电源系统及能量管理方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电源系统及能量管理方法。在电源系统中，控制装置构成为：从AC电池串及DC电池串中包含的多个电池中选择执行被要求的能量管理的1个以上的对象电池，在将所述对象电池以外的所述电池从电路切离了的状态下，使用所述对象电池来执行被要求的能量管理。使用所述对象电池来执行被要求的能量管理。使用所述对象电池来执行被要求的能量管理。

【技术实现步骤摘要】
电源系统及能量管理方法


[0001]本公开涉及电源系统及能量管理方法，尤其涉及使用了电池串的电源系统及能量管理方法。

技术介绍

[0002]在日本特开2018
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074709中公开了控制电池串的控制电路。电池串包括互相连接的多个电池电路模块。电池串中包含的各电池电路模块具备电池、与电池并联连接的第一开关、与电池串联连接的第二开关及在第一开关是断开状态且第二开关是接通状态时被施加电池的电压的第一输出端子及第二输出端子。控制电路通过控制电池串中包含的各电池电路模块的第一开关及第二开关，能够将电池串的输出电压调整为期望的大小。

技术实现思路

[0003]日本特开2018
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074709公开使用如上所述的电池串来输出直流电力的电源系统。但是，在日本特开2018
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074709中，关于使用电池串来输出电力波形(交流电力)未做任何研究。另外，在日本特开2018
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074709中，关于使用电池串来进行能量管理也未做任何研究。
[0004]本公开提供能够使用电池串来适宜地进行能量管理的电源系统及能量管理方法。
[0005]本公开的第一方案的电源系统具备第一电源电路、第二电源电路及控制装置。第一电源电路具备直流电力用的DC电池串和将从DC电池串输出的直流电力变换为交流电力的变换器，构成为利用DC电池串及变换器来输出第一交流电力。第二电源电路具备交流电力用的AC电池串，构成为利用AC电池串来输出第二交流电力。控制装置构成为控制第一电源电路及第二电源电路。AC电池串及DC电池串的各自包括串联连接的多个电池电路模块。多个电池电路模块的各自包括电池、输出电池的电压的输出端子、连接于输出端子并且与电池并联连接的第一开关及与电池串联连接的第二开关。多个电池电路模块的各自构成为：在第一开关是切断状态且第二开关是导通状态时，电池的电压被向输出端子施加。控制装置构成为：从AC电池串及DC电池串中包含的多个电池中选择执行被要求的能量管理的1个以上的对象电池，在将对象电池以外的电池从电路切离了的状态下，使用对象电池来执行上述被要求的能量管理。
[0006]上述的电源系统能够从各电池串中包含的多个电池中选择符合了能量管理的要求的对象电池，在对象电池以外的电池被从电路切离了的状态下，使对象电池执行能量管理。通过这样的结构，能够保持不执行能量管理的电池(电池串中包含的对象电池以外的电池)的状态，并使用对象电池来适宜地进行能量管理。
[0007]另外，上述的电源系统容易利用第一电源电路及第二电源电路来输出多样的交流电力。具体而言，第一电源电路能够使用变换器，根据DC电池串输出的直流电力来生成电力波形(交流电力)。第二电源电路通过控制AC电池串中包含的各电池电路模块的第一开关及第二开关，能够调整连接于电路的电池的数量。另外，在AC电池串和DC电池串中，能够采用不同种类的电池(例如，高容量型电池/高输出型电池)。因而，根据上述结构，在电源系统的
设计中，扩大能够输出的电压范围(V)及电力范围(kW)或者延长能够输出的时间变得容易。这样，上述的电源系统具有容易响应各种各样的能量管理的要求的结构。
[0008]上述的控制装置可以构成为：关于AC电池串中包含的1个以上的电池和DC电池串中包含的1个以上的电池的各自，使用在该电池的充电过程中和放电过程中的至少一方逐次取得的数据来进行该电池的劣化诊断。并且，控制装置可以构成为：判断被要求的能量管理的电力变动是否适应于劣化诊断。所述控制装置可以构成为：在判断为被要求的能量管理的电力变动不适应于劣化诊断的情况下，将AC电池串及DC电池串中包含的多个电池中的劣化诊断中的1个以上的电池从对象电池的选定候补排除。
[0009]在上述的电源系统中，控制装置使用在电池的充电过程中和放电过程中的至少一方逐次取得的数据(例如，电池电压和/或电池电流的推移)来进行该电池的劣化诊断。若正被诊断的电池在劣化诊断的中途参加伴随着大到无法取得合适的数据的程度的电力变动的能量管理，则劣化诊断会重做。于是，在上述的电源系统中，在能量管理的电力变动不适应于劣化诊断的情况下，不使劣化诊断中的电池参加能量管理，从而抑制劣化诊断重做。劣化诊断中的电池在劣化诊断的中途被从电路切离，在能量管理的执行中保持电池的状态。控制装置在能量管理结束后，能够将中断的劣化诊断再次开始。
[0010]需要说明的是，控制装置可以关于电池串中包含的全部的电池进行劣化诊断，也可以作为代表而仅对电池串中包含的规定数量的电池进行劣化诊断。
[0011]上述的控制装置可以构成为：在被要求的能量管理的持续时间为第一基准值以上的情况下，判断为被要求的能量管理的电力变动适应于劣化诊断。
[0012]在持续时间长的能量管理中，存在电力变动变得缓慢的倾向。根据上述结构，容易确切且容易地判断被要求的能量管理的电力变动是否适应于劣化诊断。
