TWI741945B

TWI741945B - 儲能系統及其電源供應方法

Info

Publication number: TWI741945B
Application number: TW110104890A
Authority: TW
Inventors: 劉永祥; 梁維綱; 王郁凱
Original assignee: 美律實業股份有限公司
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2021-10-01
Also published as: US20220255345A1; CN113241842A; US11418055B1; TW202232848A; CN113241842B; JP2022122238A; JP7266647B2

Abstract

一種儲能系統及其電源供應方法。第一儲能裝置與第二儲能裝置串接於交流電源與負載之間。在交流電源正常時，利用交流電源對第一儲能裝置進行充電，並將交流電源提供給第二儲能裝置進行充電。在交流電源異常時，將第一儲能裝置的輸出由交流電源切換為第一儲能電源，並禁能第二儲能裝置利用第一儲能電源進行充電。依據第一儲能裝置的供電狀態輸出第一儲能裝置提供的電源或第二儲能電路提供的第二儲能電源至負載。

Description

儲能系統及其電源供應方法

本發明是有關於一種電源裝置，且特別是有關於一種儲能系統及其電源供應方法。

為了確保電器設備的運作穩定，通常會採用具有雙輸入電源的電源供應裝置來為電器設備供電。具有雙輸入電源的電源供應裝置通常具有自動轉換開關(automatic transfer switch，ATS)，其可在主要輸入電源發生異常時，自動地將電器設備的供電來源自主要輸入電源切換至備用輸入電源，以避免電器設備因電力供應中斷而無法運作，從而提高電器設備的可靠度。

備用輸入電源雖可解除電器設備的電力供應問題，然而一般備用輸入電源的電力容量有限，而使得能提供電力給電器設備的時間有限，因此如何能增加備用輸入電源的電力容量，以延長備用輸入電源的電力供應時間為本領域技術人員所欲解決的重大課題之一。

本發明提供一種儲能系統及其電源供應方法，可有效提高儲能系統的總放電容量，而可大幅延長供應電力的時間。

本發明的儲能系統包括第一儲能裝置以及第二儲能裝置。第一儲能裝置的輸入端耦接交流電源。第二儲能裝置與第一儲能裝置串接於交流電源與負載之間，第二儲能裝置的輸入端與輸出端分別耦接第一儲能裝置的輸出端與負載。第一儲能裝置包括第一儲能電路、第一切換電路以及第一控制電路。第一儲能電路耦接交流電源，利用交流電源進行充電。第一切換電路耦接第一儲能電路、第一儲能裝置的輸入端以及輸出端。第一控制電路耦接第一儲能電路、第一切換電路以及第一儲能裝置的輸入端，依據交流電源是否異常控制第一切換電路切換輸出交流電源或第一儲能電路提供的第一儲能電源至第一儲能裝置的輸出端。第二儲能裝置與第一儲能裝置串接於交流電源與負載之間，第二儲能裝置的輸入端與輸出端分別耦接第一儲能裝置的輸出端與負載。第二儲能裝置包括第二儲能電路、第二切換電路以及第二控制電路。第二儲能電路耦接第二儲能裝置的輸入端，利用第一儲能裝置提供的交流電源進行充電。第二切換電路耦接第二儲能電路、第二儲能裝置的輸入端以及輸出端。第二控制電路耦接第二儲能電路、第二切換電路以及第二儲能裝置的輸入端，依據第一儲能裝置的供電狀態控制第二切換電路切換輸出第一儲能裝置提供的電源或第二儲能電路提供的第二儲能電源至負載。

本發明還提供一種儲能系統的電源供應方法，儲能系統包括串接於交流電源與負載間的第一儲能裝置與第二儲能裝置，儲能系統的電源供應方法包括下列步驟。偵測交流電源是否異常。若交流電源正常，利用交流電源對第一儲能裝置進行充電，並將交流電源提供給第二儲能裝置進行充電。若交流電源異常，將第一儲能裝置的輸出由交流電源切換為第一儲能電源，並禁能第二儲能裝置利用第一儲能電源進行充電。依據第一儲能裝置的供電狀態輸出第一儲能裝置提供的電源或第二儲能電路提供的第二儲能電源至負載。

