ES3047831T3 - Heating control method for energy storage, energy storage system, and photovoltaic energy storage system - Google Patents

Heating control method for energy storage, energy storage system, and photovoltaic energy storage system

Info

Publication number
ES3047831T3
ES3047831T3 ES23214562T ES23214562T ES3047831T3 ES 3047831 T3 ES3047831 T3 ES 3047831T3 ES 23214562 T ES23214562 T ES 23214562T ES 23214562 T ES23214562 T ES 23214562T ES 3047831 T3 ES3047831 T3 ES 3047831T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
battery packs
energy storage
storage system
temperature control
controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES23214562T
Other languages
English (en)
Inventor
Gang Wang
Aitang Chen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Digital Power Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES3047831T3 publication Critical patent/ES3047831T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/875Charging or discharging for charge maintenance, battery initiation or rejuvenation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • H01M10/443Methods for charging or discharging in response to temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/627Stationary installations, e.g. power plant buffering or backup power supplies
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/63Control systems
    • H01M10/633Control systems characterised by algorithms, flow charts, software details or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512Connection only in parallel
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in networks by storage of energy
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in networks by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in networks by storage of energy using batteries or super capacitors with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for feeding a single network from two or more generators or sources in parallel; Arrangements for feeding already energised networks from additional generators or sources in parallel
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for feeding a single network from two or more generators or sources in parallel; Arrangements for feeding already energised networks from additional generators or sources in parallel
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/40Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries characterised by the exchange of charge or discharge related data
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/50Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/80Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries including monitoring or indicating arrangements
    • H02J7/82Control of state of charge [SOC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/865Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/90Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/933Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/90Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/971Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/975Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H02J7/977Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of DC power input into DC power output
    • H02M3/02Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
    • H02M3/04Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2101/00Supply or distribution of decentralised, dispersed or local electric power generation
    • H02J2101/20Dispersed power generation using renewable energy sources
    • H02J2101/22Solar energy
    • H02J2101/24Photovoltaics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2101/00Supply or distribution of decentralised, dispersed or local electric power generation
    • H02J2101/20Dispersed power generation using renewable energy sources
    • H02J2101/22Solar energy
    • H02J2101/24Photovoltaics
    • H02J2101/25Photovoltaics involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00Details of circuit arrangements for charging or discharging batteries or supplying loads from batteries
    • H02J2207/20Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un método de control de calefacción para almacenamiento de energía, un sistema de almacenamiento de energía y un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica. El sistema de almacenamiento de energía incluye un controlador y varios paquetes de baterías conectados en paralelo. El paquete de baterías incluye un conjunto de celdas, un módulo sensor de temperatura, un módulo de control de temperatura y un sistema de gestión de edificios (BMS). El módulo sensor de temperatura está configurado para detectar la temperatura del paquete de baterías, el módulo de control de temperatura está configurado para calentarlo y el BMS está configurado para enviar solicitudes de calefacción y el estado de carga (SOC) de los paquetes de baterías correspondientes al controlador. El controlador determina, basándose en la diferencia entre la tensión de un bus de corriente continua y el valor de referencia de la tensión de carga del sistema de almacenamiento de energía, la cantidad de paquetes de baterías cuyos módulos de control de temperatura se pueden activar y, en función del estado de carga (SOC), determina las prioridades para activar dichos módulos. En la presente invención, se aprovecha al máximo la energía generada por un sistema fotovoltaico. Esto no sólo evita el desperdicio de energía de generación de energía fotovoltaica a baja temperatura, sino que también evita el calentamiento de los paquetes de baterías mediante el uso de energía del sistema de almacenamiento de energía, sin afectar la programación normal de energía del conjunto fotovoltaico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN
[0003] Método de control de calentamiento para almacenamiento de energía, sistema de almacenamiento de energía y sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica
[0005] Campo técnico
[0007] Esta solicitud se refiere al campo de las tecnologías de almacenamiento de energía solar, y en particular, con un método de control de calentamiento para el almacenamiento de energía de un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica y a un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica.
[0009] Antecedentes
[0011] En los últimos años, han surgido gradualmente demandas de sistemas de almacenamiento de energía de apoyo fotovoltaico residencial, y los sistemas de almacenamiento de energía residenciales están experimentando un crecimiento explosivo. Por razones de seguridad, un sistema de almacenamiento de energía normalmente se instala en el exterior. Por lo tanto, cuando la temperatura del aire disminuye durante la noche, la temperatura de una celda electroquímica en el sistema de almacenamiento de energía puede ser inferior a 0 °C.
[0013] En la actualidad, las celdas de iones de litio se utilizan ampliamente en sistemas de almacenamiento de energía fotovoltaica debido a su alta densidad de potencia, largo ciclo de vida, baja velocidad de autodescarga, ausencia de efecto de memoria y otras ventajas. Sin embargo, el rendimiento electroquímico de la celda de iones de litio es relativamente pobre en condiciones de baja temperatura. Esto se debe principalmente a las siguientes tres razones: (1) Un electrolito en la celda de iones de litio tiene mayor viscosidad, e incluso puede solidificarse parcialmente, lo que produce una disminución de la conductividad del electrolito. (2) La compatibilidad entre el electrolito y un electrodo negativo, y la compatibilidad entre el electrolito y una barrera de membrana se deterioran. (3) El coeficiente de difusión de los iones de litio dentro de las sustancias activas de los electrodos positivo y negativo disminuye, y la impedancia de transferencia de carga (Rct) aumenta significativamente. Además, incluso si la temperatura aumenta durante el día, debido a que la celda de iones de litio tiene una gran capacidad térmica y un aumento de temperatura lento, aún es posible que la celda electroquímica en un sistema de almacenamiento de energía tenga una potencia de carga limitada o incluso no se pueda cargar, lo que produce un desperdicio de potencia de generación de energía fotovoltaica. Por lo tanto, cuando la capacidad de carga del sistema de almacenamiento de energía es limitada debido a una baja temperatura, se necesita utilizar un aparato de calentamiento para calentar la celda electroquímica, con el fin de aumentar la temperatura de la celda electroquímica, aumentando así la potencia de carga disponible del sistema de almacenamiento de energía y disminuyendo el desperdicio fotovoltaico. Sin embargo, en la industria, la energía eléctrica del sistema de almacenamiento de energía generalmente se utiliza para calentar la celda electroquímica, y esto provoca fácilmente una disminución en la cantidad eléctrica del sistema de almacenamiento de energía. El documento US 20190058338A1 divulga un sistema de detección de fallos de arco para paquetes de batería en sistemas de generación de energía. El documento US 2021354592A1 divulga un sistema de control de batería para el almacenamiento de energía solar y la gestión de la temperatura. El documento US 2020169108A1 divulga un método de uso de un convertidor para optimizar la temperatura de la batería durante la carga. El documento US 20120217933A1 divulga un sistema de gestión para monitorizar y controlar la descarga de baterías en sistemas solares.
[0015] Compendio
[0017] Actualmente, debido a un problema consistente en el que la temperatura de una celda electroquímica en un sistema de almacenamiento de energía es excesivamente baja y el efecto de carga es relativamente pobre en condiciones de baja temperatura, en la industria, la celda electroquímica generalmente se calienta a una potencia fija. Cuando la temperatura de la celda electroquímica aumenta hasta una temperatura de salida de calentamiento correspondiente, el calentamiento se deshabilita. Sin embargo, esta tecnología debe garantizar que la energía para calentar la celda electroquímica sea suficiente. Una fuente para calentar la celda electroquímica puede provenir del exterior del sistema de almacenamiento de energía o del propio sistema de almacenamiento de energía. Cuando la energía generada por la energía fotovoltaica fuera del sistema de almacenamiento de energía es insuficiente, generalmente se necesita utilizar la energía eléctrica del sistema de almacenamiento de energía, y esto provoca fácilmente una disminución en la cantidad eléctrica del sistema de almacenamiento de energía.
[0019] En vista de esto, las realizaciones de esta solicitud proporcionan un método de control de calentamiento para el almacenamiento de energía, un sistema de almacenamiento de energía y un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica, para utilizar completamente la potencia de generación de energía de un conjunto fotovoltaico bajo una condición de baja temperatura, calentar una celda de almacenamiento de energía en un sistema de almacenamiento de energía, mejorar una capacidad de carga de la celda de almacenamiento de energía y evitar un desperdicio de potencia de generación de energía fotovoltaica y una disminución de una cantidad eléctrica de la celda de almacenamiento de energía.
