储能系统及其控制方法技术方案

提供了储能系统以及该储能系统的控制方法。通过提供并联的多个逆变器，并且根据负载的功率需求选择性地驱动逆变器中的一个或几个，储能系统降低功率消耗并且增加逆变器效率。储能系统将交流（AC）功率提供给负载。储能系统包括：电池，用于提供直流（DC）功率；多个逆变器，用于并联连接在电池和负载之间，以便将DC功率转换为AC功率；以及控制器，用于根据负载的功率需求而选择性地驱动逆变器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例的各个方面涉及。
技术介绍
随着环境恶化和资源枯竭等成为问题，对能够有效利用存储的电力的用于存储电力的储能系统存在更大兴趣。另外，可再生能源(其使用大量供给的天然资源，如太阳能、风能、潮汐能等，并且在电力生成过程中不会导致显著污染)的重要性正在增加。储能系统是用于连接可再生能源、用于存储功率的电池、和现有的电力电网(gridpower)的系统。根据最近环境的变化，针对该系统的许多研究和开发正在进行。
技术实现思路
本专利技术的实施例的一些方面涉及储能系统，具体地，涉及使用多个逆变器来更有效地输出功率的储能系统以及该储能系统的控制方法。只使用一个逆变器的储能系统需要具有足以满足系统的功率需求的额定容量的逆变器。例如，根据负载的功率消耗，3千瓦(kW)系统的逆变器在无负载状态下需要能够输出高达3kW。然而，当系统驱动更小负载(诸如能够由输出功率达到IkW的额定逆变器所驱动的负载)时，这将导致较低的效率并且将增加所使用的功率。本专利技术的其他方面提供了如下的储能系统以及该储能系统的控制方法，S卩，通过提供并联的多个逆变器并且根据负载的功率需求而选择性地驱动所述逆变器，所述储能系统降低系统的功率消耗并且增加系统的逆变器效率。根据本专利技术的示范性实施例，提供了一种将交流(AC)功率提供给负载的储能系统。该储能系统包括电池，用于提供直流(DC)功率；多个逆变器，用于并联连接在电池和负载之间，以便将DC功率转换为AC功率；以及控制器，用于根据负载的功率需求来选择性地驱动逆变器。储能系统还可以包括位于逆变器和电池之间的相应的多个开关，用于以能够切换的方式将DC功率并联提供到逆变器中的各个逆变器。控制器可以被配置为根据负载的功率需求而选择性地控制逆变器和电池之间的多个开关中的各个开关。控制器可以包括负载信息接收单元，用于接收关于负载的功率需求的信息；以及开关控制器，用于根据接收到的信息来控制用于选择多个逆变器中的相应逆变器的开关。控制器还可以被配置为控制将操作功率提供给逆变器中的所选择的逆变器。储能系统还可以包括功率测量单元，用于获取负载的功率需求，以及将已获取的负载的功率需求提供给控制器。储能系统还可以包括功率预测单元，用于预测负载的功率需求。控制器可以被配置为通过以下步骤来确定选择性地驱动哪些逆变器S卩，将负载的功率需求与一个或多个阈值相比较；以及根据比较，确定选择性地驱动的逆变器的相应子集。一个或多个阈值中的一个以上的阈值可以小于逆变器的相应子集的额定容量的总和。逆变器可以具有基本相同的额定容量。控制器可以被配置为根据负载的功率需求的增加，增加被选择性地驱动的逆变器的数量。控制器还可以被配置为选择性地驱动满足负载的功率需求的最小数量的逆变器。逆变器可以具有不同的额定容量。控制器可以被配置选择性地驱动逆变器中的、具有满足负载的功率需求的各个额定容量的最低总和的逆变器。逆变器可以是 双向逆变器，用于将来自AC源的AC功率转换为DC功率。根据本专利技术的另一个示范性实施例，提供了一种控制用于将交流(AC)功率提供给负载的储能系统的方法。该储能系统包括用于提供直流(DC)功率的电池和用于并联连接在电池和负载之间以便将DC功率转换为AC功率的多个逆变器。所述方法包括根据负载的功率需求而选择性地驱动逆变器。储能系统还可以包括位于逆变器和电池之间的相应的多个开关，用于以能够切换的方式将DC功率并联提供到逆变器中的各个逆变器。根据负载的功率需求而选择性地驱动逆变器可以包括根据负载的功率需求而选择性地控制逆变器和电池之间的开关中的各个开关。所述方法还可以包括获取负载的功率需求。获取负载的功率需求可以包括预测负载的功率需求。根据负载的功率需求选择性地驱动逆变器可以包括将负载的功率需求与一个或多个阈值相比较；以及根据比较，确定选择性地驱动的哪些逆变器。逆变器可以具有基本相同的额定容量。根据负载的功率需求选择性地驱动逆变器可以包括根据负载的功率需求的增加，增加被选择性地驱动的逆变器的数量。根据负载的功率需求选择性地驱动逆变器还可以包括选择性地驱动满足负载的功率需求的最小数量的逆变器。逆变器可以具有不同的额定容量。根据负载的功率需求选择性地驱动逆变器可以包括选择性地驱动逆变器中的、具有满足负载的功率需求的各个额定容量的最低总和的逆变器。根据本专利技术的另一个实施例，提供了用于驱动负载的储能系统。所述系统包括以能够切换的方式并联连接的多个逆变器，用于将DC电压转换为将被提供给负载的AC电压；以及控制器，用于依赖于负载的功率需求而选择性地将多个逆变器中的一个或多个连接到负载。DC电压可以由储能系统中的电池提供，或者由连接到储能系统的功率生成系统提供。