基于上述，本發明實施例的第一儲能裝置與第二儲能裝置串接於交流電源與負載之間，在交流電源正常時，可利用交流電源對第一儲能裝置進行充電，並將交流電源提供給第二儲能裝置進行充電，而在交流電源異常時，可將第一儲能裝置的輸出由交流電源切換為第一儲能電源，並禁能第二儲能裝置利用第一儲能電源進行充電，此外並依據第一儲能裝置的供電狀態輸出第一儲能裝置提供的電源或第二儲能電路提供的第二儲能電源至負載。如此藉由將第一儲能裝置與第二儲能裝置串接於交流電源與負載之間，並依據交流電源的供電狀態來調整第一儲能裝置與第二儲能裝置的電力供應，可有效提高儲能系統的總放電容量，而可大幅延長供應電力的時間。

圖1是依照本發明的實施例的一種儲能系統的示意圖，請參照圖1。儲能系統包括第一儲能裝置102以及第二儲能裝置104，第一儲能裝置102以及第二儲能裝置104串接於交流電源118與負載120之間，其中第一儲能裝置102的輸入端耦接交流電源118，第二儲能裝置104的輸入端與輸出端分別耦接第一儲能裝置102的輸出端與負載120。進一步來說，第一儲能裝置102可包括第一儲能電路106、第一切換電路108以及第一控制電路110，第一儲能電路106耦接交流電源118、第一切換電路108以及第一控制電路110，第一切換電路108還耦接第一儲能裝置102的輸入端以及輸出端，第一控制電路110還耦接第一切換電路108以及第一儲能裝置102的輸入端。此外，第二儲能裝置104可包括第二切換電路112、第二儲能電路114以及第二控制電路116，其中第二切換電路112耦接第二儲能電路114、第二控制電路116、第二儲能裝置104的輸入端以及輸出端，第二控制電路116耦接第二儲能電路114以及第二儲能裝置104的輸入端，第二儲能電路114還耦接第二儲能裝置104的輸入端。

第一儲能電路106可利用交流電源118提供的電力進行充電。第一控制電路110可依據交流電源118的供電情形是否異常來控制第一切換電路108切換輸出交流電源118或第一儲能電路106提供的第一儲能電源(其亦為交流電源)至第一儲能裝置102的輸出端，其中交流電源188供電異常可能是交流電源188的電壓或頻率異常，使得交流電源188無法正常提供。第二儲能裝置104的第二控制電路116可依據第一儲能裝置102的輸出端的供電狀態控制第二切換電路112切換輸出第一儲能裝置102提供的電源或第二儲能電路114提供的第二儲能電源至負載120，以供應負載120運作所需的電力。

進一步來說，在交流電源118的供電情形正常時，第一儲能裝置102處於旁路模式，第一儲能裝置102所提供的交流電源118可用於同時對負載120供電以及對第二儲能電路114進行充電。而當第一控制電路110偵測到交流電源118出現異常時，第一儲能裝置102進入電池模式，此時第一控制電路110可控制第一切換電路108將第一儲能裝置102的輸出切換為第一儲能電路106提供的第一儲能電源，以持續地對負載120進行供電。此時為避免第一儲能電路106提供的第一儲能電源被提供給第二儲能電路114，第一控制電路110可於第一預設期間控制第一儲能電路106輸出符合第一預設信號特性的第一儲能電源，以告知第二儲能裝置104目前的供電來源為第一儲能電路106，由於第二儲能裝置104已經預先儲存第一預設信號特性，因此第二儲能裝置104可在第一預設期間偵測到第一儲能裝置102提供的電源符合第一預設信號特性時，禁能第二儲能電路114利用第一儲能裝置102提供的電源進行充電。

