DE102013211352A1 - Electric energy supply system with an energy storage and associated method of operation - Google Patents
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Abstract
Erfindungsgemäß werden ein elektrisches Energieversorgungssystem (1) und ein Verfahren zum Betrieb desselben mit einem Energiespeicher (ES) vorgeschlagen. Dabei weist das elektrische Energieversorgungssystem (1) eine Gleichstrom-Anschlussstelle (2) auf, an die der Energiespeicher (ES) über einen DC/DC-Steller (DSes) angeschlossen ist. Zur Überbrückung des DC/DC-Stellers (DSes) ist ein Bypass (3) vorgesehen.An electrical energy supply system (1) and a method for operating the same with an energy store (ES) are proposed. The electrical energy supply system (1) has a direct current connection point (2) to which the energy store (ES) is connected via a DC / DC actuator (DSes). A bypass (3) is provided to bridge the DC / DC actuator (DSes).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Energieversorgungssystem mit einem Energiespeicher, wobei das elektrische Energieversorgungssystem eine Gleichstrom-Anschlussstelle aufweist, an die der Energiespeicher über einen DC/DC-Steller angeschlossen ist. The present invention relates to an electrical energy supply system having an energy store, wherein the electrical energy supply system has a DC connection point, to which the energy store is connected via a DC / DC controller.
Ein derartiges elektrisches Energieversorgungssystem gemäß
Die Standalone-Topologie hat den Vorteil, dass das Energiespeichersystem von dem Photovoltaikfeld PV physikalisch getrennt ist. Deshalb kann es in anderen Industrieanwendungen einfach eingesetzt werden. Bei der ebenfalls bekannten so genannten Integrated Topologie gemäß
Um für das Gesamtsystem einen besseren Wirkungsgrad zu erzielen, wird derzeit versucht, einzelne Komponenten, wie Transformator, Umrichter, Energiespeicher usw., zu verbessern. In order to achieve better efficiency for the overall system, attempts are currently being made to improve individual components, such as transformers, converters, energy stores, etc.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Energieversorgungssystem mit einem Energiespeicher der oben genannten Art und ein zugehöriges Verfahren zum Betrieb desselben vorzuschlagen, das einen höheren Wirkungsgrad des Gesamtsystems ermöglicht. The invention has for its object to provide an electric power supply system with an energy storage of the above type and an associated method for operating the same, which allows a higher efficiency of the overall system.
Die erste Aufgabe wird mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dabei ist ein Bypass zur Überbrückung des DC/DC-Stellers vorgesehen. Diese Ausführung hat insbesondere den Vorteil, dass elektrische Belastungen der Halbleiter des DC/DC-Stellers durch die Überbrückung vermindert werden. The first object is achieved with the features of
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht, wenn nach Anspruch 2 das elektrische Energieversorgungssystem eine Photovoltaik-Netzeinspeisung umfasst und die Gleichstrom-Anschlussstelle in der Verbindungsleitung zwischen einem Photovoltaikfeld und einem zur Netzeinspeisung dienenden Photovoltaik-Wechselrichter liegt. An advantageous development of the invention is when according to
Diese Lösung ermöglicht einerseits eine Aufladung des Energiespeichers über den zur Spannungsanpassung erforderlichen DC/DC-Steller und andererseits eine verlustarme Entladung des Energiespeichers über den Bypass in das Netz. On the one hand, this solution makes it possible to charge the energy store via the DC / DC adjuster required for voltage adjustment and, on the other hand, to discharge the energy accumulator with little loss via the bypass into the grid.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines elektrischen Energieversorgungssystems besteht nach Anspruch 3, wenn das elektrische Energieversorgungssystem eine Gleichstromquelle oder einen Gleichstromverbraucher umfasst, die bzw. der über einen Wechselrichter und Transformator an ein Wechselspannungsnetz angeschlossen ist, wobei die Gleichstrom-Anschlussstelle zwischen dem Wechselrichter und der Gleichstromquelle bzw. dem Gleichstromverbraucher liegt. Der Gleichstromverbraucher kann in diesem Fall je nach den Erfordernissen über den DC/DC-Steller, den Bypass oder das Netz gespeist werden. A further advantageous embodiment of an electrical power supply system according to
Der von der Gleichstromquelle erzeugte Strom kann in das Netz eingespeist werden oder aber zur Aufladung des Energiespeichers verwendet werden. Dabei erfolgt die Stromführung über den DC/DC-Steller, wenn eine Spannungsanpassung erforderlich sein sollte. Andernfalls ist die Stromführung über den Bypass möglich. The power generated by the DC power source can be fed into the grid or used to charge the energy storage. The current is passed through the DC / DC controller if voltage adjustment is required. Otherwise the power supply via the bypass is possible.
