BR112012003145B1 - Aparelho de carregamento para carregar dispositivos de armazenamento elétricos de veículos elétricos, instalação de energia eólica, estação de abastecimento elétrica, uso de uma unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica, e, método para controle de um aparelho de carregamento - Google Patents

Aparelho de carregamento para carregar dispositivos de armazenamento elétricos de veículos elétricos, instalação de energia eólica, estação de abastecimento elétrica, uso de uma unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica, e, método para controle de um aparelho de carregamento Download PDF

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Abstract

aparelho de carregamento para o carregamento de dispositivos de armazenamento elétricos de veículos elétricos, instalação de energia eólica, estação de abastecimento elétrica, uso de uma unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica, e, método para o controle de um aparelho de carregamento a presente invenção se refere a um aparelho de carregamento ( 1) para o carregamento de dispositivos de carregamento elétricos (28) de veículos elétricos, incluindo uma unidade de alimentação (2) para alimentar energia elétrica em uma rede de voltagem de corrente alternada elétrica (14) incluindo um circuito intermediário de voltagem de corrente contínua elétrico ( 6) para o armazenamento intermediário de energia elétrica com uma voltagem de circuito intermediário, e um inversor (8), que é provido para a conversão de uma corrente contínua e/ou de uma voltagem de corrente contínua do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua ( 6) para uma corrente alternada, para alimentá-la na rede de voltagem de corrente alternada elétrica (14) e para a conversão de uma corrente alternada a partir da rede de voltagem de corrente alternada (14) para uma corrente contínua e/ou para uma voltagem de corrente contínua para alimentá-la ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua ( 6), e pelo menos uma unidade de acumulador (4) e/ou pelo menos uma conexão de carga para a conexão de uma unidade de acumulador ( 4) para pelo o carregamento parcial de um dos dispositivos de armazenamento elétrico (28) a partir do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6) e/ou para o descarregamento pelo menos parcial de um dos dispositivos de armazenamento elétrico (28) no circuito intermediário de voltagem de corrente contínua ( 6).

Description

“APARELHO DE CARREGAMENTO PARA CARREGAR DISPOSITIVOS DE ARMAZENAMENTO ELÉTRICOS DE VEÍCULOS ELÉTRICOS, INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA, ESTAÇÃO DE ABASTECIMENTO ELÉTRICA, USO DE UMA UNIDADE DE ALIMENTAÇÃO DE UMA INSTALAÇÃO DE ENERGIA EÓLICA, E, MÉTODO PARA CONTROLE DE UM APARELHO DE CARREGAMENTO” [001] A presente invenção se refere a um aparelho de carga para carregar dispositivos de carregamento elétrico de veículos elétricos. Além disto, a presente invenção se refere a uma instalação de energia eólica e, além disso, também a uma estação de abastecimento elétrica bem como ao uso de uma unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica e um método para o controle de um aparelho de carregamento acoplado a uma rede de voltagem de corrente alternada.
[002] Veículos elétricos estão se tornando crescentemente importantes por causa da presente escassez de energia em todo o mundo de combustíveis fósseis e também da conhecida má eficiência de motores por ignição a centelha e até mesmo motores a diesel. A este respeito, o termo veículos elétrico é usado para denotar em particular um carro de passageiros acionado por meio de um motor elétrico ou uma pluralidade de motores elétricos. Isto pode também incluir os assim chamados veículos híbridos que podem ser movidos não apenas por meio de um motor elétrico, mas que têm adicionalmente outro motor, como motor de combustão interna.
[003] Tais veículos elétricos frequentemente armazenam sua energia em dispositivos de armazenamento elétricos, em particular baterias. De acordo com a presente invenção, e a descrição a seguir, os termos de dispositivos de armazenamento elétricos que podem armazenar a energia elétrica para o motor de acionamento elétrico ou a pluralidade de motores de acionamento elétricos de um veículo elétrico. Um veículo elétrico neste sentido pode também ser referido em particular como um carro elétrico. As
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 9/44 / 25 capacidades de armazenamento de tais dispositivos de armazenamento elétricos podem ser, por exemplo, 30 a 50 kWh, e são tipicamente 35 kWh. [004] Doravante, um dispositivo de armazenamento elétrico é também referido como um acumulador ou, por brevidade, uma bateria de acu. [005] Em particular, uma distinção pode ser feita entre dois conceitos gerais para alterar tais acumuladores. De acordo com um conceito, os acumuladores são carregados diretamente no carro, em cujo caso o acumulador permanece no carro ou outro veículo elétrico. Outro conceito propõe substituir um acumulador inteiramente ou parcialmente descarregado por outro carregado. O veículo em questão, por conseguinte, vai para um local no qual pelo menos um acumulador da mesma estrutura é provido na condição carregada e o acumulador inteiramente ou parcialmente descarregado é substituído por outro pronto ou carregado, o acumulador estando inteiramente ou parcialmente carregado pode então ser carreado enquanto o veículo elétrico em questão pode continuar a ser acionado.
