特開 2023-43838 エネルギー貯蔵システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023043838

(43)【公開日】2023-03-29

(54)【発明の名称】エネルギー貯蔵システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20230322BHJP

   H02J 15/00 20060101ALI20230322BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20230322BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20230322BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20230322BHJP

【ＦＩ】

H02J3/32

H02J15/00 D

H02J7/35 K

H02J7/00 S

H02H7/18

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022120868

(22)【出願日】2022-07-28

(31)【優先権主張番号】202111085638.6

(32)【優先日】2021-09-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】511268432

【氏名又は名称】台達電子企業管理（上海）有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＤＥＬＴＡ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ （ＳＨＡＮＧＨＡＩ） ＣＯ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１Ｆ＆７Ｆ＆８Ｆ， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １， Ｎｏ．１６７５， Ｈｕａｄｏｎｇ Ｒｏａｄ， Ｐｕｄｏｎｇ， Ｓｈａｎｇｈａｉ， ２０１２０９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】官威

(72)【発明者】

【氏名】高志光

(72)【発明者】

【氏名】陳俊

(72)【発明者】

【氏名】陸岩松

(72)【発明者】

【氏名】王長永

【テーマコード（参考）】

5G053

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G053AA01

5G053AA02

5G053BA01

5G053CA01

5G053EC01

5G053EC05

5G053FA01

5G066AA09

5G066HA13

5G066HB04

5G066HB09

5G066JA01

5G066JA13

5G066JB03

5G503AA01

5G503AA06

5G503BA02

5G503BB02

5G503CA01

5G503CA11

5G503CC02

5G503FA17

5G503GB06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】エネルギー貯蔵システムを提供する。
【解決手段】エネルギー貯蔵システム１は、電力網に電気的に接続されており、且つ、複数のバッテリークラスター１１と、複数のパワーコンディショナーと、変圧器１３と、集中型コントローラー１４と、を備える。複数のパワーコンディショナーは、複数のバッテリークラスターの充電及び放電を制御する。各パワーコンディショナーは、対応の最大で２つのバッテリークラスターに電気的に結合されている。集中型コントローラーは、複数のパワーコンディショナー及び複数のバッテリークラスターを制御するように、複数のパワーコンディショナー及び複数のバッテリークラスターに電気的に結合されている。集中型コントローラーと複数のパワーコンディショナーは、光ファイバーを介して通信し、光ファイバーのデータ通信速度は、１Ｍｂｉｔ／ｓよりも速い。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エネルギー貯蔵システムであって、電力網に電気的に接続され、複数のバッテリークラスターと複数のパワーコンディショナーと変圧器と集中型コントローラーとを備え、
前記複数のパワーコンディショナーは、前記複数のバッテリークラスターの充電及び放電を制御するように構成され、各パワーコンディショナーは、対応の最大で２つのバッテリークラスターに電気的に結合され、
前記変圧器の第１端部は、前記複数のパワーコンディショナーに電気的に結合され、前記変圧器の第２端部は、前記電力網に電気的に結合され、
前記集中型コントローラーは、前記複数のパワーコンディショナー及び前記複数のバッテリークラスターを制御するように、前記複数のパワーコンディショナー及び前記複数のバッテリークラスターに電気的に結合され、前記集中型コントローラーと前記複数のパワーコンディショナーとの間に、光ファイバーを介して通信し、前記光ファイバーのデータ通信速度は１Ｍｂｉｔ／ｓよりも速い、ことを特徴とするエネルギー貯蔵システム。

【請求項2】

前記パワーコンディショナーは、第１制御ユニットと第２制御ユニットとを備え、任意の前記パワーコンディショナーにおいて、前記第１制御ユニットは、前記パワーコンディショナーの動作情報を前記第２制御ユニットに送信し、前記第２制御ユニットは、前記動作情報を第１光ファイバー信号に変換して前記光ファイバーを介して前記第１光ファイバー信号を前記集中型コントローラーに送信し、前記集中型コントローラーは制御指令を生成して前記制御指令を第２光ファイバー信号に変換し、前記第２制御ユニットは、前記光ファイバーを介して、前記集中型コントローラーから前記第２光ファイバー信号を受信して前記第２光ファイバー信号を前記制御指令に変換して前記第１制御ユニットに送信し、前記第１制御ユニットは、前記制御指令に従って前記パワーコンディショナーを制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項3】

