能量存儲設(shè)備和包括該能量存儲設(shè)備的能量存儲系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種能量存儲設(shè)備和包括該能量存儲設(shè)備的能量存儲系統(tǒng)，并且更具體地，涉及這樣一種能量存儲設(shè)備:在該能量存儲設(shè)備連接到內(nèi)部電網(wǎng)的三個(gè)相位中的一個(gè)相位的條件下，該能量存儲設(shè)備能夠與連接到內(nèi)部電網(wǎng)的三個(gè)相位的另一個(gè)相位的外部能量存儲設(shè)備交換數(shù)據(jù)，以及包括該能量存儲設(shè)備的能量存儲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，隨著諸如石油和煤炭的現(xiàn)有能源資源被耗盡，對于可替代能源的關(guān)注日益增加。具體地，直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的太陽能電池作為下一代可替代能源而備受矚目。
[0003]有必要基于新的可再生能量提供或存儲能量。為此，能量存儲設(shè)備用于存儲能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，鑒于上述問題而做出本發(fā)明的實(shí)施方式，并且本發(fā)明的目的在于提供一種能夠與外部能量存儲設(shè)備交換數(shù)據(jù)的能量存儲設(shè)備、以及包括該能量存儲設(shè)備的能量存儲系統(tǒng)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，上述及其它目的可以通過提供如下能量存儲設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，所述能量存儲設(shè)備包括:至少一個(gè)電池組；電力轉(zhuǎn)換單元，所述電力轉(zhuǎn)換單元在充電模式下將來自內(nèi)部電網(wǎng)的三個(gè)相位之中的第一相位的交流(AC)電力轉(zhuǎn)換為直流(DC)電力，并且在放電模式下將存儲在所述至少一個(gè)電池組中的DC電力轉(zhuǎn)換為AC電力；通信模塊，所述通信模塊與外部能量存儲設(shè)備交換數(shù)據(jù)；以及控制器，所述控制器控制所述電力轉(zhuǎn)換單元。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種能量存儲系統(tǒng)，所述能量存儲系統(tǒng)包括:光伏模塊，所述光伏模塊包括太陽能電池模塊和AC電力轉(zhuǎn)換模塊，所述AC電力轉(zhuǎn)換模塊將從太陽能電池模塊提供的DC電力轉(zhuǎn)換為AC電力，并且將該AC電力提供到內(nèi)部電網(wǎng)；以及能量存儲設(shè)備，所述能量存儲設(shè)備包括至少一個(gè)電池組和電力轉(zhuǎn)換單元，所述電力轉(zhuǎn)換單元在充電模式下將來自內(nèi)部電網(wǎng)的三個(gè)相位之中的第一相位的AC電力轉(zhuǎn)換為DC電力，并且在放電模式下將存儲在所述至少一個(gè)電池組中的DC電力轉(zhuǎn)換為AC電力。
【附圖說明】
[0007]根據(jù)結(jié)合附圖的下面的詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)將被更清楚地理解，其中:
[0008]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的能量存儲系統(tǒng)的框圖；
[0009]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的能量存儲系統(tǒng)的框圖；
[0010]圖3是示出在圖1中示出的光伏模塊的內(nèi)部配置的框圖；
[0011]圖4是示出包括在圖2中示出的能量存儲系統(tǒng)中的能量存儲設(shè)備的框圖；
[0012]圖5是示出在圖1或圖2中示出的能量存儲設(shè)備的內(nèi)部配置的框圖；
[0013]圖6是在圖1或圖2中示出的能量存儲設(shè)備的分解透視圖；以及
[0014]圖7是示出圖1或圖2中的能量存儲設(shè)備的操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施方式，其示例示于附圖中。
[0016]雖然“模塊”或“單元”作為后綴以構(gòu)成在下面描述中所描述的元件，但是這僅為了便于描述本說明書。后綴本身不意為或用于將使用后綴的構(gòu)成元件和不使用后綴的構(gòu)成元件區(qū)分開來。后綴“模塊”和“單元”可以互換使用。
[0017]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的能量存儲系統(tǒng)的框圖。參照圖1，由附圖標(biāo)記“10”標(biāo)示的能量存儲系統(tǒng)可包括光伏模塊70和能量存儲設(shè)備100。此外，能量存儲系統(tǒng)10可以包括網(wǎng)格(grid) 50以及負(fù)載700。
[0018]光伏模塊70和能量存儲設(shè)備100可以經(jīng)由內(nèi)部電網(wǎng)33電連接。能量存儲設(shè)備100可包括至少一個(gè)電池組160以及電力轉(zhuǎn)換單元140。電力轉(zhuǎn)換單元140在能量存儲設(shè)備100的充電模式下將外部輸入電力轉(zhuǎn)換成DC電力，并且在能量存儲設(shè)備100的放電模式下轉(zhuǎn)換存儲在電池組160中的DC電力。