其中第一預設信號特性包括第一預設頻率變化規則，亦即為預設的電源頻率變化順序，例如可於第一預設期間依據第一順序將第一儲能裝置提供的電源變換多個頻率值，其中各頻率值維持一段對應的時間。舉例來說，圖2是依照本發明一實施例的第一儲能裝置102的電源頻率變化的流程圖。在本實施例中，第一儲能裝置102一開始時處於旁路模式(步驟S202)。第一控制電路110偵測交流電源118是否異常(步驟S204)，若交流電源118未出現異常，可回到步驟S202，並持續地偵測交流電源118的供電情形。而若交流電源118出現異常，則第一儲能裝置102進入電池模式(步驟S206)。接著，第一控制電路110判斷是否已控制第一儲能電路106調整第一儲能電源的輸出頻率(步驟S208)，若已調整第一儲能電源的輸出頻率，則回到步驟S206。若尚未調整第一儲能電源的輸出頻率，則將第一儲能電源的輸出頻率調整為61Hz(步驟S210)，然後判斷第一儲能電源的輸出頻率是否在61Hz維持10個週期(步驟S212)，其中一個週期包括電源信號(第一儲能電源)的正半週期以及負半週期。若第一儲能電源的輸出頻率未在61Hz維持10個週期，回到步驟S210，繼續將第一儲能電源的輸出頻率調整至61Hz。若第一儲能電源的輸出頻率已在61Hz維持10個週期，將第一儲能電源的輸出頻率調整至59Hz(步驟S214)。接著判斷第一儲能電源的輸出頻率是否在59Hz維持10個週期(步驟S216)。若第一儲能電源的輸出頻率未在59Hz維持10個週期，回到步驟S214，繼續將第一儲能電源的輸出頻率調整至59Hz。若第一儲能電源的輸出頻率已在59Hz維持10個週期，將第一儲能電源的輸出頻率調整至61Hz(步驟S218)。然後再判斷第一儲能電源的輸出頻率是否在61Hz維持10個週期(步驟S220)。若第一儲能電源的輸出頻率未在61Hz維持10個週期，回到步驟S218，繼續將第一儲能電源的輸出頻率調整至61Hz。若第一儲能電源的輸出頻率已在61Hz維持10個週期，將第一儲能電源的輸出頻率調整至60Hz(步驟S222)，而完成第一儲能電源的電源頻率變化調整。

對應地，第二儲能裝置104在第一預設期間判斷第一儲能裝置102提供的電源是否符合第一預設信號特性的流程步驟可如圖3所示。假設第二儲能裝置104處於旁路模式(步驟S302)，第二控制電路116可偵測第一儲能裝置102輸入至第二儲能裝置104的電源的輸入頻率並計數週期(步驟S304)。接著，第二控制電路116判斷輸入至第二儲能裝置104的電源的輸入頻率是否在61Hz維持10個週期(步驟S306)。若電源的輸入頻率未在61Hz維持10個週期，回到步驟S304，繼續偵測輸入至第二儲能裝置104的電源的輸入頻率並計數週期。若電源的輸入頻率已在61Hz維持10個週期，則進入步驟S308，偵測電源的輸入頻率並計數週期。然後判斷電源的輸入頻率是否在59Hz維持10個週期(步驟S310)。若電源的輸入頻率未在59Hz維持10個週期，回到步驟S304。若電源的輸入頻率已在59Hz維持10個週期，則進入步驟S312，偵測電源的輸入頻率並計數週期。然後再判斷電源的輸入頻率是否在61Hz維持10個週期(步驟S314)。若電源的輸入頻率未在61Hz維持10個週期，回到步驟S304。若電源的輸入頻率已在61Hz維持10個週期，則進入步驟S316，偵測電源的輸入頻率並計數週期。接著判斷電源的輸入頻率在60Hz的時間是否大於等於10個週期，若電源的輸入頻率在60Hz的時間未大於等於10個週期，回到步驟S304。若電源的輸入頻率在60Hz的時間大於等於10個週期，代表第一儲能裝置102輸出至第二儲能裝置104的電源符合第一預設信號特性，而為第一儲能電源，亦即代表此時第一儲能裝置102所提供的電源已由交流電源118轉為第一儲能電路106所提供的第一儲能電源。因此，第二控制電路116接著禁能第二儲能電路114利用第一儲能裝置102提供的電源進行充電，以避免第二儲能電路114消耗第一儲能電路106提供給負載120的第一儲能電源。

值得注意的是，上述第一預設信號特性中所包括的電源的頻率調整值，以及調整後的電源的頻率維持的週期長度僅為示範性的實施例，在其它實施例中，頻率調整的次數、頻率的調整值、頻率值的變化順序以及頻率值維持的週期長度皆不以上述實施例為限。舉例來說，頻率值的變化也可例如依序為→62Hz→61Hz→60Hz→59Hz→58Hz→60Hz，各頻率值維持的週期長度也可例如依序為5個週期、5個週期、10個週期、6個週期、5個週期、5個週期。

