JP2023511885A - エネルギー貯蔵システム - Google Patents
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Abstract
Description
[0084] エネルギー貯蔵システム構造1:
[0085] 図4aは、本件によるエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。本件において提供されるエネルギー貯蔵システムは、1つ以上のエネルギー貯蔵ユニット・クラスタ(即ち、少なくとも1つのエネルギー貯蔵ユニット・クラスタ)を含む。1つのエネルギー貯蔵ユニット・クラスタは、少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールを含むことが可能であり、エネルギー貯蔵モジュールは直列に接続される。換言すれば、1つのエネルギー貯蔵ユニット・クラスタは、直列に接続された少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールを含むことが可能である。本件においては、様々なタイプのエネルギー貯蔵素子が、バッテリーを例として使用することによって説明されており、エネルギー貯蔵ユニット・クラスタは、バッテリー・クラスタを例として使用することによって説明されており、エネルギー貯蔵モジュールはバッテリー・モジュールを例として使用することによって説明されている。詳細は以下に記載されない。図4aに示されるように、本件で提供されるエネルギー貯蔵システムにおいて、1つ以上のエネルギー貯蔵ユニット・クラスタは、バッテリー・クラスタ1ないしバッテリー・クラスタnを例として使用することによって説明されており、ここで、nは整数である。図4aに示すように、本件で提供されるエネルギー貯蔵システムは、第1バスと第2バスを更に含む。第1バスは、プライマリ電力バスである。第1バスは、直流バスであってもよいし、又は交流バスであってもよく、これらは実際のアプリケーション・シナリオの要件に基づいて具体的に決定されることが可能である。第2バスは補助的な制御バスである。本件では、制御を簡略化するために、第2バスは直流バスであってもよい。オプションとして、第2バスは代替的に交流バスであってもよい。これは、実際のアプリケーション・シナリオに基づいて具体的に決定されることが可能であり、本件では限定されない。説明を簡易化するために、本件で提供されるエネルギー貯蔵システムの各々の概略的な構造図において、第2バスが直流バスである例が説明のために使用されている。詳細は以下に記載されない。
[0091] 図4bは、本件による別のエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。
[0095] 本件による別のエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。
[0098] 図4bは、本件による別のエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。
[0101] 図5は、本件による別のエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。
[0104] 幾つかの実現可能な実装において、エネルギー貯蔵システムにおける第2バスが直流バスである場合、第2バスは、バッテリー・クラスタの入/出力端部に直接的に結合されてもよい。図6aは、本件による別のエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。バッテリー・クラスタ1が具体例として使用される。バッテリー・クラスタ1において、第2バスは、バッテリー・クラスタ1の入/出力端部に直接的に結合されてもよい。ここで、バッテリー・クラスタ1の入/出力端部(バッテリー・クラスタ1が充電される場合、その端部はバッテリー・クラスタ1の入力端部であり;バッテリー・クラスタ1が放電される場合は、その端部はバッテリー・クラスタ1の出力端部である)は、バッテリー・モジュール1の入/出力ポートでもあり(バッテリー・モジュール1が充電される場合、その端部はバッテリー・モジュール1の入力端部であり;また、バッテリー・モジュール1が放電される場合、その端部はバッテリー・モジュール1の出力端部である);バッテリー・モジュール1の入/出力端部は、コンバータ1の第2ポートに結合される。従って、バッテリー・クラスタ1の第2バスは、コンバータ1の第2ポートに直接的に結合されてもよい。バッテリー・クラスタ1の第2バスがバッテリー・クラスタ1の第2ポートに直接的に接続される場合、バッテリー・クラスタ1におけるバッテリー・モジュールの電圧から、バッテリー・クラスタ1の第2ポートの電圧への変換要件を充足するために、バッテリー・クラスタ1に含まれる各バッテリー・モジュール内のコンバータDC/DC1は、高いブースト比率を有するコンバータであってもよい。オプションとして、このアプリケーション・シナリオでは、バッテリー・クラスタ1における各バッテリー・モジュールに含まれるコンバータDC/DC1は、絶縁回路トポロジ、例えば、位相シフト・デュアル・アクティブ・ブリッジ回路(phase shifted dual active bridge circuit)、フライバック回路、LLC共振回路(LLC resonant circuit)などを使用してもよく、これらは、実際のアプリケーション・シナリオに基づいて具体的に決定されることが可能である。これは本件で限定されない。
[0106] オプションとして、幾つかの実現可能な実装において、各バッテリー・クラスタの第2バスは、代替的に、第2コンバータを使用することによって、バッテリー・クラスタに接続された第1バスの第2ポートに結合されてもよい。例えば、バッテリー・クラスタ1の第2バスは、代替的に、第2コンバータを使用することによって、コンバータ1の第2ポートに結合されることが可能である。図6bは、本件による別のエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。ここで、第2コンバータは、補助的に制御されるDC/DCコンバータであってもよい。オプションとして、第2コンバータは、代替的に、補助的に制御されるDC/ACコンバータであってもよい。第2バスが直流バスである場合、第2コンバータはDC/DCコンバータである。第2バスが交流バスである場合、第2コンバータはDC/ACコンバータである。説明の簡易化のために、以下、説明のための例としてコンバータ2(例えば、コンバータDC/DC2)を使用する。