[0021] Según un primer aspecto, la presente invención proporciona un método de control de calentamiento para almacenamiento de energía. El método se aplica a un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica, y el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica incluye un conjunto fotovoltaico, un inversor y un sistema de almacenamiento de energía. El sistema fotovoltaico se forma conectando varios conjuntos fotovoltaicos en serie y en paralelo. El inversor incluye un bus de corriente continua, un convertidor de CC/CC y un convertidor de CC/CA. El convertidor de CC/CC se conecta al convertidor de CC/CA mediante el bus de corriente continua. El convertidor de CC/CC está además conectado al conjunto fotovoltaico y realiza el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) de la energía generada por el conjunto fotovoltaico. El convertidor de CC/CA está además conectado a una carga y/o a una red eléctrica. El sistema de almacenamiento de energía incluye una pluralidad de paquetes de batería conectados en paralelo y un controlador. Un punto de conexión en paralelo de la pluralidad de paquetes de batería está conectado al controlador o al bus de corriente continua. Cabe señalar que cuando el controlador es un dispositivo independiente, el punto de conexión en paralelo de la pluralidad de paquetes de batería está conectado al controlador, y el controlador está conectado al bus de corriente continua. Cuando el controlador está integrado en el inversor, el punto de conexión en paralelo de los paquetes de batería se conecta al bus de corriente continua. El paquete de batería incluye un paquete de celdas, un módulo de control de temperatura, un módulo de detección de temperatura y un sistema de gestión de batería (BMS). El paquete de celdas está configurado para almacenar y liberar energía eléctrica, el módulo de control de temperatura está configurado para calentar el paquete de batería, el módulo de detección de temperatura está configurado para detectar la temperatura del paquete de batería y el BMS está configurado para recibir, gestionar y enviar la temperatura, una corriente, un voltaje, un estado de carga (SOC) y otra información del paquete de batería.
[0023] El método es el siguiente: El controlador recibe solicitudes de calentamiento de los paquetes de batería y estados de carga SOC de los paquetes de batería, y el controlador ajusta, basándose en una diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y un valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, una cantidad N de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura se van a habilitar, donde N es un número entero mayor o igual a 1. El controlador determina, basándose en los SOC de la pluralidad de paquetes de batería, prioridades para habilitar los respectivos módulos de control de temperatura de la pluralidad de paquetes de batería, y habilita los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería en la pluralidad de paquetes de batería.
[0025] Se debe tener en cuenta que el voltaje del bus de corriente continua está relacionado principalmente con la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico, la potencia de carga de los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía y la potencia de salida del inversor, y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía está relacionado principalmente con el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico, el voltaje de la red eléctrica y los voltajes de los paquetes de batería. La magnitud de la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía indica si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico es suficiente. En concreto, cuando la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía es un valor positivo, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico es relativamente grande y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico no solo puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía, sino que también tiene una parte restante. Cuando la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía es cero, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico puede satisfacer el requisito de carga de los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía, pero no tiene una parte restante. Cuando la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía es un valor negativo, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico es relativamente pequeña y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico es insuficiente para cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía y no tiene una parte restante. Basándose en esto, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía y tiene una parte restante, el sistema de almacenamiento de energía calienta los paquetes de batería utilizando esta parte de energía restante, para aumentar la potencia de carga disponible de los paquetes de batería y evitar un desperdicio de la potencia de generación de energía fotovoltaica. Además, para evitar mejor un "efecto buckets", es decir, para convertir la mayor cantidad posible de potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico en energía almacenada en los paquetes de batería, el controlador de almacenamiento de energía del sistema de almacenamiento de energía determina, en función de los SOC de los paquetes de batería, las prioridades para habilitar los módulos de control de temperatura, a fin de utilizar de manera más completa la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico.
[0027] En algunas posibles implementaciones, como se describió anteriormente, cuando el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía y tiene una parte restante de energía. En este caso, el controlador controla, en un orden ascendente de los SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía para que sean habilitados, de modo que aumenta la temperatura de los N paquetes de batería. Esta disposición puede permitir que un paquete de batería con un SOC clasificado más bajo se caliente preferentemente, aumentando así la potencia de carga disponible del paquete de batería para convertir y almacenar mejor la energía eléctrica generada por el conjunto fotovoltaico. Se debe tener en cuenta que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía varía con los tamaños del voltaje de la red eléctrica, el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico y los voltajes de los paquetes de batería, y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía es mayor que el voltaje de la red eléctrica y el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico.
[0029] En algunas posibles implementaciones, cuando el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, pero la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico disminuye, la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía disminuye (la diferencia sigue siendo un valor positivo), y el voltaje de entrada de los paquetes de batería disminuye. Cuando disminuye el voltaje de entrada de los paquetes de batería, la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico no puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía mientras mantiene habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería. Por lo tanto, bajo esta condición, los paquetes de celdas en los paquetes de batería suministran automáticamente energía a los módulos de control de temperatura, para mantener habilitados los módulos de control de temperatura en los N paquetes de batería. Sin embargo, como se describió anteriormente, si las celdas electroquímicas de los paquetes de batería descargan energía a los módulos de control de temperatura, se consume la energía de los paquetes de batería. Por lo tanto, para evitar el uso de la energía eléctrica de los paquetes de batería, cuando el controlador recibe una señal que indica que los paquetes de celdas descargan energía a los módulos de control de temperatura, el controlador deshabilita los módulos de control de temperatura correspondientes a todos los paquetes de batería, para evitar el consumo de la energía eléctrica de los paquetes de batería. De manera similar, que el voltaje de entrada de los paquetes de batería sea menor que un valor preestablecido refleja indirectamente que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico no puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía mientras se mantienen habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería. Por lo tanto, cuando el controlador recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes de batería es menor que un valor preestablecido, el controlador también deshabilita los módulos de control de temperatura correspondientes a la totalidad de la pluralidad de paquetes de batería, de modo que se evita el consumo de energía eléctrica de los paquetes de batería y el sistema de almacenamiento de energía entra en un siguiente ciclo de calentamiento.
[0031] Además, en el siguiente ciclo de calentamiento, cuando los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería están deshabilitados y el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, el controlador controla nuevamente, basándose en los SOC de los paquetes de batería que envían solicitudes de calentamiento y en un orden ascendente de los SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros L paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía que se habilitarán, para así aumentar la temperatura de los L paquetes de batería, donde L es un número entero positivo menor que N. Por ejemplo, L = N - 1, L = N - 2, o similar. En otras palabras, en este ciclo de calentamiento se reduce la cantidad de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura están habilitados en el sistema de almacenamiento de energía. Esta disposición puede permitir que un paquete de batería con un SOC clasificado más alto en el ciclo de calentamiento anterior salga preferentemente del calentamiento. Esto evita habilitar simultáneamente módulos de control de temperatura excesivos, para que coincida mejor con la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico en ese momento. Por ejemplo, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico disminuye de forma continua, el sistema de almacenamiento de energía sigue entrando en nuevos ciclos de calentamiento y la cantidad de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura se pueden habilitar en el sistema de almacenamiento de energía disminuye de forma continua, hasta que se deshabilitan los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía.
[0033] Se debe tener en cuenta que si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico continúa disminuyendo de forma continua después de que se deshabiliten los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía, el voltaje del bus de corriente continua es menor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico no puede cargar los paquetes de batería.
[0034] En algunas posibles implementaciones, después de que el controlador controle los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería para que se habiliten, cuando aumenta la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico, es decir, aumenta la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía (la diferencia es un valor positivo), el voltaje de entrada de los paquetes de batería aumenta gradualmente. Cuando aumenta el voltaje de entrada de los paquetes de batería, la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía mientras mantiene habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería, y todavía tiene una parte restante de energía. Por lo tanto, bajo esta condición, el sistema de almacenamiento de energía entra en un siguiente ciclo de calentamiento, para adaptarse mejor a un cambio en la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico. Específicamente, cuando el controlador recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes de batería es mayor que un valor preestablecido, o cuando el controlador no recibe, en un período de tiempo (por ejemplo, diez minutos), una señal que indica que los paquetes de celdas de la batería suministran energía a los módulos de control de temperatura, el controlador controla el sistema de almacenamiento de energía para entrar en el siguiente ciclo de calentamiento.
[0036] Además, en el siguiente ciclo de calentamiento, el controlador controla de nuevo, con base en los SOC de los paquetes de batería que envían solicitudes de calentamiento y en un orden ascendente de los SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros M paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía que se habilitarán, para así aumentar la temperatura de los M paquetes de batería, donde M es un número entero mayor que N. Por ejemplo, M = N 1 o M = N 2. En otras palabras, en este ciclo de calentamiento, se aumenta una cantidad de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura están habilitados en el sistema de almacenamiento de energía. Esta disposición puede permitir que se habiliten los módulos de control de temperatura de más paquetes de batería con SOC de clasificación inferior, a fin de utilizar más completamente la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico y aumentar la potencia de carga disponible del sistema de almacenamiento de energía. Por ejemplo, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico aumenta de forma continua, el sistema de almacenamiento de energía sigue entrando en nuevos ciclos de calentamiento y la cantidad de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura se pueden habilitar en el sistema de almacenamiento de energía aumenta de forma continua, hasta que se habilitan los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía.