[006] Uma tal operação de substituição de acumulador pode ser provida preferivelmente em um local central, tal como uma assim chamada estação de enchimento. Portanto, o termo estação de abastecimento elétrica é usada para denotar um local em que um veículo elétrico pode receber energia elétrica. para assegurar disponibilidade bastante boa, uma tal estação de abastecimento elétrica deve ter um grande número de acumuladores em estoque. Se for considerado, por exemplo, que existem 50 acumuladores em estoque que devem ser carregados, com uma potência de carregamento de 50 a 100 kW por acumulador, esta estação de abastecimento elétrica que é referida por exemplo deve ter uma potência de carregamento de 2,5 a 5 MW. Uma tal potência de carregamento faz altas demandas não apenas ao aparelho de carregamento como tal, mas também à ligação a uma rede se fornecimento ou a um correspondente ramo da rede de fornecimento que conduz à acima mencionada estação de abastecimento elétrica, ou seja, ao acima mencionado
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 10/44 / 25 aparelho de carregamento.
[007] A este respeito, deve ser notado que, no aumento que deve ser esperado no número de veículos elétricos, deve-se contar não apenas com uma estação de abastecimento elétrica, mas uma pluralidade de, e um número otimamente grande de, estações de enchimento elétricas que são distribuídas para cobrir uma grande área, ou que o objetivo seria o de prover uma tal situação para usuários de veículo elétrico.
[008] Como condição da arte geral, atenção é dirigida para os seguintes documentos: DE 103 31 084 A1, WO 2005/008808 A2, US 2006/0192435 A1, DE 100 08 028 A1 e um publicação de Dirk Uwe Sauer,Elektrische energiaspeicher in Hybridund veículos elétricos, Seminar para Kraftfahrzeugund Motorentechnik Berlim, 29.01.2009.
[009] Por conseguinte, o objetivo da presente invenção é o de propor uma solução para pelo menos um dos problemas ou desafios acima descritos. Um particular, o objetivo da invenção é o de prover uma solução eficiente para carregar um grande número de acumuladores, com respeito às particularidades de uma rede de suprimento elétrica. de acordo com a invenção, é proposto um aparelho de carregamento de acordo com a reivindicação 1.
[0010] Um tal aparelho de carregamento inclui uma unidade de alimentação para alimentar energia elétrica em uma rede de voltagem de corrente alternada elétrica e uma unidade de acumulador ou uma conexão de carga para a conexão de uma unidade de acumulador para o carregamento de e/ou descarregamento de um dos dispositivos de armazenamento elétricos.
[0011] A unidade de alimentação inclui um circuito intermediário de voltagem de corrente contínua elétrico para o armazenamento intermediário de energia elétrica. O circuito intermediário de voltagem de corrente contínua elétrico tem uma voltagem de circuito intermediário, em que essa voltagem de circuito intermediário não precisa ser constante.
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 11/44 / 25 [0012] Além disso, a unidade de alimentação inclui um inversor também mencionado como inversor de frequência ou conversor de corrente contínua/corrente alternada - que é provido para a conversão de uma corrente contínua ou de uma voltagem de corrente contínua a partir do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua para uma corrente alternada para alimentá-la na rede de voltagem de corrente alternada elétrica. Igualmente, o inversor é provido para converter uma corrente alternada a partir da rede de voltagem de corrente alternada para uma corrente contínua e/ou para uma voltagem de corrente contínua para alimentação ou carregamento no circuito intermediário de voltagem de corrente contínua.
[0013] De acordo com a presente invenção, um aparelho de carregamento pode ser provido com somente uma unidade de acumulador ou uma correspondente conexão. Da mesma maneira, por razões de eficiência. Deve ser considerado que existe uma pluralidade de, e em particular, uma multiplicidade de unidades de acumulador. Cada unidade de acumulador é provida para carregar e/ou descarregar um dispositivo de armazenamento elétrico. A esse respeito, a seguir, o termo carregamento ou descarregamento é também usado para denotar também um carregamento parcial ou um descarregamento parcial. Finalmente, os aparelhos de carregamento devem ser adaptados ao respectivo acumulador e a quaisquer outras condições limite. [0014] A energia para o carregamento de cada acumulador acoplado é extraída do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua. Neste caso, deve ser mencionado que o dispositivo de armazenamento de circuito intermediário propriamente dito pode usualmente somente armazenar uma pequena quantidade de energia e opera no sentido de uma memória intermediária.
[0015] Quando do descarregamento de um acumulador, a energia ou a corrente de descarga é apropriadamente passada para a rede intermediária de voltagem. O descarregamento de um acumulador ou de uma multiplicidade de
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 12/44 / 25 acumuladores conectados ao dispositivo de carregamento é destinado a alimentar energia elétrica ou potência elétrica à rede de voltagem de corrente alternada. Se energia está correspondentemente presente no acumulador, ela pode ser alimentada à rede de voltagem de corrente contínua para diferentes finalidades.
