能量存储设备和包括该能量存储设备的能量存储系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及一种能量存储设备和包括该能量存储设备的能量存储系统，并且更具体地，涉及这样一种能量存储设备:在该能量存储设备连接到内部电网的三个相位中的一个相位的条件下，该能量存储设备能够与连接到内部电网的三个相位的另一个相位的外部能量存储设备交换数据，以及包括该能量存储设备的能量存储系统。
【背景技术】
[0002]近来，随着诸如石油和煤炭的现有能源资源被耗尽，对于可替代能源的关注日益增加。具体地，直接将太阳能转换为电能的太阳能电池作为下一代可替代能源而备受瞩目。
[0003]有必要基于新的可再生能量提供或存储能量。为此，能量存储设备用于存储能量。
【发明内容】
[0004]因此，鉴于上述问题而做出本发明的实施方式，并且本发明的目的在于提供一种能够与外部能量存储设备交换数据的能量存储设备、以及包括该能量存储设备的能量存储系统。
[0005]根据本发明的一方面，上述及其它目的可以通过提供如下能量存储设备来实现，所述能量存储设备包括:至少一个电池组；电力转换单元，所述电力转换单元在充电模式下将来自内部电网的三个相位之中的第一相位的交流(AC)电力转换为直流(DC)电力，并且在放电模式下将存储在所述至少一个电池组中的DC电力转换为AC电力；通信模块，所述通信模块与外部能量存储设备交换数据；以及控制器，所述控制器控制所述电力转换单元。
[0006]根据本发明的另一方面，提供了一种能量存储系统，所述能量存储系统包括:光伏模块，所述光伏模块包括太阳能电池模块和AC电力转换模块，所述AC电力转换模块将从太阳能电池模块提供的DC电力转换为AC电力，并且将该AC电力提供到内部电网；以及能量存储设备，所述能量存储设备包括至少一个电池组和电力转换单元，所述电力转换单元在充电模式下将来自内部电网的三个相位之中的第一相位的AC电力转换为DC电力，并且在放电模式下将存储在所述至少一个电池组中的DC电力转换为AC电力。
【附图说明】
[0007]根据结合附图的下面的详细描述，本发明的以上和其它目的、特征和其它优点将被更清楚地理解，其中:
[0008]图1是示出根据本发明的实施方式的能量存储系统的框图；
[0009]图2是示出根据本发明的另一实施方式的能量存储系统的框图；
[0010]图3是示出在图1中示出的光伏模块的内部配置的框图；
[0011]图4是示出包括在图2中示出的能量存储系统中的能量存储设备的框图；
[0012]图5是示出在图1或图2中示出的能量存储设备的内部配置的框图；
[0013]图6是在图1或图2中示出的能量存储设备的分解透视图；以及
[0014]图7是示出图1或图2中的能量存储设备的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0015]现在将详细参照本发明的实施方式，其示例示于附图中。
[0016]虽然“模块”或“单元”作为后缀以构成在下面描述中所描述的元件，但是这仅为了便于描述本说明书。后缀本身不意为或用于将使用后缀的构成元件和不使用后缀的构成元件区分开来。后缀“模块”和“单元”可以互换使用。
[0017]图1是示出根据本发明的实施方式的能量存储系统的框图。参照图1，由附图标记“10”标示的能量存储系统可包括光伏模块70和能量存储设备100。此外，能量存储系统10可以包括网格(grid) 50以及负载700。
[0018]光伏模块70和能量存储设备100可以经由内部电网33电连接。能量存储设备100可包括至少一个电池组160以及电力转换单元140。电力转换单元140在能量存储设备100的充电模式下将外部输入电力转换成DC电力，并且在能量存储设备100的放电模式下转换存储在电池组160中的DC电力。
[0019]光伏模块70可包括太阳能电池模块30和AC电力转换模块400。AC电力转换模块400将从太阳能电池模块30提供的DC电力转换为AC电力，并将该AC电力提供到内部电网。太阳能电池模块30可包括多个太阳能电池。
[0020]AC电力转换模块400是将来自太阳能电池模块30的DC电力转换为AC电力并输出该AC电力的电力转换模块。AC电力转换模块400可包括旁路二极管单元510 (图3)、转换器单元530 (图3)、电容器C1 (图3)、逆变器540 (图3)、控制器550 (图3)和通信单元570 (图3)。AC电力转换模块400也可被称为“微逆变器”。
[0021]在本发明的示出的实施方式中，基于包括太阳能电池模块30以及将从太阳能电池模块30提供的DC电力转换为AC电力并将该AC电力提供到内部电网33的AC电力转换模块400的配置，光伏模块70可将AC电力直接输出到内部电网33。在这方面，光伏模块70可被称为“光伏AC模块”。
[0022]同时，能量存储设备100可以将从光伏模块70提供的AC电力存储在包括于能量存储设备100中的电池组160中。同时，网格50和负载700可电连接到包括在光伏模块70中的AC电力转换模块400。S卩，在图1的能量存储系统10中，能量存储设备100、网格50以及负载700连接到光伏模块70的AC电力转换模块400。因此，光伏模块70的AC电力转换模块400可向内部电网33、网格50或者负载700提供转换的AC电力。
[0023]根据上述能量存储系统10，对能量存储设备100中的电力转换单元140而言，不必向电网50或负载700直接提供AC电力，如此，降低了在能量存储设备100的电力转换单元140中的电力转换期间产生的电力损耗。在这方面，提高了总的电力转换效率。
[0024]图2是示出根据本发明的另一实施方式的能量存储系统的框图。图2的能量存储系统(即，能量存储系统15)类似于图1的能量存储系统10，但是与图1的能量存储系统10的不同之处在于AC电力转换模块400被省去。
[0025]也就是说，从光伏模块70省去AC电力转换模块400，并且太阳能电池模块30经由内部电网33c连接到能量存储设备100。同时，除了太阳能电池模块30以外，网格50和负载700分别经由内部电网33a和33b连接到能量存储设备100。
[0026]根据上述能量存储系统15，基于能量存储设备100，将来自太阳能电池模块30的DC电力直接存储在电池组160中可以是可能的。在这种情况下，电力转换单元140可直接对DC电力进行旁路，无需单独的电力转换。
[0027]同时，在放电模式下，能量存储设备100可以基于电力转换单元140将存储在电池组160中的DC电力转换为AC电力，并且可以经由对应的内部电网33a或33b将转换的AC电力提供到网格50或负载700。
[0028]另一方面，不同于以上描述的情况，在DC电力转换之后，太阳能电池模块30可以基于内部电网33c提供AC电力。能量存储设备100的电力转换单元140可以将来自太阳能电池模块30的AC电力再次转换为DC电力，如此，可以将DC电力提供到电池组160。在这种情况下，在放电模式下，能量存储设备100可基于电力转换单元140将存储在电池组160中的DC电力转换为AC电力，并且可以经由对应的内部电网33a或33b将转换的AC电力提供到网格50或负载700。
[0029]图3是示出在图1中示出的光伏模块的内部配置的框图。参照图3，光伏模块70可包括太阳能电池模块30和AC电力转换模块400。
[0030]太阳能电池模块30可以包括多个太阳能电池。每个太阳能电池是将太阳能转换为电能的半导体设备。例如，太阳能电池可以是硅太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、串接(tandem)太阳能电池、染料敏化(dye-sensitized)太阳能电池、碲化镉(CdTe)或铜铟镓砸(CIGS)型太阳能电池等等。
[0031]太