[0038] Se debe tener en cuenta que si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico sigue aumentando de forma continua después de que se habiliten los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía, el convertidor de CC/CC en el inversor ajusta la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico, para evitar causar daños de carga a los paquetes de batería.
[0040] Según un segundo aspecto, la presente invención proporciona un sistema de almacenamiento de energía. El sistema de almacenamiento de energía incluye un controlador y una pluralidad de paquetes de batería conectados en paralelo. Un punto de conexión en paralelo de la pluralidad de paquetes de batería está conectado al controlador o al bus de corriente continua. El paquete de batería incluye un paquete de celdas, un módulo de control de temperatura, un módulo de detección de temperatura y un BMS. El paquete de celdas está conectado eléctricamente al módulo de control de temperatura y al<b>M<s>, el módulo de detección de temperatura está conectado eléctricamente al BMS y el BMS está conectado eléctricamente al controlador. Además, el paquete de celdas está configurado para almacenar y liberar energía eléctrica, el módulo de control de temperatura está configurado para emitir calor para aumentar la temperatura del paquete de batería, el módulo sensor de temperatura está configurado para detectar la temperatura del paquete de batería, el BMS está configurado para recibir, gestionar y enviar la temperatura, la corriente, el voltaje, un SOC, y otra información del paquete de batería, y el controlador está configurado para recibir solicitudes de calentamiento de los paquetes de batería y estados de carga SOC de los paquetes de batería, y el controlador ajusta, en función de la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, la cantidad N de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura se habilitarán, donde N es un entero mayor o igual a 1. El controlador determina, en función de los SOC de la pluralidad de paquetes de batería, las prioridades para habilitar los respectivos módulos de control de temperatura de los paquetes de batería y habilita los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería en los paquetes de batería.
[0042] Se debe tener en cuenta que el voltaje del bus de corriente continua está relacionado principalmente con la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico, la potencia de carga de los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía y la potencia de salida del inversor, y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía está relacionado principalmente con el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico, el voltaje de la red eléctrica y los voltajes de los paquetes de batería. La magnitud de la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía indica si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico es suficiente. En concreto, cuando la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía es un valor positivo, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico es relativamente grande y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico no solo puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía, sino que también tiene una parte restante. Cuando la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía es cero, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico puede satisfacer el requisito de carga de los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía, pero no tiene una parte restante. Cuando la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía es un valor negativo, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico es relativamente pequeña y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico es insuficiente para cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía y no tiene una parte restante. Basándose en esto, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía y tiene una parte restante, el sistema de almacenamiento de energía calienta los paquetes de batería utilizando esta parte de energía restante, para aumentar la potencia de carga disponible de los paquetes de batería y evitar un desperdicio de la potencia de generación de energía fotovoltaica. Además, para evitar mejor un "efecto buckets", es decir, para convertir la mayor cantidad posible de potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico en energía almacenada en los paquetes de batería, el controlador de almacenamiento de energía del sistema de almacenamiento de energía determina, en función de los valores de SOC de los paquetes de batería, las prioridades para habilitar los módulos de control de temperatura, a fin de utilizar de manera más completa la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico.
[0044] En algunas implementaciones posibles, como se describió anteriormente, cuando el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía y tiene una parte restante de energía. En este caso, el controlador controla, en un orden ascendente de los SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía que se habilitarán, de modo que aumenta la temperatura de los N paquetes de batería. Esta disposición puede permitir que un paquete de batería con un SOC clasificado más bajo se caliente preferentemente, aumentando así la potencia de carga disponible del paquete de batería para convertir y almacenar mejor la energía eléctrica generada por el conjunto fotovoltaico. Se debe tener en cuenta que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía varía con las cantidades del voltaje de la red eléctrica, el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico y los voltajes de los paquetes de batería, y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía es mayor que el voltaje de la red eléctrica y el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico.
[0046] En algunas posibles implementaciones, cuando la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico disminuye, la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía disminuye (la diferencia es un valor positivo), y el voltaje de entrada de los paquetes de batería disminuye (independientemente del impacto de la red eléctrica). Cuando disminuye el voltaje de entrada de los paquetes de batería, la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico no puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía mientras mantiene habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería. Por lo tanto, bajo esta condición, los paquetes de celdas en los paquetes de batería suministran automáticamente energía a los módulos de control de temperatura, para mantener habilitados los módulos de control de temperatura en los N paquetes de batería. Sin embargo, como se describió anteriormente, si las celdas electroquímicas de los paquetes de batería descargan energía a los módulos de control de temperatura, se consume la energía eléctrica de los paquetes de batería. Por lo tanto, para evitar el uso de la energía eléctrica de los paquetes de batería, cuando el controlador recibe una señal que indica que los paquetes de celdas descargan energía a los módulos de control de temperatura, el controlador deshabilita los módulos de control de temperatura correspondientes a todos los paquetes de batería. De manera similar, que el voltaje de entrada de los paquetes de batería sea menor que un valor preestablecido refleja indirectamente que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico no puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía mientras se mantienen habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería. Por lo tanto, cuando el controlador recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes de batería es menor que un valor preestablecido, el controlador deshabilita los módulos de control de temperatura correspondientes a la totalidad de la pluralidad de paquetes de batería, para evitar una disminución de la cantidad eléctrica de los paquetes de batería. El sistema de almacenamiento de energía entra en el siguiente ciclo de calentamiento.
[0048] Además, en el siguiente ciclo de calentamiento, cuando los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería están en un estado deshabilitado y el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, el controlador controla nuevamente, basándose en los SOC de los paquetes de batería que envían solicitudes de calentamiento y en un orden ascendente de los SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros L paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía que se habilitarán, para así aumentar la temperatura de los L paquetes de batería, donde L es un número entero positivo menor que N. Por ejemplo, L = N - 1, L = N - 2, o similar. En otras palabras, el controlador disminuye la cantidad de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura están habilitados en el sistema de almacenamiento de energía. Esta disposición puede permitir que un paquete de batería con un SOC clasificado más alto en el ciclo de calentamiento anterior salga preferentemente del calentamiento. Esto evita habilitar simultáneamente módulos de control de temperatura excesivos, para que coincida mejor con la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico en ese momento. Por ejemplo, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico disminuye de forma continua, el sistema de almacenamiento de energía sigue entrando en nuevos ciclos de calentamiento y la cantidad de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura se pueden habilitar en el sistema de almacenamiento de energía disminuye de forma continua, hasta que se deshabilitan los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía.
[0050] Se debe tener en cuenta que si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico continúa disminuyendo de forma continua después de que se deshabiliten los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía, el voltaje del bus de corriente continua es menor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico no puede cargar los paquetes de batería.
[0051] En algunas posibles implementaciones, después de que el controlador controle los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería para que sean habilitados, cuando aumenta la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico, es decir, aumenta la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía, el voltaje de entrada de los paquetes de batería aumenta gradualmente. Cuando aumenta el voltaje de entrada de los paquetes de batería, la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico puede cargar los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía mientras mantiene habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería, y todavía tiene una parte restante de energía. Por lo tanto, bajo esta condición, el sistema de almacenamiento de energía entra en el siguiente ciclo de calentamiento, para adaptarse mejor a un cambio en la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico. Específicamente, cuando el controlador recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes de batería es mayor que un valor preestablecido, o cuando el controlador no recibe, en un período de tiempo (por ejemplo, diez minutos), una señal que indica que los paquetes de celdas de la batería suministran energía a los módulos de control de temperatura, el controlador controla el sistema de almacenamiento de energía para entrar en el siguiente ciclo de calentamiento.
[0053] Además, en el siguiente ciclo de calentamiento, el controlador controla nuevamente, basándose en los SOC de los paquetes de batería que envían solicitudes de calentamiento y en un orden ascendente de los SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros M paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía para que sean habilitados, para así aumentar la temperatura de los M paquetes de batería, donde M es un número entero mayor que N. Por ejemplo, M = N 1, M = N 2, o similar. En otras palabras, en este ciclo de calentamiento se reduce la cantidad de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura están habilitados en el sistema de almacenamiento de energía. Esta disposición puede permitir que se habiliten los módulos de control de temperatura de más paquetes de batería con SOC de clasificación inferior, a fin de utilizar más completamente la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico y aumentar la potencia de carga disponible del sistema de almacenamiento de energía. Por ejemplo, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico aumenta de forma continua, el sistema de almacenamiento de energía sigue entrando en nuevos ciclos de calentamiento y la cantidad de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura se pueden habilitar en el sistema de almacenamiento de energía aumenta de forma continua, hasta que se habilitan los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía.
