用于控制蓄电池组的电力存储系统、方法以及蓄电池组技术方案

技术编号:10446887 阅读:91 留言:0更新日期:2014-09-18 10:54
在具有多个蓄电池组的电力存储系统中,在将要充电的对象从第一蓄电池组切换到端电压低于第一蓄电池组的端电压的第二蓄电池组时,通过使第二蓄电池组的限流电路操作来形成用于给在第二蓄电池组中提供的蓄电池充电的充电电流流过的路径,并且在通过限流电路将充电电流限制为小于或等于固定值的同时开始给第二蓄电池组充电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有多个蓄电池组的电力存储系统、蓄电池组的控制方法以及蓄电池组。
技术介绍
随着近年来对环境问题的日益关注,存储通过使用自然能源(例如,太阳能发电(PV:光电)和风力发电)产生的电力的电力存储系统得到了越来越多的关注。正在研究使用不包含诸如铅等对人类或环境有害的物质的锂离子蓄电池以在这些电力存储系统中使用。当要使用锂离子蓄电池(在下文中一般地称作“蓄电池”)生产电力存储系统时,通常通过串联连接多个蓄电池以获得形成蓄电池组所需的输出电压、然后并联连接多个蓄电池组以获得所需的存储容量,来配置电力存储系统。然而,在多个蓄电池组(或蓄电池)被并联连接的配置中,出现了在操作期间每一个蓄电池组的端电压的不平衡将引起涡流(电流在蓄电池组之间以涡流的方式流动)的问题,这使得电力存储系统不能正常操作。例如,制造时间或环境温度引起了蓄电池的退化状态的差异,并且如果即使在相同类型(标准)的蓄电池之间产生退化状态差异,则在充电和放电之后,每一个蓄电池的端电压将出现不平衡,并且该不平衡将导致蓄电池之间发生涡流。随着并联连接的蓄电池组(或蓄电池)的数量的增加,这个问题变得更加明显。蓄电池组或蓄电池之间的涡流对电力存储系统的不利影响通常是已知的,因此在使用多个并联连接的蓄电池的大多数装置中,禁止混合旧蓄电池和新蓄电池。然而,实际上,即使当仅使用新蓄电池时,在操作期间在蓄电池之间也将出现退化过程的差异。还存在将期望具有不同退化状态的蓄电池的组合使用的很多情形,例如,当首先仅使用几个蓄电池配置电力存储系统但是接下来要添加蓄电池时,或者当采用已使用的蓄电池使得可以便宜地配置电力存储系统时。基于该背景,现在正在寻找使具有不同退化状态的蓄电池能够在电力存储系统中安全且自由地使用从而为用户减小风险的技术。专利文档1作为这种技术公开了提供多个蓄电池组的技术,所述蓄电池组可以通过开关并联连接从而在充电和放电时通过控制为每一个蓄电池组提供的开关来消除每一个蓄电池组的端电压不平衡。当在专利文档1中公开的技术中要给每一个蓄电池组放电时,测量每一个蓄电池组的端电压,从具有最高的端电压的蓄电池组开始给端电压放电,由此端电压由于放电而减小,并且当端电压实质上等于到目前为止还未被放电的其他蓄电池组的端电压时,开始给其他蓄电池组放电。在专利文档1中公开的技术中,当要给每一个蓄电池组充电时,从具有最低的端电压的蓄电池组开始充电,由此端电压由于充电而增加,并且当端电压实质上等于到目前为止还未被充电的其他蓄电池组的端电压时,开始给其他蓄电池组充电。通过这种控制,可以减小当开始充电和放电时每一个蓄电池组的端电压之差,从而防止涡流的发生。在上述专利文档1中所述的电力存储系统中,除非正在放电或充电的蓄电池组与接下来添加并且要开始充电或放电的另一蓄电池组之间的端电压之差处于预定值内,否则在另一蓄电池组中不能开始放电或充电。因此,将出现不能灵活地操作电力存储系统的情况,这是因为不能根据例如负载所需的电力、例如PV系统的发电能力或者每一个蓄电池组的残余容量来单独地控制被放电或充电的每一个蓄电池组。通常,在电力存储系统中提供的每一个蓄电池组配备有用于放电的开关(在下文中称作“放电开关”)和用于充电的开关(在下文中称作“充电开关”),从而可以在蓄电池组单元中单独地执行放电和充电。然而,在未采用专利文档1中所述的技术的电力存储系统中,必须控制每一个蓄电池组的放电开关和充电开关,使得上述涡流不会发生。例如,在配备有两个蓄电池组的电力存储系统中,可以考虑作为充电对象的蓄电池组从具有较高的端电压的蓄电池组切换到具有较低的端电压的另一蓄电池组以给另一蓄电池组进行充电的情况。为了防止该情况中蓄电池组之间的涡流,必须分别断开一个蓄电池组的放电开关和充电开关以在开始给另一蓄电池组充电之前短暂地停止电力存储系统的充电操作。在这里,当在一个蓄电池组链接到另一蓄电池组的情况下期望使用由例如PV系统或风力产生的电力进行连续充电时,由PV系统或风力产生的电力不能在切换要充电的蓄电池组时用于充电,因此发电能力不能充分发挥其潜力。相关技术文献专利文档专利文档1:日本专利公开No.2009-033936