[0016] Por outro lado, é possível cumprir uma correspondente exigência de energia. Em particular, uma alimentação de energia é considerada em instantes de carga de pico. Assim, a energia pode ser brevemente alimentada à rede de voltagem de corrente alternada a partir dos acumuladores nos instantes de carga de pico para cobrir a demanda. No final de tais instantes de carga de pico, os acumuladores correspondentes são carreados novamente pela rede de voltagem de corrente alternada.
[0017] A energia de um acumulador de um veículo elétrico é baixa em comparação níveis de energia usuais requeridos em uma rede de voltagem de corrente alternada, em particular aquelas para cobrir a demanda de energia adicional em instantes de carga de pico. De acordo com a invenção, é, contudo, possível e preferivelmente provido que uma multiplicidade de acumuladores seja conectada a um aparelho de carregamento, de forma que o aparelho de carregamento pode ter alimentação de energia à rede de voltagem de corrente alternada pode ter uma quantidade correspondentemente alta de energia ou de potência de alimentação para alimentar energia à rede de voltagem de corrente alternada. Se, em adição o uso de uma pluralidade de, e, em particular, uma multiplicidade de aparelhos de carregamento de acordo com a invenção, à qual uma multiplicidade de acumuladores é conectada, é levada em consideração, uma quantidade considerável de energia e potência de alimentação disponível pode chegar conjuntamente. Por conseguinte, até mesmo uma estação de energia acionada a gás para cargas de pico pode ser tornada redundante, se as correspondentes capacidades de armazenamento dos acumuladores chegam juntas.
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 13/44 / 25 [0018] O aparelho de carregamento de acordo com a invenção é proposto para a implementação técnica. Energia elétrica de um e, em particular, de uma pluralidade de acumuladores, pode ser alimentada ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua por meio de correspondentes unidades de acumulador e alimentada do inversor à rede de voltagem de corrente alternada.
[0019] Preferivelmente, a unidade de alimentação do aparelho de carregamento é provida para alimentar energia reativa na rede de voltagem de corrente alternada elétrica. Assim, é possível que o aparelho de carregamento possa adicionalmente obter um suporte para a rede de voltagem de corrente alternada elétrica por alimentação de energia reativa. Puramente como precaução, seja mencionado neste ponto que a alimentação de energia reativa pode ser efetuada pela alimentação de corrente elétrica com correspondência potência de fase em comparação com a potência de fase da voltagem alternada na rede de voltagem de corrente alternada no ponto de alimentação. Os detalhes são familiares ao especialista na arte e atenção é dirigida para a literatura técnica, por exemplo, Mohan, Undeland, Robbins: Power Electronics; John Wiley&Sons; ISBN: 0-471-58408-8. Como já mencionado no início desta descrição, a presente invenção e em particular no conhecimento que, com um correspondente aumento em veículos elétricos, pode-se contar com um aumento das assim chamadas estações de enchimento elétricas e, assim, preferivelmente, de acordo com a invenção, com aparelhos de carregamento de acordo com a invenção, e, assim, estações de enchimento elétricas ao distribuídas para cobrir uma área como as estações de enchimento convencionais. A capacidade com relação ao aparelho de carregamento de acordo com a invenção de suportar a rede de voltagem de corrente alternada é então particularmente vantajosa em locais ou em regiões que estão a uma grande distância em relação a um grande gerador de energia que alimenta na rede de voltagem de corrente alternada, tal como uma estação de energia. Em
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 14/44 / 25 outras palavras, a distribuição de aparelhos de carregamento de acordo com a invenção em uma tal maneira de forma a cobrir uma área, como é possível por estações de enchimento elétricas, também permite o correspondente suporte de cobertura de área da rede de voltagem de corrente alternada elétrica.
[0020] Uma modalidade preferida para um aparelho de carregamento de acordo com a invenção propõe o uso de uma unidade de ali de uma instalação de energia eólica.
[0021] É vantajoso a este respeito que unidades de alimentação de modernas instalações de energia eólica sejam frequentemente nos dias de hoje capazes de alimentar energia reativa de uma maneira visada específica na rede de voltagem de corrente alternada elétrica. Pelo contrário, tais unidades de alimentação são também adaptadas de outra maneira a um grande número de demandas por parte dos operadores de redes de voltagem de corrente alternada elétricas, elas são com freqüências capazes de FACTS e são também testadas. Também, o dimensionamento de tais unidades de alimentação é apropriado para o uso, por exemplo, como um aparelho de carregamento, para uma estação de enchimento mencionada acima a título de exemplo, se se tem em mente que as modernas instalações de energia eólica têm uma potência nominal superior a 5 MW.
