專利名稱：電池系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可與電網(wǎng)(商用電功率)相關(guān)聯(lián)地操作的電池系統(tǒng)并且涉及其控制方法。
背景技術(shù)：
為了實現(xiàn)低碳社會，諸如光電壓生成和風農(nóng)場的分布式電功率源正變得必要。此夕卜，電池系統(tǒng)已經(jīng)被實現(xiàn)，以便有效地使用由發(fā)出較少的碳并且穩(wěn)定地產(chǎn)生電功率的嚴格的功率源(例如，核電站)和分布式電功率源所產(chǎn)生的電功率。特別地，由于可再生電功率源經(jīng)受取決于天氣條件的輸出電功率的波動，所以優(yōu)選的是它們與電池系統(tǒng)一起使用以便相對穩(wěn)定地將期望的電功率供應(yīng)給用戶。例如在專利文獻I中描述了提供有諸如分布式電功率源或燃料電池的分布式電功率源和電池的內(nèi)部的電功率生成系統(tǒng)。為了加速前述分布式電功率源和電池系統(tǒng)的推廣，優(yōu)選的是用戶在他們使用電功率時能夠享受高的經(jīng)濟效益。例如，優(yōu)選的是電網(wǎng)的電費通過優(yōu)先供應(yīng)由可再生電功率源所生成的電功率或充進到電池系統(tǒng)的電功率給用戶的負載(電氣設(shè)備)來減少。此外，優(yōu)選的是未被用于用戶的負載的過剩的電功率被賣給電力公司。然而，一些用戶優(yōu)先考慮使用從天然能量所生成的電功率(綠色電功率)，而不是經(jīng)濟效益。因此，優(yōu)選的是可再生電功率源和電池系統(tǒng)能夠以對每個用戶都最優(yōu)的操作模式操作。另一方面，可再生電功率源和電池系統(tǒng)仍然昂貴。因此，用戶可能不會同時實施可再生電功率源和電池系統(tǒng)兩者。因此，優(yōu)選的是可再生電功率源和電池系統(tǒng)能夠獨立地與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作。相關(guān)技術(shù)文獻
專利文獻1:日本專利特開N0.2011-003449。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供能夠與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地并且在對每個用戶都最優(yōu)的操作模式下獨立地操作的電池系統(tǒng)并且還提供其控制方法。為了實現(xiàn)前述目的，根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的電池系統(tǒng)是能夠與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作的電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包括:
電池，其充進或者放出電功率；
控制部，其控制所述電池充進從所述電網(wǎng)所供應(yīng)的電功率和將電功率放出到所述電網(wǎng)；以及
系統(tǒng)控制器，其控制所述控制部，使得所述電池系統(tǒng)在第一模式下或在第二模式下操作，在所述第一模式下由與所述電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的預(yù)先指定的分布式電功率源產(chǎn)生的電功率優(yōu)選供應(yīng)到用戶的負載，在所述第二模式下被充進在所述電池中的電功率優(yōu)選供應(yīng)到所述用戶的負載。
另一方面，用于根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的電池系統(tǒng)的控制方法是用于能夠與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作的電池系統(tǒng)的控制方法，所述電池系統(tǒng)包括:
電池，其充進或放出電功率；以及
控制部，其控制所述電池充進從所述電網(wǎng)所供應(yīng)的電功率和將電功率放出到所述電
網(wǎng)，
所述控制方法包括:
使計算機控制所述控制部，使得所述電池系統(tǒng)在第一模式下或在第二模式下操作，在所述第一模式下由與所述電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的預(yù)先指定的分布式電功率源產(chǎn)生的電功率優(yōu)選供應(yīng)到用戶的負載，在所述第二模式下被充進在所述電池中的電功率優(yōu)選供應(yīng)到所述用戶的負載。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例的方框圖。圖2是示出了圖1中所示出的電池系統(tǒng)的主截面的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖3是示出了其中圖2中所示出的電池系統(tǒng)在PV優(yōu)先模式下執(zhí)行的過程的示例的流程圖。圖4是示出了其中圖2中所示出的電池系統(tǒng)在充電優(yōu)先模式下執(zhí)行的過程的示例的流程圖。
