CN105556784A - 蓄电池系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供一种联锁处理的安全性得到提高的蓄电池系统。本发明的蓄电池系统与电力系统相连,基于来自EMS的充放电请求来工作,其包括:监视蓄电池的状态的蓄电池监视装置;交直流转换装置;以及接收充放电请求和由蓄电池监视装置提供的蓄电池信息并基于充放电请求及蓄电池信息来控制交直流转换装置的控制装置。此外,控制装置还包括联锁处理部,在检测到蓄电池系统的异常的情况下,该联锁处理部实施与所检测到的异常内容相对应的联锁处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种与电力系统相连的蓄电池系统。
背景技术
电力系统通过利用送配电设备将发电设备与负载设备相连接而构成。电力系统的规模各式各样,有将多个大规模发电站与多个工厂或商业设施及住宅相连接的大规模的系统,也有在特定设施内构建的小规模的系统。无论何种规模的电力系统,都具备对电力系统整体的电力供求进行管理的能源管理系统(EMS),利用EMS来使发电设备的供电与负载设备的耗电取得平衡。
蓄电池系统与上述电力系统相连,将其用作为使电力供求平衡的一个手段。曾经,难以存储大量的电力,但通过锂离子电池或钠硫电池这样的大容量蓄电池的实用化,使得能够存储大量的电力。通过将具备上述蓄电池的蓄电池系统与电力系统相连,从而能采用如下运用:在电力的供大于求时,将过剩的电力对蓄电池进行充电,在电力的供小于求时,利用来自蓄电池的放电电力来弥补电力的不足。
上述蓄电池系统的优选用途的一个示例为将该蓄电池系统与利用太阳能、风能等自然能源的发电设备相组合。由于如今对能源问题或环境问题的意识有所提高,利用自然能源的发电设备被广泛使用。然而,利用自然能源的发电设备中存在如下缺点:由于季节或气候等自然因素,使得发电电力容易受到影响,从而无法提供稳定的电力。蓄电池系统是能弥补该缺点的系统,通过将蓄电池系统与利用自然能源的发电设备相组合,从而能提供稳定的电力。
在将蓄电池系统与电力系统相连的情况下,利用上述EMS来管理蓄电池系统的动作。蓄电池系统具备与蓄电池相连的交直流转换装置(PCS)。PCS具备如下功能:将电力系统的交流电转换成直流电并充电至蓄电池的功能、以及将蓄电池的直流电转换成交流电并对电力系统放电的功能。通过EMS对PCS请求充放电,PCS根据充放电请求来工作,从而完成从电力系统对蓄电池的充电、或从蓄电池对电力系统的放电。
此外,申请人作为本发明的相关文献,举出以下记载的文献。专利文献1的图9中绘制了与电力系统相连的蓄电池系统的一个示例。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2013-27210号公报
专利文献2:日本专利特开2012-75243号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
蓄电池安装有监视其状态的蓄电池监视装置(以下也记作BMU)。BMU的监视项目中包含电流值、电压值、温度等,这些由BMU所具备的传感器来测量。BMU根据电流值、电压值、温度等来检测蓄电池的异常。关于蓄电池的保护,以往提出的蓄电池系统中,基于来自BMU的表示过充电、过放电、温度异常等的严重故障信号来进行联锁处理。然而,从BMU输出严重故障信号的情况下,对于蓄电池来说已经处于相当程度的过负载状态。例如,锂离子电池的电解液使用可燃性的有机溶剂,是流过高电压、大电流的蓄电池,希望设置更加安全的联锁处理。
本发明鉴于上述问题而得以完成,其目的在于,提供一种蓄电池系统,能够提高联锁处理的安全性。
解决技术问题所采用的技术方案
为了达成上述目的,本发明所涉及的蓄电池系统如下那样构成。
本发明所涉及的蓄电池系统与电力系统相连,构成为基于来自能源管理系统的充放电请求来工作,其中,该能源管理系统用于管理电力系统的电力供求。本发明所涉及的蓄电池系统所连接的电力系统的规模、结构并无限定。
本发明所涉及的蓄电池系统具备蓄电池、蓄电池监视装置、交直流转换装置、以及控制装置。蓄电池可以由单一的蓄电池单元来构成,也可以构成为多个蓄电池单元的集合体。蓄电池的种类优选为锂离子电池、钠硫电池、镍氢电池等大容量蓄电池。