[0055] Se debe tener en cuenta que si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico sigue aumentando de forma continua después de que se habiliten los módulos de control de temperatura de todos los paquetes de batería en el sistema de almacenamiento de energía, el convertidor de CC/CC en el inversor ajusta la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico, para evitar causar daños de carga a los paquetes de batería.
[0057] Según un tercer aspecto, una realización de esta solicitud proporciona un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica. El sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica incluye el sistema de almacenamiento de energía según cualquier implementación del segundo aspecto y un inversor. El inversor incluye un convertidor de CC/CC y un convertidor de CC/CA, y un bus de corriente continua. El sistema de almacenamiento de energía está conectado al inversor utilizando el bus de corriente continua.
[0059] De acuerdo con el método de control de calentamiento para el almacenamiento de energía de un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica, el sistema de almacenamiento de energía y el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica proporcionados en las realizaciones de esta solicitud, el sistema de almacenamiento de energía o el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica pueden habilitarse para calentar los paquetes de batería sin consumir la energía eléctrica del sistema de almacenamiento de energía. Para ser más específico, la cantidad de módulos de control de temperatura habilitados en el sistema de almacenamiento de energía y las prioridades de habilitación se ajustan automáticamente en función de la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico. Esto no solo evita un desperdicio de energía fotovoltaica a baja temperatura, sino que también evita un problema consistente en que el calentamiento de los paquetes de batería mediante el uso de la energía eléctrica del sistema de almacenamiento de energía provoque la disminución de la cantidad eléctrica del sistema de almacenamiento de energía, sin afectar la programación normal de energía del sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica.
[0061] Breve descripción de los dibujos
[0063] La FIG. 1 es un diagrama esquemático de una estructura de un sistema de almacenamiento de energía según una realización de esta solicitud; y
[0065] La FIG. 2 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control de calentamiento para el almacenamiento de energía de un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica de acuerdo con una realización de esta solicitud.
[0067] Descripción de las realizaciones
[0069] En el contexto de un pico de emisiones de dióxido de carbono y de neutralidad de carbono, la proporción de instalación de dispositivos de nueva energía aumenta gradualmente. “Fotovoltaica almacenamiento de energía” se ha convertido poco a poco en una configuración estándar para el desarrollo fotovoltaico. La combinación de energía fotovoltaica y almacenamiento de energía puede proporcionar una fuerza motriz más sostenida para el desarrollo de la generación de energía fotovoltaica. Generalmente, un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica incluye principalmente un conjunto fotovoltaico, un inversor y un sistema de almacenamiento de energía. En caso de iluminación suficiente, el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica puede almacenar energía eléctrica generada por el conjunto fotovoltaico en el sistema de almacenamiento de energía. Además, la corriente continua generada por el conjunto fotovoltaico puede suministrarse a una carga o a una red eléctrica mediante el uso de la inversión del inversor. En caso de iluminación insuficiente, el sistema de almacenamiento de energía puede generar una corriente continua. La corriente continua continúa proporcionando energía eléctrica a la carga después de ser invertida por el inversor.
[0070] En un escenario de almacenamiento de energía fotovoltaica residencial, los paquetes de batería del sistema de almacenamiento de energía generalmente se instalan en el exterior. Como resultado, la potencia de carga y la potencia de descarga de los paquetes de batería se ven fácilmente afectadas por la temperatura ambiente. En concreto, el paquete de batería normalmente es una batería de iones de litio. Cuando la temperatura exterior es relativamente baja, en la batería de iones de litio, el electrolito tiene mayor viscosidad y mayor impedancia, y la potencia de carga y la potencia de descarga disminuyen. Por lo tanto, es crucial aumentar la temperatura de la batería a tiempo para recuperar la potencia de carga y de descarga del paquete de batería.
[0072] Basándose en esto, las realizaciones de esta solicitud proporcionan un método de control de calentamiento para el almacenamiento de energía de un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica, un sistema de almacenamiento de energía y un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica. Para ser más específico, la cantidad de módulos de control de temperatura habilitados en el sistema de almacenamiento de energía y las prioridades de habilitación se ajustan automáticamente en función de la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico. Esto no solo evita un desperdicio de energía fotovoltaica a baja temperatura, sino que también evita un problema consistente en que el calentamiento de los paquetes de batería mediante el uso de la energía eléctrica del sistema de almacenamiento de energía provoque la disminución de la cantidad eléctrica del sistema de almacenamiento de energía, sin afectar la programación normal de energía del sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica.
[0074] Para que una persona experta en le técnica entienda mejor las soluciones técnicas de esta solicitud, a continuación, se describen las realizaciones de esta solicitud haciendo referencia a los dibujos adjuntos en las realizaciones.
[0076] La FIG. 1 es un diagrama esquemático de una estructura de un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica según una realización de esta solicitud. Como se muestra en la FIG. 1, el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica incluye un conjunto fotovoltaico 101, un inversor 102 y un sistema 103 de almacenamiento de energía. El conjunto fotovoltaico 101 se forma conectando una pluralidad de conjuntos fotovoltaicos en serie y en paralelo, y está configurado para convertir la energía radiante solar en corriente continua. El inversor 102 incluye un convertidor de CC/CC (corriente continua/corriente continua), un convertidor de CC/CA (corriente continua/corriente alterna) y un bus de corriente continua. El sistema 103 de almacenamiento de energía incluye una pluralidad de paquetes 105 de batería conectados en paralelo y un controlador 104 de almacenamiento de energía. Cuando el controlador 104 de almacenamiento de energía es un dispositivo independiente (como se muestra en la FIG. 1), un punto de conexión en paralelo de la pluralidad de paquetes 105 de batería está conectado al controlador 104 de almacenamiento de energía, y el controlador 104 de almacenamiento de energía está conectado al bus de corriente continua. Cuando el controlador 104 de almacenamiento de energía está integrado en el inversor 102 (no mostrado en la figura), un punto de conexión en paralelo de los paquetes 105 de batería se conecta al bus de corriente continua. El paquete 105 de batería incluye un módulo de control de temperatura, un paquete de celdas, un BMS y un módulo de detección de temperatura (no mostrado en la figura).
[0077] Por ejemplo, los módulos fotovoltaicos en el conjunto fotovoltaico 101 incluyen uno o más tipos de módulos solares de silicio monocristalino, módulos solares de silicio policristalino, módulos solares de silicio amorfo, módulos de película delgada de telururo de cadmio, módulos de película delgada de arseniuro de galio, módulos de película delgada de seleniuro de cobre, indio y galio, módulos de película delgada de sulfuro de cadmio, módulos solares sensibilizados con colorante, módulos solares orgánicos flexibles y módulos de película delgada de perovskita. Esto no está limitado en esta solicitud.
[0079] El convertidor de CC/CC y el convertidor de CC/CA del inversor 102 pueden estar integrados en un dispositivo o pueden dividirse en una pluralidad de dispositivos. En una condición de trabajo de descarga, un lado de entrada de corriente continua del convertidor de CC/CC se conecta al conjunto fotovoltaico 101, para convertir una salida de corriente continua por el conjunto fotovoltaico 101 en una corriente continua adecuada para cumplir con un requisito operativo del convertidor de CC/CA. Además, se realiza el seguimiento del punto de máxima potencia MPPT en la salida de corriente continua del conjunto fotovoltaico 101, para obtener la máxima potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 y producir la corriente continua desde un lado de salida de corriente continua del convertidor de CC/CC. El lado de salida de corriente continua del convertidor de CC/CC está conectado a un lado de entrada de corriente continua del convertidor de CC/CA. El convertidor de CC/CA convierte la corriente continua recibida en una corriente alterna, que después se envía desde un lado de salida de corriente alterna del convertidor de CC/CA. Un punto de acoplamiento entre el lado de salida de corriente continua del convertidor de CC/CC y el lado de entrada de corriente continua del convertidor de CC/CA es el bus de corriente continua. En otras palabras, el bus de corriente continua es un cable entre un electrodo positivo y un electrodo negativo que se encuentran entre el convertidor de CC/CC y el convertidor de CC/CA. En un escenario conectado a la red, una corriente continua generada por el conjunto fotovoltaico 101 es invertida por el inversor 102 a una corriente alterna y transferida a una red eléctrica. En un escenario fuera de la red, una corriente continua generada por el conjunto fotovoltaico 101 y/o transferida por el sistema de almacenamiento de energía 103 se transfiere a una carga mediante el uso del inversor 102.
