一种控制被连接至电功率系统（12）的高温蓄电池（20）的方法、一种用于控制所述蓄电池（20）的装置和一种电功率控制系统，其特征在于，当所述蓄电池（20）的温度等于或者低于一个参考温度时，通过充电和放电电功率对所述蓄电池（20）进行充电和放电，所述充电和放电电功率是基于预设的操作所述蓄电池的过程的充电和放电电功率与相应于充电和放电周期的充电和放电电功率的和，所述充电和放电周期中的每一个是1小时或更短的连续充电时间和1小时或更短的连续放电时间，从而用于供应热能至所述蓄电池（20）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种控制被连接至电功率系统（12）的高温蓄电池（20）的方法、一种用于控制所述蓄电池（20）的装置和一种电功率控制系统，其特征在于，当所述蓄电池（20）的温度等于或者低于一个参考温度时，通过充电和放电电功率对所述蓄电池（20）进行充电和放电，所述充电和放电电功率是基于预设的操作所述蓄电池的过程的充电和放电电功率与相应于充电和放电周期的充电和放电电功率的和，所述充电和放电周期中的每一个是1小时或更短的连续充电时间和1小时或更短的连续放电时间，从而用于供应热能至所述蓄电池（20）。【专利说明】控制蓄电池的方法、控制蓄电池的装置和电功率控制系统
本专利技术涉及控制蓄电池(storage battery)的方法、用于控制蓄电池的装置和电功率控制系统，更具体地，涉及适用于例如控制用作蓄电池的钠硫电池的控制蓄电池的方法、用于控制蓄电池的装置和电功率控制系统。
技术介绍
通常，在电功率系统中对频率的调整，以及在电功率系统中参照电功率需求对电功率供应的调整，是通过多个电功率生成器和蓄电池来执行的，所述电功率生成器和蓄电池被包括在该电功率系统中。对基于自然能的电生成装置的所生成的电功率和所计划的电功率之间的差的调整，以及对基于自然能的电功率生成装置的所生成的电功率中的变化的减轻，也通过多个电功率生成器和蓄电池来执行。蓄电池能够比通常的电生成器更快速地改变其输出电功率，从而对于电功率系统中的频率的调整是有效的，以及对于对基于自然能的电生成装置的所生成的电功率和所计划的电功率之间的差的调整，和在电功率系统中参照电功率需求对电功率供应的调整，也是有效的。可被连接至电功率系统的高温蓄电池包括例如钠硫电池(下文称作“NAS电池”)。NAS电池是高温二次电池，具有金属钠和硫作为被固态电解管隔离和包封的活性物质。当NAS电池被加热至从290°C至350°C范围的高温时，活性物质被熔化，导致电化学反应,从而生成能量。NAS电池通常用作由多个直立的单元格(unit cell)组成的电池模块。高温蓄电池被要求在电池模块内维持从290°C至350°C范围的操作温度。用于保持电池模块内的操作温度的热的供应来自安放在电池模块的壳体中的加热器以及来自蓄电池自身(热，即焦耳热，来自蓄电池被充电和放电的时刻的电池格(battery cell),且还来自电池模块中的导电部件)(参看日本已公开的专利公开文本N0.2004-047208和日本已公开的专利公开文本N0.2000-182662)。根据日本已公开的专利公开文本N0.2004-047208,壳体被热绝缘，从而提供热存储效应。此前，还使用日本已公开的专利公开文本N0.2004-111123中所公开的方法。根据该已公开的方法，当以预设的充电和放电模式操作钠硫电池模块时，预测由电池模块所生成的热量，以及调整电池模块的热绝缘，从而使得所预测的热量和从电池模块所辐射的热量彼此相等，进而减轻供应至用于加热电池模块的加热器的电功率的量。
技术实现思路
如果高温蓄电池在功率中断的情形中被用作电功率源，则根据下列两种方法，蓄电池可在等待时间区(正常区)操作。根据第一方法，蓄电池在整个等待时间区被保持充满电。更具体地，如附图的图25中所示，蓄电池一直被保持在100%的充电状态(S0C)，未被充电或放电。然而，由于对于100%的S0C，需要将蓄电池保持在操作温度(例如，300°C )，所以蓄电池的加热器必须一直供应有电功率，导致系统效率的降低。第二方法利用日本已公开的专利公开文本N0.2004-111123中所公开的方法。为了使得负载(例如峰值漂移)平衡，蓄电池根据预设的充电和放电模式被充电和放电，如附图的图26中所示。根据上述预设的充电和放电模式，蓄电池在放电结束点之前停止放电，从而留下一定量的能量用作在功率中断的情况下的功率供应。