[发明专利]用于分布式存储及太阳能系统的DC/DC转换器

说明书

一种多电源分布式存储系统包含：第一电源；第二电源，其与所述第一电源一起电连接到共同总线；单输入端口逆变器，其电连接到所述共同总线。所述系统包含经配置以与至少所述第二电源及所述单输入端口逆变器通信的控制器。所述第二电源包含多个电池组，及经配置以将所述多个电池组充电及放电并将DC提供到所述单输入端口逆变器的多个双向DC/DC转换器。

技术领域

本发明涉及用于分布式存储及太阳能系统的双电源系统及方法。更特定来说，本发明涉及太阳能系统，且更特定来说涉及太阳能跟踪系统以及用于在太阳能与电池电力之间切换以驱动能量电网的控制系统及算法。

背景技术

已开发用于双电源及多电源电力系统中的电源控制的若干种解决方案。在太阳能跟踪器情景中，已开发某些控制系统。这些控制系统中的一者确定要施加到例如电网的负载的电源。虽然一种来源是由太阳能阵列产生的电力，但第二种来源通常是电池系统。

有时太阳能发电厂产生的能源不足以供应到电网。这可发生在太阳被云遮住时或需求使得太阳能发电厂无法产生充足电力以供应能源网。在这些类型的例子中，采用DC存储式电厂来提供额外电力。如将了解，切换或组合来自两个供电系统(即，太阳能发电厂及DC存储式电厂)的能源的能力是任何此类系统的重要特征。尽管已开发能够进行此转换的系统，但始终需要经改进及更高效的系统。

图6描绘先前技术多输入端口逆变器太阳能跟踪器系统600。用于DC耦合太阳能与存储的此构架利用多输入端口逆变器630。多输入端口逆变器630遵循最大功率点跟踪(MPPT)算法管理太阳能阵列610，且电池620针对分布式及大型应用单独充电及放电。太阳能阵列610与电池620的比率由每一安装的具体情形确定。通常，多输入端口逆变器630将过大以满足来自电网的大功率请求及来自太阳能阵列610或电池620的响应。中央多输入端口逆变器630与电池充电器625之间的相关性可为复杂的且通信延迟也限制用于快速响应微电网应用的此配置。

因此，鉴于这些缺点，期望具有更大效率及更高速度的经改进解决方案。

发明内容

参考图式的图详细描述本发明的实施例，其中相似参考编号识别相似或相同元件。

本发明的方面提供一种用于实施多电源分布式电力存储及发电系统的方法。所述方法包含：经由共同总线向单输入端口逆变器馈送来自太阳能发电厂及DC存储式电厂的输出电压，所述DC存储式电厂包含经配置以将多个电池组充电及放电的多个双向DC/DC转换器；针对既定负载，使用功率下垂方法将所述DC存储式电厂的恒定功率输出维持在所述太阳能发电厂的MPPT区域中；当总线电压高于所述MPPT区域时，斜降所述DC/DC转换器的输出功率，当总线电压高于所述MPPT区域时，斜升所述DC/DC转换器的输出功率，及维持所述太阳能发电厂的最大功率输出，其中至少最初在不具有所述DC/DC转换器的主动控制的情况下实现输出功率的所述斜升及斜降。

在一个方面中，所述方法还包含：使用控制器监测负载的功率需求；使用所述控制器监测所述DC存储式电厂的DC充电状态、电池健康状态，使用所述控制器监测所述太阳能发电厂的所述输出功率及电压，且当所述负载需求稳定时，所述控制器确定所述多个电池组中的哪些电池组将输出功率供应到所述总线。

本发明的另一方面提供一种多电源分布式存储系统，其包含：第一电源、第二电源，所述第二电源与所述第一电源一起电连接到共同总线，单输入端口逆变器，其电连接到所述共同总线，及控制器，其经配置以与至少所述第二电源及所述单输入端口逆变器通信。所述第二电源包含DC存储式电厂，其包含多个电池组及多个双向DC/DC转换器，所述多个双向DC/DC转换器经配置以将所述多个电池组充电及放电，且当在所述单输入端口逆变器处接收电网功率消减命令时，所述总线电压上升，且所述第一电源及所述第二电源两者在不具有主动控制的情况下减少输出功率，且其中当负载增加时，所述总线电压降低，且所述第一电源及所述第二电源两者在不具有主动控制的情况下增加输出功率。