第2バスが、コンバータ2を使用することによって、コンバータ1の第2ポートに接続される場合、第2バスは、例えば、48V、400V、又は1000Vのような比較的一定の電圧で制御されてもよいし、又は、第2バスは、例えば40Vないし100V、400Vないし500V、又は900Vないし1200Vのような特定の電圧範囲内で制御されてもよく、これらは実際のアプリケーション・シナリオの要件に基づいて決定されることが可能である。これは本件で限定されない。この場合、コンバータ2は、第2バスの電圧の選択に基づいて、絶縁回路トポロジ又は非-絶縁回路トポロジを使用することを決定することができる。第2バスの電圧が400 V(直流)であり、コンバータ1の第2ポートの電圧が1000V(直流)である場合、第2バスの電圧に対するコンバータ1の第2ポートの電圧のブースト比率は、2.5(即ち、1000V/400V)である。ブースト比率は比較的小さく、従って、コンバータ2は、非-絶縁回路トポロジを使用することができる。第2バスの電圧が48V(直流)であり、コンバータ1の第2ポートの電圧が1000V(直流)である場合、第2バスの電圧に対するコンバータ1の第2ポートの電圧のブースト比率は、20(即ち、1000V/48V)より大きい。ブースト比率は比較的高く、従って、コンバータ2は、通常、絶縁回路トポロジを使用する。
[0108] 幾つかの実現可能な実施において、第1バスが直流バスであり、第2バスも直流バスでもある場合(又は、第1のバスが交流バスであり、第2バスも交流バスである場合)、エネルギー貯蔵システムの第2バスは、代替的に、第1バスに直接的に接続されてもよい。図7aは、本件による別のエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。バッテリー・クラスタ1が例として使用される。第1バスが直流バスであり、第2バスが直流バスでもある場合、バッテリー・クラスタ1の第2バスは、コンバータ1の第1ポートに直接的に結合され、コンバータ1の第1ポートは、第1バスに結合される。バッテリー・クラスタ1の第2バスは、このケースでは、第1バスに直接的に結合されることを理解することができる。
[0110] 幾つかの実現可能な実装において、バッテリー・クラスタ1の第2バスは、第2コンバータを使用することによって、代替的に、コンバータ1の第1ポートに結合されてもよい。図7bは、本件による別のエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。第1バスが直流バスであり、第2バスも直流バスである場合、第2コンバータはDC/DCコンバータであってもよい。第1バスが直流バスであり、第2バスが交流バスである場合、第2コンバータはDC/ACコンバータであってもよい。第1バスが交流バスであり、第2バスが直流バスである場合、第2コンバータもまた、DC/ACコンバータであってもよい。第1バスが交流バスであり、第2バスも交流バスである場合、第2コンバータはAC/ACコンバータであってもよい。第2コンバータのタイプは、実際のアプリケーション・シナリオにおける第1バス及び第2バスのタイプに基づいて決定されることが可能である。これは本件で限定されない。同様に、バッテリー・クラスタ1の第2バスがコンバータ3を使用することによって、コンバータ1の第1ポートに結合される場合、コンバータ1の第1ポートは第1バスに結合されるので、バッテリー・クラスタ1の第2バスが、第2コンバータを使用することによって第1バスに結合される、ということを理解することが可能である。ここで、エネルギー貯蔵システム構造体9とエネルギー貯蔵システム構造7は両方とも、オプションのシステム構造であり、換言すれば、エネルギー貯蔵システム構造7とエネルギー貯蔵システム構造体9は、並行しているオプション構造である。従って、エネルギー貯蔵システム構造7における第2コンバータの説明を、エネルギー貯蔵システム構造9における第2コンバータの説明と区別するために、エネルギー貯蔵システム構造9においては、第2コンバータは、コンバータ3を例として使用することにより説明される。説明を簡易化するために、以下、第2バスが直流バスである例を説明のために使用している。この場合、第1バスが直流バスである場合、コンバータ3はDC/DCコンバータである。第1バスが交流バスである場合、コンバータ3はDC/ACコンバータである。図7aに示すように、バッテリー・クラスタ1の第2バスが第1バスに直接的に結合されている場合、第1バスの電圧は通常比較的高く、第2バスの電圧は通常比較的低いので、第2バス側の電圧から第1バス側の電圧への変換に適応するために、高いブースト比率を有するコンバータが、バッテリー・クラスタ1における各バッテリー・モジュール内のDC/DCコンバータに対して選択されることが可能である。例えば、バッテリー・クラスタ1内の各バッテリー・モジュールに含まれるコンバータDC/DC1は、絶縁回路トポロジを使用するコンバータとして選択される。バッテリー・クラスタ1における第2バスがコンバータ3を使用することにより第1バスに接続される場合、第2バスは、例えば、48V、400V、1000V等のような比較的一定の電圧で制御されてもよいし、又は第2バスは、特定の電圧範囲、例えば、40Vないし100V、400Vないし500V、又は900Vないし1200Vにおいて制御されてもよく、これらは、実際のアプリケーション・シナリオに基づいて具体的に決定されることが可能である。これは本件で限定されない。
[0112] 以下、図8aないし図8dを参照して、本件で提供されるエネルギー貯蔵システムにおいて使用されることが可能なエネルギー貯蔵制御方法を説明する。
[0117] オプションとして、幾つかの実現可能な実装において、バッテリー・クラスタにおける各バッテリー・モジュール内のコンバータDC/DC1の電力方向は、第2バスからバッテリー・モジュールへ向かうものであってもよい。相応して、コンバータDC/DC2の電力方向は、図8bに示されるように、バッテリー・クラスタのポート(即ち、第1のコンバータの第2のポート)から、第2バスへ向かうものであることを必要とする。図8bは、本件による別のエネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵制御方法の概略図である。各バッテリー・モジュールにおけるコンバータDC/DC1の電力方向が調整されるので、充放電制御方法もそれに応じて調整されることを必要とする。図8bにおけるバッテリー・クラスタ1の充電プロセスが一例として使用される。この場合、バッテリー・クラスタ1の最大充電電流は、バッテリー・クラスタ1における最小容量を有するバッテリー・モジュール(例えば、バッテリー・モジュール1、このケースでは、バッテリー・モジュール1は第2エネルギー貯蔵モジュールである)によって制限され、具体的には、バッテリー・クラスタ1の最大充電電流は、バッテリー・クラスタ1における最小容量を有するバッテリー・モジュールの容量(即ち、第2エネルギー貯蔵モジュール)によって決定される。