相关申请的交叉引用本发明要求于2021年11月3日提交的韩国专利申请no.10-2021-0150004的优先权的权益,该申请通过引用整体并入本文。本文公开的实施例涉及电池架管理装置和用于操作其的方法。
背景技术:
1、由于由全球变暖引起的气候变化和各种化石燃料的枯竭,新的可再生能源的重要性正在增加。然而,由于大多数新的可再生能源是基于自然能源,所以产量大大地波动,并且不容易控制发电量。事实上,使用太阳光或风力的新的可再生能源可以间歇地获取能量,因此,难以将所获得的能量与消耗模式匹配。因此,为了让新的可再生能源被广泛地使用,需要储能系统(ess),其是用于存储间歇地生成的能量并且然后稳定地供应该能量的装置。
2、ess是能够存储生成的电力并且根据需求模式稳定地供应电力的系统,并且是指存储来自发电厂的过度生产的电力并且在存在暂时电力短缺时传输电力的存储设备。ess不仅可以存储能量并且在需要时使用该能量,而且还可以将存储的能量发送到电力不足的地方或者将该能量卖给电力公司。ess包括串联、并联或串并联连接的多个电池架。
技术实现思路
1、技术问题
2、当储能系统的电池架并联连接到负载时,由于连续充电或放电,在多个连接的电池架的使用状态(例如,电压、充电量或寿命)方面可能出现差异。因此,在从电池架输出的电流中可能出现不平衡。输出电流的不平衡可能使电流集中于特定电池架中,缩短电池的寿命,或者减少储能系统的容量,从而使系统不稳定。
3、为了解决电池架的输出不平衡,用于单独地调整电池架的输出的转换器通常通过连接到相应的电池架来使用。然而,由于必须为多个电池架中的每个电池架单独地使用转换器,所以体积和成本增加。另外,在控制多个转换器中的每个转换器方面也存在困难。
4、在背景技术和要由本发明解决的问题中,作为相关技术描述的事项仅是为了提高对本发明的理解的目的。因此,不应认为这些事项对应于本领域技术人员已知的相关技术。
5、技术方案
6、根据本文公开的实施例的电池架管理装置包括:多个电力开关,该多个电力开关分别连接到多个电池架;以及控制单元,该控制单元被配置成使多个电力开关中的至少一个电力开关接通,并且使用基于多个电池架的输出值来控制多个电力开关中的每个电力开关的操作。
7、在实施例中,电池架管理装置可以进一步包括第一感测单元,第一感测单元感测在用于将多个电池架连接到多个电力开关的多个开关线路中流动的电流,其中,基于由第一感测单元感测到的电流来控制多个电力开关中的每个电力开关的操作。
8、在实施例中,电池架管理装置可以控制多个电力开关中的每个电力开关的接通时间或开关占空,使得流过多个开关线路的电流中的每个电流对应于设定值。
9、在实施例中,在电池架管理装置中,设定值可以是由第一感测单元感测到的电流的平均值。
10、在实施例中,电池架管理装置可以增加连接到多个开关线路中电流小于设定值的开关线路的电力开关的接通时间或开关占空,并且可以减少连接到多个开关线路中电流大于设定值的开关线路的电力开关的接通时间或开关占空。
11、在实施例中,电池架管理装置可以进一步包括:电感器,该电感器在第一节点处连接到多个电力开关;以及控制开关,该控制开关的一端在第二节点处连接到电感器,并且该控制开关的另一端连接到第三节点。
12、在实施例中,电池架管理装置可以进一步包括:第一二极管,第一二极管的一端连接到第一节点,并且第一二极管的另一端连接到第三节点;第二二极管,第二二极管的一端连接到第二节点,并且第二二极管的另一端连接到第四节点;以及电容器,该电容器连接到负载,并且该电容器的一端连接到第四节点,并且该电容器的另一端连接到第三节点。
13、在实施例中,电池架管理装置可以进一步包括第二感测单元,第二感测单元被配置成感测施加到电容器的电压,并且可以基于该电压来控制多个电力开关中的每个电力开关的操作。
14、在实施例中,当施加到电容器的电压小于参考值时,电池架管理装置可以增加多个电力开关的接通时间。
