CN102113194B - 使可再生能量的使用最大化的储存系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于使可再生能量的使用最大化的电能储存系统。在所述系统中，连接到至少一个电池模块的逆变器与电网电源和家庭或办公室电气装置相集成。另外，可再生能源可以包括在系统中。控制器用于控制部件，以减少高峰需求时间段期间对电网电源的需求以及使连接到系统的可再生能源的使用最大化。

Description

使可再生能量的使用最大化的储存系统
技术领域
本发明涉及适用于普通家庭和办公使用的能量储存系统。
背景技术
光伏装置通常串联或并联地相连接作为将光能转换成电能的转换装置。传统地，光伏装置产生的能量直接用作电源，或者反馈回本地电网，从而降低中心发电厂的负荷。由于太阳能仅在白天可以产生，因此夜晚，尤其是在傍晚，必须由中心发电厂产生更多的电力，以便满足对电能的需求。虽然如此，对将DC电力转换成AC电力的逆变器的依赖可能会造成明显的电力损失，这是因为(来自光伏装置的)DC电源的不稳定性以及相位调谐问题(由逆变器产生的AC电力与电网中的AC电力同相的一致性)。因此，提出一种有效的能量储存系统以解决上述问题。
在本发明中，一种电储存系统由与一个或多个逆变器集成的并联连接的多个电池构成。逆变器相互独立，并且每一个逆变器连接到并联连接的至少一个电池模块。逆变器的最大功率极限被设计成与和逆变器相连的电池模块的功率容量相一致(例如，电池模块和逆变器需要相同的额定功率极限)，从而确保安全操作。每个逆变器都将DC电源(来自电池)转换成AC电源，直到达到电池的低电压为止。在电池的低电压时间段期间，电网电源被旁通以满足使用者的需求，直到达到预设的电池充电时间段(例如，午夜至早上6:00)为止。每个逆变器都可以连接到已经安装在办公室或家中的断路器。本发明公开的储存系统可以容易地安装在家中或办公室中，并且可以与太阳能电池板、风力涡轮机或其它可再生能源集成，用于将在稍后实例中说明的能量节约目的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种适用于家庭和办公室的自由扩展的能量储存系统，所述能量储存系统可以用于平衡白天和夜晚期间的能量消耗，同时实现集成用于使能量节约最大化的可再生能源。
本发明公开了一种在不需要任何其它的设计的情况下可进行扩展的可扩展能量储存系统。为了满足所述系统的相容性和扩展能力而提出的需要和功能将进一步说明和论证，所述系统包括逆变器、电池模块和可再生能源。
附图说明
本发明从以下仅通过实例在附图中显示的说明将更容易清楚呈现，其中：
图1显示了能量储存系统的传统设计；
图2显示了家中使用的能量储存系统的再现；
图3显示了图2中显示的系统的进一步说明；
图4显示了用于逆变器的正常模式操作的逻辑；
图5显示了用于逆变器中的过放电模式操作的逻辑；
图6显示了用于逆变器的过充电模式操作的逻辑；
图7是用于逆变器的再充电模式操作的逻辑；
图8是用于逆变器的维护模式操作的逻辑；
图9显示了与太阳能电池板电池板集成一体的储存系统的示意性表示；以及
图10显示了对于24小时(从一天中的早上4:00至第二天的早上4:00)的相对于时间的I，V曲线。
具体实施方式
硬件
图1中显示了能量储存系统的传统设计。从图1中可以看出，集中进行储存。由于高电力要求，储存系统的电压必须高以减小电流的大小并因此减少热量。
传统设计的缺点：
1.高电压，所述高电压尤其是在电压大于60V时潜在地存在危险。
2.由于许多电池串联相连而在周期工作后造成的电池平衡问题。越多的电池串联相连，则不平衡问题越可能变得严重。这将影响电池系统的使用寿命。
3.在断路器用于终止电流的情况下可能形成电弧。
4.如果不安装充电控制器就会造成能量储存效率问题(这是由于光伏装置与电池之间的电压差造成的IV损失)。
5.当串联连接许多模块时潜在的光伏装置不操作。串联相连的模块中的一个的故障将会造成转换效率很大的损失。
6.使用高电力逆变器、充电控制器、电池控制器(监控器)和断路器(用于防止电弧)造成的昂贵成本。