具體實施例方式接下來，參考附圖，將對本發(fā)明進行描述。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例的方框圖。如圖1所示出，電池系統(tǒng)具有:電池組10，其充進電功率或放出電功率；BMU (電池管理單元)20，其保護電池組10防止過度充電、過度放電、過電流等等；功率調(diào)節(jié)器(PCS)30，其轉(zhuǎn)換電功率使得電池組10能夠與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作并且控制電功率到電池組10的充進和從其放出電功率；以及系統(tǒng)控制器40，其控制包括BMU 20和PCS 30的電池系統(tǒng)的總體操作。盡管圖1示出了其中兩個電池組10被并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)的示例，但是應(yīng)當了解的是可以使用一個電池組10或三個或更多個電池組10。電網(wǎng)與PV系統(tǒng)50和電池系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)地使用。PV系統(tǒng)50具有使用陽光生成電功率的PV (光伏)板51和將由PV板51所產(chǎn)生的DC電功率轉(zhuǎn)換成能夠被供應(yīng)給電網(wǎng)的AC電功率的PV功率調(diào)節(jié)器(PV PCS)52。PV系統(tǒng)50是與電池系統(tǒng)獨立的分布式電功率源(小的功率生成裝置)。電池系統(tǒng)和PV系統(tǒng)50通過位于用戶的家中的配電板與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作。功率調(diào)節(jié)器30被提供有:DC/AC雙向逆變器31，其將從電網(wǎng)所供應(yīng)的AC電功率轉(zhuǎn)換成能夠被充進到電池組10的DC電功率并且將從電池組10所放出的DC電功率轉(zhuǎn)換成能夠被供應(yīng)給負載和電網(wǎng)的AC電功率；以及控制部32，其控制與從系統(tǒng)控制器40發(fā)出的命令相對應(yīng)的、包括DC/AC雙向逆變器31的功率調(diào)節(jié)器30的操作并且監(jiān)控BMU 20的操作。圖1中所示出的功率調(diào)節(jié)器30能夠通過電力線33與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作，使得功率調(diào)節(jié)器30通過電力線33將電功率供應(yīng)給用戶的負載。
電池組10被提供有能夠充進電功率或放出電功率的電池(二次電池)。電池是例如鋰離子可再充電電池、鎳鎘電池(N1-Cd)電池、或鎳氫電池(N1-MH)電池。電池組10包含一個電池或取決于所期望的輸出電壓串聯(lián)地連接的多個電池。電池系統(tǒng)包含一個電池或取決于所期望的充電量并聯(lián)地連接的多個電池。根據(jù)本發(fā)明的電池系統(tǒng)可以例如被提供有金屬外殼型電池(二次電池)。應(yīng)當了解的是根據(jù)本發(fā)明的電池系統(tǒng)被提供有金屬外殼型電池(二次電池)。BMU 20能夠通過包含已知的保護IC (集成電路)的電子電路和與電池或電池組10的電池相對應(yīng)的各種類型的電子器件來實現(xiàn)。DC/AC雙向逆變器31能夠通過DC/AC逆變器電路、AC/DC變換器電路、DC/DC變換器、在電氣通路之間切換的中繼裝置(開關(guān))等等來實現(xiàn)，其中的每一個都是已知的?？刂撇?2能夠通過電子電路來實現(xiàn)，所述電子電路包括:已知的通信電路，其向系統(tǒng)控制器40發(fā)送信息并且從統(tǒng)控制器40接收信息；已知的電流-至-電功率轉(zhuǎn)換電路，其從電流傳感器70接收電流值，所述電流傳感器70檢測電流值(稍后將描述電流傳感器70)并且將電流值轉(zhuǎn)換成電功率值；以及已知的邏輯電路，其輸出控制信號，所述控制信號使BMU 20、DC/AC雙向逆變器31等等的操作與從系統(tǒng)控制器40發(fā)出的命令相對應(yīng)地切換。圖1示出了其中控制部32位于功率調(diào)節(jié)器30中的結(jié)構(gòu)的示例。