蓄電池系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及與電力系統(tǒng)相連的蓄電池系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)通過(guò)送配電設(shè)備將發(fā)電設(shè)備與負(fù)載設(shè)備相連而構(gòu)成。電力系統(tǒng)的規(guī)模各式各樣，有將多個(gè)大規(guī)模發(fā)電站與多個(gè)工廠或商業(yè)設(shè)施及住宅相連接的大規(guī)模的系統(tǒng)，也有在特定設(shè)施內(nèi)構(gòu)建的小規(guī)模的系統(tǒng)。無(wú)論何種規(guī)模的電力系統(tǒng)，都具備對(duì)電力系統(tǒng)整體的電力供求進(jìn)行管理的能源管理系統(tǒng)(EMS)，利用EMS來(lái)使發(fā)電設(shè)備的供電與負(fù)載設(shè)備的耗電取得平衡。
[0003]蓄電池系統(tǒng)與上述電力系統(tǒng)相連，將其用作為使電力供求平衡的一個(gè)手段。曾經(jīng)，難以存儲(chǔ)大量的電力，但通過(guò)鋰離子電池或鈉硫電池這樣的大容量蓄電池的實(shí)用化，使得能夠存儲(chǔ)大量的電力。通過(guò)將具備上述蓄電池的蓄電池系統(tǒng)與電力系統(tǒng)相連，從而能采用如下運(yùn)用:在電力的供大于求時(shí)，將過(guò)剩的電力對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，在電力的供小于求時(shí)，利用來(lái)自蓄電池的放電電力來(lái)彌補(bǔ)電力的不足。
[0004]上述蓄電池系統(tǒng)的優(yōu)選用途的一個(gè)示例為將該蓄電池系統(tǒng)與利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然能源的發(fā)電設(shè)備相組合。由于如今對(duì)能源問(wèn)題或環(huán)境問(wèn)題的意識(shí)有所提高，利用自然能源的發(fā)電設(shè)備被廣泛使用。然而，利用自然能源的發(fā)電設(shè)備中存在如下缺點(diǎn):由于季節(jié)或氣候等自然因素，使得發(fā)電電力容易受到影響，從而無(wú)法提供穩(wěn)定的電力。蓄電池系統(tǒng)是能彌補(bǔ)該缺點(diǎn)的系統(tǒng)，通過(guò)將蓄電池系統(tǒng)與利用自然能源的發(fā)電設(shè)備相組合，從而能提供穩(wěn)定的電力。
[0005]在將蓄電池系統(tǒng)與電力系統(tǒng)相連的情況下，利用上述EMS來(lái)管理蓄電池系統(tǒng)的動(dòng)作。蓄電池系統(tǒng)具備與蓄電池相連的交直流轉(zhuǎn)換裝置(PCS)t3PCS具備如下功能:將電力系統(tǒng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電并充電至蓄電池的功能、以及將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并對(duì)電力系統(tǒng)放電的功能。通過(guò)EMS對(duì)PCS請(qǐng)求充放電，PCS根據(jù)充放電請(qǐng)求來(lái)工作，從而完成從電力系統(tǒng)對(duì)蓄電池的充電、或從蓄電池對(duì)電力系統(tǒng)的放電。
[0006]此外，申請(qǐng)人作為本發(fā)明的相關(guān)文獻(xiàn)，舉出以下記載的文獻(xiàn)。專利文獻(xiàn)I的圖9中繪制了與電力系統(tǒng)相連的蓄電池系統(tǒng)的一個(gè)示例。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)I:日本專利特開2013 — 27210號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2012 — 75243號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0008]在利用PCS實(shí)施的充放電操作中，參照PCS所具備的傳感器測(cè)得的電流值及電壓值。因此，在傳感器的電流值或電壓值的測(cè)量精度存在異常的情況下，會(huì)對(duì)充放電量的控制精度產(chǎn)生影響。由此，希望能盡早且準(zhǔn)確地檢測(cè)出PCS所具備的傳感器的異常。