任意の前記パワーコンディショナーにおいて、前記第１制御ユニットと前記第２制御ユニットとの間は、パラレルポート通信方式で通信し、且つ前記パラレルポート通信方式のデータ通信速度は１Ｍｂｉｔ／ｓよりも速い、ことを特徴とする請求項２に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項4】

前記集中型コントローラーは、第３制御ユニットと第４制御ユニットとを備え、前記集中型コントローラー及び任意の前記パワーコンディショナーにおいて、前記第３制御ユニットは、前記光ファイバーを介して、前記第２制御ユニットから前記第１光ファイバー信号を受信し、前記第１光ファイバー信号を前記動作情報に変換して前記第４制御ユニットに送信し、前記第４制御ユニットは、前記制御指令を生成して前記第３制御ユニットに送信し、前記第３制御ユニットは、前記制御指令を前記第２光ファイバー信号に変換し、前記光ファイバーを介して前記第２制御ユニットに送信する、ことを特徴とする請求項２に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項5】

前記集中型コントローラーの前記第３制御ユニットと前記第４制御ユニットとは、パラレルポート通信方式で通信し、且つ前記パラレルポート通信方式のデータ通信速度は１Ｍｂｉｔ／ｓよりも速い、ことを特徴とする請求項４に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項6】

前記複数のパワーコンディショナーに電気的に結合される前記複数のバッテリークラスターの電圧が完全に等しくない、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項7】

各前記パワーコンディショナーは、対応の２つの前記バッテリークラスターに電気的に結合され、且つ２つのＤＣ端部を有し、前記２つのＤＣ端部は、それぞれ、対応の２つの前記バッテリークラスターに電気的に結合される、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項8】

各前記バッテリークラスターは保護スイッチを備え、前記保護スイッチは、前記バッテリークラスターにおける複数のバッテリーモジュールと対応の前記パワーコンディショナーとの間に電気的に結合され、且つ前記保護スイッチは過電流保護機能を備える、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項9】

少なくとも１つのＡＣスイッチをさらに備え、前記ＡＣスイッチの第１端部は、対応の複数の前記パワーコンディショナーに電気的に結合され、前記ＡＣスイッチの第２端部は、前記変圧器の前記第１端部に電気的に結合される、ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵システム。

【請求項10】

前記エネルギー貯蔵システムは、複数の前記ＡＣスイッチを備え、且つ複数の前記ＡＣスイッチに電気的に結合される前記パワーコンディショナーの個数は異なる、ことを特徴とする請求項９に記載のエネルギー貯蔵システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電力及び電気技術分野に属し、特にエネルギー貯蔵システムに関する。

【背景技術】

【0002】

科学技術の発展に伴い、エネルギーの需要も高まっている。炭素排出量を可能な限り削減しながらエネルギー需要を満たすためには、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギー源を大規模に利用する必要がある。しかし、再生可能エネルギーは出力が不安定であるという特徴があり、風力発電が弱い場合や太陽光が不足している場合など、対応する風力発電や太陽光発電では安定してエネルギーを出力できないという問題がある。また、再生可能エネルギーの不安定な出力が電力網の安全な運用に影響を与えるのを防ぐために、エネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ，ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ）を使用して、電力網のピークおよび周波数変調を実行し、電力網を安定させる必要がある。

【0003】

既存のエネルギー貯蔵システムでは、通常、複数のバッテリークラスターが並列に接続され、単一の高電力パワーコンディショナー（ＰＣＳ，ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）がバッテリークラスターによって提供されるＤＣ電流をＡＣ電流に変換した後、ＡＣ電流を電力網に出力する。ただし、複数のバッテリークラスターを並列に接続すると、各バッテリークラスターのバッテリーの内部抵抗や不均一な特性により、バッテリークラスター間の環電流、バッテリー容量の不足、バッテリーの過剰な短絡電流などの問題が発生する。これは、エネルギー貯蔵システム全体の使用可能容量、使用安全性、耐用年数、効率などに影響を与える。