例えば、バッテリー・クラスタ1における最小容量を有するバッテリー・モジュールは、バッテリー・モジュール1であり、バッテリー・モジュール1の容量は、50V/250Ahである。従って、このケースでは、バッテリー・クラスタ1の最大充電電流は、250Aとして決定されてもよい。この場合、容量が50V/350Ahであるバッテリー・モジュール(例えば、バッテリー・モジュールm)について、100Aの電流差は、コンバータDC/DC1とコンバータDC/DC2を用いて補償される。バッテリーが放電される場合、このケースでは、バッテリー・クラスタ1の最大放電電流は、バッテリー・クラスタ1の最大容量を有するバッテリー・モジュール(例えば、バッテリー・モジュールm、このケースでは、バッテリー・モジュールmは第1エネルギー貯蔵モジュール)によって制限され、具体的には、バッテリー・クラスタ1の最大放電電流は、バッテリー・クラスタ1における最大容量を有するバッテリー・モジュールの容量(即ち、第1エネルギー貯蔵モジュール)によって決定される。例えば、バッテリー・クラスタ1における最大容量を有するバッテリー・モジュールは、バッテリー・モジュールmであり、バッテリー・モジュールmの容量は、50V/350Ahである。従って、このケースでは、バッテリー・クラスタ1の最大充電電流は、350Aとして決定されてもよい。この場合、250Ahのバッテリー・モジュールについて、100Aの電流差は、コンバータDC/DC1とコンバータDC/DC2を使用することによって補償される。特定の実装において、図8bに示すエネルギー貯蔵システムでは、エネルギー貯蔵システムのエネルギー貯蔵制御方法におけるバッテリー充放電制御プロセスは、図8aのバッテリー充放電制御方法とちょうど反対であり、詳細はここでは再度説明しない。
[0125] 本件で提供されるエネルギー貯蔵システム(図4aないし図7bのうちの何れか1つに示されるエネルギー貯蔵システム)は、例えば、図9aないし図9cに示されるような、純粋なエネルギー貯蔵のアプリケーション・シナリオ、ハイブリッド・オプティカル貯蔵のアプリケーション・シナリオ、及びハイブリッド風力貯蔵のアプリケーション・シナリオのような、様々なアプリケーション・シナリオに適合される可能性がある。図9aは、本件による別のエネルギー貯蔵システムの概略的な構造図である。図9aに示されるように、第1バスが直流バスである場合、第1バスは、DC/ACコンバータを使用することによって送電網に結合されることが可能である。エネルギー貯蔵システムにおける各バッテリー・クラスタに接続された第1コンバータ内のセントラル化された監視システム(この場合、第1コンバータはDC/DCコンバータであってもよい)は、制御バスを介してDC/ACコンバータとのエネルギー相互作用を実行して、バッテリーの直流と送電網の交流との間のエネルギー相互作用を実行することが可能である。図9aに示されるDC/ACコンバータを使用することによって第1バスが送電網に結合される実装は、図4aないし図7bに示されるエネルギー貯蔵システム構造のうちの任意の何れかに適用可能であることが理解されるであろう。これは、実際の適用シナリオに基づいて具体的に決定されてもよく、本件では限定されない。
Claims (30)
- エネルギー貯蔵システムであって、前記エネルギー貯蔵システムは少なくとも1つのエネルギー貯蔵ユニット・クラスタを含み、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタは少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールを含み、前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールは直列に接続されており;前記エネルギー貯蔵システムは、第1バスと、第2バスと、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタのセントラル化された監視システムとを更に含み、前記第2バスは直流バスであり;
前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタは、第1コンバータを使用することにより前記第1バスに結合され;
前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールのうちの1つは、1つのエネルギー貯蔵素子グループと1つの直流DC/DCコンバータとを含み、前記エネルギー貯蔵素子グループは、前記DC/DCコンバータを使用することにより前記第2バスに結合されており;及び
前記セントラル化された監視システムは、制御バスを介して前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタに接続されるものであり、且つ補償電流をエネルギー貯蔵素子グループ端部に出力するか又は電流をエネルギー貯蔵素子グループ端部から引き出すように、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタ内の何れかのエネルギー貯蔵モジュールにおけるDC/DCコンバータを制御するように構成されており、その結果、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタ内の全てのエネルギー貯蔵モジュールのエネルギー貯蔵素子パラメータは一貫したものになる、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項1に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールのうちの1つは、1つのバッテリー管理ユニットBMUを更に含み;及び