与传统的设计考虑相比较，当前公开的储存系统由连接到至少一个电池模块的逆变器构成。逆变器的最大功率极限设计为与正在与逆变器相连的电池模块的功率能力相一致(例如，电池模块和逆变器需要相同的额定功率极限)，用于防止过电流操作(加热)，从而确保安全性。越多的电池模块并联地连接到现有的电池模块，则系统越安全。虽然如此，越多的电池模块并联连接，则由于可以储存和使用更多的可再生能量使系统具有更高的成本效益。电池模块的可扩展特性以及逆变器、电池模块和可再生能源(例如，太阳能电池板)之间的相容性形成本发明的基础。图2显示了常规家庭中采用的能量储存系统的再现。每个逆变器都连接到断路器，如图2中所示，并且每个逆变器都连接到至少一个电池模块，所述电池模块具有相同的逆变器额定功率。图2中显示的系统的进一步说明显示在图3中，且所有的电池模块并联地连接。在图3中显示的情况下，必须满足以下规定，即，如果逆变器的数量为N，则电池模块的数量应该为N+1。因此，如果一个电池模块出现故障，电池模块的额定功率也决不会达到低于逆变器的峰值功率消耗的情况。同时，图2和图3中显示的所有逆变器相互独立，并且并联的每个电池模块在结构上完全相同，因此使系统能够无限扩展。
如图2和图3中所示，每个逆变器都将DC电源(来自电池)转换成AC电源，直到达到低电池电压为止。在电池的低电压时间段期间，电网电源被旁通以满足使用者的需求，直到达到预设的电池充电时间段(例如，午夜至早上6:00)为止。每个逆变器都可以连接到已经安装在办公室或家中的断路器。
本发明的优点包括：
1.低电压(安全储存系统)。
2.不受限的电池模块扩展。
3.电池模块的并联连接可以在一个电路在重负载使用下时减少电池负载(参见图3)。
4.每个电路都是独立的，但电池负载被集中。每个电路用传统(现有)的断路器进行保护。
5.并联连接的电池会获得低电池维护成本(容易且安全地进行更换)以及期待的长电池使用寿命。
6.由于仅需要小功率逆变器，因此可获得低成本设备。
7.电池是自控的；不需要专门的电池监控器。
8.能够与当前的家庭电路使用相兼容。在安装该储存系统时不需要另外的设备(如图2和图3中所示仅是连接方式改变)。由于每个电池都连接到一个现有的断路器，因此相容性很高且安全特性良好。
9.灵活安装所述系统。例如，使用者可以根据他们的需要选择哪一个电路上安装该储存系统(参见图2)。
软件：
本发明中使用的原理：
1.储存系统可以独自用作储存器，所述储存器可以推迟来自中心发电厂的从高峰需求量到低谷需求量的电能消耗，从而平衡中心发电厂的负荷。这可以通过设定储存系统仅在能量消耗低谷时间段期间充电而获得。
2.当与光伏装置集成时，从光伏装置获得的能量以第一优先次序被消耗掉。因此，对电网电源的依赖降低。这可以通过将储存系统设定成在电网能量消耗低谷期间(例如，在午夜至早上6:00之间)部分充电(例如，根据从光伏装置获得的预期能量充电30％)。
3.当与光伏装置集成时，由于不需要特定的设计，因此储存系统可以以非常低的成本进行安装。安装的储存系统的容量越大，则对电网电源的依赖越小(自动持续特性越好)。由于仅需要并联连接电池，因此储存容量的扩展变得容易。
4.仅在电池容量耗尽时启动从电网接收能量。
5.逆变器、电池模块和太阳能电池板之间没有干扰。
本发明中使用的部件的功能和性能的详细分析如下：
部分Ⅰ.逆变器
图4-7中显示逆变器所采用的逻辑。图4显示逆变器的正常模式操作。在正常模式的操作期间，电池能量在到达电网能量消耗低谷时间段(在该情况下设定在晚上12点至早上6点之间)之前转换成AC。一旦到达电网能量消耗低谷时间段，就会代替电池电源而由电网电源供应任何电能消耗。在正常模式操作期间，如果电池模块达到低电压极限，则由于从太阳能输入不充分的能量，逆变器转到过放电模式(如图5中显示)。在过放电模式操作期间，由电网电源供应任何来自使用者装置的能量消耗。同时，如果电池通过太阳能电池板获得足够的能量(图5中显示为V≥VL’)，则逆变器将转到正常模式操作，从而重新开始电池能量至AC的转换。同样地，如果电池模块由于从太阳能电池板过度供应能量而达到高电压极限，则逆变器将转到过充电模式(如图6中所示)。在过充电模式操作期间，来自使用者装置的任何能量消耗将被延迟，直到达到较低的预设电压VH’为止。这可防止损坏逆变器，同时电源电压大于逆变器的承受能力。图7是用于给电池模块再充电的逻辑。电池模块的再充电可以仅在电网能量消耗低谷时间段期间进行。