此外，當第二控制電路116偵測到第一儲能裝置102停止提供電源時，例如當第一儲能電路106的電力消耗殆盡時，第二控制電路116可進入電池模式，控制第二儲能電路114透過第二切換電路112提供第二儲能電源至負載120，以延長儲能系統供應電力給負載120的時間。

當第一控制電路110判斷出交流電源118由異常回復正常時，第一控制電路110可控制第一切換電路108將第一儲能裝置102的輸出切換為交流電源118，並於第一儲能裝置102的輸出被切換為交流電源118前的一段第二預設期間控制第一儲能電路106輸出符合第二預設信號特性的第一儲能電源，且同樣地，第二儲能裝置104也已經預先儲存第二預設信號特性。類似地，第二預設信號特性可包括第二預設頻率變化規則，第二預設頻率變化規則可例如為於第二預設期間依據第二順序將第一儲能裝置提供的電源變換多個頻率值，其中各頻率值維持一段對應的時間。值得注意的是，第二預設信號特性包括的第二預設頻率變化規則不同於第一預設信號特性包括的第一預設頻率變化規則，亦即且第一預設信號特性不同於第二預設信號特性。

舉例來說，圖4是依照本發明另一實施例的第一儲能裝置102的電源頻率變化的流程圖。在本實施例中，第一儲能裝置102一開始處於電池模式(步驟S402)。第一控制電路110可偵測交流電源118是否回復正常(步驟S404)，若交流電源118未回復正常，可回到步驟S402，並持續地偵測交流電源118的供電情形。而若交流電源118回復正常，第一控制電路110可控制第一儲能電路106於第二預設期間以第二順序變換第一儲能電源的頻率值。如圖4的步驟S406~S420所示，在本實施例中，第一儲能電源的頻率值得變化順序為→59Hz→61Hz→59Hz→60Hz，且各個頻率維持的時間為10個週期，由於變化頻率值的實施細節類似於圖2實施例，因此在此不再贅述。當在步驟S420判斷出第一儲能電源的輸出頻率已在60Hz維持10個週期時，第一控制電路110可回到旁路模式(步驟S422)，透過第一切換電路108將交流電源118提供給第二儲能裝置104，以同時對負載120供電以及對第二儲能電路114進行充電。

對應地，第二儲能裝置104在第二預設期間判斷第一儲能裝置102提供的電源是否符合第二預設信號特性的流程步驟可如圖5所示。在本實施例中，第二儲能裝置104一開始處於旁路模式(步驟S502)。第二控制電路116可判斷是否已禁能第二儲能電路114的充電動作(步驟S504)，若未禁能第二儲能電路114的充電動作，回到步驟S502。若已禁能第二儲能電路114的充電動作，則可執行如步驟S506~S520所示的，偵測第一儲能裝置102提供的電源的頻率值變化，當第二控制電路116偵測到第一儲能裝置102提供的電源的頻率值變化與圖4實施例的頻率值變化規則相同時，亦即第一儲能裝置102提供的電源的頻率值變化順序為→59Hz→61Hz→59Hz→60Hz，且各個頻率維持的時間為10個週期時，代表交流電源118已回復正常，由於偵測頻率值變化的實施細節類似於圖3實施例，因此在此不再贅述。當在步驟S520判斷出第一儲能裝置102提供的電源的頻率已在60Hz維持10個週期時，第二控制電路116致能第二儲能電路114的充電動作(步驟S522)，使第二儲能電路114可再利用交流電源118進行充電。

圖6是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的示意圖，請參照圖6。本實施例的儲能系統與圖1的儲能系統的不同之處在於，本實施的第一控制電路110與第二控制電路116分別包括第一偵測電路602以及第二偵測電路604，其中第一偵測電路602耦接第一儲能裝置102的輸入端，第二偵測電路604耦接第二儲能裝置104的輸入端。第一偵測電路602可偵測交流電源118，而產生第一偵測信號，第一控制電路110依據第一偵測信號判斷交流電源118的供電情形。第二偵測電路604可偵測第一儲能裝置102提供的電源，而產生第二偵測信號，第二控制電路116可依據第二偵測信號判斷第一儲能裝置102的供電狀態。由於依據交流電源118的供電狀態調整第一儲能裝置102與第二儲能裝置104的電力供應的詳細實施方式已於上述實施例說明，因此在此不再贅述。