[0019]光伏模塊70可包括太陽能電池模塊30和AC電力轉(zhuǎn)換模塊400。AC電力轉(zhuǎn)換模塊400將從太陽能電池模塊30提供的DC電力轉(zhuǎn)換為AC電力，并將該AC電力提供到內(nèi)部電網(wǎng)。太陽能電池模塊30可包括多個(gè)太陽能電池。
[0020]AC電力轉(zhuǎn)換模塊400是將來自太陽能電池模塊30的DC電力轉(zhuǎn)換為AC電力并輸出該AC電力的電力轉(zhuǎn)換模塊。AC電力轉(zhuǎn)換模塊400可包括旁路二極管單元510 (圖3)、轉(zhuǎn)換器單元530 (圖3)、電容器C1 (圖3)、逆變器540 (圖3)、控制器550 (圖3)和通信單元570 (圖3)。AC電力轉(zhuǎn)換模塊400也可被稱為“微逆變器”。
[0021]在本發(fā)明的示出的實(shí)施方式中，基于包括太陽能電池模塊30以及將從太陽能電池模塊30提供的DC電力轉(zhuǎn)換為AC電力并將該AC電力提供到內(nèi)部電網(wǎng)33的AC電力轉(zhuǎn)換模塊400的配置，光伏模塊70可將AC電力直接輸出到內(nèi)部電網(wǎng)33。在這方面，光伏模塊70可被稱為“光伏AC模塊”。
[0022]同時(shí)，能量存儲設(shè)備100可以將從光伏模塊70提供的AC電力存儲在包括于能量存儲設(shè)備100中的電池組160中。同時(shí)，網(wǎng)格50和負(fù)載700可電連接到包括在光伏模塊70中的AC電力轉(zhuǎn)換模塊400。S卩，在圖1的能量存儲系統(tǒng)10中，能量存儲設(shè)備100、網(wǎng)格50以及負(fù)載700連接到光伏模塊70的AC電力轉(zhuǎn)換模塊400。因此，光伏模塊70的AC電力轉(zhuǎn)換模塊400可向內(nèi)部電網(wǎng)33、網(wǎng)格50或者負(fù)載700提供轉(zhuǎn)換的AC電力。
[0023]根據(jù)上述能量存儲系統(tǒng)10，對能量存儲設(shè)備100中的電力轉(zhuǎn)換單元140而言，不必向電網(wǎng)50或負(fù)載700直接提供AC電力，如此，降低了在能量存儲設(shè)備100的電力轉(zhuǎn)換單元140中的電力轉(zhuǎn)換期間產(chǎn)生的電力損耗。在這方面，提高了總的電力轉(zhuǎn)換效率。
[0024]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的能量存儲系統(tǒng)的框圖。圖2的能量存儲系統(tǒng)(即，能量存儲系統(tǒng)15)類似于圖1的能量存儲系統(tǒng)10，但是與圖1的能量存儲系統(tǒng)10的不同之處在于AC電力轉(zhuǎn)換模塊400被省去。
[0025]也就是說，從光伏模塊70省去AC電力轉(zhuǎn)換模塊400，并且太陽能電池模塊30經(jīng)由內(nèi)部電網(wǎng)33c連接到能量存儲設(shè)備100。同時(shí)，除了太陽能電池模塊30以外，網(wǎng)格50和負(fù)載700分別經(jīng)由內(nèi)部電網(wǎng)33a和33b連接到能量存儲設(shè)備100。
[0026]根據(jù)上述能量存儲系統(tǒng)15，基于能量存儲設(shè)備100，將來自太陽能電池模塊30的DC電力直接存儲在電池組160中可以是可能的。在這種情況下，電力轉(zhuǎn)換單元140可直接對DC電力進(jìn)行旁路，無需單獨(dú)的電力轉(zhuǎn)換。
[0027]同時(shí)，在放電模式下，能量存儲設(shè)備100可以基于電力轉(zhuǎn)換單元140將存儲在電池組160中的DC電力轉(zhuǎn)換為AC電力，并且可以經(jīng)由對應(yīng)的內(nèi)部電網(wǎng)33a或33b將轉(zhuǎn)換的AC電力提供到網(wǎng)格50或負(fù)載700。
[0028]另一方面，不同于以上描述的情況，在DC電力轉(zhuǎn)換之后，太陽能電池模塊30可以基于內(nèi)部電網(wǎng)33c提供AC電力。能量存儲設(shè)備100的電力轉(zhuǎn)換單元140可以將來自太陽能電池模塊30的AC電力再次轉(zhuǎn)換為DC電力，如此，可以將DC電力提供到電池組160。在這種情況下，在放電模式下，能量存儲設(shè)備100可基于電力轉(zhuǎn)換單元140將存儲在電池組160中的DC電力轉(zhuǎn)換為AC電力，并且可以經(jīng)由對應(yīng)的內(nèi)部電網(wǎng)33a或33b將轉(zhuǎn)換的AC電力提供到網(wǎng)格50或負(fù)載700。
[0029]圖3是示出在圖1中示出的光伏模塊的內(nèi)部配置的框圖。參照圖3，光伏模塊70可包括太陽能電池模塊30和AC電力轉(zhuǎn)換模塊400。
[0030]太陽能電池模塊30可以包括多個(gè)太陽能電池。每個(gè)太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體設(shè)備。例如，太陽能電池可以是硅太陽能電池、化合物半導(dǎo)體太陽能電池、串接(tandem)太陽能電池、染料敏化(dye-sensitized)太陽能電池、碲化鎘(CdTe)或銅銦鎵砸(CIGS)型太陽能電池等等。
[0031]太