前記セントラル化された監視システムは、制御バスを介して、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタ内の各エネルギー貯蔵モジュールのBMUに接続され、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールのBMUにおけるコントローラは、前記エネルギー貯蔵素子グループ端部への前記補償電流を生成するか又は前記電流を前記エネルギー貯蔵素子グループ端部から引き出すように、前記DC/DCコンバータを制御し、その結果、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタ内の前記全てのエネルギー貯蔵モジュールの前記エネルギー貯蔵素子パラメータは一貫したものになる、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項2に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールのうちの何れか1つにおけるDC/DCコンバータの第1入/出力端部は、エネルギー貯蔵素子グループに結合されており;及び前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールの全てにおけるDC/DCコンバータの第2入/出力端部は、互いに直列に接続され、そして前記第2バスに結合される、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項2に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールのうちの何れか1つにおけるDC/DCコンバータの第1入/出力端部は、エネルギー貯蔵素子グループに結合されており;及び前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールの全てにおけるDC/DCコンバータの第2入/出力端部は、前記第2バスに並列に結合される、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項1に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記セントラル化された監視システムは前記第1コンバータに統合されている、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項1ないし5のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールはスイッチ・ブリッジ・アームを更に含み、前記スイッチ・ブリッジ・アームはマスター制御スイッチとバイパス・スイッチとを含み;
前記マスター制御スイッチの一方端は、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールにおける前記エネルギー貯蔵素子グループに接続され;及び前記マスター制御スイッチの他方端は、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールの入/出力端部として使用されるものであり;及び
前記バイパス・スイッチの一方端は、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールにおける前記エネルギー貯蔵素子グループの第1入/出力端部に接続され;及び前記バイパス・スイッチの他方端は、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールの第2入/出力端部に接続されている、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項1ないし6のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1コンバータは第1ポートと第2ポートを含み、前記第1ポートは前記第1バスに結合され、前記第2ポートは前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの入/出力端部に結合されており;及び
前記第2バスは、前記第1ポートに結合されている、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項1ないし6のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1コンバータは第1ポートと第2ポートを含み、前記第1ポートは前記第1バスに結合され、前記第2ポートは前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの入/出力端部に結合されており;及び
前記第2バスは、第2コンバータを使用することにより前記第1ポートに結合されている、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項1ないし6のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1コンバータは第1ポートと第2ポートを含み、前記第1ポートは前記第1バスに結合され、前記第2ポートは前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの入/出力端部に結合されており;及び
前記第2バスは、前記第2ポートに結合されている、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項1ないし6のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1コンバータは第1ポートと第2ポートを含み、前記第1ポートは前記第1バスに結合され、前記第2ポートは前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの入/出力端部に結合されており;及び
前記第2バスは、第2コンバータを使用することにより前記第2ポートに結合されている、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項7ないし10のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1バスは直流バスであり、前記第1コンバータは双方向DC/DCコンバータであり、前記双方向DC/DCコンバータの回路トポロジは、非-絶縁回路トポロジであり、前記双方向DC/DCコンバータのブースト比率は、前記第1バスの電圧と前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタのポート電圧とに基づいて決定される、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項8ないし10のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1バスは交流バスであり、前記第1コンバータは双方向DC/ACコンバータであり、前記双方向DC/ACコンバータの回路トポロジは、非-絶縁回路トポロジであり、前記双方向DC/ACコンバータのブースト比率は、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタのポート電圧と前記第1バスの電圧とに基づいて決定される、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項8に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、