圖7是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的示意圖，請參照圖7。在本實施例中，第一儲能電路106可包括第一轉換電路702、第一電池704以及第一充電電路706，第一控制電路110可包括第一控制器708以及第一偵測電路602，第二儲能電路114可包括第二轉換電路710、第二電池712以及第二充電電路714，第二控制電路116可包括第二控制器716以及第二偵測電路604。第一電池704耦接第一轉換電路702以及第一充電電路706，第一轉換電路702還耦接第一切換電路108，第一充電電路706還耦接第一控制器708，第一控制器708還耦接第一偵測電路602。第二電池712耦接第二轉換電路710以及第二充電電路714，第二轉換電路710還耦接第二切換電路112，第二充電電路714還耦接第二控制器716，第二控制器716還耦接第二偵測電路604。

其中第一電池704與第二電池712可用以儲存電能，第一轉換電路702與第二轉換電路710可分別受控於第一控制器708與第二控制器716將第一電池704與第二電池712儲存的電能轉換為交流電源，並分別將轉換後的交流電源做為上述的第一儲能電源與第二儲能電源。第一充電電路706可受控於第一控制器708而依據交流電源118對第一電池704進行充電，第二充電電路714則可受控於第二控制器716而依據第一儲能裝置102所提供的交流電源118對第二電池712進行充電。進一步來說，第一控制器708與第二控制器716還可分別偵測第一電池704與第二電池712的儲存電量狀態，並依據第一電池704與第二電池712的儲存電量狀態來控制第一電池704與第二電池712的充放電，以延長第一電池704與第二電池712的使用壽命。此外第一控制器708還可依據第一偵測電路602提供的第一偵測信號判斷交流電源118是否異常，並依據交流電源118是否異常來控制第一切換電路108切換輸出交流電源118或第一轉換電路702提供的第一儲能電源至第一儲能裝置102的輸出端。第二控制器716還可依據第二偵測電路604提供的第二偵測信號判斷第一儲能裝置102的供電狀態，並依據第一儲能裝置102的供電狀態控制第二切換電路112切換輸出第一儲能裝置102提供的電源或第二轉換電路710提供的第二儲能電源至負載120。由於第一控制器與第二控制器的技術手段與上述第一控制電路110以及第二控制電路的技術手段相似，因此在此不再贅述。

圖8是依照本發明的實施例的一種儲能系統的電源供應方法的流程圖，儲能系統包括串接於交流電源與負載間的第一儲能裝置與第二儲能裝置。由上述實施例可知，儲能系統的電源供應方法可至少包括下列步驟。首先，偵測交流電源是否異常(步驟S802)。若交流電源正常，利用交流電源對第一儲能裝置進行充電，並將交流電源提供給第二儲能裝置進行充電(步驟S804)。而若交流電源異常，則將第一儲能裝置的輸出由交流電源切換為第一儲能電源，並禁能第二儲能裝置利用第一儲能電源進行充電(步驟S806)，以避免第二儲能裝置消耗第一儲能電源而影響到提供給負載的電力。此外，在步驟S804與S806後，可進入步驟S808，依據第一儲能裝置的供電狀態輸出第一儲能裝置提供的電源或第二儲能電路提供的第二儲能電源至負載。其中當第一儲能裝置仍有能力提供電力時，可提供第一儲能裝置輸出的電源給負載，而當第一儲能裝置的電力耗盡時，可將第二儲能電路的第二儲能電源提供至負載，以延長儲能系統的供電時間。