[0009]另外，蓄電池安裝有監(jiān)視其狀態(tài)的蓄電池監(jiān)視裝置(BMU)AMU的監(jiān)視項(xiàng)目中包含電流值、電壓值，這些由BMU所具備的傳感器來(lái)測(cè)量。BMU根據(jù)電流值、電壓值來(lái)檢測(cè)蓄電池的異常。然而，在傳感器本身有異常時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)到蓄電池的異常。由此，與PCS所具備的傳感器的異常相同，希望能盡早且準(zhǔn)確地檢測(cè)出BMU所具備的傳感器的異常。
[0010]然而，在以往提出的蓄電池系統(tǒng)中，難以滿足關(guān)于傳感器異常檢測(cè)的上述要求。為檢測(cè)傳感器的異常，需要能夠客觀地判斷有無(wú)異常的裝置。EMS就是能夠客觀地判斷有無(wú)異常的候補(bǔ)之一，但事實(shí)上不得不說(shuō)EMS難以有效發(fā)揮作用。這是由于，EMS所執(zhí)行的運(yùn)算量龐大，使得EMS極其難以持續(xù)監(jiān)視PCS、BMU中的傳感器的輸出值。
[0011]本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而得以完成，其目的在于，提供一種蓄電池系統(tǒng)，能夠盡早且準(zhǔn)確地檢測(cè)有關(guān)于充放電性能的傳感器異常。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0012]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明所涉及的蓄電池系統(tǒng)如下那樣構(gòu)成。
[0013]本發(fā)明所涉及的蓄電池系統(tǒng)與電力系統(tǒng)相連，構(gòu)成為基于來(lái)自能源管理系統(tǒng)的充放電請(qǐng)求進(jìn)行工作，其中，該能源管理系統(tǒng)用于管理電力系統(tǒng)的電力供求。本發(fā)明所涉及的蓄電池系統(tǒng)所連接的電力系統(tǒng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)并無(wú)限定。
[0014]本發(fā)明所涉及的蓄電池系統(tǒng)包括蓄電池、蓄電池監(jiān)視裝置、交直流轉(zhuǎn)換裝置、以及控制裝置。蓄電池可以由單一的蓄電池單元來(lái)構(gòu)成，也可以構(gòu)成為多個(gè)蓄電池單元的集合體。蓄電池的種類優(yōu)選為鋰離子電池、鈉硫電池、鎳氫電池等大容量蓄電池。
[0015]蓄電池監(jiān)視裝置是監(jiān)視蓄電池狀態(tài)的裝置。蓄電池監(jiān)視裝置的監(jiān)視項(xiàng)目可列舉出例如電流、電壓、溫度等狀態(tài)量。蓄電池監(jiān)視裝置利用傳感器始終或以規(guī)定周期來(lái)測(cè)量作為監(jiān)視項(xiàng)目的狀態(tài)量，并作為蓄電池信息將所獲得的數(shù)據(jù)的一部分或全部輸出至外部。
[0016]交直流轉(zhuǎn)換裝置是將蓄電池與電力系統(tǒng)相連接的裝置，具備如下功能:將電力系統(tǒng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電并充電至蓄電池的功能、以及將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電并向電力系統(tǒng)放電的功能。交直流轉(zhuǎn)換裝置也被稱為功率調(diào)節(jié)器，通過(guò)交直流轉(zhuǎn)換裝置來(lái)調(diào)整對(duì)蓄電池的充電量以及來(lái)自蓄電池的放電量。交直流轉(zhuǎn)換裝置在充電量及放電量的調(diào)整過(guò)程中參照傳感器的輸出值。該傳感器對(duì)與充電量及放電量相關(guān)的物理量進(jìn)行測(cè)量，例如包含電流傳感器及電壓傳感器。
[0017]控制裝置是存在于能源管理系統(tǒng)與交直流轉(zhuǎn)換裝置之間的裝置。該控制裝置接收由能源管理系統(tǒng)提供給蓄電池系統(tǒng)的充放電請(qǐng)求?？刂蒲b置既接收充放電請(qǐng)求也接收由蓄電池監(jiān)視裝置提供的蓄電池信息，構(gòu)成為基于充放電請(qǐng)求及蓄電池信息來(lái)控制交直流轉(zhuǎn)換
目.ο