[0022] Em adição, unidades de alimentação de instalações de energia eólica frequentemente apresentam uma estrutura, como é proposta segundo o aparelho de carregamento de acordo com a invenção, mais especificamente o uso de um circuito intermediário de voltagem de corrente contínua com um inversor ou conversor de corrente contínua/corrente alternada. conversor de corrente contínua/corrente alternada. Assim, é somente necessário que cada unidade de acumulador, para o carregamento de e/ou descarregamento de um acumulador, seja apenas adaptada ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua da unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica, e conectado à mesma. A este respeito, não é necessário, mas é
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 15/44 / 25 possível, que uma instalação de energia eólica propriamente dita seja provida, ou seja que todos os componentes que são requeridos para conectar o acima mencionado circuito intermediário de voltagem de corrente contínua ao gerador, bem como o gerador, e o rotor incluindo as pás de rotor propriamente ditas. Naturalmente, um transformador que é adaptado à unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica pode também ser usado conjuntamente com um aparelho de carregamento de acordo com a invenção. [0023] Preferivelmente, a unidade de alimentação é provida para controlar a voltagem de circuito intermediário para um valor predeterminável. Em geral, dependendo da respectiva condição de operação, existe um valor ótimo para a voltagem de circuito intermediário. Este deve ser tão baixo quanto possível para proteger componentes semicondutores envolvidos, para obter vida de serviço que é tão longa quanto possível. Ao mesmo tempo, este valor deve ser selecionado para ser tão alto quanto necessário, de forma que em particular uma alimentação à rede de voltagem de corrente alternada é possível. Preferivelmente, a unidade de alimentação é projetada para uma assim operação de 4 quadrantes. No presente caso, esta expressão é usada para denotar um modo de operação no qual energia ativa pode ser alimentada à, ou extraída da, rede de voltagem de corrente alternada, seletivamente. Além disso, seletivamente energia reativa pode ser alimentada, ou extraída da, rede de voltagem de corrente alternada, seletivamente. Ambas as opções de energia ativa, por um lado, e energia reativa, por outro lado, podem ser respectivamente combinadas, de forma que uma operação em cada um dos correspondentes 4 quadrantes é possível. Naturalmente, energia ativa e/ou energia reativa podem também assumir o valor d zero em um respectivo ou no mesmo tempo.
[0024] Para assegurar um modo de operação de 4 quadrantes, pode ser provida, por exemplo, uma unidade de alimentação que pode assegurar um modo de operação bidirecional, mais especificamente para alimentar corrente
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 16/44 / 25 alternada a partir do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua para rede de voltagem de corrente alternada e - na outra direção - a partir da rede de voltagem de corrente alternada elétrica corrente contínua para o circuito intermediário de voltagem de corrente contínua, ou para alimentar a mesma ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua. De acordo com uma outra modalidade, o aparelho de carregamento tem uma interface de entrada para a entrada de um valor de referência de energia ativa de maneira a predeterminar uma energia ativa que deve ser alimentada na rede de voltagem de corrente alternada ou extraída da mesma, e/ou para a entrada de um valor de referência de energia reativa para predeterminar uma energia reativa a ser alimentada na rede de voltagem de corrente alternada ou extraída da mesma. É assim provido a este respeito que o valor de referência de energia ativa e/ou valor de referência de energia reativa é determinado a partir do exterior. Então - desde que possível o aparelho de carregamento implementa esse pré-ajuste ou pré-ajustes. O valor de referência de potência ativa e o valor de referência de energia reativa podem a este respeito ser fundamentalmente diferentemente manipulados.
[0025] O pré-ajuste de um valor de referência de energia ativa diz respeito primariamente a uma indicação qualitativa, mais especificamente em particular, se energia ativa deve ser alimentada na rede de voltagem de corrente alternada, ou pode ser extraída a partir desta. A magnitude da energia ativa a ser extraída ou energia ativa a ser alimentada pode verdadeiramente também ser fundamentalmente predeterminada, mas também depende substancialmente da capacidade dos acumuladores acoplados. Preferivelmente, uma energia ativa correspondentemente máxima é alimentada na, ou extraída da, rede.
[0026] O valor de referência de energia reativa inclui também a informação, se energia reativa deve ser alimentada na, ou extraída da, rede de voltagem de corrente alternada, em que o valor de referência de energia
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 17/44 / 25 reativa, todavia, pode assumir valores qualitativos que, em particular, estão dentro dos limites predeterminados. Em outras palavras, o valor de referência é aqui gradualmente predeterminado. Deve ser também observado que a alimentação ou extração de energia reativa é basicamente da capacidade dos acumuladores acoplados.