蓄电池监视装置是始终监视蓄电池的状态或以规定周期监视蓄电池的状态的装置。蓄电池监视装置的监视项目可列举出例如电流、电压、温度等状态量。关于电压,优选为,在蓄电池由多个单元构成的情况下,分别对每个单元进行电压监视。蓄电池监视装置利用传感器始终或以规定周期来测量作为监视项目的状态量,并作为蓄电池信息将所获得的数据的一部分或全部输出至外部。
另外,蓄电池监视装置还具备联锁功能,在根据电流值、电压值、温度等检测到蓄电池的过充电、过放电、温度异常等严重故障的情况下,联锁功能使连接交直流转换装置与蓄电池的接触器断开。具体而言,蓄电池监视装置对于电流、电压、温度等状态量分别设定有BMU上限阈值及BMU下限阈值。例如,蓄电池监视装置在蓄电池的电压值高于BMU上限阈值的情况下判断为产生了过充电,在低于BMU下限阈值的情况下,判断为产生了过放电。对于电流值、温度等也能同样进行判断。蓄电池监视装置在判断为发生了某种严重故障的情况下,实施联锁处理,以强制性地断开使交直流转换装置与蓄电池相连的接触器。
交直流转换装置是将蓄电池与电力系统相连接的装置,具备如下功能:将电力系统的交流电转换成直流电并充电至蓄电池的功能、以及将蓄电池的直流电转换成交流电并向电力系统放电的功能。交直流转换装置也被称为功率调节器,通过交直流转换装置来调整对蓄电池的充电量以及来自蓄电池的放电量。交直流转换装置在充电量及放电量的调整过程中参照传感器的输出值。该传感器对与充电量及放电量相关的物理量进行测量,例如包含电流传感器及电压传感器。
控制装置是存在于能源管理系统与交直流转换装置之间的装置。该控制装置接收由能源管理系统提供给蓄电池系统的充放电请求。控制装置既接收充放电请求也接收由蓄电池监视装置提供的蓄电池信息,构成为基于充放电请求及蓄电池信息来控制交直流转换装置。
控制装置具备联锁处理部。联锁处理部构成为在检测到蓄电池系统的异常的情况下实施与所检测到的异常内容相对应的联锁处理。联锁处理部基于由蓄电池监视装置提供的蓄电池信息、以及由交直流转换装置提供的交直流转换装置信息中的至少一方,来检测蓄电池系统的异常。此外,在联锁处理部中检测到的蓄电池系统的异常是指,比在蓄电池监视装置中检测到的严重故障程度要低的故障。
联锁处理部构成为包含停止对交直流转换装置输出充放电指令的处理,以作为联锁处理。若停止输出充放电指令,则充电量与放电量的指示值变为零,交直流转换装置停止充放电操作。另外,还优选为,联锁处理部构成为包含对交直流转换装置输出跳闸指令的处理,以作为联锁处理。另外,还优选为,联锁处理部构成为包含使连接交直流转换装置与蓄电池的接触器断开的处理,以作为联锁处理。
具体而言,联锁处理部对于电流、电压、温度等状态量分别设定有FBCS上限阈值及FBCS下限阈值。FBCS上限阈值设定为低于BMU上限阈值。另外,FBCS下限阈值设定为低于BMU下限阈值。例如,联锁处理部在蓄电池信息、交直流转换装置信息中包含的电压值高于FBCS上限阈值的情况下判断为产生了过充电,在低于FBCS下限阈值的情况下,判断为产生了过放电。对于电流值、温度等也能同样进行判断。联锁处理部在判断为产生了某种异常的情况下,根据异常内容实施上述的停止输出充放电指令、输出跳闸指令、断开接触器等中的至少一个联锁处理。异常内容根据检测参数的种类、产生异常的检测参数的个数、检测值与阈值之间的偏离量等来预先设定。
发明效果
根据本发明所涉及的蓄电池系统,能够提供一种联锁处理的安全性得到提高的蓄电池系统。
附图说明
图1是对本发明的实施方式1所涉及的系统结构进行说明的示意结构图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的系统的框图。
图3是本发明的实施方式1中为了实现联锁功能而由蓄电池系统10所执行的控制程序的流程图。
图4是本发明的实施方式2中为了实现联锁功能而由蓄电池系统10所执行的控制程序的流程图。
图5是本发明的实施方式3中为了实现联锁功能而由蓄电池系统10所执行的控制程序的流程图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外,在各图中,对相同要素标注相同的标号,并省略重复说明。
实施方式1
(实施方式1的整体结构)