如图26中所示，蓄电池在7点钟时开始被放电且在16点钟时停止被放电，然后在21点钟时开始被充电且在下一天的4点钟时停止被充电。如果蓄电池是NAS电池，则由于蓄电池在被放电时导致放热反应且在被充电时导致吸热反应，所以当蓄电池被放电时，蓄电池的温度升高，当蓄电池被充电时，蓄电池的温度下降。此外，由于当蓄电池被放电和充电时生成焦耳热，且焦耳热被供应至蓄电池，所以可以仅在从6点钟至8点钟时段期间向蓄电池的加热器供应电能，这比在第一方法中短得多。根据第二方法，可以减小为了在蓄电池被充电和放电时加热蓄电池而供应至加热器的电功率。然而，倘若在完成蓄电池的放电之后立即功率中断，则仅仅少量的能量被存储在蓄电池中。因而，倘若功率中断，则所存储的可用作功率源的能量很少。 鉴于上述问题，做出了本专利技术。本专利技术的一个目的是提供控制蓄电池的方法、用于控制蓄电池的装置以及电功率控制系统，允许有效地使用蓄电池以便有助于电功率系统的稳定，且可减少供应至蓄电池的加热器的电功率的量从而实现较高的系统效率。【I】根据本专利技术的第一方面，提供了一种控制被连接至电功率系统的高温蓄电池的方法，所述方法包括如下步骤:当蓄电池的温度等于或低于一个参考温度时，通过充电和放电电功率对所述蓄电池进行充电和放电，所述充电和放电电功率是基于一种预设的操作所述蓄电池的过程的充电和放电电功率与相应于充电和放电周期的充电和放电电功率的和，所述充电和放电周期中的每一个是I小时或更短的连续充电时间和I小时或更短的连续放电时间，从而用于供应热能至所述蓄电池。因而可减少供应至所述蓄电池的加热器的电功率，从而增大蓄电池的系统效率。蓄电池的系统效率可表达如下:η sys=Ed/ (Ec+Eh)11878:系统效率(％)Ed:在时段T期间的放电电功率的总量(Wh)Ec:在时段T期间的充电电功率的总量(Wh)Eh:在时段T期间由加热器所消耗的电功率的总量(Wh)时段T:例如一周。【2】根据本专利技术的第一方面，在所述充电和放电周期中来自所述蓄电池的充电和放电电功率可包括基于差分信号(differential signal)的充电和放电电功率,所述差分信号基于所述电功率系统的频率和一个参考频率之间的差。这样的布置有助于所述电功率系统的频率的稳定性。【3】根据本专利技术的第一方面，在充电和放电周期中来自所述蓄电池的充电和放电电功率可包括基于差分信号的充电和放电电功率，所述差分信号基于由所述电功率系统所生成的电功率和所述电功率系统的电功率需求之间的差。系统管理器(系统管理装置)预测所述电功率系统中时时刻刻的电功率需求，并且调整来自电生成器的输出电功率，所述电生成器能够增大和减小被供应至所述电功率系统的电功率和所述蓄电池的输出功率，从而供应等于所预测的电功率需求的电功率量。可基于用于调整所述电功率系统中的电功率供应和电功率需求的控制信号，来调整所述蓄电池的所述充电和放电电功率。【4】根据本专利技术的第一方面，在充电和放电周期中来自所述蓄电池的充电和放电电功率可包括基于差分信号的充电和放电电功率，所述差分信号基于由连接至所述电功率系统的基于自然能的电生成装置所生成的电功率和所计划的输出电功率之间的差。这样的布置有助于基于自然能的电生成装置的输出电功率的稳定性。【5】在方面【2】至【4】中，在充电和放电周期中来自所述蓄电池的充电和放电电功率可包括基于差分信号的高频分量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制被连接至电功率系统（12）的高温蓄电池（20）的方法，所述方法包括如下步骤：当所述蓄电池（20）的温度等于或者低于一个参考温度时，通过充电和放电电功率对所述蓄电池（20）进行充电和放电，所述充电和放电电功率是基于预设的操作所述蓄电池的过程的充电和放电电功率与相应于充电和放电周期的充电和放电电功率的和，所述充电和放电周期中的每一个是1小时或更短的连续充电时间和1小时或更短的连续放电时间，从而用于供应热能至所述蓄电池（20）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：八田哲也，甲斐昭宏，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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。