圖9是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的電源供應方法的流程圖。在本實施例中，在步驟S802中判斷出交流電源異常時，可將第一儲能裝置的輸出由交流電源切換為第一儲能電源，並於第一預設期間控制第一儲能裝置輸出符合第一預設信號特性的第一儲能電源(步驟S902)，其中第一預設信號特性包括第一預設頻率變化規則，第一預設頻率變化規則可例如為於第一預設期間依據第一順序將第一儲能裝置提供的電源變換多個頻率值，其中各頻率值維持一段對應的時間。接著，於第一預設期間偵測第一儲能裝置提供的電源是否符合第一預設信號特性(步驟S904)。若第一儲能裝置提供的電源不符合第一預設信號特性，輸出第一儲能裝置提供的電源至負載，並利用第一儲能裝置提供的電源對第二儲能裝置進行充電(步驟S906)。此外，在步驟S802中判斷出交流電源正常時，可進入步驟S804，利用交流電源對第一儲能裝置進行充電，並將交流電源提供給第二儲能裝置進行充電，並接著進入步驟S906，利用第一儲能裝置提供的電源對第二儲能裝置進行充電。在步驟S904中，若第一儲能裝置提供的電源符合第一預設信號特性，則輸出第一儲能裝置提供的電源至負載，並禁能第二儲能裝置利用第一儲能裝置提供的電源進行充電(步驟S908)，以避免消耗第一儲能裝置提供的電源。

圖10是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的電源供應方法的流程圖。在本實施例中，在步驟S902後還可偵測第一儲能裝置是否停止提供電源(步驟S1002)，若第一儲能裝置停止提供電源，可控制第二儲能裝置提供第二儲能電源至負載(步驟S1004)，以延長儲能系統的供電時間。而若第一儲能裝置未停止提供電源，可接著於第一預設期間偵測第一儲能裝置提供的電源是否符合第一預設信號特性(步驟S1006)。若第一儲能裝置提供的電源不符合第一預設信號特性，可輸出第一儲能裝置提供的電源至負載，並利用第一儲能裝置提供的電源對第二儲能裝置進行充電(步驟S1008)。類似地，在本實施例中，在步驟S804後，也可接著進入步驟S1008，利用第一儲能裝置提供的電源對第二儲能裝置進行充電。若第一儲能裝置提供的電源符合第一預設信號特性，輸出第一儲能裝置提供的電源至負載，並禁能第二儲能裝置利用第一儲能裝置提供的電源進行充電(步驟S1010)，以避免消耗第一儲能裝置提供的電源。

圖11是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的電源供應方法的流程圖。在本實施例中，假設交流電源一開始處於異常狀態。在步驟S1102，可偵測交流電源是否回復正常。若偵測交流電源未回復正常，則在步驟S1102持續地進行交流電源是否回復正常的偵測。而若偵測到交流電源回復正常，則進入步驟S1104，將第一儲能裝置的輸出切換為交流電源，並於第一儲能裝置的輸出被切換為交流電源前的第二預設期間，控制第一儲能裝置輸出符合第二預設信號特性的第一儲能電源(步驟S1104)，其中第二預設信號特性可包括與第一預設頻率變化規則不同的第二預設頻率變化規則，第二預設頻率變化規則可例如為於第二預設期間依據第二順序將第一儲能裝置提供的電源變換多個頻率值，其中各頻率值維持一段對應的時間。接著，於第二預設期間持續地偵測第一儲能裝置提供的電源是否符合第二預設信號特性(步驟S1106)，並於偵測到第一儲能裝置提供的電源符合第二預設信號特性時，致能第二儲能裝置利用第一儲能裝置提供的電源進行充電(步驟S1108)。

綜上所述，本發明實施例的第一儲能裝置與第二儲能裝置串接於交流電源與負載之間，在交流電源正常時，可利用交流電源對第一儲能裝置進行充電，並將交流電源提供給第二儲能裝置進行充電，而在交流電源異常時，可將第一儲能裝置的輸出由交流電源切換為第一儲能電源，並禁能第二儲能裝置利用第一儲能電源進行充電，此外並依據第一儲能裝置的供電狀態輸出第一儲能裝置提供的電源或第二儲能電路提供的第二儲能電源至負載。如此藉由將第一儲能裝置與第二儲能裝置串接於交流電源與負載之間，並依據交流電源的供電狀態來調整第一儲能裝置與第二儲能裝置的電力供應，可有效提高儲能系統的總放電容量，而可大幅延長供應電力的時間，並可依據電力的需求串接多台儲能裝置，而不以兩台儲能裝置為限。此外，在部份實施例中，可藉由調整第一儲能裝置提供的電源的頻率來告知第二儲能裝置供電來源的變化情形，而具有不需另外設置通訊線的優點。