【0004】

したがって、上記の既知の技術を改善することができるエネルギー貯蔵システムをどのように開発するかは、実際には緊急且つ必要性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、エネルギー貯蔵システムを提供することである。各パワーコンディショナーは、最大で２つのバッテリークラスターに電気的に結合されており、あまりにも多くのバッテリークラスターが並列に接続された後、各バッテリークラスターにおけるバッテリーの内部抵抗又は不均一な特性により、バッテリー間の環電流が形成され、バッテリー容量を十分に活用できず、またバッテリーの短絡電流が大きすぎるなどの問題を回避でき、エネルギー貯蔵システムの使用安全性、使用可能容量、耐用年数及び効率を向上させることができ、エネルギー貯蔵システムのモジュール化及び拡張性を実現するのに有益である。また、各パワーコンディショナーと集中型コントローラーとの間は、光ファイバーを介して通信し、光ファイバーの高速データ通信速度により、通信遅延を低減でき、ｕｓレベルに制御可能となるので、エネルギー貯蔵システムの全体的な応答時間を改善し、応答時間を短縮することができる。

【0006】

上記の目的を達成するために、本発明は、電力網に電気的に接続され、且つ複数のバッテリークラスターと複数のパワーコンディショナーと変圧器と集中型コントローラーとを備える、エネルギー貯蔵システムを提供する。複数のパワーコンディショナーは、複数のバッテリークラスターの充電及び放電を制御するように構成され、各パワーコンディショナーは、対応の最大で２つのバッテリークラスターに電気的に結合される。変圧器の第１端部は、複数のパワーコンディショナーに電気的に結合され、変圧器の第２端部は、電力網に電気的に結合される。集中型コントローラーは、複数のパワーコンディショナー及び複数のバッテリークラスターに電気的に結合され、複数のパワーコンディショナー及び複数のバッテリークラスターを制御し、集中型コントローラーと複数のパワーコンディショナーとの間は、光ファイバーを介して通信し、光ファイバーのデータ通信速度は１Ｍｂｉｔ／ｓよりも速い。

【発明の効果】

【0007】

本発明の有利な効果は以下である。本発明は、エネルギー貯蔵システムを提供しており、各パワーコンディショナーは、最大で２つのバッテリークラスターに電気的に結合され、あまりにも多くのバッテリークラスターが並列に接続された後、各バッテリークラスターにおけるバッテリーの内部抵抗又は不均一な特性により形成されたバッテリー間の環電流、バッテリー容量を十分に活用できず、又はバッテリーの短絡電流が大きすぎるなどの問題を回避でき、エネルギー貯蔵システムの使用安全性、使用可能容量、耐用年数及び効率を向上させることができる。また、従来のエネルギー貯蔵システムと比較して、本発明では、複数の低電力パワーコンディショナーで高電力パワーコンディショナーを置き換え、エネルギー貯蔵システムのモジュール化及び拡張性を実現するのに有益である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態におけるエネルギー貯蔵システムの構造概念図である。

【図2】本発明の第２実施形態におけるエネルギー貯蔵システムの構造概念図である。

【図3】本発明の第３実施形態におけるエネルギー貯蔵システムの構造概念図である。

【符号の説明】

【0009】

１：エネルギー貯蔵システム
２：電力網
１１：バッテリークラスター
１２：パワーコンディショナー
１２１：第１制御ユニット
１２２：第２制御ユニット
１３：変圧器
１４：集中型コントローラー
１４１：第３制御ユニット
１４２：第４制御ユニット
１ａ：エネルギー貯蔵システム
１１１：保護スイッチ
１ｂ：エネルギー貯蔵システム
Ｑ１、Ｑｍ：ＡＣスイッチ

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の特徴及び利点を具体化するいくつかの典型的な実施形態は、以下の説明において詳細に説明される。本発明は、さまざまな方法で変更を加えることができ、そのすべてが本発明の範囲から逸脱することはなく、その中の説明及び図は、本発明を制限するものではなく、本質的に説明として使用されることを留意されたい。

