基于电器级电池的能量存储的制作方法

背景技术：

1、2019年，美国家庭平均每天用电量为25千瓦时，或者每年大约10,000千瓦时。在完全脱碳所需的深度电气化场景下(包括为所有空间和水加热、车辆和烹饪供电)，住宅用电量将大约增加一倍。随着可再生能源成本持续下降，其主导地位的问题不再是成本问题，而是可靠性问题。关键挑战是平衡时变电源与时变负载，使得没有家庭在需要电时断电。这个问题在臭名昭著的“鸭子曲线”中得到了清楚的展示，所述鸭子曲线示出了当日可用太阳能资源大于需求的时间以及需求超过供应的时间。现在人们普遍认为，要使得可再生能源发电的渗透率超过80％，就需要大量的能源存储。预测存储技术的平准化成本，锂离子电池预期将在存储应用中发挥主导作用，成为除了最长持续时间的季节性和多年存储以及电网稳定化所需的亚秒存储之外最具成本效益的选项。

2、这些锂电池组的硬件成本持续大幅下降(并持续超出下降速度的预期)，其中2020年成本为137美元/每千瓦时(10年内降低了10倍)，并且目前可靠的预测表明到2023年成本为100美元/千瓦时。这些价格是在电池电动汽车(bev)中实现的，其中生产规模扩大和工厂安装已将价格压得如此之低。电池单元约占成本的80％，而其余部分归属于电池组硬件(电池管理系统、电池单元互连和隔离以及封装)。

3、尽管这些成本对于bev电池组有所下降，但是固定电池存储的成本并没有下降得那么快或那么显著。特斯拉能量墙(teslapowerwall)包括13.5千瓦时的存储容量，对于约600美元/千瓦时的标准化成本-不包括大量的安装成本，仅硬件成本约为8,000美元。如果房屋已经得到适当的电力服务，则成本可能低至2,000美元，但是如果需要升级，则成本可能会高得多，代表性数字为7,000美元。这使得存储的总安装成本达到每千瓦时大约750美元至1,100美元，比ev的电池组成本高出一个数量级。lg的9.3千瓦时resu住宅存储单元的安装价格甚至更高，报价为每千瓦时1,000美元至1,400美元。enphase和sonnen两者的单元售价为1000美元/千瓦时，不包括安装费用。

4、即使在公用事业规模背景下，安装成本也远远高于bev价格。pnnl在其2020年电网储能技术成本和性能评估中发现，2020年约10mwh容量的电网安装成本约为400美元/千瓦时，并且预期到2030年将保持在300美元/千瓦时左右。基础硬件成本约占这些成本的三分之一，其余成本用于电网集成、控制和通信、支持电力设备以及开发/安装。

5、这种市场背景使锂离子存储走上了与太阳能光伏类似的轨道，其中模块硬件成本大幅下降，以至于进一步的改进不再有意义地改变输送电力的成本。相反，制造和集成硬件以及安装和许可成本(“软成本”)的改进变得更具影响力。在2018年，nrel计算出住宅pv的平均安装成本为2.70美元/w，但是硬件成本小于1美元/w(其中pv模块成本仅为0.30美元/w)。太阳能装置(solar installation)的软成本成为主导驱动因素，并且如doe的sunshot和seto的计划都已集中于这方面。以此类推，为了降低安装的固定存储容量的成本，必须积极解决电池存储的支持(非电池单元)硬件成本和软成本。

技术实现思路

技术特征：

1.一种电动建筑物系统，其包括：

2.根据权利要求1所述的电动建筑物系统，其中所述第一电池系统、所述第二电池系统和所述第三电池系统各自还包括通信系统，所述通信系统被配置为允许所述第一电池系统、所述第二电池系统和所述第三电池系统：

3.根据权利要求1所述的电动建筑物系统，其中所述第一电池系统、所述第二电池系统所述和第三电池系统被配置为经由所述配电系统彼此共享存储的电力，包括：

4.根据权利要求1所述的电动建筑物系统，其中所述第一电池系统、所述第二电池系统和所述第三电池系统的所述电池控制系统各自被配置为：

5.一种电动建筑物系统，其包括：

6.根据权利要求5所述的电动建筑物系统，其中所述多个电池系统包括：

7.根据权利要求5所述的电动建筑物系统，其中所述多个电池系统包括：

8.根据权利要求5所述的电动建筑物系统，其中所述多个电池系统包括：

9.根据权利要求5所述的电动建筑物系统，其中所述多个电池系统中的每一者包括：

10.根据权利要求5所述的电动建筑物系统，其中所述电池系统各自还包括通信系统，所述通信系统被配置为允许所述电池系统经由无线网络彼此通信。

11.根据权利要求5所述的电动建筑物系统，其中所述多个电池系统包括第一电池系统、第二电池系统和第三电池系统，所述第一电池系统、所述第二电池系统和所述第三电池系统被配置为经由所述配电系统彼此共享存储的电力，包括：

12.根据权利要求5所述的电动建筑物系统，其中所述多个电池系统中的至少一个电池系统被配置为：

13.一种电动建筑物系统，其包括：

14.根据权利要求13所述的电动建筑物系统，其中所述一个或多个电池系统包括：

15.根据权利要求13所述的电动建筑物系统，其中所述一个或多个电池系统包括：

16.根据权利要求13所述的电动建筑物系统，其中所述一个或多个电池系统包括：

17.根据权利要求13所述的电动建筑物系统，其中所述一个或多个电池系统包括多个电池系统，所述多个电池系统各自包括通信系统，所述通信系统被配置为允许所述多个电池系统经由网络彼此通信。

18.根据权利要求13所述的电动建筑物系统，其中所述一个或多个电池系统包括第一电池系统和第二电池系统，所述第一电池系统和所述第二电池系统被配置为彼此共享存储的电力，包括：

19.根据权利要求13所述的电动建筑物系统，其中所述一个或多个电池系统中的至少一个电池系统被配置为：

技术总结
一种电动建筑物系统，包括：配电系统，所述配电系统被配置为将电力分配给多个插座；一个或多个负载源；以及与以下各项相关联的一个或多个电池系统：所述多个插座中的相应插座以及所述一个或多个负载源中的相应负载源。

技术研发人员：S·T·格里菲斯,S·E·卡里什,J·兰德,T·吉尔曼
受保护的技术使用者：奥特尔实验室有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16