102:第一儲能裝置 104:第二儲能裝置 106:第一儲能電路 108:第一切換電路 110:第一控制電路 112:第二切換電路 114:第二儲能電路 116:第二控制電路 118:交流電源 120:負載 602:第一偵測電路 604:第二偵測電路 702:第一轉換電路 704:第一電池 706:第一充電電路 708:第一控制器 710:第二轉換電路 712:第二電池 714:第二充電電路 716:第二控制器 S202~S222、S402~S422:第一儲能裝置的電源頻率變化步驟 S302~S320、S502~S522:判斷第一儲能裝置提供的電源變化的步驟 S802~S808、S902~S908、S1002~S1010、S1102~S1108:儲能系統的電源供應方法的步驟

圖1是依照本發明的實施例的一種儲能系統的示意圖。圖2是依照本發明一實施例的第一儲能裝置的電源頻率變化的流程圖。圖3是依照本發明一實施例的判斷第一儲能裝置的電源頻率變化的流程圖。圖4是依照本發明另一實施例的第一儲能裝置的電源頻率變化的流程圖。圖5是依照本發明另一實施例的判斷第一儲能裝置的電源頻率變化的流程圖。圖6是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的示意圖。圖7是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的示意圖。圖8是依照本發明的實施例的一種儲能系統的電源供應方法的流程圖。圖9是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的電源供應方法的流程圖。圖10是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的電源供應方法的流程圖。圖11是依照本發明另一實施例的一種儲能系統的電源供應方法的流程圖。