[0027] Por meio do mencionado pré-ajuste externo, tanto de um valor de referência de energia ativa como também de um valor de referência de energia reativa, pode ser possível reagir correspondentemente às necessidades da rede. A compensação de instantes de carga de pico ou a extração de energia ativa quando existe uma correspondente oferta excessiva de potência ou oferta excessiva de energia, por um lado, pode fundamentalmente ser obtida independentemente e ao mesmo tempo para o suportar a rede de voltagem de corrente alternada no sentido das propriedades de transmissão da rede de voltagem de corrente alternada - ou de um correspondente porção parcial -, por outro lado. Por meio de um pré-ajuste externo destes dois valores de referência, os quais, por exemplo, podem ser efetuados pelo operador de rede, é também no total possível uma coordenação de vários aparelhos de carregamento acoplados com a rede de voltagem de corrente alternada e assim uma influenciação visada e diferenciada da condição de rede. Também, isto é proposto de acordo com uma modalidade da invenção.
[0028] Uma outra modalidade propõe que a pelo menos uma unidade de acumulador, em particular cada unidade de acumulador, seja conectada eletricamente com o circuito intermediário de voltagem de corrente contínua e que opcionalmente o aparelho de carregamento e em particular a pelo menos uma unidade de acumulador -de preferência todas as unidades de acumuladorseja ou sejam adaptado(s) para ficarem insensível(is) com relação a variações da voltagem de circuito intermediário. Por conseguinte, apesar de unidade de acumulador acoplada, a unidade de alimentação pode ser operada de uma tal maneira que uma variação da amplitude da voltagem de circuito intermediário
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 18/44 / 25 e assim o ajuste de um respectivo valor ótimo da voltagem de circuito intermediário é possível.
[0029] Fundamentalmente, o especialista na arte sabe como insensibilidade, que na linguagem técnica na arte, é também referida como robustez, pode ser obtida. É claro que a unidade de acumulador deve ser adaptada à largura de variação a se esperada. Em outras palavras, além de uma resistência dielétrica ou disruptiva, a unidade de acumulador deve ser projetada de tal maneira que ela possa ainda controlar uma corrente de carregamento na voltagem intermediária mais baixa a ser esperada e possa controlar uma corrente para o circuito intermediário de voltagem na máxima voltagem de circuito intermediário a ser esperada. A este respeito, a unidade de acumulador deve observar as leis de carregamento - que também dizem respeito ao descarregamento.
[0030] Além disto, a unidade de acumulador deve ser conjugada com relação às suas dinâmicas com as dinâmicas da unidade de alimentação. Isto é efetuado de tal maneira que as dinâmicas da unidade de alimentação são ajustadas de modo substancialmente mais rápido que aquelas da unidade de acumulador. Em outras palavras, constantes de tempo da unidade de alimentação - tais como, por exemplo, a escolha ou conjugação de uma bobina de choque, uma capacitância de circuito intermediário bem como tempos de atuação e constantes de tempo de filtros da estrutura de medição e regulagem - são selecionadas de forma a serem tão pequenas quanto possível, em quanto que correspondentes constantes de tempo da unidade de acumulador são selecionadas para serem correspondentemente grandes. Como resultado, é desejável que a unidade de alimentação tenha uma constante de tempo dominante que é menor pelo menos pelo fator de 10 que a constante de tempo dominante da unidade de acumulador. Uma tal configuração de projeto é também definida como hierarquização e evita a influenciação mutuamente indesejada dos efeitos de regulagem com relação à unidade de alimentação e à
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 19/44 / 25 unidade de acumulador.
[0031] De acordo com uma outra modalidade, é proposta que o aparelho de carregamento inclua uma unidade de controle de energia de serviço de rede para coordenação do controle da unidade de alimentação e da pelo menos uma unidade de acumulador. Como uma base para esta finalidade, a unidade de controle de serviço de rede pode obter valores de pré-ajuste externos, tal como o valor de referência de energia ativa e o valor de referência de energia reativa. Na implementação particular, o valor de referência de energia ativa requer associação entre a unidade de alimentação e as unidades de acumulador e assim em particular a energia ativa alimentada na rede pode ser proporcionada pelas unidades de acumulador e, com estas, a energia ativa requerida para o carregamento dos acumuladores é tomada ou extraída a partir da rede. Em particular a unidade de detecção de energia de serviço de rede está em comunicação com cada unidade de acumulador, em particular uma respectiva unidade de controle provida ali, e está em comunicação com uma unidade de controle de inversor para controlar o inversor ou o conversor de corrente continua/corrente alternada.
[0032] De acordo com uma outra configuração, a unidade de acumulador ou cada unidade de acumulador incluí um conversor abaixador conectado ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua e / ou um conversor elevador conectado ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua. O conversor abaixador é provido para controlar uma respectiva corrente de carregamento a partir do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua, em particular de acordo com uma lei de carregamento para o carregamento do acumulador conectado. Correspondentemente, o conversor elevador é provido para controlar uma corrente de descarregamento e para alimentá-la ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua.
