储能设备与控制方法技术

本发明专利技术提供一种储能设备与控制方法，储能设备包含第一与第二储能器件、电源转换电路以及切换开关。第一储能器件用以提供第一电压。第二储能器件电性耦接于储能设备的输出端，用以提供第二电压。电源转换电路电性耦接于第一与第二储能器件之间，用以根据驱动信号控制第二电压。切换开关用以根据切换信号选择性地导通输出端或第二储能器件至第一储能器件。当储能设备通过输出端与目标装置并联时，电源转换电路控制第二电压，使得第二电压的电压准位大致为目标装置的汇流排电压与第一电压的差值，切换开关串联第一与第二储能器件，使得输出端的输出电压与汇流排电压大致相同。通过本发明专利技术可以延长电池寿命，解决电池积热问题。

【技术实现步骤摘要】
储能设备与控制方法
本案是关于一种储能设备，且特别是关于一种用于不断电系统中的储能设备。
技术介绍
为了提升不断电系统中的电源供应，现有的电池组中常通过并联多个电池单元至汇流排上提升供电能力。然而，将电量不同的电池彼此并联使用时，由于电池的供应电压不同，相互并联的电池组的电压差会导致瞬间放电电流过大，严重时容易有电弧产生，进而造成电池寿命减低、积热现象发生等问题。因此，如何改善电池单元的架构，降低于并联时不同电池电量所导致的突波电流及电弧，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。
技术实现思路
本案的一种态样为一种储能设备。储能设备包含一第一储能器件、一第二储能器件、一电源转换电路以及一切换开关。第一储能器件用以提供一第一电压。第二储能器件电性耦接于该储能设备的一输出端，用以提供一第二电压。电源转换电路电性耦接于该第一储能器件与该第二储能器件之间，用以根据一驱动信号控制该第二电压。切换开关用以根据一切换信号选择性地导通该输出端或该第二储能器件至该第一储能器件。当该储能设备通过该输出端与一目标装置并联时，该电源转换电路控制该第二电压，使得该第二电压的电压准位大致为该目标装置的一汇流排电压与该第一电压的差值，该切换开关串联该第一储能器件与该第二储能器件，使得该输出端的一输出电压与该汇流排电压大致相同。本案的另一种态样为一种控制方法。控制方法包含：检测一目标装置的一汇流排电压；通过一储能设备的一电源转换电路由一第一储能器件提供一第一电压对一第二储能器件充电；通过该电源转换电路控制该第二储能器件的一第二电压，使得该第一电压与该第二电压之和大致与该汇流排电压相同；以及通过一切换开关串联该第一储能器件与该第二储能器件，以并联该储能设备与该目标装置。附图说明图1为根据本案部分实施例所绘示的储能设备的示意图。图2为根据本揭示内容部分实施例所绘示的储能设备的控制方法的流程图。图3～图5分别为根据本揭示内容部分实施例所绘示的储能设备的操作示意图。图6为根据本案部分实施例所绘示的电源转换电路的示意图。图7为根据本案部分实施例所绘示的控制电路的示意图。附图标号100储能设备110储能器件120电流检测器件130储能器件150切换开关170电源转换电路190控制电路191、195加法器单元193乘法器单元197、199比较器单元200控制方法Bus汇流排V1、V2、V3电压I1电流Sig_V1、Sig_V2、Sig_V3电压检测信号Sig_I1电流检测信号SS切换信号DS驱动信号S210～S260步骤T1～T8晶体管TR1变压器L1电感具体实施方式下文举实施例配合所附图式作详细说明，以更好地理解本案的态样，但所提供的实施例并非用以限制本专利技术所涵盖的范围，而结构操作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由器件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本专利技术所涵盖的范围。此外，根据业界的标准及惯常做法，图式仅以辅助说明为目的，并未依照原尺寸作图，实际上各种特征的尺寸可任意地增加或减少以便于说明。下述说明中相同器件将以相同的符号标示来进行说明以便于理解。在全篇说明书与申请专利范围所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本专利技术的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本专利技术的描述上额外的引导。此外，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指“包含但不限于”。此外，本文中所使用的“及/或”，包含相关列举项目中一或多个项目的任意一个以及其所有组合。于本文中，当一器件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可用以表示二或多个器件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、…等用语描述不同器件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的器件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本专利技术。请参考图1，图1为根据本案部分实施例所绘示的储能设备100的示意图。在部分实施例中，不断电系统可并联多个储能设备100作为电源供应使用。具体来说，各个储能设备100可分别电性耦接于汇流排Bus上，并通过汇流排电压V2对后级负载或电路供电。如图1所示，在部分实施例中，储能设备100包含储能器件110、储能器件130、切换开关150、电源转换电路170以及控制电路190。在储能设备100电性耦接至汇流排Bus的过程中，储能设备100内储能器件110的电压V1与汇流排电压V2之间若具有压差存在，容易导致瞬间放电电流突波过大产生电弧，甚至造成电池寿命降低等问题。在本案部分实施例中，为了避免储能器件110的电压V1与汇流排电压V2不匹配的问题，可通过储能器件130、切换开关150、电源转换电路170以及控制电路190的协同操作，实现储能设备100并联至汇流排Bus上时的无突波电流切换。各个器件的详细操作将于以下段落中详细说明。在部分实施例中，储能器件110用以提供电压V1。举例来说，储能器件110可由各种电池器件实现。储能器件130电性耦接于储能设备100的输出端，用以提供电压V3。在部分实施例中，储能器件130为可快速充放电的储能器件，在短时间内调整电压V3的大小。举例来说，储能器件130可由超级电容(Ultra-capacitor)、薄膜电容(Film-capacitor)等电容性储能单元或是电池器件实现。如图1所示，储能器件110与储能器件130两者之间通过切换开关150以及电源转换电路170电性耦接。具体来说，切换开关150用以根据控制电路190输出的切换信号SS选择性地导通储能设备100的输出端或储能器件130至储能器件110。电源转换电路170电性耦接于储能器件110与储能器件130之间，用以根据控制电路190输出的驱动信号DS控制电压V3。具体来说，当储能设备100通过输出端与目标装置(如：不断电系统的汇流排Bus)并联时，电源转换电路170控制电压V3，使得电压V3的电压准位大致为目标装置的汇流排电压V2与储能器件110的电压V1的差值。切换开关150串联储能器件110与储能器件130，使得输出端的输出电压(即：电压V1与电压V3之和)与汇流排电压V2大致相同。在部分实施例中，电源转换电路170为根据储能器件110的电压V1对储能器件130充电，以控制电压V3的电压准位。在部分实施例中，控制电路190电性耦接于储能器件110、储能器件130、切换开关150、电源转换电路170，并通过储能设备100的输出端电性耦接于目标装置的直流汇流排Bus。藉此，控制电路190便可分别自储能器件110、直流汇流排Bus、以及储能器件130接收相应的电压检测信号Sig_V1、Sig_V2以及Sig_V3，据以根据电压V1、V2、V3输出相应的切换信号SS以及驱动信号DS，以控制切换开关150、电源转换电路170的操作。举例来说，在部分实施例中，驱动信号DS可为脉冲宽度调变(PWM)信号，并通过调整相应的责任周期控制电源转换电路170的操作。此外，在其他部分实施例中，储能设备100更包含电流检测器件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能设备，其特征在于，所述储能设备包含：一第一储能器件，用以提供一第一电压；一第二储能器件，电性耦接于所述储能设备的一输出端，用以提供一第二电压；一电源转换电路，电性耦接于所述第一储能器件与所述第二储能器件之间，用以根据一驱动信号控制所述第二电压；以及一切换开关，用以根据一切换信号选择性地导通所述输出端或所述第二储能器件至所述第一储能器件；其中当所述储能设备通过所述输出端与一目标装置并联时，所述电源转换电路控制所述第二电压，使得所述第二电压的电压准位大致为所述目标装置的一汇流排电压与所述第一电压的差值，所述切换开关串联所述第一储能器件与所述第二储能器件，使得所述输出端的一输出电压与所述汇流排电压大致相同。