前記第1バスは直流バスであり、前記第2コンバータはDC/DCコンバータであるか;又は
前記第1バスは交流バスであり、前記第2コンバータはDC/ACコンバータであり;及び
前記第2コンバータのブースト比率は、前記第1バスの電圧と前記第2バスの電圧とに基づいて決定される、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項10に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、
前記第1バスは直流バスであり、前記第2コンバータはDC/DCコンバータであるか;又は
前記第1バスは交流バスであり、前記第1コンバータはDC/ACコンバータであり、前記第2コンバータはDC/DCコンバータであり;及び
前記第2コンバータのブースト比率は、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタのポート電圧と前記第2バスの電圧とに基づいて決定される、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項1に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記エネルギー貯蔵素子パラメータは、充/放電時間、充電状態SOC、放電深度DOD、ヘルス状態SOH、及びポート電圧のうちの1つを含む、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項1ないし6のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールにおける前記DC/DCコンバータは片方向DC/DCコンバータであり;
前記片方向DC/DCコンバータのエネルギー方向は、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールにおける前記エネルギー貯蔵素子グループから前記第2バスへ向かうものであり;
前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの最大充電電流は、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタにおける第1エネルギー貯蔵モジュールの容量に基づいて決定され、前記第1エネルギー貯蔵モジュールは、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタに含まれるエネルギー貯蔵モジュールの最大容量を有するエネルギー貯蔵モジュールであり;及び
前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの最大放電電流は、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタにおける第2エネルギー貯蔵モジュールの容量に基づいて決定され、前記第2エネルギー貯蔵モジュールは、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタに含まれるエネルギー貯蔵モジュールの最小容量を有するエネルギー貯蔵モジュールである、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項1ないし6のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールにおける前記DC/DCコンバータは、片方向DC/DCコンバータであり;
前記片方向DC/DCコンバータのエネルギー方向は、前記第2バスから、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールにおける前記エネルギー貯蔵素子グループへ向かうものであり;
前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの最大放電電流は、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタにおける第1エネルギー貯蔵モジュールの容量に基づいて決定され、前記第1エネルギー貯蔵モジュールは、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタに含まれるエネルギー貯蔵モジュールにおいて最大容量を有するエネルギー貯蔵モジュールであり;及び
前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの最大充電電流は、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタにおける第2エネルギー貯蔵モジュールの容量に基づいて決定され、前記第2エネルギー貯蔵モジュールは、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタに含まれるエネルギー貯蔵モジュールにおいて最小容量を有するエネルギー貯蔵モジュールである、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項1ないし17のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記エネルギー貯蔵システムは、複数のエネルギー貯蔵ユニット・クラスタを含み、前記複数のエネルギー貯蔵ユニット・クラスタは、前記第2バスを共有している、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項1ないし18のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第2バスの電圧は、40Vと100Vとの間、400Vと500Vとの間、又は900Vと1200Vとの間にある、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項1ないし19のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1バスは、片方向DC/DCコンバータを使用することにより、太陽光発電システムに結合されている、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項1ないし19のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1バスは、双方向DC/ACコンバータを使用することにより、交流負荷又は交流送電網に結合される、エネルギー貯蔵システム。