[0033] Assim, de acordo com uma modalidade, pode ser facilmente
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 20/44 / 25 provido uma aparelho de carregamento no qual uma unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica é usada, em que ela tem um circuito intermediário de voltagem de corrente contínua e, conectados ao dito circuito intermediário de voltagem de corrente contínua, estão um conversor abaixador e um conversor elevador para cada unidade de acumulador a ser carregada em paralelo afim de controlar uma corrente de carregamento e uma corrente de descarregamento, respectivamente.
[0034] Preferivelmente, a pelo menos uma unidade de acumulador em particular cada unidade de acumulador - tem uma unidade de controle de acumulador que detecta a corrente de carregamento e descarregamento e / ou uma correspondente voltagem de carregamento. Esta voltagem de carregamento corresponde basicamente à voltagem na unidade de acumulador conectada. Preferivelmente, a condição de carga do acumulador conectado é determinada a partir daqueles valores de medição. Ainda, a respectiva de energia de carregamento e energia de descarregamento do acumulador conectado podem ser determinadas.
[0035] Preferivelmente é provida uma pluralidade de unidades de acumuladores para carregar e / ou descarregar - inteiramente ou parcialmente - um respectivo acumulador. Basicamente, cada unidade de acumulador é provida para o carregamento ou descarregamento individualmente do acumulador conectado, independentemente um do outro. Na dependência do respectivo acumulador a ser carregado ou descarregado, é apropriado usar uma unidade de acumulador apropriadamente adaptada. Todas as unidades de acumulador, todavia, são adaptadas para a conexão ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua. A este respeito, a alimentação de energia elétrica à rede de voltagem de corrente alternada ou a extração de energia requerida a partir da rede é substancialmente independente da natureza da unidade de acumulador. Basicamente somente a capacidade de carregamento deve ser levada em consideração.
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 21/44 / 25 [0036] De acordo com uma outra modalidade, é proposto que a unidade de alimentação seja provida para a conexão a uma instalação de energia eólica para estabelecer uma conexão elétrica entre a instalação de energia eólica e o circuito intermediário de voltagem de corrente contínua. Particularmente no uso de uma unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica, isto é, uma característica que é simples de incorporar. Esta medida prove que energia elétrica que foi obtida a partir da energia eólica por meio da instalação de energia eólica possa ser usada para o carregamento de acumuladores conectados. A adaptação da instalação de energia eólica não precisa ser de outra maneira necessária. Por exemplo, os carregamentos dos acumuladores podem também ser adaptados àquela respectiva energia eólica. Igualmente, a energia elétrica gerada pela instalação de energia eólica pode ser alimentada à rede de voltagem de corrente de alternada elétrica, basicamente de maneira conhecida.
[0037] Preferivelmente, o aparelho de carregamento tem um dispositivo de comutação para selecionar um modo de operação com ou sem uma instalação de energia eólica com ou sem uma unidade de acumulador ou uma pluralidade de unidades de acumulador -. Assim, o dispositivo de comutação pode selecionar entre quatro condições de operação, em que a implementação, também pode ser efetuada, por dois dispositivos de comutação, mais especificamente operação de seleção com ou sem uma instalação de energia eólica com um dispositivo de comutação, e seleção com ou sem uma unidade de acumulador com ou sem dispositivo de comutação. A provisão de um tal dispositivo de comutação tem a vantagem que a configuração na qual o aparelho de carregamento deve ser usado não precisa ser ainda conhecida e assim levada em consideração na fabricação do aparelho de carregamento. Isto permite uma redução na variação de fabricação. Além disto, é também possível decidir em um instante posterior a seleção de uma outra condição de operação. A este respeito um aparelho de
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 22/44 / 25 carregamento que é particularmente preferido é uma que usa uma conexão de carregamento para a conexão a uma unidade de acumulador. Assim é até mesmo possível prover um aparelho de carregamento inicialmente apenas para a operação com uma instalação de energia eólica para alimentar energia gerada em uma rede de voltagem de corrente alternada. Opcionalmente é posteriormente possível, por exemplo, na decisão de prover unidades de acumulador para o carregamento de acumuladores, na, ou na proximidade da, instalação de energia eólica.
[0038] Deve ser destacado o fato de que uma condição de operação, tanto sem uma instalação de energia eólica, quanto também sem unidades de acumulador, pode também ser apropriada por que isto ainda permite o suporte de rede com relação à alimentação ou extração de energia a partir da rede. Preferivelmente, o aparelho de carregamento, em particular a unidade de alimentação, é capaz de FACTS.
[0039] O FACTS denota Flexible Alternating Current Transmission System (Sistema de Transmissão de Corrente Alternada Flexível). O FACTS é definido pela IEEE como um sistema que é baseado em componentes eletrônicos de energia e outro equipamento estático que controla um controle de um ou mais parâmetros de sistema de transmissão de corrente alternada para melhorar a controlabilidade e melhorar a capacidade de transmissão de energia (ver os termos propostos e as definições para sistemas de transmissão de corrente alternada flexíveis (FACTS), IEEE transactions on power delivery, volume 12, edição 4, outubro de 1997, páginas 1848 a 1853). Tais propriedades de FACTS são basicamente familiares para a pessoa especializada na arte. A alimentação de energia reativa de maneira especificamente visada na rede de voltagem de corrente alternada ou a extração dela da mesma é, a este respeito, um aspecto da acima mencionada capacidade de FACTS. Uma simples maneira possível de implementa tal capacidade de FACTS envolve o uso de uma unidade de alimentação de uma
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 23/44 / 25 instalação de energia eólica, que tem capacidades de FACTS.
