储能单元的电压分组制造技术

提供了一种用于控制储能系统的系统和方法。在一个实施例中，储能系统可以包括多个储能单元和多个总线。储能系统还可以包括控制系统，其可以被配置成接收指示与所述多个储能单元中的每个储能单元相关联的电压的一个或多个信号。控制系统可以被配置成发送一个或多个命令信号以至少基于与储能单元相关联的电压来选择性地将每个储能单元耦合到多个总线中的一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】储能单元的电压分组
本主题一般涉及储能系统，并且更具体地涉及可以选择性地将储能单元耦合到总线的储能系统。
技术介绍
储能系统（例如，电池组（battery）储能系统）已经越来越多地作为独立储能系统的一部分或作为带有集成的储能系统的发电系统（例如，风电场，太阳能电场（solarfarm），燃气轮机系统）的一部分被用于传递功率。储能系统是独特的在于储能系统具有对于具体服务即传输又储存能量的能力。储能系统可以包括一个或多个电池组库，其可以经由合适的功率转换器耦合到电网或其他负载。多个电池组可以经由相同转换总线耦合到相同功率转换器。然而，由于与较高电压的电池组耦合到相同总线的原因，在较低电压（例如，由于电池（cell）故障）操作的电池组可以经历过电压。虽然对于每个电池组的单独功率转换可以帮助降低过电压，但这可以导致相当大的成本。
技术实现思路
本公开的实施例的方面和优点将在下面的描述中进行部分阐述，或者可以从该描述来学习，或者可以通过实施例的实践来学习。本公开的一个示例方面是针对一种储能系统。储能系统包括多个储能单元和多个总线。储能系统还包括控制系统，该控制系统被配置成接收指示与多个储能单元中的每个储能单元相关联的电压的一个或多个信号。控制系统可以被配置成发送一个或多个命令信号以至少基于与每个储能单元相关联的电压来选择性地将该储能单元耦合到多个总线中的一个。本公开的另一示例方面是针对一种控制储能系统的方法。储能系统包括多个储能单元和多个总线。该方法包括通过一个或多个控制装置接收指示与多个储能单元中的每个储能单元相关联的电压的一个或多个信号。该方法还包括通过所述一个或多个控制装置检测多个储能单元中的至少一个的电压的改变。该方法包括通过所述一个或多个控制装置发送一个或多个命令信号以通过所述一个或多个控制装置选择性地耦合多个总线之中的多个储能单元中的一个或多个，使得与充分类似的电压相关联的储能单元耦合到相同的总线。本专利技术的又另一个示例方面是针对一种储能系统的控制系统。该控制系统包括一个或多个处理器和一个或多个存储器装置。所述一个或多个存储器装置可以存储计算机可读指令，所述计算机可读指令当由所述一个或多个处理器执行时促使所述一个或多个处理器执行操作。所述操作包括接收指示与多个储能单元中的每个储能单元相关联的电压的一个或多个信号和检测多个储能单元中的至少一个的电压的改变。该操作还包括发送一个或多个命令信号以选择性地耦合多个总线之中的多个储能单元中的一个或多个，使得与充分类似的电压相关联的储能单元耦合到相同的总线。可以对本公开的这些示例方面做出变化和修改。参考以下的描述和所附的权利要求，各种实施例的这些的和其他的特征、方面和优点将变得更好理解。并入到此说明书中并构成其一部分的随附附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起服务于解释相关原理。附图说明在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员之一的实施例的详细论述，其对所附的图做出参考，其中：图1描绘了根据本公开的示例实施例的储能系统；图2描绘了根据本公开的示例实施例的控制系统；图3描绘了根据本公开的示例实施例的示例方法的流程图；图4描绘了根据本公开的示例实施例的储能单元；图5描绘了根据本公开的示例实施例的储能单元；图6描绘了根据本公开的示例实施例的储能单元；图7描绘了根据本公开的示例实施例的储能单元；以及图8描绘了根据本开关的示例实施例的示例方法的流程图。具体实施方式现在将对本公开的实施例做出详细参考，其一个或多个示例在附图中被示出。每个示例以本公开的解释而非本公开的限制的形式被提供。实际上，对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离本公开的范围或精神的情况下，可以在本公开中做出各种修改和变化。例如，被示出或描述成一个实施例的一部分的特征可以与另一个实施例一起被用于产生更进一步的实施例。因此，本公开旨在覆盖如在所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变化。本公开的示例方面针对于选择性地将储能系统的储能单元耦合到多个总线以改进功率转换。更具体地，储能系统可以包括多个储能单元和多个总线。每个储能单元可以与电压相关联，并且每个总线可以与功率转换器相关联。储能系统可以包括主控制系统，其可以被配置成发送一个或多个命令信号以至少基于与每个储能单元相关联的电压来选择性地将该储能单元耦合到多个总线中的一个总线。更具体地，主控制系统可以被配置成从每个储能单元（和/或与之相关联的单独的控制系统）接收一个或多个信号，所述信号指示与每个储能单元相关联的电压。至少基于该电压，主控制系统可以被配置成发送一个或多个命令信号以选择性地将每个储能单元与一个或多个总线耦合和/或解耦（例如，经由转换开关（switch）、接触器或其他元件）。