[发明专利]储能系统

说明书

一种储能系统，包括：多个电池构造体，其贡献负载电流给储能系统的输出端，电池构造体包括单体电池控制器和一个或多个单体电池；系统控制器，用于提供对储能系统的功能控制和与外部主机的通信；一个或多个系统充电器，用于给电池构造体中的单体电池充电；接口，其为至少两个电池构造体提供独立的连接以允许所述至少两个电池构造体从所述储能系统中单独地移除，其中，所述系统控制器：监视所述电池构造体的状况并确定更换所述电池构造体中的一个的需要；以及转移来自充电器的电流流向以提供对所述负载电流的贡献，来代替从正在被更换的所述电池构造体提供的对所述负载电流的贡献，以允许在所述储能系统操作时更换所述电池构造体。

技术领域

本发明涉及储能系统（ESS）且特别涉及可用作用于关键应用的大型电池的储能系统。

背景技术

热插拔是用于描述在无需关闭电子元件所运行的系统的电源或使其所运行的系统出现严重的中断的情况下进行电子元件的更换的术语。在需要更改配置、更换元件或修复系统而不中断其操作的情况下，使用热插拔。

储能系统可能包含许多电池构造体（BBB），这些电池构造体连接在一起构成电池，且由电池管理系统（BMS）进行控制。在很多情形中，像储能系统包含大型电池且在关键应用中使用时，EES被设计成允许BBB的热插拔。

众所周知，在ESS中通过具有多个BBB来提供热插拔，例如，通过包括双（1+1）电池或多（N+1）电池来提供适当的冗余度。已知的现有技术频繁地展现传统的冗余和热插拔更换原理，其中两个或更多的独立的模块化电池并行工作，且在其他电池供电时通过关闭包含将要被更换的模块的电池来实现电池模块的更换。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种储能系统，包括：

多个电池构造体，所述多个电池构造体贡献负载电流给所述储能系统的输出端，所述电池构造体包括单体电池控制器和一个或多个单体电池；

系统控制器，其用于提供对所述储能系统的功能控制和与外部主机的通信；

一个或多个系统充电器，其用于给所述电池构造体中的所述单体电池充电；

接口，所述接口为至少两个电池构造体提供独立的连接以允许所述至少两个电池构造体从所述储能系统中单独地移除，其中，所述系统控制器：

监视所述电池构造体的状况并确定更换所述电池构造体中的一个的需要；以及

转移来自充电器的电流流向以提供对所述负载电流的贡献，来代替从正在被更换的所述电池构造体提供的对所述负载电流的贡献，以允许在所述储能系统操作时更换所述电池构造体。

优选地，所述系统控制器基于从所述单体电池控制器接收到的数据来检测电池构造体故障。

优选地，被转移电流的所述充电器是在正常使用中提供电流给将要被更换的所述电池构造体的充电器。

优选地，来自所述充电器的对所述负载电流的贡献与正在被更换的所述电池构造体的正常操作电流相匹配。

优选地，所述单体电池控制器监视BBB中的单体电池并收集关于BBB中的所述单体电池的充电状态和健康状态的数据。

优选地，所述BBB还包括保护电路。

优选地，所述保护电路提供过流和/或短路、过压和/或欠压和/或过温保护。

优选地，所述单体电池控制器包括电能计量仪。

优选地，所述电能计量仪包括库仑计数器。

可选地，所述电能计量仪包括阻抗跟踪器。

优选地，所述单体电池控制器计算所述BBB的充电状态（SoC）。