[0081] La pluralidad de paquetes 105 de batería están conectados en paralelo entre sí. Como dispositivos externos, los paquetes 105 de batería pueden estar conectados a un bus del inversor 102, es decir, los paquetes 105 de batería pueden estar conectados entre el convertidor de CC/CC y el convertidor de CC/CA. Además, el paquete de celdas en el paquete 105 de batería está configurado para almacenar energía eléctrica desde la red eléctrica o desde los módulos fotovoltaicos; el módulo de control de temperatura está configurado para aumentar/disminuir la temperatura de una celda electroquímica; el módulo de detección de temperatura está configurado para detectar la temperatura de la celda electroquímica y reportar la información de temperatura de la celda electroquímica al BMS en el paquete de batería; y el BMS está configurado para recibir, gestionar y enviar información sobre la temperatura, la corriente, el voltaje y el SOC del paquete de celdas. Además, el paquete de celdas está conectado eléctricamente al módulo de control de temperatura, el módulo de control de temperatura está conectado eléctricamente al bus de corriente continua y al BMS, el módulo de detección de temperatura está conectado eléctricamente al BMS, y el BMS está conectado eléctricamente al controlador 104 de almacenamiento de energía.
[0083] Por ejemplo, una celda electroquímica en el paquete de celdas puede incluir una o más de una celda de fosfato de hierro y litio, una celda de óxido de cobalto y litio, una celda de óxido de manganeso y litio, una celda ternaria de níquel-cobalto-aluminio, una celda de óxido de titanato y litio, una celda ternaria de níquel-cobaltomanganeso, una celda de plomo-carbono, una celda de níquel-hidrógeno, una celda de níquel-cadmio y una celda de plomo-ácido.
[0085] Por ejemplo, el módulo de control de temperatura puede incluir varios tipos de dispositivos de calentamiento, por ejemplo, un coeficiente de temperatura positivo (PTC), un cable de calentamiento eléctrico, una película de calentamiento eléctrico, un enfriador termoeléctrico y similares. La película de calentamiento eléctrico incluye una película de poliéster translúcida que puede emitir calor después de energizarse y está hecha de tinta especial conductora y una barra de metal que transporta corriente que se procesan y prensan en caliente entre películas de poliéster aislantes. La película de calentamiento eléctrico es suave y tiene una gran superficie de emisión de calor. Puede encajar bien en un módulo de batería y proporcionar una mayor velocidad de aumento de temperatura. El cable de calentamiento eléctrico está hecho principalmente de aleación de hierro-cromoaluminio, aleación de níquel-cromo y otros materiales. El cable de calentamiento eléctrico tiene costes relativamente bajos y puede reducir los costes del sistema. El enfriador termoeléctrico es un dispositivo que se fabrica utilizando el efecto Peltier de un material semiconductor y que puede realizar tanto enfriamiento como calentamiento. El enfriador termoeléctrico puede conmutar entre enfriamiento y calentamiento solo cambiando la dirección de la corriente continua que pasa a través del enfriador termoeléctrico. Como el enfriador termoeléctrico puede realizar tanto enfriamiento como calentamiento, cuando la temperatura de un módulo de batería es excesivamente alta, el enfriador termoeléctrico puede enfriar aún más el módulo de batería.
[0087] Por ejemplo, el módulo de detección de temperatura es un aparato de detección para detectar la temperatura de la celda electroquímica en el paquete 105 de batería, el aparato de detección incluye uno o más sensores de temperatura, y el sensor de temperatura incluye un tipo de termopar o un tipo de resistencia. El módulo de detección de temperatura generalmente se ajusta en varias ubicaciones en la superficie de la batería, para detectar la temperatura de la celda electroquímica en el paquete 105 de batería en tiempo real y reportar la información de temperatura de la celda electroquímica al BMS.
[0089] En algunas implementaciones posibles, los módulos de detección de temperatura de los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía detectan información de temperatura de los paquetes de celdas en tiempo real y reportan la información de temperatura de los paquetes de celdas al BMS. Cuando las temperaturas de los paquetes de celdas son menores que un umbral, los BMS de los paquetes 105 de batería envían solicitudes de calentamiento al controlador 104 de almacenamiento de energía y reportan los SOC de los paquetes 105 de batería correspondientes al controlador 104 de almacenamiento de energía.
[0090] El controlador 104 de almacenamiento de energía recibe las solicitudes de calentamiento y los SOC de los paquetes 105 de batería; determina, basándose en la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y un valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, la cantidad de paquetes 105 de batería cuyos módulos de control de temperatura se deben habilitar; y determina, basándose en los SOC de los paquetes 105 de batería que envían las solicitudes de calentamiento, las prioridades de los paquetes 105 de batería para habilitar los módulos de control de temperatura.
[0092] Se debe tener en cuenta que el voltaje del bus de corriente continua está relacionado principalmente con la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101, la potencia de carga de los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía y la potencia de salida del inversor, y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía está relacionado principalmente con el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico 101, el voltaje de la red eléctrica y los voltajes de los paquetes de batería. La magnitud de la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía indica si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 es suficiente. En concreto, cuando la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía es un valor positivo, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 es relativamente grande, y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 no solo puede cargar los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía, sino que también tiene una parte restante. Cuando la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía es cero, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 puede satisfacer el requisito de carga de los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía, pero no tiene una parte restante. Cuando la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía es un valor negativo, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 es relativamente pequeña y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 es insuficiente para cargar los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía y no tiene una parte restante. Basándose en esto, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 puede cargar los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía y tiene una parte restante, el sistema 103 de almacenamiento de energía calienta los paquetes 105 de batería utilizando esta parte de energía restante, para aumentar la potencia de carga disponible de los paquetes 105 de batería y evitar un desperdicio de la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101. Además, para evitar mejor un "efecto buckets", es decir, para convertir la mayor cantidad posible de potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 en energía almacenada en los paquetes 105 de batería, el controlador 104 de almacenamiento de energía del sistema 103 de almacenamiento de energía determina, en función de los valores de los SOC de los paquetes 105 de batería, las prioridades de los paquetes 105 de batería para habilitar los módulos de control de temperatura, con el fin de utilizar de manera más completa la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101.
[0094] En algunas implementaciones posibles, como se describió anteriormente, cuando el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 puede cargar los paquetes 105 de batería del sistema de almacenamiento de energía 103, y tiene una parte restante de energía. En este caso, el controlador 104 de almacenamiento de energía controla, en un orden ascendente de los SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía que se habilitarán, de modo que aumenta la temperatura de los N paquetes 105 de batería. Esta disposición puede permitir que un paquete 105 de batería con un SOC clasificado más bajo sea calentado preferentemente, aumentando así la potencia de carga disponible del paquete de batería para convertir y almacenar mejor la energía eléctrica generada por el conjunto fotovoltaico 101. Se debe tener en cuenta que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía varía con las cantidades del voltaje de la red eléctrica, el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico y los voltajes de los paquetes de batería, y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema de almacenamiento de energía es mayor que el voltaje de la red eléctrica y el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico.
[0096] Se debe tener en cuenta que se puede obtener un valor muestreado del voltaje de bus de corriente continua utilizando un controlador de voltaje de bus (no mostrado en la figura). El controlador de voltaje de bus puede ser un dispositivo independiente o puede estar integrado en el inversor 102. Se debe tener en cuenta que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía está normalmente afectado por el voltaje de la red eléctrica, el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico 101 y los voltajes de los paquetes 105 de batería, y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía es mayor que el voltaje de la red eléctrica y el voltaje de entrada del conjunto fotovoltaico 101.
[0097] En algunas posibles implementaciones, cuando el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, pero la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 disminuye, la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía disminuye, y el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería disminuye gradualmente. Cuando disminuye el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería, la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 no puede cargar los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía mientras mantiene habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes 105 de batería. Por lo tanto, bajo esta condición, los paquetes de celdas en los paquetes 105 de batería suministran automáticamente energía a los módulos de control de temperatura, para mantener habilitados los módulos de control de temperatura en los N paquetes 105 de batería. Sin embargo, como se describió anteriormente, si las celdas electroquímicas de los paquetes 105 de batería descargan energía a los módulos de control de temperatura, se consume la energía de los paquetes 105 de batería. Por lo tanto, para evitar el uso de la energía eléctrica de los paquetes 105 de batería, cuando el controlador 104 de almacenamiento de energía recibe una señal que indica que los paquetes de celdas descargan energía a los módulos de control de temperatura, el controlador 104 de almacenamiento de energía deshabilita los módulos de control de temperatura correspondientes a todos los paquetes 105 de batería. De manera similar, que el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería sea menor que un valor preestablecido refleja indirectamente que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 no puede cargar los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía mientras se mantienen habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes 105 de batería. Por lo tanto, cuando el controlador 104 de almacenamiento de energía recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería es menor que un valor preestablecido, el controlador 104 de almacenamiento de energía también deshabilita los módulos de control de temperatura correspondientes a la totalidad de paquetes 105 de batería, de modo que se evita el consumo de energía eléctrica de los paquetes 105 de batería, y el sistema 103 de almacenamiento de energía está listo para entrar en el siguiente ciclo de calentamiento.
