[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

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年1月18日向韩国知识产权局提交的No.10-2010-0004476韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用而被合并于此。

技术领域

公开的技术涉及用于向与电力网发电系统有关的负载提供电力的电力存储装置、操作该电力存储装置的方法和电力存储系统。

背景技术

电力存储系统与电力网有关或者是不与电力网有关的独立的电力存储系统。与电力网有关的电力存储系统连接到电力网。更详细地，发电系统生成发送到一个或多个电力网的电力，并且如果发电系统没有生成足够的电力量，则从电力网提供不足的电力量。独立的电力存储系统存储发电系统中生成的电力，并且如果需要则使用存储的电力。必须发展各种电力存储系统。

诸如电力公司之类的发电者从具有不同程度的可靠性的各种资源生成电力。例如，可再生的能源被自然地重新补足但是流动受限。它们在持续时间方面事实上是取之不尽的，但是在每单位时间可用的能源量方面受限。

此外，为了向消费者提供电力，发电者必须将它们的能量分配到电力网。电力网是由传输配电线连接并且由一个或多个控制中心操作的同步的电力提供者和消费者的系统。因而，用于分配的足够的电力的可靠性取决于发电的可用性和通过电力网的适当的流动。

电力提供者或电力网中的故障可能引起完全或部分电源中断。此外，可能存在过渡时期，有时称为准正常状态，其发生在电力分配的这样的异常和正常状态之间。在这些中断的情况下，消费者一方上的用于负载(即，使用电力的设备)的备用电池可以用来向该电力用户保持有效的可靠性。

发明内容

一个方面是电力存储装置，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。该装置还包括电池管理系统(BMS)和连接在该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。该装置还包括连接在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。该装置还包括用于将电力网连接到第二节点的电力网连接器，和被配置为由来自于发电系统和电力网的电力充电并且放电以向负载提供电力的电池。该装置还包括综合控制器，被配置为确定电力网的状态，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。

另一个方面是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：作为电力网处于异常状态的结果，断开电力网与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，并同时利用由该发电系统生成的电力来为其它电池单元充电。

另一个方面是一种连接到发电系统、电力网和负载的电力存储系统。该装置包括：具有多个电池单元的电池，其中该电池单元被配置为被单独充电和放电；和多个开关元件，每个开关元件被配置为将该电池单元中的一个连接到充电路径或放电路径。该装置还包括综合控制器，被配置为确定该电力网的状态，并且如果该电力网处于异常状态，则监视每一个电池单元的充电和放电状态，并且控制该电池的开关元件以使得处于完全充电状态的电池单元连接到放电路径并且处于不完全充电状态的电池单元连接到充电路径。

附图说明

通过下面结合附图对某些实施例的描述，这些和/或其它方面将变得明显且更易理解，其中：

图1是根据实施例的电力存储系统的框图；

图2是示出根据实施例的双向逆变器的输入和输出的图；

图3是示出根据实施例的双向转换器的输入和输出的图；

图4是示出了根据实施例的电池的框图；

图5是根据实施例的综合控制器的框图；

图6是示出了根据实施例的电力存储装置的操作的状态图；以及