[发明专利]电力存储装置、操作电力存储装置的方法和电力存储系统

权利要求书

1.一种电力存储装置，包括：

连接在发电系统和第一节点之间的电力转换单元，其中该电力转换单元被配置为将由该发电系统生成的电力转换成用于第一节点的DC电压；

电池管理系统(BMS)；

连接在该BMS和第一节点之间的双向转换器，其中该双向转换器被配置为将第一节点的DC电压转换成用于该BMS的DC电压，并且将该BMS的DC电压转换成第一节点的DC电压；

连接在该第一节点和第二节点之间的双向逆变器，其中该双向逆变器被配置为将第一节点的DC电压转化成用于负载或用于电力网的AC电压并且将来自于电力网的AC电压转换成第一节点的DC电压；

电力网连接器，用于将该电力网连接到第二节点；

电池，被配置为由来自于该发电系统和该电力网中的至少一个的电力充电，并且被放电以向该负载提供电力；以及

综合控制器，被配置为确定该电力网的状态，并且如果电力网处于异常状态，则控制该电力网连接器断开电力网与第二节点的连接，并且该综合控制器被配置为控制该电力转换单元、双向转换器、双向逆变器、电力网连接器和电池，其中如果该电力网处于异常状态，则该综合控制器监视该电池的充电和放电状态，并控制电池向负载提供电力并且同时由发电系统生成的电力充电。

2.如权利要求1所述的电力存储装置，其中该电池包括：

彼此并联连接的多个电池单元，其中该电池单元被配置为被单独充电和放电；以及

多个开关元件，每个开关元件被配置为将该多个电池单元中的一个连接到充电路径或放电路径。

3.如权利要求2所述的电力存储装置，其中，如果处于该异常的电力网状态，则利用从该发电系统提供的电力对连接到该充电路径的电池单元充电，并且通过向该负载提供电力来将连接到该放电路径的电池单元放电。

4.如权利要求2所述的电力存储装置，其中该综合控制器包括：

电力网控制器，被配置为检测该异常状态、控制该电力网连接器、以及断开该电力网与第二节点的连接；

电池监视单元，被配置为监视该多个电池单元的充电和放电状态，并且根据每个电池单元的充电和放电状态确定将该多个电池单元的每一个连接到充电路径还是放电路径；以及

开关控制器，被配置为根据电池监视单元的确定来控制每个电池单元的开关元件。

5.如权利要求4所述的电力存储装置，其中该电池监视单元被配置为确定处于完全充电状态的电池单元将要连接到放电路径并且处于不完全充电状态的电池单元将要连接到充电路径。

6.如权利要求4所述的电力存储装置，其中该综合控制器还包括：

充电控制器，被配置为控制该电力转换单元和该双向转换器以便利用由该发电系统生成的电力对多个电池单元充电；以及

放电控制器，被配置为控制该双向转换器和双向逆变器以便将存储在多个电池单元中的电力提供给该负载。

7.如权利要求1所述的电力存储装置，其中该发电系统包括新能源或可再生能源。

8.如权利要求1所述的电力存储装置，其中该发电系统包括以下中的至少一个：太阳能发电系统、风力发电系统、地热发电系统、水力发电系统、海洋发电系统、和使用燃料电池、氢气、液态煤气或中等残油气的发电系统。

9.如权利要求1所述的电力存储装置，还包括连接到该第一节点的DC链路电容器。

10.如权利要求1所述的电力存储装置，其中该BMS连接在该电池和该双向转换器之间并且被配置为管理该电池。

11.一种操作连接到发电系统、电力网和负载的电力存储装置的方法，该装置包括电力转换单元、双向转换器、双向逆变器、电力网连接器、包括多个电池单元的电池、和用于控制该电力转换单元、双向转换器、双向逆变器、电力网连接器和电池的综合控制器，该方法包括：

作为该电力网处于异常状态的结果，断开该电力网与该电力存储装置的连接；

监视该多个电池单元的每一个的充电和放电状态；以及

根据该多个电池单元的每一个的充电和放电状态，将某些电池单元放电以向该负载提供电力，并且同时利用由发电系统生成的电力对其它电池单元充电。