图1是对本发明的实施方式1所涉及的系统结构进行说明的示意结构图。图1所示的蓄电池系统10与电力系统的送电设备20相连接。电力系统除了送电设备20之外,还包含与送电设备20相连的发电设备(省略图示)、与送电设备20相连的负载设备(省略图示)。蓄电池系统10通过计算机网络40与远处的能源管理系统(以下称为EMS)30相连。EMS30对发电设备的发电量、蓄电池系统10的充放电量、负载设备的受电量等电力系统的电力供求进行管理。
蓄电池系统10具备交直流转换装置(以下称为PCS)100、前电池控制台(以下称为FBCS盘)120、以及蓄电池盘140。蓄电池系统10中,一个FBCS盘120与一个PCS100相连,多个蓄电池盘140与一个FBCS盘120并联连接。图1中,蓄电池盘140有三列,但这仅为一个示例。蓄电池盘140的并联个数基于PCS100的规格而定。由此,蓄电池盘140的并联个数也可以是一列。图1中,蓄电池盘10具备一台PCS100,但这仅为一个示例。PCS100的并联个数基于蓄电池系统10的规格而定。由此,PCS100的并联个数也可以是多个。
(蓄电池盘)
蓄电池盘140具备:熔断器141、接触器142、蓄电池模块143、以及蓄电池监视装置(以下称为BMU:BatteryManagementUnit)144。蓄电池模块143是串联连接有多个单元的模块。各单元是锂离子电池(LiB)。蓄电池模块143经由接触器142及熔断器141并通过送电线与FBCS盘120相连接。另外,蓄电池模块143通过信号线与BMU144相连接。BMU144通过计算机网络50与FBCS盘120上的控制装置130相连接,通过信号线与接触器142相连接。
BMU144对蓄电池模块143的状态进行监视。具体而言,BMU144具备电流传感器(省略图示)、电压传感器(省略图示)、及温度传感器(省略图示),以作为测量蓄电池模块143的状态量的单元。电流传感器对流过蓄电池模块143的电流进行测量。设置于每个单元的电压传感器对各单元的电压进行测量。温度传感器对蓄电池模块143的温度进行测量。这些传感器并不一定要设于BMU144的壳体内。安装于蓄电池模块143的上述传感器与BMU144能够构成为通过信号线相连接。另外,始终利用BMU144对蓄电池模块143进行监视。其中,本实施方式中所指的始终监视是如下概念:不仅包含从传感器获取不间断的连续信号的动作,也包含以规定的短周期来获取传感器信号的动作。BMU144将包含通过各传感器的测量而获得的信息在内的蓄电池信息发送至控制装置130。
接触器142配置于熔断器141与蓄电池模块143之间。接触器142在接收到接通信号时,触点变为导通,从而接通。另外,接触器142在接收到开路信号时,触点变为断开,从而开路。例如,接通信号为规定值[A]以上的电流,而开路信号为小于规定值[A]的电流。通过接通接触器142来将PCS100与蓄电池模块143电连接,通过断开接触器142来切断PCS100与蓄电池模块143之间的电连接。
(FBCS盘)
FBCS盘120与蓄电池盘140及PCS100相连接。具体而言,各蓄电池盘140通过各个送电线与FBCS盘120相连接。各个送电线在FBCS盘内部汇总,与更粗的送电线相连接。汇总后的送电线与PCS100相连接。另外,FBCS盘120具备控制装置130。控制装置130具备例如包含ROM、RAM等在内的存储器、输入输出各种信息的输入输出接口、能基于各种信息来执行各种运算处理的处理器。控制装置130通过计算机网络40与EMS30相连接,通过计算机网络50与BMU144相连接,通过计算机网络60与PCS100相连接。另外,控制装置130通过信号线与接触器142相连接。
控制装置130起到对PCS100发出充放电指令的司令官的作用。作为一个示例,控制装置130接收从EMS30发送来的充放电请求、以及从BMU144发送来的蓄电池信息。充放电请求包含与使PCS100进行充放电的有效功率及无效功率有关的请求在内。其中,充放电请求包含以数值来表示具体电量的具体请求、以及请求使充放电功率最大的抽象请求。控制装置130基于充放电请求及蓄电池信息来决定对于PCS100的充放电指令(相当于充放电量[kW]),并发送至PCS100。另外,控制装置130具备如下等功能:安全且最大程度地控制蓄电池模块143的性能、寿命的功能、对PCS100输出跳闸信号的功能、以及接通、断开接触器142的功能。