然而，應(yīng)當了解的是控制部32可以為與功率調(diào)節(jié)器30獨立的單元或位于系統(tǒng)控制器40中的單元。系統(tǒng)控制器40能夠通過信息處理單元(計算機)來實現(xiàn)，所述信息處理單元被提供有CPU、存儲單元、各種類型的邏輯電路、以及通信裝置，所述通信裝置向控制部32、BMU20、以及DC/AC雙向逆變器31發(fā)送信息并且從控制部32、BMU 20、以及DC/AC雙向逆變器31接收信息。系統(tǒng)控制器40執(zhí)行與在存儲單元中存儲的程序相對應(yīng)的過程，以便操作電池系統(tǒng)。稍后將描述電池系統(tǒng)的操作。配電板60被提供有多個分支電氣通路(未不出)，電功率通過所述多個分支電氣通路被從電網(wǎng)供應(yīng)到用戶的負載并且所述多個分支電氣通路具有與各個電網(wǎng)和各個分支電氣通路相對應(yīng)的開關(guān)。根據(jù)本實施例的電池系統(tǒng)被提供有電流傳感器70,每一個電流傳感器都位于電功率從電網(wǎng)供應(yīng)到負載所通過的電氣通路上并且位于PV系統(tǒng)50的輸出電氣通路上。從電網(wǎng)供應(yīng)到用戶的負載的電功率和PV系統(tǒng)50的輸出電功率被基于由電流傳感器70所檢測到的電流值來測量。從電網(wǎng)供應(yīng)到用戶的負載的電功率由功率調(diào)節(jié)器30的控制部32來測量。PV系統(tǒng)50的輸出電功率由系統(tǒng)控制器40來測量。然而，從電網(wǎng)供應(yīng)到用戶的負載的電功率在從PV系統(tǒng)50的關(guān)聯(lián)點看到的電網(wǎng)側(cè)(圖1中所示出的節(jié)點a)和用戶的負載側(cè)(圖1中所示出的節(jié)點b)測量。因此，功率調(diào)節(jié)器30被提供有開關(guān)36，所述開關(guān)36在節(jié)點a處的電流傳感器70和控制部32的連接與在節(jié)點b處的電流傳感器70和控制部32的連接之間改變。系統(tǒng)控制器40操作開關(guān)36。圖1示出了其中電池系統(tǒng)與PV系統(tǒng)50 —起使用的結(jié)構(gòu)的示例。然而，即使電池系統(tǒng)與作為使用風農(nóng)場電功率生成系統(tǒng)、燃料電池、或化石能源的內(nèi)部的電功率發(fā)電機的分布式電功率源一起使用，根據(jù)本發(fā)明的電池系統(tǒng)也能夠執(zhí)行前述控制。在此結(jié)構(gòu)中，PV系統(tǒng)50基本上取決于天氣條件而不是用戶的負載的總的電功率消耗來產(chǎn)生電功率并且輸出所產(chǎn)生的電功率。因此，如果總的電功率消耗變低，則未被用于負載的過剩的電功率由PV系統(tǒng)50產(chǎn)生。使得未被用于負載的過剩的電功率反方向地流到電網(wǎng)。可替換地，過剩的電功率在系統(tǒng)控制器40的控制下通過DC/AC雙向逆變器31被充進到電池組10。電池組10響應(yīng)于由控制部32發(fā)出的控制信號放出充進的電功率并且通過DC/AC雙向逆變器31將電功率供應(yīng)到用戶的負載。當前，在日本，使從電池組10所放出的電功率反方向地流到電網(wǎng)是不允許的。因此，如果負載的總的電功率消耗低，則從電池組10放出的電功率的量被抑制。用前述PV系統(tǒng)50的過剩的電功率或從電網(wǎng)所供應(yīng)的電功率給電池組10充電。電功率可以由用戶在他方便或她方便的時候充進到電池組10或者從電池組10放出。當用從電網(wǎng)所供應(yīng)的電功率給電池組10充電時，能夠使用與常規(guī)的電功率相比較是廉價的夜間電功率。根據(jù)本實施例的電池系統(tǒng)被提供有其中電功率被供應(yīng)給用戶的負載的兩個操作模式:PV優(yōu)先模式(第一模式)，其中由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率優(yōu)先；以及充電優(yōu)先模式(第二模式)，其中充進到電池組10的電功率優(yōu)先。在PV優(yōu)先模式下，在圖1中所示出的節(jié)點a處的所測量的值被用作從電網(wǎng)供應(yīng)到負載的電功率PeKID。在充電優(yōu)先模式下，在圖1中所示出的節(jié)點b處的所測量的值被用作從電網(wǎng)供應(yīng)到負載的電功率PeKID。假定用戶的負載的總的電功率消耗(負載電功率)通過P ωΑΒ來表示，通過功率調(diào)節(jié)器30從電池組10供應(yīng)給電網(wǎng)的電功率通過Pinv來表示，并且從PV系統(tǒng)50供應(yīng)給電網(wǎng)的電功率通過Ppv來表示，在PV優(yōu)先模式下，獲得Pum = Pgeid + Ppv + Pinv的關(guān)系。