- エネルギー貯蔵システムであって、前記エネルギー貯蔵システムは少なくとも1つのエネルギー貯蔵ユニット・クラスタを含み、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタは少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールを含み、前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールは直列に接続されており;前記エネルギー貯蔵システムは、第1バスと、第2バスと、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタのセントラル化された監視システムとを更に含み、前記第2バスは交流バスであり;
前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタは、第1コンバータを使用することにより前記第1バスに結合され;
前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールのうちの1つは、1つのバッテリー管理ユニットBMUと、1つのエネルギー貯蔵素子グループと、1つの直流DC/交流ACコンバータとを含み、前記エネルギー貯蔵素子グループは、前記DC/ACコンバータを使用することにより前記第2バスに結合されており;及び
前記セントラル化された監視システムは、制御バスを介して前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタにおける各々のエネルギー貯蔵モジュールのBMUに接続され、何れかのエネルギー貯蔵モジュールのBMUにおけるコントローラは、エネルギー貯蔵素子グループ端部への補償電流を生成するか又は電流をエネルギー貯蔵素子グループ端部から引き出すように、DC/ACコンバータを制御し、その結果、前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタ内の全てのエネルギー貯蔵モジュールのエネルギー貯蔵素子パラメータは一貫したものになる、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項22に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールのうちの何れか1つにおけるDC/ACコンバータの第1入/出力端部は、エネルギー貯蔵素子グループに結合されており;及び前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールの全てにおけるDC/ACコンバータの第2入/出力端部は、互いに直列に接続され、そして前記第2バスに結合される、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項22に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールのうちの何れか1つにおけるDC/ACコンバータの第1入/出力端部は、エネルギー貯蔵素子グループに結合されており;及び前記少なくとも2つのエネルギー貯蔵モジュールの全てにおけるDC/ACコンバータの第2入/出力端部は、前記第2バスに並列に結合される、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項22に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記セントラル化された監視システムは前記第1コンバータに統合されている、エネルギー貯蔵システム。
- 請求項22ないし25のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールはスイッチ・ブリッジ・アームを更に含み、前記スイッチ・ブリッジ・アームはマスター制御スイッチとバイパス・スイッチとを含み;
前記マスター制御スイッチの一方端は、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールにおける前記エネルギー貯蔵素子グループに接続され;及び前記マスター制御スイッチの他方端は、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールの入/出力端部として使用されるものであり;及び
前記バイパス・スイッチの一方端は、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールにおける前記エネルギー貯蔵素子グループの第1入/出力端部に接続され;及び前記バイパス・スイッチの他方端は、前記何れかのエネルギー貯蔵モジュールの第2入/出力端部に接続されている、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項22ないし26のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1コンバータは第1ポートと第2ポートを含み、前記第1ポートは前記第1バスに結合され、前記第2ポートは前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの入/出力端部に結合されており;及び
前記第2バスは、前記第1ポートに結合されている、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項22ないし26のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1コンバータは第1ポートと第2ポートを含み、前記第1ポートは前記第1バスに結合され、前記第2ポートは前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの入/出力端部に結合されており;及び
前記第2バスは、第2コンバータを使用することにより前記第1ポートに結合されている、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項22ないし26のうちの何れか一項に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記第1コンバータは第1ポートと第2ポートを含み、前記第1ポートは前記第1バスに結合され、前記第2ポートは前記エネルギー貯蔵ユニット・クラスタの入/出力端部に結合されており;及び
前記第2バスは、前記第2ポートに結合されている、エネルギー貯蔵システム。 - 請求項22に記載のエネルギー貯蔵システムにおいて、前記エネルギー貯蔵素子パラメータは、充/放電時間、充電状態SOC、放電深度DOD、ヘルス状態SOH、及びポート電圧のうちの1つを含む、エネルギー貯蔵システム。
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