(PCS)
PCS100经由变压器并通过送电线与送电设备20相连接。PCS100具备如下功能:将电力系统的交流电转换成直流电并充电至蓄电池模块143的功能、以及将蓄电池模块143的直流电转换成交流电并向电力系统放电的功能。由PCS100调整对蓄电池模块143的充电量以及来自蓄电池模块143的放电量。根据由控制装置130提供的充放电指示,并利用PCS100对充放电量进行调整。
PCS100具备电流传感器(省略图示)及电压传感器(省略图示)。电流传感器对充电至蓄电池模块143的电流或从蓄电池模块143放出的电流进行测量。电压传感器对作为充电对象或放电对象的蓄电池模块143的电压进行测量。PCS100参照上述传感器的输出值来实施充放电量的调整。另外,PCS100将上述传感器的输出值作为交直流转换装置信息来发送至控制装置130。
(实施方式1的特征结构)
图2是本发明的实施方式1所涉及的系统的框图。图2中表示控制装置130的模块内,控制装置130所具备的各种功能中的一部分由模块来表示。分别对上述模块分配运算资源。对控制装置130准备与各模块相对应的程序,通过由处理器来执行该程序,从而在控制装置130中实现各模块的功能。
控制装置130从EMS30接收充放电请求,从BMU144接收蓄电池信息。控制装置130基于充放电请求及蓄电池信息来决定充放电指令,并将充放电指令发送至PCS100。
(联锁功能)
控制装置130具有联锁功能,其功能由联锁处理部131所具有。为了使蓄电池安全工作,电压、电流、温度的管理至关重要。蓄电池系统10具备硬件联锁,在BMU144检测到过放电、过充电、温度异常等严重故障的情况下,BMU144强制断开接触器142。具体而言,BMU144对于电流、电压、温度等状态量分别设定有BMU上限阈值及BMU下限阈值。例如,BMU144在单元的电压值高于BMU上限阈值的情况下判断为产生了过充电,在低于BMU下限阈值的情况下,判断为产生了过放电。对于电流值、温度等也能同样进行判断。BMU144在判断为发生了某种严重故障的情况下,实施联锁处理,即、强制性地断开使PCS100与蓄电池模块143相连的接触器。
然而,在BMU144检测到严重故障时,蓄电池模块143已经处于相当程度的过负载状态。
因此,在本实施方式的系统中,在BMU144检测出严重故障,从而通过硬件联锁来执行控制之前,控制装置130的联锁处理部131检测出蓄电池系统10的异常,并通过软件联锁来执行控制。此外,在联锁处理部中检测到的蓄电池系统10的异常是指,比在BMU144中检测到的严重故障程度要低的故障。
具体而言,联锁处理部131首先停止对PCS100输出充放电指令,并对PCS100输出跳闸指令,再输出使接触器142断开的断开信号。若停止输出充放电指令,则充电量与放电量的指示值变为零,PCS100停止充放电操作。另外,在接收到跳闸指令的情况下,PCS100切断本身的电路。另外,在接收到断开信号(阻断接通信号)时,接触器142被强制断开。
具体而言,联锁处理部131对于电流、电压、温度等状态量分别设定有FBCS上限阈值及FBCS下限阈值。FBCS上限阈值设定为低于BMU上限阈值。另外,FBCS下限阈值设定为低于BMU下限阈值。例如,联锁处理部131在蓄电池信息、交直流转换装置信息中包含的电压值高于FBCS上限阈值的情况下判断为产生了过充电,在低于FBCS下限阈值的情况下,判断为产生了过放电。对于电流值、温度等也能同样进行判断。联锁处理部131在判断为产生了某种异常的情况下,根据异常内容实施上述的停止输出充放电指令、输出跳闸指令、断开接触器等中的至少一个联锁处理。异常内容根据检测参数的种类、产生异常的检测参数的个数、检测值与阈值之间的偏离量等来预先设定。
由此,FBCS上限阈值设定为低于BMU上限阈值,FBCS下限阈值设定为低于BMU下限阈值。因此,联锁处理部131能够在BMU144执行硬件联锁之前,通过软件联锁来执行控制。因此,能够抑制蓄电池模块143发生严重故障。
另外,根据联锁处理部131,通过实施停止对PCS100输出充放电指令、对PCS100输出跳闸指令、断开接触器这样的多重联锁处理,从而能够可靠地防止产生严重的异常。