102:第一儲能裝置

104:第二儲能裝置

106:第一儲能電路

108:第一切換電路

110:第一控制電路

112:第二切換電路

114:第二儲能電路

116:第二控制電路

118:交流電源

120:負載

Claims

一種儲能系統，包括：一第一儲能裝置，其輸入端耦接一交流電源，該第一儲能裝置包括：一第一儲能電路，耦接該交流電源，利用該交流電源進行充電；一第一切換電路，耦接該第一儲能電路、該第一儲能裝置的輸入端以及輸出端；以及一第一控制電路，耦接該第一儲能電路、該第一切換電路以及該第一儲能裝置的輸入端，依據該交流電源是否異常控制該第一切換電路切換輸出該交流電源或該第一儲能電路提供的一第一儲能電源至該第一儲能裝置的輸出端；以及一第二儲能裝置，與該第一儲能裝置串接於該交流電源與一負載之間，該第二儲能裝置的輸入端與輸出端分別耦接該第一儲能裝置的輸出端與該負載，該第二儲能裝置包括：一第二儲能電路，耦接該第二儲能裝置的輸入端，利用該第一儲能裝置提供的該交流電源進行充電；一第二切換電路，耦接該第二儲能電路、該第二儲能裝置的輸入端以及輸出端；以及一第二控制電路，耦接該第二儲能電路、該第二切換電路以及該第二儲能裝置的輸入端，依據該第一儲能裝置的供電狀態控制該第二切換電路切換輸出該第一儲能裝置提供的電源或該第二儲能電路提供的一第二儲能電源至該負載。
如請求項1所述的儲能系統，其中該第一控制電路於偵測到該交流電源異常時，控制該第一切換電路將該第一儲能裝置的輸出切換為該第一儲能電源，並於一第一預設期間控制該第一儲能電路輸出符合一第一預設信號特性的該第一儲能電源，該第二控制電路在偵測到該第一儲能裝置提供的電源符合該第一預設信號特性時，禁能該第二儲能電路利用該第一儲能裝置提供的電源進行充電。
如請求項2所述的儲能系統，其中當該第一控制電路判斷出該交流電源回復正常時，該第一控制電路控制該第一切換電路將該第一儲能裝置的輸出切換為該交流電源，並於該第一儲能裝置的輸出被切換為該交流電源前的一第二預設期間控制該第一儲能電路輸出符合一第二預設信號特性的該第一儲能電源。
如請求項3所述的儲能系統，其中該第二控制電路在該第一儲能裝置輸出的電源符合該第二預設信號特性時，致能該第二儲能電路利用該第一儲能裝置提供的電源進行充電。
如請求項3所述的儲能系統，其中該第一預設信號特性不同於該第二預設信號特性。
如請求項3所述的儲能系統，其中該第一預設信號特性包括一第一預設頻率變化規則，該第二預設信號特性包括一第二預設頻率變化規則。
如請求項6所述的儲能系統，其中該第一預設頻率變化規則為於該第一預設期間依據一第一順序將該第一儲能裝置提供的電源變換多個頻率值，其中各頻率值維持一段對應的時間。
如請求項6所述的儲能系統，其中該第二預設頻率變化規則為於該第二預設期間依據一第二順序將該第一儲能裝置提供的電源變換多個頻率值，其中各頻率值維持一段對應的時間。
如請求項1所述的儲能系統，其中該第二控制電路在偵測到該第一儲能裝置停止提供電源時，控制該第二儲能電路透過該第二切換電路提供該第二儲能電源至該負載。
如請求項1所述的儲能系統，其中該第一控制電路包括：一第一偵測電路，耦接該第一儲能裝置的輸入端，偵測該交流電源，而產生一第一偵測信號，該第一控制電路依據該第一偵測信號判斷該交流電源是否異常。
如請求項1所述的儲能系統，其中該第二控制電路包括：一第二偵測電路，耦接該第二儲能裝置的輸入端，偵測該第一儲能裝置提供的電源，而產生一第二偵測信號，該第二控制電路依據該第二偵測信號判斷該第一儲能裝置提供的電源的狀態。
一種儲能系統的電源供應方法，該儲能系統包括串接於一交流電源與一負載間的一第一儲能裝置與一第二儲能裝置，該儲能系統的電源供應方法包括：偵測該交流電源是否異常；若該交流電源正常，利用該交流電源對該第一儲能裝置進行充電，並將該交流電源提供給該第二儲能裝置進行充電；若該交流電源異常，將該第一儲能裝置的輸出由該交流電源切換為一第一儲能電源，並禁能該第二儲能裝置利用該第一儲能電源進行充電；以及依據該第一儲能裝置的供電狀態輸出該第一儲能裝置提供的電源或該第二儲能電路提供的一第二儲能電源至該負載。
如請求項12所述的儲能系統的電源供應方法，包括：偵測到該交流電源異常時，於一第一預設期間控制該第一儲能裝置輸出符合一第一預設信號特性的該第一儲能電源；偵測該第一儲能裝置提供的電源是否符合該第一預設信號特性；若該第一儲能裝置提供的電源不符合該第一預設信號特性，輸出該第一儲能裝置提供的電源至該負載，並利用該第一儲能裝置提供的電源對該第二儲能裝置進行充電；以及若該第一儲能裝置提供的電源符合該第一預設信號特性，輸出該第一儲能裝置提供的電源至該負載，禁能該第二儲能裝置利用該第一儲能裝置提供的電源進行充電。
如請求項13所述的儲能系統的電源供應方法，其中當偵測到該交流電源回復正常時，將該第一儲能裝置的輸出切換為該交流電源，並於該第一儲能裝置的輸出被切換為該交流電源前的一第二預設期間，控制該第一儲能裝置輸出符合一第二預設信號特性的該第一儲能電源。
如請求項14所述的儲能系統的電源供應方法，包括：在該第一儲能裝置輸出的電源符合該第二預設信號特性時，致能該第二儲能裝置利用該第一儲能裝置提供的電源進行充電。
如請求項13所述的儲能系統的電源供應方法，其中該第一預設信號特性不同於該第二預設信號特性。
如請求項13所述的儲能系統的電源供應方法，其中該第一預設信號特性包括一第一預設頻率變化規則，該第二預設信號特性包括一第二預設頻率變化規則。
如請求項17所述的儲能系統的電源供應方法，其中該第一預設頻率變化規則為於該第一預設期間依據一第一順序將該第一儲能裝置提供的電源變換多個頻率值，其中各頻率值維持一段對應的時間。
如請求項17所述的儲能系統的電源供應方法，其中該第二預設頻率變化規則為於該第二預設期間依據一第二順序將該第一儲能裝置提供的電源變換多個頻率值，其中各頻率值維持一段對應的時間。
如請求項12所述的儲能系統的電源供應方法，包括：在偵測到該第一儲能裝置停止提供電源時，控制該第二儲能裝置提供該第二儲能電源至該負載。