[0098] Además, en el siguiente ciclo de calentamiento, cuando los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería están en un estado deshabilitado y el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, el controlador 104 de almacenamiento de energía controla nuevamente, basándose en los SOC de los paquetes 105 de batería que envían solicitudes de calentamiento y en un orden ascendente de los SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros L paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía que se habilitarán, para así aumentar la temperatura de los L paquetes 105 de batería, donde L es un número entero positivo menor que N. Por ejemplo, L = N - 1, L = N - 2, o similar. En otras palabras, en este ciclo de calentamiento, la cantidad de paquetes 105 de batería cuyos módulos de control de temperatura están habilitados en el sistema 103 de almacenamiento de energía es menor que en el ciclo de calentamiento anterior. Esta disposición puede permitir que un paquete 105 de batería con un SOC clasificado más alto en el ciclo de calentamiento anterior salga preferentemente del calentamiento. Esto evita habilitar simultáneamente módulos de control de temperatura excesivos, para que coincida mejor con la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 en ese momento.
[0100] Por ejemplo, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 disminuye de forma continua, el sistema 103 de almacenamiento de energía sigue entrando en nuevos ciclos de calentamiento y la cantidad de paquetes 105 de batería cuyos módulos de control de temperatura se pueden habilitar en el sistema 103 de almacenamiento de energía disminuye de forma continua, hasta que se deshabilitan los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía.
[0102] Se debe tener en cuenta que si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 continúa disminuyendo de forma continua después de que se deshabiliten los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía, el voltaje del bus de corriente continua es menor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 ya no puede cargar los paquetes 105 de batería.
[0104] En algunas posibles implementaciones, cuando la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 aumenta, la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía aumenta (la diferencia es un valor positivo), y el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería disminuye. Cuando aumenta el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería, la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 puede cargar los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía mientras mantiene habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes 105 de batería, y todavía tiene una parte restante de energía. Por lo tanto, bajo esta condición, el sistema 103 de almacenamiento de energía entra en el siguiente ciclo de calentamiento, para adaptarse mejor a un cambio en la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101. Específicamente, cuando el controlador 104 de almacenamiento de energía recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería es mayor que un valor preestablecido, o cuando el controlador 104 de almacenamiento de energía no recibe, en un período de tiempo (por ejemplo, diez minutos), una señal que indique que los paquetes de celdas en los paquetes 105 de batería suministran energía a los módulos de control de temperatura, el controlador 104 de almacenamiento de energía controla el sistema 103 de almacenamiento de energía para entrar en el siguiente ciclo de calentamiento.
[0106] Además, en el siguiente ciclo de calentamiento, el controlador 104 de almacenamiento de energía controla nuevamente, basándose en los SOC de los paquetes 105 de batería que envían solicitudes de calentamiento y en un orden ascendente de los SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros M paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía para que sean habilitados, para así aumentar la temperatura de los M paquetes 105 de batería, donde M es un número entero mayor que N. Por ejemplo, M = N 1, M = N 2, o similar. En otras palabras, en este ciclo de calentamiento se reduce la cantidad de paquetes 105 de batería cuyos módulos de control de temperatura están habilitados en el sistema 103 de almacenamiento de energía. Esta disposición puede habilitar los módulos de control de temperatura de más paquetes 105 de batería con SOC de clasificación inferior, a fin de utilizar más completamente la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101, y aumentar la potencia de carga disponible del sistema 103 de almacenamiento de energía.
[0108] Por ejemplo, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 aumenta de forma continua, el sistema 103 de almacenamiento de energía sigue entrando en nuevos ciclos de calentamiento y la cantidad de paquetes 105 de batería cuyos módulos de control de temperatura se pueden habilitar en el sistema 103 de almacenamiento de energía aumenta de forma continua, hasta que se habilitan los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía.
[0110] Se debe tener en cuenta que si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 sigue aumentando de forma continua después de que se habiliten los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía, el convertidor de CC/CC en el inversor 102 ajusta la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101, para evitar causar daños de carga a los paquetes 105 de batería.
[0112] La FIG. 2 es un diagrama de flujo esquemático de un método de control de calentamiento para el almacenamiento de energía de un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica de acuerdo con esta solicitud.El método incluye los siguientes pasos.
[0114] Paso S201: Los paquetes 105 de batería envían solicitudes de calentamiento.
[0116] Cuando las temperaturas de los paquetes 105 de batería son inferiores a un umbral, los BMS de los paquetes 105 de batería envían las solicitudes de calentamiento a un controlador 104 de almacenamiento de energía, para aumentar la temperatura de los paquetes 105 de batería y aumentar la potencia de carga disponible de los paquetes 105 de batería.
[0118] Paso S202: El controlador 104 de almacenamiento de energía recibe las solicitudes de calentamiento de los paquetes 105 de batería y los SOC de los paquetes 105 de batería.
[0120] El controlador 104 de almacenamiento de energía determina, en función de los SOC de los paquetes 105 de batería que envían las solicitudes de calentamiento, las prioridades de los paquetes 105 de batería para habilitar los módulos de control de temperatura.
[0122] Paso S203: El controlador 104 de almacenamiento de energía determina si el voltaje de un bus de corriente continua es mayor que un valor de referencia de voltaje de carga de un sistema 103 de almacenamiento de energía.
[0124] Si el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 es relativamente grande, y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 no solo puede cargar los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía, sino que también tiene una parte restante.Cuando el voltaje del bus de corriente continua es igual que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 puede satisfacer el requisito de carga de los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía, pero no tiene una parte restante. Cuando el voltaje del bus de corriente continua es menor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 es insuficiente para cargar los paquetes 105 de batería del sistema 103 de almacenamiento de energía, y no tiene una parte restante.
[0126] Paso S204: Si el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, el controlador 104 de almacenamiento de energía controla, en un orden ascendente de los valores de SOC, los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes 105 de batería que envían solicitudes de calentamiento para ser habilitados, a fin de aumentar la temperatura de los paquetes 105 de batería y aumentar la potencia de carga disponible de los paquetes 105 de batería.
[0127] N es la cantidad de paquetes 105 de batería correspondientes a módulos de control de temperatura que pueden ser habilitados por el sistema 103 de almacenamiento de energía en este ciclo de calentamiento, y N normalmente corresponde a diferentes valores en diferentes ciclos de calentamiento.
[0129] Tal disposición puede permitir que un módulo de control de temperatura de un paquete 105 de batería con un SOC clasificado más bajo sea habilitado de manera preferente, de modo que aumenta la temperatura del paquete 105 de batería, aumentando así la potencia de carga disponible del paquete 105 de batería para convertir y almacenar mejor la energía eléctrica generada por el conjunto fotovoltaico 101.
[0131] En una implementación, cuando dos o más paquetes 105 de batería tienen el mismo valor de SOC, los módulos de control de temperatura correspondientes a los paquetes 105 de batería pueden habilitarse o deshabilitarse en un orden de códigos SN de los paquetes 105 de batería. El orden de prioridad de los códigos SN de los paquetes 105 de batería no está limitado en la realización de esta solicitud.
[0133] Paso S205: El controlador 104 de almacenamiento de energía determina si los paquetes de celdas en los paquetes 105 de batería descargan energía a los módulos de control de temperatura o si el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería es menor que un valor preestablecido.
[0135] Cuando el controlador 104 de almacenamiento de energía recibe una señal que indica que los paquetes de celdas en los paquetes 105 de batería descargan energía a los módulos de control de temperatura, o cuando el controlador 104 de almacenamiento de energía recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería es menor que un valor preestablecido, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 no puede cargar los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía mientras mantiene habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes 105 de batería.
[0137] Cuando el controlador 104 de almacenamiento de energía recibe, en un periodo de tiempo (por ejemplo, diez minutos) una señal que indica que los paquetes de celdas en los paquetes 105 de batería no descargan energía a los módulos de control de temperatura, o recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería es mayor que un valor preestablecido, indica que la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 puede cargar los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía mientras mantiene habilitados los módulos de control de temperatura de los N paquetes 105 de batería, y todavía tiene una parte remanente.
[0139] Paso S206: Si el controlador 104 de almacenamiento de energía recibe una señal que indica que los paquetes de celdas en los paquetes 105 de batería descargan energía a los módulos de control de temperatura, o recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería es menor que un valor preestablecido, el controlador 104 de almacenamiento de energía controla los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía para que se deshabiliten, y vuelve a determinar un valor N (es decir, N') correspondiente al próximo ciclo de calentamiento, donde N' = N - 1, N' = N - 2, o similar. Esto no está limitado en esta solicitud.