另外,在控制装置130(联锁处理部131)发生故障的情况下,通过利用BMU144来进行硬件联锁以强制断开接触器142。因此,蓄电池系统10利用控制装置130来进行软件联锁,并利用BMU144来进行硬件联锁,从而双重地确保安全。
(流程图)
图3是本发明的实施方式1中为了实现联锁功能而由蓄电池系统10所执行的控制程序的流程图。图3表示基于由BMU144提供的蓄电池信息的软件联锁处理。该流程图所示的控制装置130的处理是由联锁处理部131的功能来实现的处理。控制装置130的存储器中存储有执行图3所示的流程图的处理的程序,控制装置130的处理器读取出程序,并执行,从而实现图3所示的处理。
图4所示的程序中,首先,BMU144始终利用上述各种传感器获取蓄电池信息(步骤S301)。蓄电池信息中包含流过蓄电池模块143的电流、各单元的电压、以及蓄电池模块143的温度。此后,BMU144将所获取的蓄电池信息发送至控制装置130(步骤S302)。
控制装置130接收从BMU144发送来的蓄电池信息(步骤S101)。此外,在每次接收到蓄电池信息时,执行控制装置130中的以下各处理。
如上所述,控制装置130(联锁处理部131)对于蓄电池信息所包含的电流、电压、温度等状态量分别存储有FBCS上限阈值及FBCS下限阈值。控制装置130将各状态量与FBCS上限阈值及FBCS下限阈值进行比较(步骤S102)。
控制装置130在各状态量的任意一个大于FBCS上限阈值的情况下,或者各状态量的任意一个小于FBCS下限阈值的情况下,检测到蓄电池系统10的异常(步骤S103)。在检测到异常的情况下,前进至步骤S104,在未检测到异常的情况下,返回步骤S101的处理,等待获取下一个蓄电池信息。
在检测到异常的情况下,控制装置130将禁止充放电的指令发送至PCS100(步骤S104)。PCS100接收从控制装置130发送来的禁止充放电的指令(步骤S201)。PCS100停止充放电操作(步骤S202)。
另外,控制装置130在步骤S104的处理后,将跳闸指令发送至PCS100(步骤S105)。PCS100接收从控制装置130发送来的跳闸指令(步骤S203)。PCS100切断本身的电路(步骤S204)。
另外,控制装置130在步骤S105的处理后,输出使接触器142断开的断开信号(步骤S106)。接触器142接收到断开信号,使触点变为断开,从而开路(步骤S401)。
然而,在图3所示的流程图中,在检测到异常的情况下,作为联锁处理,实施停止输出充放电指令,输出跳闸指令,断开接触器的所有处理,但并不局限于此。也可以至少实施其中一个联锁处理。
另外,在上述实施方式1的系统中,将控制装置130配置于FBCS盘120,但控制装置130的配置位置并不限于此。例如,也可以将控制装置130配置于PCS100、蓄电池盘140或某一个BMU144。另外,也可以将安装于控制装置130的各种功能安装至PCS100,由PCS100来搭载各种功能。对于蓄电池盘140、BMU144也一样。此外,上述方面在以下实施方式中也一样。
实施方式2
(实施方式2的整体结构)
接着,参照图4对本发明的实施方式2进行说明。本实施方式的系统能够通过在图1与图2所示的结构中,使ECU50实施后述图4的程序来实现。
(实施方式2的特征结构)
在上述实施方式1中,控制装置130(联锁处理部131)仅基于由BMU144提供的蓄电池信息来检测蓄电池系统10的异常,实施联锁处理,但蓄电池系统10的异常检测方法并不局限于此。实施方式2中,控制装置130(联锁处理部131)基于蓄电池信息以及由PCS100提供的交直流转换装置信息来检测蓄电池系统10的异常。
(流程图)
图4是本发明的实施方式2中为了实现联锁功能而由蓄电池系统10所执行的控制程序的流程图。图4示出了基于由BMU144提供的蓄电池信息、以及由PCS100提供的交直流转换装置信息来进行的软件联锁处理。该流程图所示的控制装置130的处理是由联锁处理部131的功能来实现的处理。控制装置130的存储器中存储有执行图4所示的流程图的处理的程序,控制装置130的处理器读取出程序,并执行,从而实现图4所示的处理。