如果电池模块的电压高于预设电压V”，则不需要再充电。相反，如果电池模块的电压低于预设电压V”，则使用电网电源对电池模块再充电，直到达到V”为止。应该注意的是，可根据由于季节而改变的太阳能电池板的能量获得状态调节V”。优选地，V”被设定成与电池模块的选定空容量相对应的电压，所述选定的空容量与由于季节可以从太阳能电池板获得的最大能量相匹配，从而可以获得太阳能的充分利用。一个更多出现的操作模式为维护模式。在该操作模式期间，逆变器提供以V”’向电池模块充电的恒定电压，以便保持电池的健康状态。图8中显示维护操作模式中使用的逻辑。
部分Ⅱ.电池模块
为了增强“维护的容易性(低成本)”并满足储存系统的“灵活(允许太阳能系统或甚至风系统的宽范围)”特性，电池保护控制器放置在每个电池模块内。控制器监控构成电池模块的串联连接的每个电池的电压。当控制器检测到串联连接的电池中任意一个的低电压(VBL)或高电压(VBH)时，控制器利用诸如继电器的装置发出用于阻止电力输入/输出的信号。在过充电状态下，继电器断开，直到达到低电压VBH为止。相反，在过放电状态下，继电器断开，直到“重新开始”按钮被手动推动(或简单地更换电池模块)为止。在过放电状态期间，可以产生哔哔声或闪烁的LED光信号，用于引起对异常情况的注意。通常，逆变器在电池模块中产生的电池低状态之前将会启动“过放电”模式。在本发明中，锂离子电池的氧化锂铁磷(LiFexPyOz)类型为优选的电池类型。通过使用氧化锂铁磷电池，高电压极限设定(VBH)优选为4.0V，而低电压极限设定(VBL)优选为2.0V。通常，当逆变器发生作用(即，逆变器在遇到VBL之前达到VL)时，将不会达到电池低电压极限。然而，在遇到逆变器高电压极限VH之前可以达到电池高电压极限VBH(也被称为部分Ⅲ)。嵌入每个电池模块中的控制器提供两个主要功能：(1)假设一个电池模块由为串联结构的四个电池构成，并且假设电池模块保持在13.4V(由于如图2中所示并联连接所有模块，与其它电池模块相同)。当一个电池内部短路(电池本身内部短路)时，串联的电池中的一个的电压降将触发继电器“断开”，从而可防止其它电池模块(同样保持在13.4V)对具有故障电池内部的一个(模块)进行充电。(2)通过使用哔哔声功能，使用者通过判断哔哔声的产生频率可以知道电池模块的集成度。
到这点为止可以推断以下几个方面：
1.电池模块和逆变器是独立的(在电池模块控制器与逆变器之间不需要进行通信)。
2.极限和模式设计成在逆变器与电池模块之间是可相容的。
3.储存系统通过逆变器和电池模块可以独自自动进行持续而不需要可再生能源。该储存系统很好地独自用于诸如延迟高峰电网能量消耗至低谷能量消耗的时间段的应用。
如部分Ⅰ和部分Ⅱ中显示说明，能够确保电池模块与逆变器之间的相容性。逆变器中引入的所有模式都以下述方式控制，所述方式为满足电池模块的要求和功能，反之亦然。即使由于电池模块的过放电而通过继电器关闭电池输出，逆变器也将检测为“低电压”并转到过放电模式，直到电池模块被“手动重新启动”或“用新的电池模块来更换”为止。就这点而言，能够满足独立特性和相容性问题。
部分Ⅲ.储存系统(电池模块和逆变器)与诸如太阳能电池板的其它能源的 集成
当集成储存系统和诸如太阳能电池板的可再生能源时，考虑更多的问题且分析如下：
1.过充电状态：
当太阳能电池板输出大于来自逆变器的能量消耗时，可以达到电池充满状态。这可以出现在储存的电池能量对于连续日没有规律地消耗并导致电池充满状态时。在这种情况下，电池模块可以过充电并启动继电器“断开”作用。当继电器断开时，电池到太阳能电池板的输出连接被旁通，并且太阳能电池板与逆变器之间的连接保持有效，如图9中所示。图9中显示了储存系统与太阳能电池板的集成的示意图。根据图9，太阳能电池板和逆变器直接连接到继电器的前面。在正常状态期间，太阳能电池板、电池模块和逆变器相互连接。当电池模块过充电时，继电器将“断开”，因此仅有太阳能电池板和逆变器相互连接。当电池继电器“断开”时，在该情况下，逆变器可能已经达到“过充电模式”。如果逆变器检测的电压仍然低于“过充电模式”状态，则逆变器将保持工作，直到达到“过充电模式”状态为止(使用于保护逆变器的逆变器功能停止)。后一种情况更可能出现，这是因为VH通常设定为16V且VBH设定为4.0V。