[0040] Em adição, de acordo com a invenção, é proposta uma instalação de energia eólica para a conversão de energia eólica em energia elétrica, que incluí um aparelho de carregamento de acordo com a invenção ou incluí os componentes de um tal aparelho de carregamento. Em uma modalidade isto significa que uma instalação de energia eólica que incluí uma unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica é adicionalmente equipada com pelo menos uma unidade de acumulador e / ou uma conexão de carregamento para a conexão de uma unidade de acumulador, em que um acumulador conectado à unidade de acumulador pode ser carregado e / ou descarregado por meio da unidade de acumulador e da unidade de alimentação.
[0041] De acordo com a invenção é proposta, além disso, uma estação de abastecimento elétrica que inclui um aparelho de carregamento de acordo com a invenção e/ou uma instalação de energia eólica de acordo com a invenção. Adicionalmente, a estação de abastecimento elétrica inclui pelo menos um dispositivo de armazenamento elétrico acoplado ao aparelho de carregamento. O dispositivo de armazenamento elétrico é preferivelmente um tal dispositivo que é previsto para, em condição carregada, ser trocado por um acumulador totalmente ou parcialmente descarregado de um veículo elétrico. Em outras palavras, o acumulador conectado para o carregamento não se encontra em um veículo elétrico, mas pode ser integrado em um tal veículo. Preferivelmente, a estação de abastecimento elétrica inclui uma multiplicidade de acumuladores e é provida para carregar e/ou descarregar ao mesmo tempo uma multiplicidade de acumuladores. De acordo com a invenção é, além disso, proposto utilizar uma unidade de alimentação de uma instalação de energia eólica como unidade de alimentação de um aparelho de carregamento. Em particular, é proposto o uso em um aparelho de carregamento, que tem um ou várias unidades de acumulador a serem
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 24/44 / 25 conectadas com a unidade de alimentação. Assim pode ser usada uma unidade de alimentação que é previsto, em todas as suas características, inicialmente, para o uso em uma instalação de energia eólica, mas, de acordo com a invenção, é usada para um aparelho de carregamento. Eventualmente, a unidade de alimentação pode ser adaptada para o uso in um aparelho de carregamento, de tal maneira, que pelo menos conexões para a conexão de uma unidade de acumulador são providas.De acordo com a invenção, além disso, é proposto um método para o controle de um aparelho de carregamento conectado a uma rede de voltagem de corrente alternada para o carregamento de e/ou descarregamento de acumuladores de veículos elétricos. Neste caso, pelo menos uma informação de pré-ajuste de uma unidade de controle ou similar é recebida, em que a informação de pré-ajuste predetermina, se e/ou quanta energia ativa na rede de voltagem de corrente alternada deve ser alimentada ou deve ser extraída da mesma. Além disso, a informação de préajuste pode adicionalmente ou alternativamente predeterminar, se e/ou em qual quantidade energia reativa deve ser alimentada na rede de voltagem de corrente alternada ou extraída da mesma. Uma tal informação de pré-ajuste é sempre repetidamente recebida. Isto, portanto, preferivelmente não envolve um item de um tempo de informação, mas tal informação é continuamente atualizada, em particular sendo comunicada de uma estação de controle para o aparelho de carregamento. Neste caso, a estação de controle pode fornecer uma pluralidade de aparelhos de carregamento em parte com diferentes itens de informação de pré-ajuste.
[0042] Na dependência da informação de pré-ajuste, o aparelho de carregamento é então controlado de tal maneira que energia ativa é correspondentemente alimentada ou extraída da rede de voltagem de corrente alternada e / ou, desde que, se possível, de acordo com a informação de pré ajuste, energia reativa é alimentada na e / ou extraída da rede de voltagem de corrente alternada. Adicionalmente ou alternativamente, o aparelho de
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 25/44 / 25 carregamento é controlado de tal maneira que pelo menos um dos acumuladores conectados é pelo menos parcialmente carregado ou descarregado. Com relação à alimentação de energia ativa na rede de voltagem de corrente alternada, ou extração de energia ativa a partir da mesma, a conjugação com o controle de carregamento e / ou descarregamento dos acumuladores conectados é vantajosa. Preferivelmente, por conseguinte, ou todos os acumuladores são carregados ou todos os acumuladores estão descarregados.
[0043] Todavia, é também possível prover um modo de operação no qual alguns acumuladores são carregados e outros são descarregados ao mesmo tempo.
