[发明专利]包含一个直流链路的能量存储模块

权利要求书

1.一种用于电能可逆存储的能量储存模块(1)，包括几个飞轮电能储存单元(2)，飞轮电能储存单元通过一个共享的直流链路(3)并联；包括一与直流链路(3)连接的第一调节系统(31)，所述第一调节系统在正常运转期间(NO)将直流链路(3)连接到一个或多个外部电网(ES1、ES2)，以从外部电网(ES1、ES2)中吸收(En)能量或释放(Ep)能量，包括一个第二调节系统(32)，具有一输入端(32E)和一输出端(32A)，借此输入端(32E)至少连接至直流链路(3)，而输出端(32A)至少连接至一内部电网(4)，用于为运转飞轮能量储存单元(2)所需的一个或多个电力驱动操作集合体(51,52,53,54)供电，借此所述第二调节系统(32)，至少在外部电网缺席时的紧急运转(NF)期间，用于连接直流链路(3)与外部电网(4)，并且至少在第一次间隔(T)期间，为供电网(4)供应只来自直流电路(3)的必要的电能(VL)，以保证飞轮储能单元(2)的持续运转。

2.根据权利要求1所述能量储存模块(1)，其特征在于：在紧急运转(NF)期间，所述第二调节系统(32)以基本恒定的方式在所述内部供电网(4)内调节供电网电压(VS)，所述内部供电网根据需求从直流链路(3)供电。

3.根据权利要求2所述能量储存模块(1)，其特征在于：所述第二调节系统(32)的输入端(32E)还额外与以外部电网(ES2)连接，在正常运转期间(NO)所述第二调节系统从外部电网为内部供电网提供电能，在紧急运转期间所述第二调节系统从直流链路为内部供电网提供电能。

4.根据权利要求3所述能量储存模块(1)，其特征在于：所述能量储存模块持续监控直流链路(3)中的直流电压，所述飞轮能量储存单元(2)中的每个设有电机控制装置(6)，所述电机控制装置独立于模块控制单元(6)，用于在正常运转期间控制飞轮储能单元(2)，所述电机控制装置是如此配置，以便在紧急运转(NF)情况下—至少在被监控的直流电压基础上—不允许直流链路(3)中的直流电压(GS)至少在所属的飞轮能量储存单元(2)所存储的能量没有下降到最低能量水平期间，下降到其所属的飞轮能量储存单元释放能量的下限阈值(SW2)之下。

5.根据权利要求4所述能量储存模块(1)，其特征在于：直流链路(3)中至少设有一个测量装置(33)，用以测量直流链路(3)中的直流电压(GS)，且所述装置至少与飞轮能量储存单元(2)所属的电机控制装置连接。

6.根据权利要求5所述能量储存模块(1)，其特征在于：单个飞轮能量储存单元(2)的电机控制装置(51)直接彼此连接且独立于模块控制单元(6)，且它们各自包括一个飞轮控制装置，所述飞轮控制装置在紧急运转(NF)期间通过所有的飞轮能量储存单元(2)为直流链路(3)中的直流电压(GS)执行一次联合协调支持操作(SB)。

7.根据权利要求6所述能量储存模块(1)，其特征在于：所述能量储存模块(1)包括一个或多个测量单元(7)，用以连续测量外部电网(ES1、ES2)的电压质量，其中外部电网与能量储存模块(1)相连，所述测量单元(7)用于在至少一个与之连接的外部电网(ES2)过电压或者欠电压的情况下，在能量储存模块(1)内发送紧急运转信号(NFS)，所述第二调节系统用于从正常运转状态(NO)切换到紧急运转状态(NF)，以作为对紧急运转信号(NFS)的自动响应。

8.根据权利要求7所述能量储存模块(1)，其特征在于：所述第一调节系统(31)用于断开直流链路(3)与外部电网(ES1、ES2)的连接，以作为对紧急运转信号(NFS)的响应，和/或所述第二调节系统(32)用于断开内部电网与外部电网(ES2)的连接，以作为对紧急运转信号(NFS)的响应。

9.根据权利要求8所述能量储存模块(1)，其特征在于：一旦外部电网(ES1、ES2)再次可用，所述测量单元(7)在能量存储模块(1)中发送一个正常运转信号(NOS)，所述能量存储模块用于从紧急运转(NF)转换成正常运转(NO)，以作为对正常运转信号(NOS)的自动响应，并用于使直流链路(3)和内部电网(4)连接到外部电网(ES1，ES2)