【0011】

図１は、本発明の第１実施形態におけるエネルギー貯蔵システム１の構造概念図である。図１に示すように、本発明のエネルギー貯蔵システム１は、電力網２に電気的に接続されており、複数のバッテリークラスター１１と複数のパワーコンディショナー１２と変圧器１３と集中型コントローラー１４とを備えている。エネルギー貯蔵システム１は、電力網２から電気エネルギーを受け取ることができ、受け取った電気エネルギーは、変圧器１３によって変換され、各バッテリークラスター１１に貯蔵される。エネルギー貯蔵システム１は、そのバッテリークラスター１１から電気エネルギーを供給することもでき、供給された電気エネルギーは、変圧器１３によって変換された後、電力網２に出力され、電力網２を安定させることができる。また、エネルギー貯蔵システム１は、パワーコンディショナー１２によって、電力網２のピーク抑制及び周波数変調、並びに動的電圧サポート（ｄｙｎａｍｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｕｐｐｏｒｔ）などの機能を実現することができる。

【0012】

前記複数のパワーコンディショナー１２は、前記複数のバッテリークラスター１１の充電及び放電を制御するように構成され、各パワーコンディショナー１２は、対応の最大で２つのバッテリークラスター１１に電気的に結合されている。本実施形態では、各パワーコンディショナー１２は、対応の１つのバッテリークラスター１１に電気的に結合されているが、実際には、これに限定されない。他の実施形態では、各パワーコンディショナー１２は、対応の２つのバッテリークラスター１１に電気的に結合されても良い。なお、各バッテリークラスター１１の電圧は、対応のパワーコンディショナー１２で調整可能であり、異なるパワーコンディショナー１２に電気的に結合されたバッテリークラスター１１の電圧は、互いに影響を及ぼさないことに留意されたい。従って、異なるパワーコンディショナー１２に電気的に結合されたバッテリークラスター１１の電圧は、等しくても等しくなくてもよく、結果として、エネルギー貯蔵システム１の適合性の改善を実現することができる。

【0013】

ある実施形態では、各バッテリークラスター１１は、直列または並列に電気的に接続された複数のバッテリーモジュール１～バッテリーモジュールｎを備え、ここでは、ｎが１よりも大きい整数である。各バッテリーモジュールは、複数のバッテリーを備える。また、バッテリークラスター１１に備えたバッテリーの種類は、特に限定されないが、例えば、リチウムバッテリー、鉛バッテリー、又はニッケル系バッテリーなどを含み、且つ、異なるバッテリークラスター１１は、同じまたは異なるバッテリーの種類を使用しても良い。なお、本発明はこれに限定されない。

【0014】

変圧器１３の第１端部は、すべてのパワーコンディショナー１２に電気的に結合されており、具体的には、すべてのパワーコンディショナー１２のＡＣ端部が並列に接続された後、変圧器１３の第１端部に電気的に結合されている。変圧器１３の第２端部は、電力網２に電気的に結合されている。変圧器１３の第１端部及び第２端部は、それぞれ、変圧器１３の一次側及び二次側であるが、二次側及び一次側を交換して電気的に結合されても良い。

【0015】

集中型コントローラー１４は、すべてのパワーコンディショナー１２及びバッテリークラスター１１に結合されて、すべてのパワーコンディショナー１２及びバッテリークラスター１１を制御することができる。また、エネルギー貯蔵システムの応答速度に対する通信遅延の影響を最小限にするために、集中型コントローラー１４は、データ通信速度が１Ｍｂｉｔ／ｓよりも速い光ファイバーを介して各パワーコンディショナー１２と通信する。

【0016】

各パワーコンディショナー１２が最大で２つのバッテリークラスター１１に電気的に結合されているので、あまりにも多くのバッテリークラスター１１が並列に接続された後、各バッテリークラスター１１におけるバッテリーの内部抵抗又は特性によってバッテリークラスター間の環電流を形成することと、バッテリー容量の不足、及びバッテリーの短絡電流が大きすぎるなどの問題を回避でき、エネルギー貯蔵システム１の使用可能容量、使用の安全性、使用寿命及び効率などを向上させることができる。また、各パワーコンディショナー１２は、光ファイバーを介して集中型コントローラー１４と通信しており、光ファイバーの高速データ通信速度により、通信遅延を効果的に低減し、エネルギー貯蔵システム１の全体的な電力応答時間を短縮することができる。