[0018]控制裝置具備異常檢測(cè)部。異常檢測(cè)部將從交直流轉(zhuǎn)換裝置獲得的傳感器的輸出值、與從蓄電池監(jiān)視裝置獲得的傳感器的輸出值進(jìn)行比較。由異常檢測(cè)部對(duì)輸出值進(jìn)行比較的蓄電池監(jiān)視裝置的傳感器(第I傳感器)與交直流轉(zhuǎn)換裝置的傳感器(第2傳感器)是同種傳感器。例如，在第I傳感器為電流傳感器的情況下，被比較輸出值的第2傳感器也為電流傳感器，在第I傳感器為電壓傳感器的情況下，被比較輸出值的第2傳感器也為電壓傳感器。異常檢測(cè)部根據(jù)第I傳感器的輸出值與第2傳感器的輸出值之間的比較結(jié)果來(lái)檢測(cè)第I傳感器或第2傳感器的異常。比較方法例如可舉出如下方法:若兩者的差大于閾值則判斷為異常的方法;若兩者的比大于閾值則判斷為異常的方法;或上述方法的組合等方法。
[0019]本發(fā)明所涉及的蓄電池系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施方式中，控制裝置還具備在異常檢測(cè)部檢測(cè)到異常時(shí)點(diǎn)亮的警報(bào)燈。通過(guò)警報(bào)燈點(diǎn)亮，操作者能迅速地知曉異常產(chǎn)生。
[0020]本發(fā)明所涉及的蓄電池系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，控制裝置還具備聯(lián)鎖處理部。聯(lián)鎖處理部構(gòu)成為在異常檢測(cè)部檢測(cè)到異常的情況下實(shí)施聯(lián)鎖處理。
發(fā)明效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明所涉及的蓄電池系統(tǒng)，利用從能源管理系統(tǒng)接收充放電請(qǐng)求并直接控制交直流轉(zhuǎn)換裝置的控制裝置來(lái)進(jìn)行異常檢測(cè)，而不由位于遠(yuǎn)處的能源管理系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行異常檢測(cè)?？刂蒲b置是用于控制交直流轉(zhuǎn)換裝置而設(shè)置的裝置，因此其運(yùn)算負(fù)荷與能源管理系統(tǒng)相比較小，能有余力地持續(xù)監(jiān)視蓄電池監(jiān)視裝置與交直流轉(zhuǎn)換裝置各自的傳感器輸出值。另外，根據(jù)對(duì)同種傳感器、即第I傳感器與第2傳感器各自的輸出值進(jìn)行比較的方法，能夠根據(jù)其兩者的輸出值之差容易地檢測(cè)到其中至少一個(gè)傳感器發(fā)生了異常。因此，根據(jù)本發(fā)明所涉及的蓄電池系統(tǒng)，能夠迅速且準(zhǔn)確地檢測(cè)到電流傳感器、電壓傳感器等與充放電性能相關(guān)的傳感器的異常。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的系統(tǒng)的框圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式I中蓄電池系統(tǒng)所執(zhí)行的控制程序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，在各圖中，對(duì)相同要素標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。
[0024]實(shí)施方式I
(實(shí)施方式I的整體結(jié)構(gòu))
圖1是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的示意結(jié)構(gòu)圖。圖1所示的蓄電池系統(tǒng)10與電力系統(tǒng)的送電設(shè)備20相連接。電力系統(tǒng)除了送電設(shè)備20之外，還包含與送電設(shè)備20相連的發(fā)電設(shè)備(省略圖示)、與送電設(shè)備20相連的負(fù)載設(shè)備(省略圖示)。蓄電池系統(tǒng)10通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)40與遠(yuǎn)處的能源管理系統(tǒng)(以下稱為EMS)30相連。EMS30對(duì)發(fā)電設(shè)備的發(fā)電量、蓄電池系統(tǒng)10的充放電量、負(fù)載設(shè)備的受電量等電力系統(tǒng)的電力供求進(jìn)行管理。
[0025]蓄電池系統(tǒng)10具備交直流轉(zhuǎn)換裝置(以下稱為PCS)100、前電池控制臺(tái)(以下稱為FBCS盤)120、以及蓄電池盤140。蓄電池系統(tǒng)10中，一個(gè)FBCS盤120與一個(gè)PCS100相連，多個(gè)蓄電池盤140與一個(gè)FBCS盤120并聯(lián)連接。圖1中，蓄電池盤140有三列，但這僅為一個(gè)示