此外，主控制系统可以被配置成将每个储能单元分组，使得有充分类似的电压的储能单元被包括在相同组中。主控制系统可以被配置成发送一个或多个命令信号以将相同组内的储能单元耦合到相同总线，以平衡并联耦合的储能单元之中的开路电压。主控制系统还可以和/或备选地被配置成检测与储能单元相关联的电压的改变。电压的改变可以是例如由于储能电池故障导致的电压的降低。响应于电压的改变，主控制系统可以被配置成发送一个或多个命令信号以将一个或多个储能单元从第一总线解耦和以将所述一个或多个储能单元耦合到第二总线。第二总线可以耦合到有充分类似的电压的其他储能单元。根据本公开的示例性方面将储能单元选择性地耦合到转换总线可以改进功率转换，而不招致对于每个储能单元单独地转换功率的相当大的成本。此外，通过选择性地将有充分类似的电压的储能单元耦合到相同的总线，本公开可以帮助平衡储能单元之中的开路电压并降低过电压。现在参考附图，现在将详细论述本公开的示例实施例。图1描绘了根据本公开的示例方面的示例储能系统100。储能系统100可以在独立功率系统中实现，或者可以作为发电能量系统的一部分实现，发电能量系统诸如风力发电系统，太阳能发电系统，燃气轮机发电系统或其他合适的系统。储能系统100可以包括多个储能单元110，诸如电池储能单元。每个储能单元110可以包括包括一个或多个串（string）112。当储能单元110包括多于一个串112时，串112可以并联耦合。附加地和/或备选地，所述多个储能单元可以并联耦合，并联连接不同储能单元的串。每个串112可以包括串联耦合的多个电池。术语电池可以指的是任何储能装置，诸如例如电池组电池、燃料电池、电化电池、可再充电电池、超电池组、SMES、蓄电池、电容器、包（pack）等。储能单元110可以包含一个或更多的氯化钠镍电池组、钠硫电池组、锂离子电池组、镍金属氢化物电池组、钠金属卤化物电池组或其他类似装置。在图1中为了说明和论述的目的而示出了三个储能单元，每个具有三个串。使用本文提供的公开，本领域的普通技术人员将理解，在偏离本专利技术的范围内，能够在储能系统100中使用任何数量的储能单元和/或串。每个储能单元110可以包括控制系统120，诸如电池组管理系统（BMS）。控制系统120可以包括一个或多个电子控制装置，其监测所述多个串112，诸如通过：保护串112免于在安全操作模式之外操作、监测电池的状态、计算并报告对于电池的操作数据、控制电池环境、和/或任何其他合适的控制动作。例如，在几个实施例中，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种储能系统，包含：多个储能单元；多个总线；以及控制系统，被配置成接收指示与所述多个储能单元中的每个储能单元相关联的电压的一个或多个信号，其中所述控制系统被配置成发送一个或多个命令信号以至少基于与每个储能单元相关联的电压来选择性地将该储能单元耦合到所述多个总线中的一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.13 US 14/9404451.一种储能系统，包含：多个储能单元；多个总线；以及控制系统，被配置成接收指示与所述多个储能单元中的每个储能单元相关联的电压的一个或多个信号，其中所述控制系统被配置成发送一个或多个命令信号以至少基于与每个储能单元相关联的电压来选择性地将该储能单元耦合到所述多个总线中的一个。2.权利要求1所述的储能系统，其中所述控制系统被配置成发送一个或多个命令信号以选择性地将每个储能单元耦合到所述多个总线中的一个，使得带有充分类似的电压的储能单元耦合到相同的总线。3.权利要求1所述的储能系统，其中所述电压是开路电压（OCV）。4.权利要求1所述的储能系统，其中所述多个总线的每个与功率转换器相关联。5.权利要求1所述的储能系统，其中所述多个总线包含第一总线和第二总线。6.权利要求5所述的储能系统，其中所述控制系统被配置成发送一个或多个命令信号以将储能单元从所述第一总线解耦并响应于与该储能单元相关联的所述电压的改变而发送一个或多个命令信号以将该储能单元耦合到所述第二总线。7.权利要求6所述的储能系统，其中所述电压的所述改变是所述电压的降低。8.一种控制储能系统的方法，所述储能系统包含多个储能单元和多个总线，所述方法包含：通过一个或多个控制装置接收指示与所述多个储能单元中的每一个相关联的电压的一个或多个信号；通过所述一个或多个控制装置检测所述多个储能单元中的至少一个的所述电压的改变；以及通过所述一个或多个控制装置发送一个或多个命令信号以选择性地耦合所述多个总线之中的所述多个储能单元中的一个或多个，使得与充分类似的电压相关联的储能单元耦合到相同的总线。9.权利要求8所述的方法，其中通过所述一个或多个控制装置发送一个或多个命令信号以选择性地耦合所述多个总线之中的所述多个储能单元中的一个或多个包含：发送一个或多个命令信号以将所述一个或多个储能单元从所述多个总线的第一总线解耦，以及响应于电压的改变，发送一个或多个命令信号以将所述一个或多个储能单元耦合到所述多个总线的第二总线。10.权利要求8所述的方法，其中通过所述一个或多个控制装置发送一个或多个命令信号以选择性地耦合所述多个总线之中的所述多个储能单元中的一个或多个包含：至少基...

【专利技术属性】
技术研发人员：LM汉森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US