对于串联情况的四个电池，在达到16V之前最可能达到每一个电池都为4.0V。如果太阳能电池板的电压返回到正常(当V≤VH’时符合正常状态)，则重新开始逆变器功能。同样地，当电池模块的电压返回到正常时(当符合VBH’时)，可以重新开始电池模块功能。该过充电状态同样可适用于具有多个电池模块和逆变器的扩展的系统(如图2和图3中所示)。在多个电池模块系统中，如果太阳能电池板稳定，则电池模块利用一个或多个“断开”的继电器将被充电到充满容量。当一个或多个继电器断开时，逆变器可以仍然工作，直到达到“过充电模式”为止，或者逆变器仍然正常工作，直到电池模块中的继电器返回到“闭合”状态为止。
这部分中分析的过充电状态说明本发明中公开的储存系统与其它可再生能源之间的相容性的优势。
可以如下得出结论：
1.太阳能电池板、电池模块和逆变器是独立的(太阳能电池板、电池模块控制器和逆变器之间不必须进行通信)。
2.确保逆变器、电池模块和可再生能源之间的相容性。
3.储存系统可用于其它能源输入，例如，太阳能电池板或风能。
4.系统准备好扩展的特性(直接扩展而无故障)。
逆变器和电池模块的说明中所指出的参数适用于作为实例在一个电池模块中存在串联的氧化锂铁磷(LiFexPyOz)四种材料系统电池。应该注意的是，一个电池模块可以由高达16个电池串联构成。然而，控制器和继电器的再现将必须如表Ⅰ中所示。表Ⅰ为适用于电池模块中的高达16个的串联电池的参数列表。每个模块可以并联连接以实施本发明。
表Ⅰ.适于逆变器和电池模块的参数
Figure BPA00001308231400081
  VBL   2   2   2   2
  模块单元   1   2   3   4
*“模块单元”表示部件(继电器和控制器等)的重复。例如，16串联系统由4个控制器和4个继电器组成。
本发明中公开的电池模块中的控制器和继电器的数量(如表Ⅰ中显示)不会限制与逆变器和太阳能电池板相连的电池模块的适合程度或并联连接的电池模块的重复的扩展特性。例如，16串联电池模块根据控制器和继电器的可用性可以仅包含一个控制器和一个继电器。然而，当满足VBH，VBH’，VBL时具有VBH，VBH’，VBL、继电器的断开/闭合控制、电池模块的活动性，并且图9中显示的结构对于使系统适当地工作总是很重要。
实例Ⅰ.与模仿家中的家庭使用状态的储存系统集成的PV(光伏装置)。
在本实例中进行几个假设以模仿在家中的家庭使用状态：
1.在早上8点至晚上6点期间没有电能消耗。
2.在晚上6点至晚上12点之间(6个小时持续时间)进行800W(使用灯泡)的恒定功率消耗。
3.30V OCV光伏装置(750W)被安装用于将光能转换成电能。
4.2.2kW(110V，20A最大)逆变器用于模仿典型家庭使用的一个电路。逆变器被预设成在晚上12点至早上6点期间对电池充入30％电池容量的电量。
5.设定用于逆变器的参数包括：
a.VH＝32V，VL＝21V，
b.VH’＝30V，VL’＝25V，
c.V”＝25.6V，V”’＝29.2V
d.重新充电模式电流＝25A
6.在本实例中采用使用氧化锂铁磷(LiFexPyOz)的锂离子电池的10kWh电池组(26.2V，8串联电池，400Ah容量)。电池的功率为30kW(等效于为电池在20分钟内的完全排放的3C)。在储存系统中保持为60％容量的初始充电。如果容量小于30％，则储存系统在晚上12点至早上6点将重新充电到电池容量的30％。电池电压极限设定为，VBH为4.0V，VBL为2.0V。
情况Ⅰ.在阳光充足的白天期间：
图10中显示对于24小时(从一天中的早上4:00至第二天的早上4:00)的相对于时间的I，V曲线。图10中显示的能量数据为电流(太阳能电池板或电池)、时间和电池电压的结合。
通过结合I，V和时间，在表Ⅱ中列出储存并输送的能量。
表Ⅱ.在阳光充足的白天期间能量储存系统的成本节约特性
 早上8点至晚上6点之间的能量输入   3.4kWh
 晚上6点至晚上12点之间的能量输出   4.8kWh
 晚上12点至早上6点之间的能量输入   1.4kWh(保持30％容量)
 节约的能量   4.8-1.4＝3.4kWh
 通过PV和储存系统节约的量*   0.41$USD