相比之下，在充電優(yōu)先模式下，獲得Pum= Pgeid + Pinv的關(guān)系。換句話說，在PV優(yōu)先模式下，測量到Pgeid = PL_- (Ppv+ Pinv) ° 在充電優(yōu)先模式下，測量到 Pgrid = PLoad ~ Pinv°在PV優(yōu)先模式下,系統(tǒng)控制器40使從PV系統(tǒng)50輸出的電功率優(yōu)選供應(yīng)給負載。如果由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率不滿足供應(yīng)給負載的電功率(Pum - Ppv > O)，則系統(tǒng)控制器40通過功率調(diào)節(jié)器30使電池組10放出電功率并且將電功率供應(yīng)給負載。如果由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率等于或大于供應(yīng)給負載的電功率(Pioad - Ppv < O),則系統(tǒng)控制器40使負載中未使用的過剩的電功率反方向地流到電網(wǎng)或充進到電池組10。在充電優(yōu)先模式下，系統(tǒng)控制器40使被充進在電池組10中的電功率優(yōu)選供應(yīng)給負載。如果從電池組10放出的電功率不滿足供應(yīng)給負載的電功率(P_ - Pinv > 0)，則系統(tǒng)控制器40使由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率供應(yīng)給負載。如果從電池組10所放出的電功率等于或大于供應(yīng)給負載的電功率或者如果不必將由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的所有電功率都供應(yīng)給負載，則系統(tǒng)控制器40使負載中未使用的過剩電功率反方向地流到電網(wǎng)或者充進到電池組10。此外，根據(jù)本實施例的電池系統(tǒng)被提供有針對充電優(yōu)先模式和針對PV優(yōu)先模式的經(jīng)濟模式(第三模式)和綠色模式(第四模式)。在經(jīng)濟模式下，經(jīng)濟優(yōu)先；在綠色模式下，到電池的充電優(yōu)先。在經(jīng)濟模式下，系統(tǒng)控制器40使由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的過剩電功率優(yōu)選地賣給電力公司。在綠色模式下，系統(tǒng)控制器40使由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的過剩電功率優(yōu)選地充進到電池組10。PV優(yōu)先模式、充電優(yōu)先模式、經(jīng)濟模式、以及綠色模式能夠由用戶使用位于操作面板(未示出)上的開關(guān)等等來設(shè)置，并且表示已經(jīng)被設(shè)置的模式的數(shù)據(jù)被存儲在系統(tǒng)控制器40的存儲單元中。接下來，參考附圖，將描述圖1中所示出的電池系統(tǒng)的操作。圖2是示出了圖1中所示出的電池系統(tǒng)的主截面的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖3是示出了其中圖2中所示出的電池系統(tǒng)在PV優(yōu)先模式下執(zhí)行的過程的示例的流程圖。圖4是示出了其中圖2中所示出的電池系統(tǒng)在充電優(yōu)先模式下執(zhí)行的過程的示例的流程圖。圖2示出了與其中電池系統(tǒng)和PV系統(tǒng)50在PV優(yōu)先模式和充電優(yōu)先模式下執(zhí)行的操作有關(guān)的主截面。此外，圖2中所示出的P.、Pload> Pinv以及Ppv的箭頭表示其中電流在向前的方向上流動的方向。圖1和圖2示出了其中電流傳感器70位于節(jié)點a和節(jié)點b處的結(jié)構(gòu)的示例。如上文所描述，在節(jié)點a處的所測量的結(jié)果與在節(jié)點b處的所測量的結(jié)果之間的差異是所測量的結(jié)果是否包含PPV。另一方面，電流傳感器70位于PV系統(tǒng)50的輸出電氣通路上并且Ppv的值由系統(tǒng)控制器40測量。因此，即使電流傳感器70位于節(jié)點a或節(jié)點b處，也能夠控制根據(jù)本實施例的電池系統(tǒng)。圖3和圖4中所示出的過程由系統(tǒng)控制器40來執(zhí)行。從電網(wǎng)供應(yīng)給負載的電功率Pemi由功率調(diào)節(jié)器的控制部32來測量并且然后從控制部32發(fā)送到系統(tǒng)控制器40。