图4所示的程序中,首先,PCS100始终利用上述各种传感器获取交直流转换装置信息(步骤S211)。交直流蓄电池信息中包含流过蓄电池模块143的电流、及蓄电池模块143的电压。此后,PCS100将所获取的交直流转换装置信息发送至控制装置130(步骤S212)。
另外,BMU144始终利用上述各种传感器获取蓄电池信息(步骤S301)。蓄电池信息中包含流过蓄电池模块143的电流、各单元的电压、以及蓄电池模块143的温度。此后,BMU144将所获取的蓄电池信息发送至控制装置130(步骤S302)。
控制装置130接收从PCS100发送来的交直流转换装置信息、以及从BMU144发送来的蓄电池信息(步骤S111)。此外,在每次接收到交直流转换装置信息时,执行控制装置130中的以下各处理。
如上所述,控制装置130(联锁处理部131)对于蓄电池的状态量分别存储有FBCS上限阈值及FBCS下限阈值。控制装置130将交直流转换装置信息及蓄电池信息所包含的各状态量与FBCS上限阈值及FBCS下限阈值进行比较(步骤S112)。控制装置130在各状态量的任意一个大于FBCS上限阈值的情况下,或者各状态量的任意一个小于FBCS下限阈值的情况下,检测到蓄电池系统10的异常(步骤S113)。
此外,步骤S112、S113的处理中的异常诊断方法并不限于此。也可以将交直流转换装置信息所包含的状态量(例如蓄电池模块143的电压)与蓄电池信息所包含的状态量(构成蓄电池模块143的单元的总电压)进行比较,在其误差在容许范围以外的情况下,检测到异常。
在检测到异常的情况下,前进至步骤S104的处理,在未检测到异常的情况下,返回步骤S101的处理,等待获取下一个交直流转换装置信息、下一个蓄电池信息。
在检测到异常的情况下,控制装置130将禁止充放电的指令发送至PCS100(步骤S104)。PCS100接收从控制装置130发送来的禁止充放电指令(步骤S201)。PCS100停止充放电操作(步骤S202)。
另外,控制装置130在步骤S104的处理后,将跳闸指令发送至PCS100(步骤S105)。PCS100接收从控制装置130发送来的跳闸指令(步骤S203)。PCS100切断本身的电路(步骤S204)。
如上所说明的那样,根据实施方式2中的蓄电池系统10,能实现在实施方式1中所述的联锁功能,能够获得与实施方式1的系统相同的效果。
然而,在图4所示的流程图中,在检测到异常的情况下,作为联锁处理,实施停止输出充放电指令并输出跳闸指令的处理,但并不局限于此。也可以至少实施其中一个联锁处理。另外,作为联锁处理,也可以实施断开接触器的处理。
实施方式3
(实施方式3的整体结构)
接着,参照图5对本发明的实施方式3进行说明。本实施方式的系统能够通过在图1与图2所示的结构中,使ECU50实施后述图5的程序来实现。
(实施方式3的特征结构)
在上述实施方式1中,控制装置130(联锁处理部131)基于由BMU144提供的蓄电池信息来检测蓄电池系统10的异常,实施联锁处理,但蓄电池系统10的异常检测方法并不局限于此。实施方式2中,控制装置130(联锁处理部131)基于由PCS100提供的交直流转换装置信息来检测蓄电池系统10的异常。
(流程图)
图5是本发明的实施方式3中为了实现联锁功能而由蓄电池系统10所执行的控制程序的流程图。图5表示基于由PCS100提供的交直流转换装置信息的软件联锁处理。该流程图所示的控制装置130的处理是由联锁处理部131的功能来实现的处理。控制装置130的存储器中存储有执行图5所示的流程图的处理的程序,控制装置130的处理器读取出程序,并执行,从而实现图5所示的处理。
图4所示的程序中,首先,PCS100始终利用上述各种传感器获取交直流转换装置信息(步骤S211)。交直流蓄电池信息中包含流过蓄电池模块143的电流、及蓄电池模块143的电压。此后,PCS100将所获取的交直流转换装置信息发送至控制装置130(步骤S212)。
控制装置130接收从PCS100发送来的交直流转换装置信息(步骤S121)。此外,在每次接收到交直流转换装置信息时,执行控制装置130中的以下各处理。
如上所述,控制装置130(联锁处理部131)对于蓄电池的状态量分别存储有FBCS上限阈值及FBCS下限阈值。控制装置130将交直流转换装置信息所包含的各状态量与FBCS上限阈值及FBCS下限阈值进行比较(步骤S122)。控制装置130在各状态量的任意一个大于FBCS上限阈值的情况下,或者各状态量的任意一个小于FBCS下限阈值的情况下,检测到蓄电池系统10的异常(步骤S123)。