Außerdem ist vorteilhaft, wenn das elektrische Energieversorgungssystem nach Anspruch 4 eine Gleichstromquelle oder einen Gleichstromverbraucher umfasst, die bzw. der über einen DC/DC-Steller an ein Gleichstromnetz angeschlossen ist, wobei die Gleichstrom-Anschlussstelle zwischen dem DC/DC-Steller und der Gleichstromquelle bzw. dem Gleichstromverbraucher liegt. Hierbei kann der Gleichstromverbraucher aus dem Gleichstromnetz versorgt werden. Dieses kann auch zur Aufladung des Energiespeichers verwendet werden. Ebenfalls ist aber auch eine Einspeisung des von der Gleichstromquelle erzeugten Stroms oder des Entladestroms aus dem Energiespeicher in das Gleichstromnetz möglich. In addition, it is advantageous if the electrical energy supply system according to claim 4 comprises a DC power source or a DC consumer, which is connected via a DC / DC controller to a DC network, wherein the DC connection point between the DC / DC controller and the DC power source or the DC consumer. In this case, the DC load can be supplied from the DC network. This can also be used to charge the energy storage. However, it is also possible to feed the current generated by the DC power source or the discharge current from the energy store into the DC network.
Dabei kann der Energiespeicher gemäß Anspruch 6 vorteilhafterweise als Elektrolyseur ausgeführt sein. In this case, the energy storage device according to claim 6 advantageously be designed as an electrolyzer.
Mit den Merkmalen nach Anspruch 7 wird die weitere Aufgabe gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Energieversorgungssystems mit einer Gleichstrom-Anschlussstelle ist an diese über einen DC/DC-Steller ein Energiespeicher angeschlossen. Der DC/DC-Steller wird zur Entladung des Energiespeichers durch einen Bypass überbrückt. With the features of claim 7, the further object is achieved. In the method according to the invention for operating an electrical power supply system with a DC connection point, an energy store is connected to it via a DC / DC controller. The DC / DC controller is bypassed to discharge the energy storage by a bypass.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Hereby show:
Außerdem werden durch die Überbrückung die elektrischen Belastungen der Halbleiter vermindert, was zur Erhöhung ihrer Lebensdauer beiträgt. In addition, by bridging the electrical loads on the semiconductor is reduced, which contributes to increasing their life.
Mit dem oben beschriebenen Energieversorgungssystem
- a) Es kann eine direkte Einspeisung aus dem Photovoltaikfeld PV in das Netz
4 ohne Einsatz des Energiespeichers ES erfolgen. - b) Es ist eine Einspeisung aus dem Photovoltaikfeld PV in das Netz
4 mit einer gleichzeitigen Entladung des Energiespeichers ES über denBypass 3 möglich. - c) Der Energiespeicher ES wird über den Bypass
3 ohne Zuschaltung des Photovoltaikfeldes PV entladen. - d) Bei Einspeisung von Energie durch das Photovoltaikfeld PV in das Netz
4 erfolgt zugleich die Aufladung des Energiespeichers ES über den DC/DC-Steller DSes. - e) Das Photovoltaikfeld PV lädt den Energiespeicher ES über den DC/DC-Steller DSes ohne Zuschaltung des Netzes
4 auf. - f) Das Photovoltaikfeld PV lädt den Energiespeicher ES über den
Bypass 3 ohne Zuschaltung des Netzes4 auf, wenn eine Spannungsanpassung nicht erforderlich ist.
- a) It can be a direct feed from the PV array into the grid
4 done without using the energy storage ES. - b) It is a feed from the photovoltaic array PV into the grid
4 with a simultaneous discharge of the energy storage ES via thebypass 3 possible. - c) The energy storage ES is via the
bypass 3 Unloaded without switching on the photovoltaic array PV. - d) When feeding energy through the photovoltaic array PV into the grid
4 At the same time, the charging of the energy storage ES takes place via the DC / DC controller DSes. - e) The photovoltaic array PV loads the energy storage ES via the DC / DC controller DSes without connecting the grid
4 on. - f) The photovoltaic array PV loads the energy storage ES via the
bypass 3 without connection of the network4 when a voltage adjustment is not required.
Dabei kann anstelle des Wechselstromnetzes
Anstelle des Photovoltaikfeldes PV kann auch ein anderer Gleichstromerzeuger oder -verbraucher, z.B. eine Windenergieanlage mit Gleichstromgenerator oder ein Gleichstrommotor angeschlossen werden. Instead of the photovoltaic array PV, another DC generator or consumer, e.g. a wind turbine with DC generator or a DC motor can be connected.
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DE102013211352.8A DE102013211352A1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Electric energy supply system with an energy storage and associated method of operation |
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DE102013211352.8A Withdrawn DE102013211352A1 (en) | 2013-06-18 | 2013-06-18 | Electric energy supply system with an energy storage and associated method of operation |
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2013
- 2013-06-18 DE DE102013211352.8A patent/DE102013211352A1/en not_active Withdrawn
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