如圖3中所示出，當電池系統(tǒng)開始放出電功率時，系統(tǒng)控制器40確定電池系統(tǒng)在PV優(yōu)先模式還是在充電優(yōu)先模式下操作(在步驟SI)。如果系統(tǒng)控制器40正在充電優(yōu)先模式下操作，則流程前進到圖4中所示出的過程。如果電池系統(tǒng)正在PV優(yōu)先模式下操作，則系統(tǒng)控制器40確定電池系統(tǒng)在綠色模式還是在經(jīng)濟模式下操作(在步驟SI I)。如果電池系統(tǒng)正在綠色模式下操作，則系統(tǒng)控制器40確定負載中的總的電功率消耗(負載電功率Pumi)是否大于由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率(PV電功率PPV)，即從電網(wǎng)供應(yīng)到負載的電功率PeKID是否大于O (在步驟S12)。如果P.大于0，則系統(tǒng)控制器40控制功率調(diào)節(jié)器30，以便從與負載電功率P_相對應(yīng)的電池組10放出電功率并且將補充的電功率(Pum - Ppv)供應(yīng)給負載(在步驟S13)。如果PeKID為O或更小，則系統(tǒng)控制器40使由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率的負載中未使用的過剩電功率(Ppv - Pload = -Pgeid)充進到電池組10 (在步驟S14)。然而，如果電池組10已經(jīng)被完全充滿，則系統(tǒng)控制器40使過剩的電功率反方向地流到電網(wǎng)，以便將該過剩的電功率賣給電力公司等等。如果電池系統(tǒng)正在經(jīng)濟模式下操作，則系統(tǒng)控制器40確定在負載中的總的電功率消耗(負載電功率Pumd)是否大于由Pv系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率(PV電功率PPV)，即從電網(wǎng)供應(yīng)到負載的電功率PeKID是否大于O (在步驟S15)。如果P.大于0，則系統(tǒng)控制器40控制功率調(diào)節(jié)器30，以便從與負載電功率P_相對應(yīng)的電池組10放出電功率并且將補充的電功率(Pum-Ppv)供應(yīng)給負載(在步驟S16)。如果Pckid為O或更小，則系統(tǒng)控制器40使電池組10停止放出電功率(在步驟S17)。在這種情況下,系統(tǒng)控制器40使由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率的負載中未使用的過剩電功率(Ppv - Pload= -Pgeid)反方向地流到電網(wǎng)并且使該過剩電功率賣給電力公司等等。
如果如圖4所示電池系統(tǒng)正在充電優(yōu)先模式下操作，則系統(tǒng)控制器40確定電池系統(tǒng)在綠色模式還是在經(jīng)濟模式下操作(在步驟S21)。如果電池系統(tǒng)正在綠色模式下操作，則系統(tǒng)控制器40確定在負載中的總的電功率消耗(負載電功率Pum)是否大于由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率(PV電功率PPV)，即，從電網(wǎng)供應(yīng)給負載的電功率PeKID是否大于Ppv (在步驟S22)。如果P_大于Ppv，則系統(tǒng)控制器40控制功率調(diào)節(jié)器30，以便從與負載電功率P_相對應(yīng)的電池組10放出電功率并且將補充的電功率(Pum-Ppv)供應(yīng)給負載。如果PeKID等于或小于Ppv或更小，則系統(tǒng)控制器40使PV系統(tǒng)50中所產(chǎn)生的電功率的負載中未使用的過剩電功率(Ppv - Pload= Ppv- Pgeid)充進到電池組10 (在步驟S24)。然而，如果電池組10已經(jīng)被完全充滿，則系統(tǒng)控制器40使過剩的電功率反方向地流到電網(wǎng)并且使電功率賣給電力公司等等。如果電池系統(tǒng)正在經(jīng)濟模式下操作，則系統(tǒng)控制器40確定負載中的總的電功率消耗(負載電功率Pumi)是否大于由PV系統(tǒng)50所產(chǎn)生的電功率(PV電功率PPV)，即從電網(wǎng)供應(yīng)給負載的電功率PeKID大于Ppv (在步驟S25)。如果P_大于Ppv，則系統(tǒng)控制器40控制功率調(diào)節(jié)器30，以便從與負載電功率P_相對應(yīng)的電池組10放出電功率并且將補充的電功率(Pum-Ppv)供應(yīng)給負載(在步驟S26)。如果PeKID等于或小于Ppv，則系統(tǒng)控制器40使電池組10停止放出電功率(在步驟S27)。