[发明专利]用于双向存储器和可再生电力变换器的方法和设备

权利要求书

1.一种用于可再生能源应用的能量存储系统，包括：

可再生能源；

双向逆变器，所述双向逆变器连接到AC总线和DC总线，其中所述双向逆变器通过所述DC总线连接到所述可再生能源和双向DC/DC变换器；

能量存储单元，所述能量存储单元连接到所述双向DC/DC变换器；和

控制系统，所述控制系统包括耦合到所述双向逆变器和所述双向DC/DC变换器的一个或多个控制器，所述控制系统被配置为促进所述双向DC/DC变换器和所述双向逆变器的操作。

2.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述可再生能源是光伏(PV)阵列、风能源或水能源中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述双向逆变器通过所述AC总线连接到公用电网、本地负载或微电网中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述控制系统还包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为感测电压幅度、频率和相位中的至少一个。

5.根据权利要求4所述的能量存储系统，其中所述控制系统被配置为在向所述公用电网、本地负载或微电网中的至少一个提供功率时同步所述逆变器的电压或电流的频率、相位和幅度中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述能量存储单元是电池、电池组或飞轮能量存储单元中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述控制系统控制所述双向逆变器以最大功率点跟踪(MPPT)模式或电网存储模式操作，并且

所述控制单元控制MPPT模式和电网存储模式之间的运行中转换。

8.根据权利要求7所述的能量存储系统，其中所述控制系统选择性地启用所述双向逆变器和所述双向DC/DC变换器的操作以将由所述可再生能源生成的功率输出到电网、从所述电网向所述能量存储单元充电，或使所述能量存储单元向电网放电。

9.根据权利要求7所述的能量存储系统，其中所述可再生能源是光伏(PV)阵列，并且所述控制系统被配置为对来自所述PV阵列的输出功率进行采样并选择性地施加电压以获得最大功率。

10.根据权利要求9所述的能量存储系统，其中所述双向逆变器包括在所述DC总线处的多个DC连接，用于在所述AC总线处的单个AC输出，

其中所述双向逆变器被配置为针对所述多个DC连接中的每一个优化最大功率。

11.如权利要求9所述的能量存储系统，其中当所述PV阵列的输出功率小于预定阈值功率时，MPPT模式和电网存储模式之间的运行中转换由所述控制单元控制。

12.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述双向逆变器是双向PV逆变器，并且所述可再生能源是PV阵列，所述双向PV逆变器包括：

一个或多个半导体开关，其中所述半导体开关的栅极从所述控制系统接收多个切换脉冲以将从所述PV阵列接收的DC功率转换为AC功率，或者将通过AC总线接收的AC功率转换为DC功率。

13.根据权利要求1所述的能量存储系统，其中所述能量存储单元被配置为存储来自所述可再生能源和电网两者的能量。

14.一种通过能量存储系统支持公用电网电压的频率调节的方法，所述方法包括：

接收功率命令；

当所述功率命令是正功率命令时，向所述公用电网提供功率以进行频率调节；

当功率命令是负功率命令时，从所述公用电网吸收功率；和

接收第二功率命令，并根据所述第二功率命令向所述公用电网提供功率或从所述公用电网吸收功率。