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了电力存储系统、控制蓄电池组的方法、以及在无需停止充电操作的情况下实现对要充电的蓄电池组的安全切换的蓄电池组。本专利技术的用于实现上述目的的电力存储系统的示例性方面包括:多个蓄电池组,每一个蓄电池组配备有蓄电池、导通和切断流过所述蓄电池的充电路径的充电电流的充电开关、导通和切断流过所述蓄电池的放电路径的放电电流的放电开关、以及并联连接到所述充电开关并且将所述充电电流限制为小于或等于固定值的限流电路;以及主机设备,所述主机设备在将作为充电目标的蓄电池组从第一蓄电池组切换到端电压低于所述第一蓄电池组的端电压的第二蓄电池组时,使所述第二蓄电池组的所述限流电路操作从而形成用于给在所述第二蓄电池组中提供的蓄电池充电的充电电流流过的路径,在通过所述限流电路将所述充电电流限制为不大于所述固定值的同时开始给所述第二蓄电池组充电,并且断开所述第一蓄电池组的所述放电开关。本专利技术的用于控制蓄电池组的方法的示例性方面是一种用于控制多个蓄电池组的充电操作的蓄电池组控制方法,每一个蓄电池组配备有蓄电池、导通和切断流过所述蓄电池的充电路径的充电电流的充电开关、导通和切断流过所述蓄电池的放电路径的放电电流的放电开关、以及并联连接到所述充电开关并且将所述充电电流限制为小于或等于固定值的限流电路;其中,信息处理设备:在将要充电的蓄电池组从第一蓄电池组切换到端电压低于所述第一蓄电池组的端电压的第二蓄电池组时,使所述第二蓄电池组的所述限流电路操作从而形成用于给在所述第二蓄电池组中提供的蓄电池充电的充电电流流过的路径,在通过所述限流电路将所述充电电流限制为小于或等于所述固定值的同时开始给所述第二蓄电池组充电,并且断开所述第一蓄电池组的所述放电开关。最后,本专利技术的蓄电池组的示例性方面包括:蓄电池;充电开关,所述充电开关导通和切断流过所述蓄电池的充电路径的充电电流;放电开关,所述放电开关导通和切断流过所述蓄电池的放电路径的放电电流;限流电路,所述限流电路与所述充电开关并联连接并且将所述充电电流限制为小于本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种电力存储系统,包括:多个蓄电池组,每一个蓄电池组配备有蓄电池、导通和切断流过所述蓄电池的充电路径的充电电流的充电开关、导通和切断流过所述蓄电池的放电路径的放电电流的放电开关、以及并联连接到所述充电开关并将所述充电电流限制为小于或等于固定值的限流电路;以及主机设备,所述主机设备在将要充电的蓄电池组从第一蓄电池组切换到端电压低于所述第一蓄电池组的端电压的第二蓄电池组时,通过使所述第二蓄电池组的所述限流电路进行操作来形成用于给在所述第二蓄电池组中设置的蓄电池充电的充电电流流过的路径,在通过所述限流电路将所述充电电流限制为小于或等于所述固定值的同时开始给所述第二蓄电池组充电,并断开所述第一蓄电池组的所述放电开关。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.30 JP 2012-0163521.一种电力存储系统,包括:
多个蓄电池组,每一个蓄电池组配备有蓄电池、导通和切断流过
所述蓄电池的充电路径的充电电流的充电开关、导通和切断流过所述
蓄电池的放电路径的放电电流的放电开关、以及并联连接到所述充电
开关并将所述充电电流限制为小于或等于固定值的限流电路;以及
主机设备,所述主机设备在将要充电的蓄电池组从第一蓄电池组
切换到端电压低于所述第一蓄电池组的端电压的第二蓄电池组时,通
过使所述第二蓄电池组的所述限流电路进行操作来形成用于给在所述
第二蓄电池组中设置的蓄电池充电的充电电流流过的路径,在通过所
述限流电路将所述充电电流限制为小于或等于所述固定值的同时开始
给所述第二蓄电池组充电,并断开所述第一蓄电池组的所述放电开关。
2.根据权利要求1所述的电力存储系统,其中,所述主机设备:
在断开所述第一蓄电池组的所述放电开关之后,接通所述第二蓄
电池组的所述充电开关,断开所述第一蓄电池组的所述充电开关,然
后停止所述第二蓄电池组的所述限流电路的限流操作。
3.根据权利要求1或2所述的电力存储系统,其中,所述主机
设备:
在所述第一蓄电池组的充电状态达到CV区域时,将要充电的所
述蓄电池组从所述第一蓄电池组切换到所述第二蓄电池组。
4.一种控制蓄电池组以控制多个蓄电池组的充电操作的方法,
每一个蓄电池组配备有蓄电池、导通和切断流过所述蓄电池的充电路
径的充电电流的充电开关、导通和切断流过所述蓄电池的放电路径的
放电电流的放电开关、以及并联连接到所述充电开关并将所述充电电
流限制为小于或等于固定值的限流电路;其中,信息处理设备:
在将要充电的蓄电池组从第一蓄电池组切换到端电压低于所述
第一蓄电池组的端电压的第二蓄电池组时,通过使所述第二蓄电池组
的所...

【专利技术属性】
技术研发人员:铃木伸
申请(专利权)人:NEC能源元器件株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1