【0017】

ある実施形態では、各パワーコンディショナー１２は、第１制御ユニット１２１と第２制御ユニット１２２とを備え、第１制御ユニット１２１は、対応のパワーコンディショナー１２内部のアルゴリズム制御、論理的管理の実行及び内部動作情報の収集及び記録などに構成され、第２制御ユニット１２２は、第１制御ユニット１２１及び集中型コントローラー１４と通信し、保護ロジックの処理、信号変換の実行及び光ファイバー信号の受送信などに構成されている。任意のパワーコンディショナー１２では、第１制御ユニット１２１は、パワーコンディショナー１２の動作情報を第２制御ユニット１２２に送信し、第２制御ユニット１２２は、動作情報を第１光ファイバー信号に変換して光ファイバーを介して第１光ファイバー信号を集中型コントローラー１４に送信する。集中型コントローラー１４は、制御指令を生成し、制御指令を第２光ファイバー信号に変換する。第２制御ユニット１２２は、光ファイバーを介して、集中型コントローラー１４から第２光ファイバー信号を受信し、第２光ファイバー信号を制御指令に変換して第１制御ユニット１２１に送信する。第１制御ユニット１２１は、制御指令に従って、対応のパワーコンディショナー１２を制御する。ある実施形態では、同じパワーコンディショナー１２における第１制御ユニット１２１及び第２制御ユニット１２２は、パラレルポート通信方式で通信し、パラレルポート通信方式のデータ通信速度は１Ｍｂｉｔ／ｓよりも速い。

【0018】

ある実施形態では、集中型コントローラー１４は、第３制御ユニット１４１と第４制御ユニット１４２とを備え、第４制御ユニット１４２は、すべてのパワーコンディショナー１２の動作情報を収集して各パワーコンディショナー１２の制御指令を形成するように構成され、第３制御ユニット１４１は、第４制御ユニット１４２及び各パワーコンディショナー１２の第２制御ユニット１２２と通信し、信号変換の実行及び光ファイバー信号の受送信のために構成されている。集中型コントローラー１４及び任意のパワーコンディショナー１２において、第３制御ユニット１４１は、光ファイバーを介して第２制御ユニット１２２から第１光ファイバー信号を受信し、第１光ファイバー信号をパワーコンディショナー１２の動作情報に変換して第４制御ユニット１４２に送信する。第４制御ユニット１４２は、制御指令を生成して第３制御ユニット１４１に送信し、第３制御ユニット１４１は、当該制御指令を第２光ファイバー信号に変換して光ファイバーを介して当該第２制御ユニット１２２に送信する。ある実施形態では、同じ集中型コントローラー１４における第３制御ユニット１４１及び第４制御ユニット１４２は、パラレルポート通信方式で通信し、パラレルポート通信方式のデータ通信速度は１Ｍｂｉｔ／ｓよりも速い。

【0019】

さらに、ある実施形態では、集中型コントローラー１４と各バッテリークラスター１１との間、及び、パワーコンディショナー１２とそれに対応するバッテリークラスター１１との間は、互いに通信できる。具体的な通信方法は、例えば、光ファイバー、ＣＡＮ、又はＬＩＮなどであるが、これらに限定されない。

【0020】

図２は、本発明の第２実施形態におけるエネルギー貯蔵システムの構造概念図である。図１及び図２では、同じ構造及び機能を有する構成要素は、同じ参照番号で表されており、その詳細について省略する。図１と比較して、図２に示す実施形態では、エネルギー貯蔵システム１ａの各パワーコンディショナー１２は、対応の２つのバッテリークラスター１１に電気的に結合されており、且つ各パワーコンディショナー１２は、２つのＤＣ端部を有する。パワーコンディショナー１２の２つのＤＣ端部は、それぞれ、対応の２つのバッテリークラスター１１に電気的に結合されている。また、各バッテリークラスター１１は、保護スイッチ１１１を備え、保護スイッチ１１１は、バッテリークラスター１１における複数のバッテリーモジュールと対応のパワーコンディショナー１２との間に電気的に結合されている。保護スイッチ１１１は、過電流保護機能を備えており、流れる電流が設定値を超えると回路を遮断して保護することができる。保護スイッチ１１１は、例えば、回路遮断器、ヒューズと絶縁スイッチの組み合わせ、又はヒューズと接触器の組み合わせなどである。これによって、各バッテリークラスター１１の合流点にＤＣ保護スイッチを設置する必要がなく、コスト削減を実現することができる。