在检测到异常的情况下,前进至步骤S104的处理,在未检测到异常的情况下,返回步骤S101的处理,等待获取下一个蓄电池信息。
在检测到异常的情况下,控制装置130将禁止充放电的指令发送至PCS100(步骤S104)。PCS100接收从控制装置130发送来的禁止充放电的指令(步骤S201)。PCS100停止充放电操作(步骤S202)。
另外,控制装置130在步骤S104的处理后,将跳闸指令发送至PCS100(步骤S105)。PCS100接收从控制装置130发送来的跳闸指令(步骤S203)。PCS100切断本身的电路(步骤S204)。
如上所说明的那样,根据实施方式3中的蓄电池系统10,能实现在实施方式1中所述的联锁功能,能够获得与实施方式1的系统相同的效果。
然而,在图5所示的流程图中,在检测到异常的情况下,作为联锁处理,实施停止输出充放电指令并输出跳闸指令的处理,但并不局限于此。也可以至少实施其中一个联锁处理。另外,作为联锁处理,也可以实施断开接触器的处理。
标号说明
10蓄电池系统
20送电设备
30能源管理系统(EMS)
40、50、60计算机网络
100交直流转换装置(PCS)
120FBCS盘
130控制装置
131联锁处理部
140蓄电池盘
141熔断器
142接触器
143蓄电池模块
144蓄电池监视装置(BMU)
Claims (6)
1.一种蓄电池系统,该蓄电池系统与电力系统相连,基于来自能源管理系统的充放电请求来工作,其中,该能源管理系统用于管理所述电力系统的电力供求,该蓄电池系统的特征在于,包括:
蓄电池;
监视所述蓄电池的状态的蓄电池监视装置;
交直流转换装置,该交直流转换装置具备如下功能:将所述电力系统的交流电转换成直流电并充电至所述蓄电池的功能、以及将所述蓄电池的直流电转换成交流电并向所述电力系统放电的功能;以及
控制装置,该控制装置接收所述充放电请求以及由所述蓄电池监视装置提供的蓄电池信息,并基于所述充放电请求及所述蓄电池信息来控制所述交直流转换装置,
所述控制装置还包括联锁处理部,在检测到所述蓄电池系统的异常的情况下,该联锁处理部实施与检测到的异常内容相对应的联锁处理。
2.如权利要求1所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述联锁处理部构成为根据所述蓄电池信息、由所述交直流转换装置提供的交直流转换装置信息中的至少一个来检测所述蓄电池系统的异常。
3.如权利要求1或2所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述联锁处理部包含停止对所述交直流转换装置输出充放电指令的处理,以作为所述联锁处理。
4.如权利要求1至3中任一项所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述联锁处理部包含对所述交直流转换装置输出跳闸指令的处理,以作为所述联锁处理。
5.如权利要求1至4中任一项所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述交直流转换装置与所述蓄电池通过接触器相连,
所述联锁处理部包含使所述接触器断开的处理,以作为所述联锁处理。
6.如权利要求1至5中任一项所述的蓄电池系统,其特征在于,
所述蓄电池监视装置预先存储有关于所述蓄电池的状态量的第1上限阈值以及第1下限阈值,在所述蓄电池的状态量大于所述第1上限阈值的情况下,或者所述蓄电池的状态量小于所述第1下限阈值的情况下,使连接所述交直流转换装置与所述蓄电池的接触器断开,
所述联锁处理部预先存储有低于所述第1上限阈值的第2上限阈值、以及高于所述第1下限阈值的第2下限阈值,在所述蓄电池信息与由所述交直流转换装置提供的交直流转换装置信息中的至少一个所包含的所述蓄电池的状态量大于所述第2上限阈值的情况下,或低于所述第2下限阈值的情况下,检测到所述蓄电池系统的异常。
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