[0141] En otras palabras, en el siguiente ciclo de calentamiento, disminuye la cantidad de paquetes 105 de batería cuyos módulos de control de temperatura están habilitados por el controlador 104 de almacenamiento de energía. Posteriormente, cuando el sistema 103 de almacenamiento de energía entra en el siguiente ciclo de calentamiento, el controlador 104 de almacenamiento de energía vuelve a determinar los tamaños relativos del voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía.
[0143] Por ejemplo, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 disminuye de forma continua, pero el voltaje del bus de corriente continua es todavía mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, el sistema 103 de almacenamiento de energía sigue entrando en nuevos ciclos de calentamiento, y la cantidad de paquetes 105 de batería cuyos módulos de control de temperatura se pueden habilitar en el sistema 103 de almacenamiento de energía disminuye de forma continua, hasta que se deshabilitan los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía.
[0144] Se debe tener en cuenta que si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 continúa disminuyendo de forma continua después de que se deshabiliten los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía, el voltaje del bus de corriente continua es menor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía, y la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 ya no puede cargar los paquetes 105 de batería.
[0146] En una implementación, después de que el controlador 104 de almacenamiento de energía vuelve a determinar un valor N (es decir, N') correspondiente al siguiente ciclo de calentamiento, el sistema 103 de almacenamiento de energía entra en el próximo ciclo de calentamiento después de un período de tiempo de retardo (por ejemplo, cinco minutos), para evitar cambios frecuentes del valor N y, además, se pueda garantizar en la medida de lo posible que la potencia de salida modificada del conjunto fotovoltaico 101 sea relativamente estable.
[0148] Paso S207: Si el controlador de almacenamiento de energía 104 no recibe, en un período de tiempo (por ejemplo, diez minutos), una señal que indique que las celdas electroquímicas de los paquetes 105 de batería descargan energía a los módulos de control de temperatura, o el controlador 104 de almacenamiento de energía recibe una señal que indica que el voltaje de entrada de los paquetes 105 de batería es mayor que un valor preestablecido, el controlador 104 de almacenamiento de energía vuelve a determinar un valor N (es decir, N') correspondiente al próximo ciclo de calentamiento, donde N' = N 1, N' = N 2, o similar. Esto no está limitado en esta solicitud.
[0150] En otras palabras, en el siguiente ciclo de calentamiento, aumenta la cantidad de paquetes 105 de batería cuyos módulos de control de temperatura están habilitados por el controlador 104 de almacenamiento de energía. Posteriormente, cuando el sistema 103 de almacenamiento de energía entra en el siguiente ciclo de calentamiento, el controlador 104 de almacenamiento de energía vuelve a determinar las magnitudes relativas del voltaje del bus de corriente continua y el valor de referencia de voltaje de carga del sistema 103 de almacenamiento de energía.
[0152] Por ejemplo, si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 aumenta de forma continua, para utilizar mejor la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101, el sistema 103 de almacenamiento de energía sigue entrando en nuevos ciclos de calentamiento, y la cantidad de paquetes 105 de batería cuyos módulos de control de temperatura se pueden habilitar en el sistema 103 de almacenamiento de energía también aumenta de forma continua, hasta que se habilitan los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía son habilitados.
[0153] Se debe tener en cuenta que si la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101 sigue aumentando de forma continua después de que se habiliten los módulos de control de temperatura de todos los paquetes 105 de batería en el sistema 103 de almacenamiento de energía, el convertidor de CC/CC en el inversor 102 ajusta la potencia de generación de energía del conjunto fotovoltaico 101, para evitar causar daños de carga a los paquetes 105 de batería.
[0155] En una implementación, después de que el controlador 104 de almacenamiento de energía vuelve a determinar un valor N (es decir, N') correspondiente al siguiente ciclo de calentamiento, el sistema 103 de almacenamiento de energía entra en el próximo ciclo de calentamiento después de un período de tiempo de retardo (por ejemplo, cinco minutos), para evitar cambios frecuentes del valor N y, además, se pueda garantizar en la medida de lo posible que la potencia de salida modificada del conjunto fotovoltaico 101 sea relativamente estable.
[0157] Finalmente, se debe observar que las realizaciones anteriores solo se utilizan para ilustrar las soluciones técnicas de la presente invención, en lugar de constituir una limitación de la misma.

Claims (11)

1. REIVINDICACIONES
1. Un método de control de calentamiento para almacenamiento de energía, en donde el método se aplica a un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica, el sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica comprende un conjunto fotovoltaico (101), un inversor (102),
y un sistema de almacenamiento de energía (103), el inversor (102) comprende un convertidor de CC/CC y un convertidor de CC/CA que se conectan mediante un bus de corriente continua, estando convertidor de CC/CC conectado al conjunto fotovoltaico (101) y realiza un seguimiento del punto de máxima potencia MPPT sobre la potencia de generación de energía procedente del conjunto fotovoltaico (101), estando el convertidor de CC/CA conectado a una carga o a una red eléctrica, comprendiendo el sistema de almacenamiento de energía (103) una pluralidad de paquetes (105) de batería conectados en paralelo y un controlador (104), estando un punto de conexión en paralelo de la pluralidad de paquetes (105) de batería conectado al controlador (104) o al bus de corriente continua, y cada paquete de batería comprende un paquete de celdas, un módulo de control de temperatura, un módulo de detección de temperatura, y un sistema de gestión de batería BMS; y el método comprende:
recibir, por parte del controlador (104), una solicitud de calentamiento de cada uno de la pluralidad de paquetes (105) de batería y un estado de carga SOC de cada uno de la pluralidad de paquetes (105) de batería;
ajustar, mediante el controlador (104) basándose en la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y un valor de referencia de voltaje de carga del sistema (103) de almacenamiento de energía, una cantidad N de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura se van a habilitar, donde N es un número entero mayor o igual que 1; y
determinar, mediante el controlador (104) basándose en los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, prioridades para habilitar los respectivos módulos de control de temperatura de la pluralidad de paquetes (105) de batería, y habilitar los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería en la pluralidad de paquetes (105) de batería.
2. El método de control de calentamiento para almacenamiento de energía según la reivindicación 1, en donde el método comprende:
habilitar, mediante el controlador (104), en orden ascendente de los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes de batería de la pluralidad de paquetes (105) de batería en respuesta a un caso en el que el voltaje del bus de corriente continua sea mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema (103) de almacenamiento de energía.
3. El método de control de calentamiento para almacenamiento de energía según la reivindicación 2, en donde, después de la habilitación, por parte del controlador (104), en orden ascendente de los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes (105) de batería, el método comprende además:
deshabilitar, mediante el controlador (104), los módulos de control de temperatura correspondientes a la pluralidad de paquetes (105) de batería como respuesta a un caso en el que el voltaje de entrada de los paquetes (105) de batería es menor que un primer valor preestablecido o si los paquetes de celdas en los N paquetes de batería con los módulos de control de temperatura habilitados suministran energía a dichos módulos.
4. El método de control de calentamiento para almacenamiento de energía según la reivindicación 3, en donde, después de la deshabilitación, mediante el controlador (104), de los módulos de control de temperatura correspondientes a la pluralidad de paquetes (105) de batería, el método comprende además:
habilitar, mediante el controlador (104), en orden ascendente de los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, los módulos de control de temperatura correspondientes a los primeros L paquetes de batería de la pluralidad de paquetes (105) de batería, donde L es un número entero positivo menor que N.
5. El método de control de calentamiento para almacenamiento de energía según la reivindicación 2, en donde, después de la habilitación, mediante el controlador (104), en orden ascendente de los SOC de los paquetes (105) de batería, de los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes (105) de batería, el método comprende además:
habilitar, mediante el controlador (104), en orden ascendente de los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, los módulos de control de temperatura correspondientes a los primeros M paquetes (105) de batería como respuesta a un caso en el que el voltaje de entrada de los paquetes de batería sea mayor que un primer
valor preestablecido, donde M es un entero mayor que N.
6. Un sistema (103) de almacenamiento de energía , donde el sistema (103) de almacenamiento de energía comprende un controlador (104) y una pluralidad de paquetes (105) de batería conectados en paralelo, un punto de conexión en paralelo de la pluralidad de paquetes (105) de batería está conectado al controlador (104) o configurado para conectarse a un bus de corriente continua, cada paquete de batería comprende un paquete de celdas, un módulo de control de temperatura, un módulo de detección de temperatura y un BMS, el paquete de celdas está conectado eléctricamente al módulo de control de temperatura y al BMS, el módulo de detección de temperatura está conectado eléctricamente al BMS, el BMS está conectado eléctricamente al controlador (104), el módulo de control de temperatura está configurado para emitir calor para aumentar la temperatura del paquete de batería, el módulo de detección de temperatura está configurado para detectar la temperatura del paquete de batería, el BMS está configurado para recibir, gestionar y enviar información sobre la temperatura, la corriente, el voltaje y el SOC del paquete de batería, el controlador (104) está configurado para recibir una solicitud de calentamiento de cada uno de la pluralidad de paquetes (105)de batería y el SOC de cada uno de la pluralidad de paquetes de batería (105), caracterizado por que el controlador (104) está configurado para ajustar, basándose en la diferencia entre el voltaje del bus de corriente continua y un valor de referencia de voltaje de carga del sistema (103) de almacenamiento de energía, una cantidad N de paquetes de batería cuyos módulos de control de temperatura se van a habilitar, N es un número entero mayor o igual a 1, y el controlador (104) está configurado para determinar, basándose en los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, prioridades para habilitar los respectivos módulos de control de temperatura de la pluralidad de paquetes (105) de batería, y está configurado para habilitar los módulos de control de temperatura de los N paquetes de batería en la pluralidad de paquetes (105) de batería.