【技术特征摘要】
2016.11.11 TW 1051369161.一种储能设备，其特征在于，所述储能设备包含：一第一储能器件，用以提供一第一电压；一第二储能器件，电性耦接于所述储能设备的一输出端，用以提供一第二电压；一电源转换电路，电性耦接于所述第一储能器件与所述第二储能器件之间，用以根据一驱动信号控制所述第二电压；以及一切换开关，用以根据一切换信号选择性地导通所述输出端或所述第二储能器件至所述第一储能器件；其中当所述储能设备通过所述输出端与一目标装置并联时，所述电源转换电路控制所述第二电压，使得所述第二电压的电压准位大致为所述目标装置的一汇流排电压与所述第一电压的差值，所述切换开关串联所述第一储能器件与所述第二储能器件，使得所述输出端的一输出电压与所述汇流排电压大致相同。2.根据权利要求1所述的储能设备，其特征在于，所述储能设备更包含：一控制电路，当所述储能设备通过所述输出端与所述汇流排电压并联时，所述控制电路用以输出所述切换信号以串联所述第一储能器件与所述第二储能器件。3.根据权利要求2所述的储能设备，其特征在于，所述控制电路更用以根据所述第一电压与所述汇流排电压输出所述驱动信号至所述电源转换电路，使得所述电源转换电路根据所述驱动信号控制所述第二电压。4.根据权利要求3所述的储能设备，其特征在于，所述电源转换电路为根据所述第一电压对所述第二储能器件充电，以控制所述第二电压的电压准位。5.根据权利要求3所述的储能设备，其特征在于，当所述输出端与所述汇流排电压并联后，所述控制电路更用以输出所述驱动信号至所述电源转换电路，以逐渐降低所述第二电压的电压准位，其中当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志霖，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71