在這種情況下，系統(tǒng)控制器40使PV系統(tǒng)50中所產(chǎn)生的電功率的負載中未使用的過剩電功率(Ppv-P_=Ppv-P_)反方向地流到電網(wǎng)并且使電功率賣給電力公司等等。根據(jù)本實施例，電池組10和控制電池組10充進或放出電功率的功率調(diào)節(jié)器30能夠與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作并且與諸如PV系統(tǒng)50的分布式功率源獨立。即使已經(jīng)實現(xiàn)分布式電功率源，電池系統(tǒng)也能夠與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作。此外，在根據(jù)本實施例的電池系統(tǒng)中，如果用相對便宜的夜間電功率給電池組充電，并且如果電池系統(tǒng)在白天期間在充電優(yōu)先模式或PV優(yōu)先模式下操作，則因為在白天期間從電網(wǎng)所供應(yīng)的電功率被阻止，所以能夠減少電費。此時，如果電池系統(tǒng)在充電優(yōu)先模式下操作，則因為在PV系統(tǒng)中出現(xiàn)的過剩電功率變得相對多，則賣出的電功率的量增加。如果電池系統(tǒng)在PV優(yōu)先模式下操作，則由PV系統(tǒng)所產(chǎn)生的電功率能夠大部分滿足用于用戶的負載的電功率。因此，能夠以高的經(jīng)濟效益來實現(xiàn)電池系統(tǒng)。是否能夠在電池系統(tǒng)操作的充電優(yōu)先模式或PV優(yōu)先模式下獲得更高的經(jīng)濟效益取決于例如由用戶所使用的電功率的量、他的或她的電功率使用模式、以及他或她居住的區(qū)域的天氣條件(日照小時、風力、等等)。此外，一些用戶可以優(yōu)選從自然能量產(chǎn)生的電功率(綠色電功率)的使用，而不是高的經(jīng)濟效益。根據(jù)本實施例的電池系統(tǒng)能夠在前述充電優(yōu)先模式與PV優(yōu)先模式之間切換。此夕卜，電池系統(tǒng)能夠在經(jīng)濟模式與綠色模式之間切換。因此，用戶能夠基于用戶的偏好最佳地選擇電池系統(tǒng)操作的操作模式(即綠色或經(jīng)濟模式)等等。因此，電池系統(tǒng)能夠與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作，但是與分布式電功率源獨立。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠在滿足每個用戶的偏好的模式下操作的電池系統(tǒng)。參考實施例，已經(jīng)描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以以各種方式來改變本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和細節(jié)。
本申請要求2011年7月15日提交的日本專利申請N0.2011-156561的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種能夠與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作的電池系統(tǒng)，所述電池系統(tǒng)包括: 電池，其充進或放出電功率； 控制部，其控制所述電池充進從所述電網(wǎng)所供應(yīng)的電功率和將電功率放出到所述電網(wǎng)；以及 系統(tǒng)控制器，其控制所述控制部，使得所述電池系統(tǒng)在第一模式下或在第二模式下操作，在所述第一模式下由與所述電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的預(yù)先指定的分布式電功率源產(chǎn)生的電功率優(yōu)選供應(yīng)到用戶的負載，在所述第二模式下被充進在所述電池中的電功率優(yōu)選供應(yīng)到所述用戶的負載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)， 其中，所述系統(tǒng)控制器控制所述控制部，使得在所述系統(tǒng)控制器在所述第一模式或所述第二模式下操作時，所述電池系統(tǒng)在第三模式下或在第四模式下操作，在所述第三模式下，由所述預(yù)先指定的分布式電功率源產(chǎn)生的過剩電功率優(yōu)選賣出，在所述第四模式下，由所述分布式電功率源產(chǎn)生的過剩電功率優(yōu)選充進到所述電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池系統(tǒng)，進一步包括: 第一電功率測量裝置，其在所述電網(wǎng)側(cè)而不是所述分布式電功率源的關(guān)聯(lián)點上測量供應(yīng)給所述用戶的負載的電功率， 