15、根据本文公开的实施例的方法是用于操作电池架管理装置,该电池架管理装置包括分别连接到多个电池架的多个电力开关和连接到电力开关的控制单元,该方法包括:控制单元使多个电力开关中的至少一个电力开关接通;并且控制单元使用基于多个电池架的输出值,从而控制多个电力开关中的每个电力开关的操作。
16、在实施例中,用于操作电池架管理装置的方法可以进一步包括:第一感测单元感测在用于将多个电池架连接到多个电力开关的多个开关线路中流动的电流;以及控制单元控制多个电力开关中的每个电力开关的接通时间或开关占空。
17、在实施例中,在用于操作电池架管理装置的方法中,设定值可以是由第一感测单元感测到的电流的平均值。
18、在实施例中,电池架管理装置可以进一步包括连接到多个电力开关的电感器、连接到电感器的控制开关、连接到电感器的电容器和连接到电容器的第二感测单元,并且用于操作电池架管理装置的方法可以进一步包括:第二感测单元感测施加到电容器的电压;以及控制单元基于电压来控制多个电力开关中的每个电力开关的接通时间。
19、有益效果
20、本文公开的电池架管理装置能够解决由于电流不平衡而导致的电池寿命的缩短、储能系统的容量的减少、或储能系统的不稳定的问题。
21、根据本文的公开内容的电池架管理装置能够作为单个设备共同连接到多个电池架,因此,可以使添加到储能系统的设备的体积最小化。
22、根据本文的公开内容的电池架管理装置能够共同连接到多个电池架,因此,可以使针对多个电池架中的每个电池架附加地装备设备所需的成本最小化。
23、根据本文的公开内容的电池架管理装置共同连接到多个电池架并且能够独立地控制多个电池架中的每个电池架,因此,可以方便用于控制储能系统的设计。
1.一种电池架管理装置,包括:
2.根据权利要求1所述的电池架管理装置,进一步包括第一感测单元,所述第一感测单元感测在用于将所述多个电池架连接到所述多个电力开关的多个开关线路中流动的电流,
3.根据权利要求2所述的电池架管理装置,其中,所述控制单元控制所述多个电力开关中的每个电力开关的接通时间或开关占空,使得所述电流中的每个电流对应于设定值。
4.根据权利要求3所述的电池架管理装置,其中,所述设定值是由所述第一感测单元感测到的所述电流的平均值。
5.根据权利要求3所述的电池架管理装置,其中,所述控制单元增加连接到所述多个开关线路中所述电流小于所述设定值的开关线路的所述电力开关的所述接通时间或所述开关占空,并且减少连接到所述多个开关线路中所述电流大于所述设定值的开关线路的所述电力开关的所述接通时间或所述开关占空。
6.根据权利要求1所述的电池架管理装置,进一步包括:
7.根据权利要求6所述的电池架管理装置,进一步包括:
8.根据权利要求7所述的电池架管理装置,进一步包括第二感测单元,所述第二感测单元被配置成感测施加到所述电容器的电压,
9.根据权利要求8所述的电池架管理装置,其中,当施加到所述电容器的所述电压小于参考值时,所述控制单元增加所述多个电力开关的接通时间。
10.一种用于操作电池架管理装置的方法,所述电池架管理装置包括分别连接到多个电池架的多个电力开关和连接到所述电力开关的控制单元,所述方法包括:
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述电池架管理装置进一步包括第一感测单元,所述第一感测单元连接到用于将所述多个电池架连接到所述多个电力开关的多个开关线路,并且
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述设定值是由所述第一感测单元感测到的所述电流的平均值。
13.根据权利要求10所述的方法,其中,所述电池架管理装置进一步包括连接到所述多个电力开关的电感器、连接到所述电感器的控制开关、连接到所述电感器的电容器和连接到所述电容器的第二感测单元,并且
