[发明专利]电池储能系统和其控制系统以及其应用

说明书

本发明提供一种电池储能系统和其控制系统以及其应用。电能储存单元也可以被称作电池能量储存系统(“BESS”)。在一实施例中，电能储存单元包括电池系统控制器和带操作系统的电池组。电池组包括电池单体，控制电池单体的电池组控制器，电池组控制系统，所述电池组控制系统包括一系列模块，其中包括其他模块，追踪电池续航时间模块，确保电池单体在质保期内有效用的模块和逆变器均衡模块。所述逆变器均衡模块控制电池单体内的电源量。在一实施例中，所述电池单体为锂离子电池单体。

技术领域

本发明大体而言涉及一种电能储存装置。更特定而言，本发明涉及一种模块化，堆叠式的电池能源储存单元和控制系统以及其应用。

背景技术

电能对于现代国家经济至关重要。然而，增加的电能需求和增加可再生能量资产用来发电的趋势给老化的电力基础设施带来压力，这使得老化电力基础设施更易于出现故障，特别是在峰值需求期间。在某些区域中，需求增加使得峰值需求时段危险地接近、超过电力工业能产生和传输的最大供电水平。在本文中描述了允许以更具有经济合算和可靠方式产生和使用电力的新能量存储系统、方法和设备。

发明内容

本发明提供一种模块化，堆叠式式的电能储存单元和控制系统以及其应用。电能储存单元也可以被称作电池能量储存系统(“BESS”)。在一实施例中，电能储存单元包括电池系统控制器和具有电池组控制系统的电池组。每个电池组具有电池单体，调控电池单体的电池组控制器和电池组控制系统，所述电池组控制系统包括一系列模块，其中包括其他模块，追踪电池续航时间模块，确保电池单体在质保期内有效用的模块和均衡模块。所述均衡模块控制电池单体内的电源量。在一实施例中，所述电池单体为锂离子电池单体。

在一实施例中，电池组可为模块化，堆叠式式的电池单元。多个所述电池单体与堆叠式电池控制器或者串行电池控制器连接在一起组成堆叠式电池。一个或以上所述堆叠式电池可组成一个电能储存单元或系统。

在一实施例中，电池单体均衡器包括为电池单体放电的电阻器。在另一实施例中，电池单体平衡均衡器包括电容器，电感器，或者两者具含，用以在电池单体之间传输电能。

在一实施例中，安培小时监视器计算由电池组控制器发出的安培小时值来确定每一个电池单体中的荷电状态。

在一实施例中，一种继电器控制器操作继电器，继电器控制电池单体的充电和放电以及其它功能，诸如，冷却风扇的接通和切断、控制电源等。

在一实施例中，电池组操作系统包括产生电池数据的模块，所述电池数据为数据中心所接收并分析用以确定保险销售额的价格数据。在一实施例中，电池数据可通过互联网从网络连接的电池组接收，所述电池数据储存在数据中心，用于生成保险费率数据。

本发明的特点在于能量储存单元和控制系统是高度可缩放的，其范围从小千瓦时级电能储存单元到兆瓦时级电能储存单元。本发明的特点还在于除了根据单体电压之外，其还能根据除了通过单体电压之外，通过单体荷电状态计算来控制和平衡均衡电池单体。

参考附图，在下文中更详细地描述另外的实施例、特点和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作。

附图说明

附图并入于本文中并且构成本说明书的部分，附图展示了本发明并且与描述一起进一步用来解释本发明的原理并且使得相关领域技术人员能做出和使用本文所公开的实施例。

图1A是展示一实施例中包括一个或以上电池组组合而成的电能储存单元结构图；

图1B是展示一实施例中具有收集并生成电池率数据用以销售电池保险的操作系统的电池组的图；

图1C是展示一实施例中的电池组操作系统的图；

图1D是展示一实施例中的电能储存单元的图；

图2A是展示图1D中的电能储存单元在与风车连接使用的图；