据多个负载之中的前述电网状况来停止供电的电力负载可以被设置为第一负载30。

另外，第二负载40可以是重要负载，其中功率供应甚至在诸如上述的各种电网状况下应当被维持，并且能量供应源根据电网状态来改变。第二负载40可以由用户针对应当总是在多个负载之中正常地操作的电力负载设置。

电能存储设备50包括第一开关51、电池52、充电器53、逆变器54、第二开关55以及第三开关56。

第一开关51的一端被连接到电网10和发电机，并且其另一端被连接到充电器53。第二开关55的一端被连接到逆变器54，并且其另一端被连接到第二负载40。第三开关56的一端被连接到电网10，并且其另一端被连接到第二负载40。

充电器53从通过第一开关51连接的电网10或发电机20接收电能以供应用于对电池52进行充电的充电功率。充电器53可以包括用于将交流电流转换成直流电流的整流器电路。

电池52通过充电器53接收并存储转换的电能或对存储的电能进行放电。

逆变器54将通过电池52的放电输出的DC电能转换成AC电能并将AC电能供应给第二负载40。

上述的电能存储设备根据情况来对电池52进行充电，并且将充电的电能或从电网10供应的电能供应给第二负载40。

同时，当电能通过电池52的放电被供应给第二负载40时，第三开关56被断开并且第二开关55被接通。换言之，当电池52被放电时，在第二负载40与电网10之间的供电线路应当被断开，并且相反，通过在电池52与第二负载40之间的供电线路的电流流动应当得到允许。另外，当电池52被放电时，第三开关56被断开，并且因此，通过电池52放电的电能未被放电到电网10。