【0021】

図３は、本発明の第３実施形態におけるエネルギー貯蔵システムの構造概念図である。図１～図３では、同じ構造及び機能を有する構成要素は、同じ参照番号で表されており、その詳細について省略する。図１及び図２と比較して、図３に示す実施形態では、エネルギー貯蔵システム１ｂは、少なくとも１つのＡＣスイッチＱ１、・・・、Ｑｍを備え、各ＡＣスイッチＱ１、・・・、Ｑｍの第１端部は、対応の複数のパワーコンディショナー１２に電気的に結合され、各ＡＣスイッチＱ１、・・・、Ｑｍの第２端部は、変圧器１３の第１端部に電気的に結合されている。各ＡＣスイッチＱ１、・・・、Ｑｍに電気的に結合されたパワーコンディショナー１２の個数は、同じであっても異なっていても良いが、特に限定されない。図３に例示するように、ＡＣスイッチＱ１及びＱｍに電気的に結合されたパワーコンディショナー１２の個数は、同じであっても異なっていても良いが、特に限定されない。ここで、ｍが１よりも大きい整数である。ＡＣスイッチＱ１、・・・、Ｑｍは、例えば、回路遮断器、ヒューズと絶縁スイッチの組み合わせ、又はヒューズと接触器の組み合わせなどであるが、これらに限定されない。

【0022】

既存のエネルギー貯蔵システムでは、通常、パワーコンディショナーごとに、ＡＣスイッチを設置する。本発明のエネルギー貯蔵システム１ｂでは、複数のパワーコンディショナー１２が１つのＡＣスイッチを共用しており、ＡＣスイッチの個数を減らし、コスト削減を実現することができる。また、ＡＣスイッチの個数が減少することにつれて、メンテナンス中、ＡＣスイッチを操作する時間も短縮できるため、現場でのメンテナンス時間と人件費を節約できる。

【0023】

なお、説明及び理解を容易にするために、前述の説明は、それぞれ図２及び３を使用して、本発明のエネルギー貯蔵システムにおける保護スイッチ及びＡＣスイッチを示しているが、実際には、本発明のエネルギー貯蔵システムは、同時に、図２及び図３に例示されている保護スイッチ１１１及びＡＣスイッチＱ１、・・・、Ｑｍを使用することもできる。また、図面を簡潔にするために、図２及び図３では、図１の集中型コントローラー１４及び各制御ユニットを省略して示している。

【0024】

上述したように、本発明は、エネルギー貯蔵システムを提供している。各パワーコンディショナーは、最大で２つのバッテリークラスターに電気的に結合されており、多くのバッテリークラスターが並列に接続された後、各バッテリークラスターにおけるバッテリーの内部抵抗又は不均一な特性により形成されたバッテリー間の環電流、バッテリー容量を十分に活用できず、又はバッテリーの短絡電流が大きすぎるなどの問題を回避でき、エネルギー貯蔵システムの使用安全性、使用可能容量、耐用年数及び効率を向上させることができる。また、従来のエネルギー貯蔵システムの構造と比較して、本発明では、複数の低電力パワーコンディショナーを使用して高電力パワーコンディショナーを置き換え、エネルギー貯蔵システムのモジュール化及び拡張性を実現するのに有益である。さらに、各パワーコンディショナーと集中型コントローラーとの間に、光ファイバーを介して通信し、光ファイバーの高速データ通信速度によって、通信遅延を低減でき、エネルギー貯蔵システムの全体的な電力応答時間を短縮することができる。さらに、各バッテリークラスターは、過電流保護機能付きの保護スイッチを備え、各バッテリークラスターの合流点に、ＤＣ保護スイッチを設置する必要がなくなり、コスト削減を実現することができる。さらに、複数のパワーコンディショナーがＡＣスイッチを共用できるので、ＡＣスイッチの個数を減らし、現場でのメンテナンス時間と人件費を節約できる。

【0025】

上記内容は、本発明を説明するための好ましい実施形態にすぎず、本発明は、記載された実施形態に限定されないことに留意されたい。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。また、本発明は、当業者によって多くの方法で変更することができるが、それらのいずれも、添付の特許請求の範囲によって意図される保護から逸脱するものではない。

【図1】

【図2】

【図3】