 仅通过PV节约的量ξ   0.34$USD
*节约量通过假定晚上12点前的价格为0.1$USD/kWh，而在晚上12点后为0.05$USD/kWh计算获得。基于存在PV和储存系统而获得的节约计算如下：
1.在没有储存系统和光伏装置的情况下，能量消耗成本为：4.8*0.1＝0.48$USD
2.在具有储存系统和光伏装置的情况下通过计算电网需要的能量输入的价格获得的节约：1.4*0.05＝0.07$USD
3.总节约：0.48-0.07＝0.41$USD
ξ基于仅存在PV获得的节约(假定100％转换至电网)计算如下：
1.在没有储存系统和光伏装置的情况下，能量消耗成本为：4.8*0.1＝0.48$USD
2.在仅具有光伏装置的情况下通过计算电网需要的净能量输入的价格获得的节约：(4.8-3.4)*0.1＝0.14$USD
3.总节约：0.48-0.14＝0.34$USD
情况Ⅰ.在多云的白天期间：
类似于情况Ⅰ，在表Ⅲ中显示多云白天期间储存及输送的能量的一个实例。
表Ⅲ.多云白天期间的能量储存系统的成本节约特性
Figure BPA00001308231400111
*基于存在PV和储存系统而获得的节约计算如下：
1.在没有储存系统和光伏装置的情况下，能量消耗成本为：4.8*0.1＝0.48$USD
2.在具有储存系统和光伏装置的情况下通过计算电网需要的能量输入价格获得的节约：0.8*0.1+3*0.05＝0.23$USD
3.总节约：0.48-0.23＝0.25$USD
ξ基于仅存在PV获得的节约(假定100％转换至电网)计算如下：
1.在没有储存系统和光伏装置的情况下，能量消耗成本为：4.8*0.1＝0.48$USD
2.在仅具有光伏装置的情况下通过计算电网需要的净能量输入的价格获得的节约：(4.8-1)*0.1＝0.38$USD
3.总节约：0.48-0.38＝0.1$USD
结论
1.系统完全自动化而不需要手动操作。
2.可以仅在消耗的能量小于从光伏装置获得的能量时获得最大节约。
3.在没有能量储存系统的情况下，通过PV节约的价格通过从PV获得的能量而增加。
4.在具有能量储存系统的情况下，节约的价格与仅使用PV时相比可以甚至更高，这是由于电网能量消耗的最大值与最小值之间的价格差造成的。

Claims (14)

1.一种能量储存系统，包括：
并联电连接的多个电池模块，所述多个电池模块中的每一个都具有逆变器，所述逆变器电连接到所述电池模块以形成多个电池模块与逆变器组合，所述逆变器具有连接到一个或多个能量消耗装置的AC输出以及连接到电网的AC输入；
所述多个电池模块中的每一个电池模块都具有与其余一个或多个电池模块相似的电特性；以及
所述电池模块中的每一个都具有等于或大于所述逆变器的持续最大功率输出额定值的最大功率输出额定值，其中：
所述多个电池模块与逆变器组合被控制以处于多个系统控制模式中的一个系统控制模式下，所述系统控制模式包括：
1)过充电模式，其中在从所述电池模块检测到的电压(V)＞所述逆变器的可持续高电压极限(VH)的情况下，则放弃逆变器功能，直到达到低的电压极限(VH’)为止；
2)过放电模式，其中在电压(V)＜第一预设电压(VL)的情况下，则所述逆变器与所述多个电池模块断开，并且所述逆变器的连接到所述电网的AC电源的AC输入在与电池电源断开时连接到所述一个或多个能量消耗装置；
3)重新充电模式，其中在电压(V)＜第二预设电压(V”)且一天的时间(T)在预设时间周期(R)内的情况下，则从连接到所述电网的逆变器AC输入对所述电池模块重新充电；以及
4)正常操作模式，其中在电压(V)≤所述逆变器的可持续高电压极限(VH)的情况下，且在电压(V)≥第一预设电压(VL)的情况下，以及在所述一天的时间(T)不在所述时间周期(R)内的情况下，则所述多个电池模块连接到所述逆变器，用于通过所述逆变器AC输出将能量提供给所述一个或多个能量消耗装置。
2.根据权利要求1所述的能量储存系统，还包括：
维护模式，其中在自从处于所述维护模式下已经过去的时间周期为预设的时间周期的情况下，则所述逆变器为所述多个电池模块提供以电压V”’充电的恒定电压并持续预设的时间周期。
3.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中：
