[发明专利]独立的直流电电力系统和方法

说明书

本文中所描述的各种实施方案是针对用于操作独立电力系统的系统、设备和方法。所述系统可包含电力发电机(例如，光伏发电机和/或风力涡轮机)、储存装置(例如，电池和/或飞轮)、电力模块(例如，电力转换器)和负载。所述方法可包含用于监视、确定、控制和/或预测系统电力产生、系统电力储存和系统电力消耗的各种方法。

背景技术

独立电力系统(SAPS)，也被称作远程区域电力供应(RAPS)，可以是可适于未装配有配电系统的位置的脱离电网的电系统。典型的SAPS可包含一种或多种发电、储能和调节方法。储存装置可被实施为电池组，但存在例如包含燃料电池和超级电容器的其它解决方案。从储存装置直接汲取的电力可用于照明以及用于其它直流电(DC)电气设备。独立的光伏电力系统可独立于公用电网，且可仅使用太阳能面板或可与例如柴油发电机、风力涡轮机或电池结合使用。独立电力系统的设计和实施的挑战可包含改进其性能、建立用于准确地预测其输出的技术，和将其可靠地与其它发电源集成。

发明内容

以下概述是仅出于说明性目的对本发明概念中的一些概念的简短概述，而并不意图限制或约束本发明以及详细描述中的实例。所属领域的技术人员根据详细描述将认识到其它新颖的组合和特征。

本文中所公开的说明性实施例可包含用于将DC电力供应到负载和/或储存装置的直流电(DC)系统。DC系统可包含DC电源的群组的各种互连，所述DC电源还可以例如各种串联、并联、串并联和/或并串联组合连接。

本发明的实施例还包括以下内容：

1.一种电力系统，包括：

电源，包含第一输出端子；

第一电力模块，包含第一输入端子、第二输出端子和电力电路，其中所述第一输入端子连接到所述第一输出端子；

开关，连接到所述第二输出端子；

储存装置，包含连接到所述开关的第二输入端子；以及

负载，包含连接到所述第二输出端子的第三输入端子。

2.根据项1所述的电力系统，进一步包括：

传感器单元；以及

控制器，其中所述传感器单元以操作方式连接到所述控制器且配置成感测选自以下组成的端子群组的端子上的第一电参数：所述第一输入端子、所述第二输出端子、所述第二输入端子和所述第三输入端子，且

其中所述控制器配置成响应于所述第一电参数控制所述开关。

3.根据项2所述的电力系统，其中所述控制器配置成控制所述第二输出端子上的第二电参数。

4.根据项1所述的电力系统，其中所述电力电路包括直流电/直流电DC/DC转换器。

5.根据项1所述的电力系统，进一步包括：

第二电力模块，包含第四输入端子和第三输出端子，其中所述第四输入端子连接于所述第二输出端子和所述第三输入端子之间；以及

第三电力模块，包含第五输入端子和第四输出端子，其中所述第五输入端子连接于所述储存装置的所述第二输出端子和所述第二输入端子之间，且其中所述第三电力模块配置成转换从所述第五输入到所述储存装置的所述第二输入端子的电力或转换从所述储存装置的所述第二输入端子到所述第二输出端子的电力。

6.根据项2所述的电力系统，其中所述开关响应于所述第一电参数和所述储存装置的充电状态而操作。

7.根据项1所述的电力系统，进一步包括：

中央控制器，以操作方式连接到所述电力模块。

8.根据项2所述的电力系统，其中所述第一电力模块被配置成响应于所述电参数在所述第二输出端子上提供电力。