其中，所述系統(tǒng)控制器控制所述控制部，使得如果在所述電池系統(tǒng)在所述第一模式下操作時由所述第一電功率測量裝置所測量到的電功率大于O，則所述電池將電功率放出到所述電網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一 項所述的電池系統(tǒng)，進一步包括: 第二電功率測量裝置，其在所述用戶的負載側(cè)而不是所述分布式電功率源的關(guān)聯(lián)點上測量供應(yīng)給所述用戶的負載的電功率；以及 第三電功率測量裝置，其測量所述分布式電功率源的輸出電功率， 其中，所述系統(tǒng)控制器控制所述控制部，使得如果在所述電池系統(tǒng)在所述第二模式下操作時由所述第二電功率測量裝置所測量的電功率大于由所述第三電功率測量裝置所測量的電功率，則所述電池將電功率放出到所述電網(wǎng)。
5.一種用于能夠與電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)地操作的電池系統(tǒng)的控制方法，所述電池系統(tǒng)包括: 電池，其充進或放出電功率；以及 控制部，其控制所述電池充進從所述電網(wǎng)所供應(yīng)的電功率和將電功率放出到所述電網(wǎng)， 所述控制方法包括: 使計算機控制所述控制部，使得所述電池系統(tǒng)在第一模式下或在第二模式下操作，在所述第一模式下由與所述電網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的預(yù)先指定的分布式電功率源產(chǎn)生的電功率優(yōu)選供應(yīng)給用戶的負載，在所述第二模式下被充進在所述電池中的電功率優(yōu)選供應(yīng)給所述用戶的負載。
6.用于根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于電池系統(tǒng)的控制方法，進一步包括: 使所述計算機控制所述控制部，使得在所述系統(tǒng)控制器在所述第一模式或所述第二模式下操作時，所述電池系統(tǒng)在第三模式下或在第四模式下操作，在所述第三模式下，由所述預(yù)先指定的分布式電功率源產(chǎn)生的過剩電功率優(yōu)選賣出，在所述第四模式下，由所述分布式電功率源產(chǎn)生的過剩電功率優(yōu)選充進到所述電池。
7.用于根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于電池系統(tǒng)的控制方法， 其中，所述電池系統(tǒng)還包括第一電功率測量裝置，其在所述電網(wǎng)側(cè)而不是所述分布式電功率源的關(guān)聯(lián)點上測量供應(yīng)給所述用戶的負載的電功率， 其中，所述控制方法進一步包括: 使所述計算機控制所述控制部，使得如果在所述電池系統(tǒng)在所述第一模式下操作時由所述第一電功率測量裝置所測量的電功率大于O，則所述電池將電功率放出到所述電網(wǎng)。
8.用于根據(jù)權(quán)利要求5至7中的任一項所述的用于電池系統(tǒng)的控制方法， 其中，所述電池系統(tǒng)還包括第二電功率測量裝置以及第三電功率測量裝置，第二電功率測量裝置在所述用戶的負載側(cè)而不是所述分布式電功率源的關(guān)聯(lián)點上測量供應(yīng)給所述用戶的負載的電功率，第三電功率測量裝置測量所述分布式電功率源的輸出電功率，并且 其中，所述控制方法進一步包括: 在所述電池系統(tǒng)在所述第二模式下操作時，使所述計算機將由所述第二電功率測量裝置所測量的電功率與由所述第三電功率測量裝置所測量的電功率相比較；并且 使所述計算機控制所述控制部，使得如果在所述電池系統(tǒng)在所述第二模式下操作時由所述第二電功率測量裝置所測量的電功率大于由所述第三電功率測量裝置所測量的電功率，則所述電池將電功率放出到 所述電網(wǎng)。
全文摘要
該存儲電池系統(tǒng)具有電池；控制單元，其控制從配電系統(tǒng)到電池的充電操作和將功率從電池放出到所述配電系統(tǒng)的放電操作；以及系統(tǒng)控制器，其控制作為整體的系統(tǒng)操作。通過控制所述控制單元，所述系統(tǒng)控制器引起預(yù)設(shè)的第一模式的操作以及第二模式的操作，其中所述預(yù)設(shè)的第一模式使得由與所述配電系統(tǒng)互連的分散電功率源產(chǎn)生的功率向消費者負載的供應(yīng)優(yōu)先，第二模式使得在電池處存儲的功率向消費者負載的供應(yīng)優(yōu)先。
文檔編號H01M10/44GK103168404SQ201280003489
公開日2013年6月19日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者野村洋二郎 申請人:日本電氣株式會社