每一个所述电池模块内都具有用于监控所述电池模块的电池组电池的电压的至少一个控制器。
4.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中：
每一个所述电池模块内都具有用于断开所述电池模块的继电器。
5.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中：
每一个所述电池模块内都具有：用于当一个或多个所述电池模块处于过充电状态即从所述电池模块检测到的电压(V)＞所述电池模块的过充电电压(VBH)、或过放电状态即从所述电池模块检测到的电压(V)＜所述电池模块的过放电电压(VBL)时将所述电池模块与其余电池模块和所述逆变器断开的至少一个装置。
6.根据权利要求5所述的能量储存系统，其中：
每一个所述电池模块内都具有：用于当一个或多个所述电池模块超过过充电极限即从所述电池模块检测到的电压(V)＞所述电池模块的过充电电压(VBH)、并接着出现从所述电池模块检测到的电压(V)＜正常电池工作电压(VBH’)时的状态时将所述电池模块重新连接到所述其余电池模块和所述逆变器的至少一个装置。
7.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中：
每一个所述电池模块在处于过放电状态时都提供能够看见或听见的信号。
8.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中：
所述逆变器具有在2kW至3kW范围内的持续的功率输出，并且每一个所述电池模块都具有5kWh至10kWh的容量范围以及100伏的输出电压。
9.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中：
所述逆变器具有在2kW至3kW范围内的持续的功率输出，并且每一个所述电池模块都具有1kWh至10kWh的容量范围以及60伏的输出电压。
10.一种能量储存系统，包括：
电池模块，每一个所述电池模块都具有逆变器，所述逆变器电连接到所述电池模块以形成电池模块与逆变器组合，所述逆变器具有连接到一个或多个能量消耗装置的AC输出以及连接到电网的AC输入；
所述电池模块具有等于或大于所述逆变器的持续最大功率输出额定值的最大功率输出额定值，其中：
所述电池模块与逆变器组合被控制以处于多个系统控制模式中的一个系统控制模式下，所述系统控制模式包括：
1)过充电模式，其中在由所述电池模块检测到的电压(V)＞所述逆变器的可持续高电压极限(VH)的情况下，则放弃逆变器功能，直到达到低的电压极限(VH’)为止；
2)过放电模式，其中在电压(V)＜第一预设电压(VL)的情况下，则所述逆变器与所述电池模块断开，并且所述逆变器的连接到电网的AC电源的所述AC输入在与电池电源断开时连接到所述一个或多个能量消耗装置；
3)重新充电模式，其中在电压(V)＜第二预设电压(V”)且一天的时间(T)在预设时间周期(R)内的情况下，则从连接到所述电网的逆变器AC输入对所述电池模块重新充电；以及
4)正常操作模式，其中在电压(V)≤所述逆变器的可持续高电压极限(VH)的情况下，且在电压(V)≥第一预设电压(VL)的情况下，以及在一天的时间(T)不在所述时间周期(R)内的情况下，则所述电池模块连接到所述逆变器，用于通过所述逆变器AC输出将能量提供给所述一个或多个能量消耗装置。
11.根据权利要求1所述的能量储存系统，还包括：
连接到所述多个电池模块的可再生能源。
12.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中：
所述逆变器通过继电器与所述多个电池模块断开。
13.根据权利要求1所述的能量储存系统，其中：
所述电池模块包括氧化锂铁磷电池组电池。
14.一种组合的能量储存系统，包括：
多个根据权利要求1所述的能量储存系统，其中：
根据权利要求1所述的每一个能量储存系统的多个电池模块并联地连接到根据权利要求1所述的每一个其它能量储存系统中的多个电池模块，并且所述电池模块的数量至少为N+1，其中N为逆变器的数量。
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