[发明专利]多端口能量储存系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明关于一种多端口能量储存系统〔energy storage system，ESS〕及其控制方法；特别是关于一种具双端口或多端口的能量储存系统及其控制或操作方法。

背景技术

图1揭示常用能量储存系统进行储存电能的架构示意图。请参照图1所示，常用能量储存系统1主要包含一双向电力转换电路11及一电能储存装置12。该双向电力转换电路11具有一交流侧及一直流侧。该双向电力转换电路11的交流侧经一交流开关14连接至一市电电源10，而该双向电力转换电路11的直流侧连接至该电能储存装置12。该双向电力转换电路11的交流侧另连接一负载13。

请再参照图1所示，在该市电电源10正常时，且在该市电电源10的离峰时段期间，可选择将该交流开关14操作成闭合〔close〕。如此，将该市电电源10的交流电能经该双向电力转换电路11转换成直流电能，并将该直流电能输入储存于该电能储存装置12，如图1的下虚线及箭头方向所示。该电能储存装置12包含数个蓄电池或其它直流电源。当该电能储存装置12完成充电时，选择将该市电电源10的电力停止输入至该电能储存装置12。另外，该市电电源10的电力选择供应至该负载13，如图1的上虚线及箭头方向所示。

图2揭示常用能量储存系统在市电正常时进行释放电能的架构示意图，其对应于图1的能量储存系统。请参照图2所示，在该市电电源10正常时，且在该市电电源10的尖峰时段期间，可选择将该交流开关14操作成闭合，将该市电电源10的电力供应至该负载13，如图2的上虚线及箭头方向所示。另外，常用能量储存系统将该电能储存装置12进行操作释放其储存电能，即将该电能储存装置12的直流电能经由该双向电力转换电路11转换成交流电能，以便供电至该负载13，如图2的上虚线及箭头方向所示，以达成该负载13的一部分电力由离峰储存电力供应的目的。

图3揭示常用能量储存系统在市电异常时进行释放电能的架构示意图，其对应于图2的能量储存系统的释放电能状态。请参照图3所示，当该市电电源10发生异常或故障时，该交流开关14选择操作成断开〔open〕，即断开该市电电源10。此时，常用能量储存系统仅将该电能储存装置12进行操作释放其储存电能，将该电能储存装置12的直流电能经由该双向电力转换电路11转换成交流电能，并供电至该负载13，如图2的虚线及箭头方向所示，即完全由该电能储存装置12供应该负载13所需电力。

举例而言，另一常用能量储存系统，如美国专利第7911187号″Energy storage system″的专利，其揭示一种能量储存系统包含一电池充电器〔battery charger〕及数个能量储存装置。该充电器连接至一直流-交流电流源〔DC-AC current source〕，该能量储存装置分别耦合于该电池充电器及数个次系统〔subsystem〕之间。每个该能量储存装置包含一磁电容〔magnetic capacitor，MCAP〕及一过电流保护装置〔over current protection device，OCPD〕。该磁电容由该电池充电器进行充电，并由该磁电容供应电力至该次系统，且该次系统连接于该磁电容。该过电流保护装置侦侧自该磁电容流至该次系统的一电流，以避免发生过电流。

另一常用能量储存系统，如美国专利公开第20100327806号″Monitoring cells in energy storage system″的专利申请案，其揭示一种能量储存系统包含一电池监测系统，且该能量储存系统由数个电池单元串联组成。该电池监测系统包含数个监视器，其串联形成一串链，其至少包含一第一监视器及一第二监视器。该第一监视器用以监测该能量储存系统的至少一第一电池单元，以产生第一监测资料。该第二监视器用以监测在该能量储存系统的至少一第二电池单元，以产生第二监测资料。该第一监测器用以将该第一监测资料转移至该第二监测器，以便传输至一控制器。

另一常用能量储存系统，如美国专利公开第20110296218号″Battery management system，method of controlling the same，and energy storage system including the battery management system″的专利申请案，其揭示一种能量储存系统包含一电池管理系统〔BMS〕，其以节能方式供电，以降低电费。