7. El sistema (103) de almacenamiento de energía según la reivindicación 6, en donde el controlador (104) está configurado para habilitar, en orden ascendente de los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes de batería de la pluralidad de paquetes (105) de batería como respuesta a un caso en el que el voltaje del bus de corriente continua es mayor que el valor de referencia de voltaje de carga del sistema (103) de almacenamiento de energía.
8. El sistema (103) de almacenamiento de energía según la reivindicación 7, en donde, el controlador (104) está configurado, después de la habilitación, en orden ascendente de los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes (105) de batería, deshabilitar los módulos de control de temperatura correspondientes a la pluralidad de paquetes (105) de batería como respuesta a un caso en el que el voltaje de entrada de la pluralidad de paquetes (105) de batería sea menor que un primer valor preestablecido o si los paquetes de celdas en los N paquetes de batería con los módulos de control de temperatura habilitados suministran energía a los módulos de control de temperatura.
9. El sistema (103) de almacenamiento de energía según la reivindicación 8, en donde el controlador (104) está configurado para, después de deshabilitar los módulos de control de temperatura correspondientes a la pluralidad de paquetes (105) de batería, habilitar, en orden ascendente de SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, los módulos de control de temperatura correspondientes a los primeros L paquetes de batería de la pluralidad de paquetes (105) de batería, donde L es un número entero positivo menor que N.
10. El sistema (103) de almacenamiento de energía según la reivindicación 7, en donde el controlador (104) está configurado para , después de la habilitación, en orden ascendente de los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, de los módulos de control de temperatura de los primeros N paquetes (105) de batería, habilitar, en orden ascendente de los SOC de la pluralidad de paquetes (105) de batería, los módulos de control de temperatura correspondientes a los primeros M paquetes de batería de la pluralidad de paquetes (105) de batería como respuesta a un caso en el que el voltaje de entrada de los paquetes de batería sea mayor que un primer valor preestablecido, donde M es un número entero mayor que N.
11. Un sistema de almacenamiento de energía fotovoltaica, en donde el sistema (103) de almacenamiento de energía según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10 y un inversor (102), el inversor (102) comprende un convertidor de CC/CC, un convertidor de CC/CA y un bus de corriente continua, el sistema (103) de almacenamiento de energía está conectado al inversor (102) utilizando el bus de corriente continua, el convertidor de CC/CA está conectado a un lado de corriente continua de alto voltaje del convertidor de CC/CC, y el convertidor de CC/CA está configurado para implementar una conversión bidireccional entre corriente alterna y corriente continua, de modo que convierte la corriente continua del convertidor de CC/CC o del sistema (103) de almacenamiento de energía en corriente alterna y transfiere la corriente alterna a una red eléctrica o a una carga, o convierte la corriente alterna de la red eléctrica en corriente continua para cargar las baterías del sistema (103) de almacenamiento de energía.
ES23214562T 2022-12-07 2023-12-06 Heating control method for energy storage, energy storage system, and photovoltaic energy storage system Active ES3047831T3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211562184.1A CN116053660B (zh) 2022-12-07 2022-12-07 一种储能加热控制方法、储能系统以及光储系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES3047831T3 true ES3047831T3 (en) 2025-12-05

Family

ID=86117280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES23214562T Active ES3047831T3 (en) 2022-12-07 2023-12-06 Heating control method for energy storage, energy storage system, and photovoltaic energy storage system

Country Status (5)

Country Link
US (1) US12341172B2 (es)
EP (1) EP4391273B1 (es)
CN (1) CN116053660B (es)
ES (1) ES3047831T3 (es)
WO (1) WO2024120274A1 (es)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7773342B2 (ja) * 2021-11-05 2025-11-19 Fdk株式会社 バッテリバンクユニット、充電残時間算出方法、および、充電残時間算出プログラム
JP7773343B2 (ja) 2021-11-05 2025-11-19 Fdk株式会社 バッテリバンクユニット、充電残時間算出方法、および、充電残時間算出プログラム
CN116053660B (zh) * 2022-12-07 2025-01-07 华为数字能源技术有限公司 一种储能加热控制方法、储能系统以及光储系统
CN116315301B (zh) * 2023-05-16 2023-08-18 惠州市乐亿通科技有限公司 储能系统电池加热管理方法和装置
CN118399568B (zh) * 2024-04-02 2025-09-30 武汉船用电力推进装置研究所(中国船舶集团有限公司第七一二研究所) 光伏电源系统及其低温启动、高温散热、低温运行方法
CN120073945B (zh) * 2025-02-27 2025-09-12 明光恒辉能源科技有限公司 一种基于云计算的光伏储能管理系统及方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4321576B2 (ja) * 2006-10-24 2009-08-26 トヨタ自動車株式会社 電源装置およびそれを備える車両
CN102612792B (zh) * 2009-12-15 2014-08-06 日本碍子株式会社 二次电池的控制装置和二次电池的控制方法
CN105553012B (zh) 2015-12-31 2018-06-15 惠州市亿能电子有限公司 一种低温充电控制系统及控制方法
US20200169108A1 (en) * 2017-05-29 2020-05-28 Signify Holding B.V. A battery control system, and a battery system and solar power system using the control system
US10601234B2 (en) * 2017-08-15 2020-03-24 Tesla, Inc. Arc fault detection for battery packs in energy generation systems
JP2019075258A (ja) * 2017-10-16 2019-05-16 株式会社豊田中央研究所 電池劣化抑制装置を備えた電源システム
CN110962692B (zh) * 2019-06-24 2020-12-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池组加热系统及其控制方法
CN114696440A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 青岛双益信息科技有限公司 一种太阳能供电储能电池恒温装置的控制方法
CN112952882B (zh) * 2021-04-13 2024-04-12 阳光电源股份有限公司 储能变换系统、储能变换系统的控制方法及计算机可读存储介质
CN116053660B (zh) * 2022-12-07 2025-01-07 华为数字能源技术有限公司 一种储能加热控制方法、储能系统以及光储系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP4391273A1 (en) 2024-06-26
CN116053660A (zh) 2023-05-02
US20240194967A1 (en) 2024-06-13
EP4391273B1 (en) 2025-09-10
US12341172B2 (en) 2025-06-24
CN116053660B (zh) 2025-01-07
WO2024120274A1 (zh) 2024-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES3047831T3 (en) Heating control method for energy storage, energy storage system, and photovoltaic energy storage system
ES2975858T3 (es) Sistemas y métodos de carga y de formación de baterías en serie
KR101181822B1 (ko) 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법, 이를 이용하는 전력 저장 장치
JP5401003B2 (ja) 太陽光発電システム
US8633671B2 (en) Photo-voltaic charging of high voltage traction batteries
CN102545291B (zh) 太阳能蓄电系统及太阳能供电系统
US9203247B2 (en) Power storage unit, correction method for capacity values of storage batteries, and power storage system
ES2873750T3 (es) Sistema de batería híbrida
KR102112726B1 (ko) 스마트 기기와 통신되는 태양광 충전 시스템을 사용한 개별 배터리 셀 충전 시스템
EP2515412A1 (en) Charge/discharge system
US20090087723A1 (en) Heat generation mechanism-provided secondary battery
KR101147205B1 (ko) 대전류 제어 장치 및 방법, 이를 이용한 전력 저장 장치
KR20140058230A (ko) 솔라셀을 이용한 가로등 전원장치
KR20190071455A (ko) 셀 밸런싱 장치 및 방법
CN112234696B (zh) 一种锂电池辅热系统的控制方法及设备
KR101733446B1 (ko) 고효율 태양 발전용 충전장치
KR101696750B1 (ko) 고효율 태양 발전용 충전장치
TWI755107B (zh) 儲能系統
CN205957585U (zh) 一种近海捕捞渔船用太阳能保鲜装置
CN208079016U (zh) 太阳能储能系统
JP5028056B2 (ja) 給電システムおよび給電システムの制御方法
JP2013200979A (ja) 制御装置
CN209176528U (zh) 一种电池组电路系统和一种车辆
CN206790200U (zh) 太阳能光伏电源
CN224111568U (zh) 一种光伏组件及其串联结构和发电装置