储能系统还可以包括对应于多个逆变器的多个开关，每个开关都被布置为将DC电压连接到多个逆变器中的各个逆变器。控制器可以被布置为控制多个开关。储能系统还可以包括功率测量单元，用于计算负载的功率消耗，并且将已计算的值作为负载的功率需求提供给控制器。储能系统还可以包括功率预测单元，用于预测负载的功率需求。控制器可以被布置为确定哪些逆变器应该被接通，以便提供满足负载的功率需求的功率输出。控制器可以被布置为将负载的功率需求与一个或多个阈值相比较，以便确定哪些逆变器应该被接通。逆变器可以具有基本相同的额定容量。控制器可以被配置为随着负载的功率需求的增加，增加逆变器的数量。逆变器可以具有不同的额定容量。控制器可以被配置为选择额定容量的总和是满足负载的功率需求的最低总和的逆变器。控制器可以包括负载信息接收单元，用于接收关于负载的功率需求的信息；以及开关控制器，用于基于接收到的信息来控制连接到逆变器中的各个逆变器的多个开关的接通/断开操作，以便选择多个逆变器中的至少一个。储能系统还可以包括连接到功率生成系统的DC链路单元，以便保持由功率生成系统提供的DC电压的电平。多个开关可以连接在逆变器和DC链路单元之间。根据本专利技术的另一个实施例，提供了控制储能系统的方法。所述方法包括依赖于负载的功率需求，将多个逆变器中的一个或多个选择性地连接到负载。附图说明附图连同说明书示出了本专利技术的示范性实施例，而且附图连同说明书用于解释本专利技术的方面和原理。图1是示出根据本专利技术的示范性实施例的储能系统的配置的框图。图2是示意性地示出图1中所示的控制器的配置的框图。图3是示出根据本专利技术的示范性实施例的、图1的储能系统的控制方法的流程图。具体实施例方式在下面的详细描述中，只是简单地以说明的方式示出和描述了本专利技术的某些示范性实施例。如本领域技术人员将认识到的，所描述的实施例可以以各种不同的方式进行修改，而均不脱离本专利技术的精神或范围。因此，附图和说明书将被视为在本质上是说明性的，而不是限制性的。此外，当一个元件被称为另一元件“上”时，它可以直接在该另一元件上，或间接在该另一元件上且在它们之间插入一个或多个中间元件。另外，当一个元件被称为“连接到”另一元件时，它可以直接连接到该另一元件，或间接地连接到该另一元件且在它们之间插入一个或多个中间元件。在下文中，相同的标号指代相同的元件。在下文中，将参照附图更详细地描述本专利技术的示范性实施例。在说明书中，术语负载的“功率需求”不仅涉及实际的功率需求(例如，目前正在使用的功率量)，而且还涉及取决于各种因素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将交流（AC）功率提供给负载的储能系统，所述储能系统包括：电池，用于提供直流（DC）功率；多个逆变器，用于并联连接在所述电池和所述负载之间，以便将DC功率转换为AC功率；以及控制器，用于根据所述负载的功率需求而选择性地驱动所述逆变器。

【技术特征摘要】
2011.10.10 US 61/545,388;2012.07.31 US 13/562,6931.一种将交流(AC)功率提供给负载的储能系统，所述储能系统包括电池，用于提供直流(DC)功率；多个逆变器，用于并联连接在所述电池和所述负载之间，以便将DC功率转换为AC功率；以及控制器，用于根据所述负载的功率需求而选择性地驱动所述逆变器。2.如权利要求1所述的储能系统，还包括位于所述逆变器和所述电池之间的相应的多个开关，用于以能够切换的方式将DC功率并联提供到所述逆变器中的各个逆变器，其中， 所述控制器被配置为根据所述负载的功率需求而选择性地控制所述逆变器和所述电池之间的所述开关中的各个开关。3.如权利要求2所述的储能系统，其中，所述控制器包括负载信息接收单元，用于接收关于所述负载的功率需求的信息；以及开关控制器，用于根据接收到的信息来控制用于选择所述逆变器中的相应逆变器的开关。4.如权利要求3所述的储能系统，其中，所述控制器还被配置为控制将操作功率提供给所述逆变器中的所选择的逆变器。5.如权利要求1所述的储能系统，还包括功率测量单元，用于获取所述负载的功率需求，以及将获取的负载的功率需求提供给所述控制器。6.如权利要求1所述的储能系统，还包括功率预测单元，用于预测所述负载的功率需求。7.如权利要求1所述的储能系统，其中，所述控制器被配置为通过以下步骤确定选择性地驱动哪些逆变器将所述负载的功率需求与一个或多个阈值相比较；以及根据所述比较，确定选择性地驱动的所述逆变器的相应子集。8.如权利要求7所述的储能系统，其中，所述一个或多个阈值中的一个以上的阈值小于所述逆变器的相应子集的额定容量的总和。9.如权利要求1所述的储能系统，其中，所述逆变器具有相同的额定容量，以及所述控制器被配置为根据所述负载的功率需求的增加，增加被选择性地驱动的逆变器的数量。10.如权利要求9所述的储能系统，其中，所述控制器还被配置为选择性地驱动满足所...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴钟镐，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：