[0013]上述的控制装置可以构成为：在被要求的能量管理的响应时间为第二基准值以下的情况下，判断为被要求的能量管理的电力变动不适应于劣化诊断。
[0014]在响应时间短的能量管理中，存在电力变动变大的倾向。根据上述结构，容易确切且容易地判断被要求的能量管理的电力变动是否适应于劣化诊断。
[0015]DC电池串中包含的电池的功率密度可以比AC电池串中包含的电池的功率密度高。另外，AC电池串中包含的电池的能量密度可以比DC电池串中包含的电池的能量密度高。
[0016]根据上述结构，容易利用第一电源电路及第二电源电路来输出多样的交流电力。例如，通过使用高容量型电池(能量密度高的电池)，容易应对长时间的供电。另外，通过使用高输出型电池(功率密度高的电池)，容易应对高速率的供电。
[0017]以下，将DC电池串中包含的各电池也称作“DC电池”。DC电池的功率密度可以为1000W/kg以上，也可以为1500W/kg以上且小于5000W/kg，还可以为5000W/kg以上。DC电池的能量密度可以小于300Wh/kg，也可以小于100Wh/kg，还可以为50Wh/kg以上且小于500Wh/kg。
[0018]以下，将AC电池串中包含的各电池也称作“AC电池”。AC电池的能量密度可以为300Wh/kg以上，也可以为500Wh/kg以上且小于1000Wh/kg，还可以为1000Wh/kg以上。AC电池的功率密度可以小于1000W/kg，也可以为300W/kg以上且小于1000W/kg。
[0019]在上述的任一电源系统中，第一电源电路及第二电源电路的各自可以与将向建筑物供给电力的外部电源和建筑物连结的电线电连接。前述的能量管理可以是外部电源的电
力调整。
[0020]根据上述结构，能够从第一电源电路及第二电源电路的各自向建筑物供给交流电力。另外，能够利用来自外部电源的电力来对AC电池及DC电池的各自充电，因此第一电源电路及第二电源电路的各自能够根据需要而蓄积电力。上述电源系统能够作为建筑物的紧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源系统，其特征在于，具备：第一电源电路，具备直流电力用的DC电池串和将从所述DC电池串输出的直流电力变换为交流电力的变换器，利用所述DC电池串及所述变换器来输出第一交流电力；第二电源电路，具备交流电力用的AC电池串，利用所述AC电池串来输出第二交流电力；及控制装置，构成为控制所述第一电源电路及所述第二电源电路，其中，所述AC电池串及所述DC电池串的各自包含串联连接的多个电池电路模块，所述多个电池电路模块的各自包含：电池；输出端子，输出所述电池的电压；第一开关，连接于输出端子并且与所述电池并联连接；及第二开关，与所述电池串联连接，所述多个电池电路模块的各自构成为：在所述第一开关是切断状态且所述第二开关是导通状态时，所述电池的电压被向所述输出端子施加，所述控制装置构成为：从所述AC电池串及所述DC电池串中包含的多个所述电池中选择执行被要求的能量管理的1个以上的对象电池，在将所述对象电池以外的所述电池从电路切离了的状态下，使用所述对象电池来执行所述被要求的能量管理。2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述控制装置构成为：关于所述AC电池串中包含的1个以上的所述电池和所述DC电池串中包含的1个以上的所述电池的各自，使用在该电池的充电过程中和放电过程中的至少一方逐次取得的数据来进行该电池的劣化诊断，所述控制装置构成为：判断所述被要求的能量管理的电力变动是否适应于所述劣化诊断，所述控制装置构成为：在判断为所述被要求的能量管理的电力变动不适应于所述劣化诊断的情况下，将所述AC电池串及所述DC电池串中包含的多个所述电池中的所述劣化诊断中的1个以上的所述电池从所述对象电池的选定候补排除。3.根据权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述控制装置构成为：在所述被要求的能量管理的持续时间为第一基准值以上的情况下，判断为所述被要求的能量管理的电力变动适应于所述劣化诊断。4.根据权利要求2或3所述的电源系统，其特征在于，所述控制装置构成为：在所述被要求的能量管理的响应时间为第二基准值以下的情况下，判断为所述被要求的能量管理的电力变动不适应于所述劣化诊断。5.根据权利要求1～4中任一项所述的电源系统，其特征在于，所述DC电池串中包含的所述电池的功率密度比所述AC电池串中包含的所述电池的功率密度高，所述AC电池串中包含的所述电池的能量密度比所述DC电池串中包含的所述电池的能量密度高。6.根据权利要求1～5中任一项所述的电源系统，其特征在于，所述第一电源电路及所述第二电源电路的各自与将向建筑物供给电力的外部电源和
所述建筑物连结的电线电连接，所述被要求的能量管理是所述外部电源的电力调整。7.根据权利要求6所述的电源系统，其特征在于，还具备配置于所述第一电源电路与所述电线之间的绝缘滤波器，其中，所述变换器是以其他的用途被使用过的再利用品。8.根据权利要求1～7中任一项所述的电源系统，其特征在于，所述第一电源电路包含第一驱动电路和第一控制电路，所述第一驱动电路驱动所述DC电池串中包含的所述第一开关及所述第二开关，所述第一控制电路将用于按照来自所述控制装置的指令来驱动所述第一开关及所述第二开关的各自的信号向所述第一驱动电路发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：泉纯太，木村健治，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：