[0044] A invenção será explicada mais detalhadamente a seguir a título de exemplo com base em formas de realização mediante referência às figuras anexas.
[0045] a figura 1 mostra uma estrutura de um aparelho de carregamento de acordo com a invenção.
[0046] a figura 2 mostra uma outra estrutura de um aparelho de carregamento de acordo com a invenção.
[0047] O aparelho de carregamento 1 inclui substancialmente uma unidade de alimentação 2 e uma multiplicidade de unidades de acumulador ou abreviadamente unidades de acu 4. As unidades de acu 4 são acopladas com a unidade de alimentação 2, de forma que tanto um fluxo de energia entre elas como também uma troca de informações possa ocorrer. A figura 1 mostra exemplificadamente duas unidades de acu 4 e é indicado que muitas unidades de acu 4 - mais especificamente n - são providas. Teoricamente, apenas uma unidade de acu 4 poderia ser suficiente.
[0048] O aparelho de carregamento 1 tem, além disso, um circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 6, através do qual a unidade de alimentação 2 é energeticamente acoplada com as unidades de acu 4.
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Energia a partir do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 6 pode ser convertida em uma voltagem alternada trifásica através do conversor de corrente contínua/corrente alternada 8 em uma voltagem alternada trifásica. Segue-se uma bobina de choque 10, a partir da qual corrente alternada trifásica gerada por meio do inversor 8 é passada por meio de um transformador 12, em que a voltagem alternada gerada é transformada para cima em sua amplitude. O transformador 12 é finalmente conectado com uma rede de voltagem de corrente alternada 14.
[0049] Igualmente, energia pode ser também extraída a partir da rede de voltagem de corrente alternada 14 e pode ser conduzida por meio do conversor de corrente contínua/corrente alternada 8 para o circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 6 como corrente contínua.
[0050] Uma unidade de controle de inversor 16 é provida para o controle do conversor de corrente contínua/corrente alternada 8 para alimentar energia elétrica na rede de voltagem de corrente alternada 14. Esta controla o conversor de corrente contínua/corrente alternada 8 tanto com vistas à frequência, fase e amplitude da voltagem a ser gerada. O pré-ajuste específico do padrão de pulso pode ser provido no conversor de corrente contínua/corrente alternada 8 como tal ou pode ser predeterminado pela unidade de controle de inversor 16. Para o controle do inversor, a unidade de controle de inversor 16 requer informações sobre a voltagem alternada gerada e/ou a voltagem alternada da rede de voltagem de corrente alternada 14. Para esta finalidade, uma unidade de referenciação de rede 18 é provida, a qual, em um local de medição de voltagem de corrente alternada 20, mede a voltagem alternada entre a bobina de choque 10 e o transformador 12, mede e avalia a voltagem da corrente alternada entre a bobina de choque 10 e o transformador 12 e comunica informação acerca da mesma, em particular acerca de frequência, fase e amplitude da voltagem, para a unidade de controle de inversor 16.
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 27/44 / 25 [0051] As informações medidas e/ou avaliadas são também transmitidas pela unidade de referenciação de rede 18 para uma unidade de controle de energia de serviço de rede 22.
[0052] A unidade de controle de energia de serviço de rede 22 é substancialmente provida para coordenar a unidade de alimentação 2 e as unidades de acumulador 4 uma com a outra na dependência de valores de préajuste. Para essa finalidade, a unidade de controle de energia de serviço de rede 22 recebe através de um trajeto de pré-ajuste 23 valores de pré-ajustes externos, em particular um pré-ajuste com vistas à alimentação ou à extração de energia ativa e/ou à alimentação ou a extração de energia reativa. Esses valores de pré-ajuste podem ser transmitidos de um local externo por meio deste trajeto de pré-ajuste 23.
[0053] A unidade de energia de serviço de rede 22 fornece itens de informação correspondentes ou comandos de controle para ambas as unidades de acumulador 4 e daqui para as unidades de controle de acumulador 30, e também para a unidade de alimentação 2 em particular daqui para a unidade de controle de inversor 16.
[0054] A unidade de controle de energia de serviço de rede 22 também recebe itens de informação com relação à voltagem, corrente e/ou energia do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 6 por meio do local de medição de circuito intermediário 24. Correspondentes itens de informação podem ser parcialmente transmitidos para a unidade de controle de inversor 16. Além disto, uma conexão direta da unidade de controle de inversor 16 ao local de medição de circuito intermediário 24 é também considerada. Além disto, a unidade de controle de energia de serviço de rede 22 recebe itens de informação em particular com relação à voltagem de rede por meio da unidade de referência de rede 18. Em adição, unidade de controle de energia de serviço de rede 22 pode também obter itens de informação, tais como, por exemplo, sobre a condição de carregamento ou a capacidade
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 28/44 / 25 prevalecente de cada unidade de acumulador, em particular a unidade de controle de carregamento de acumulador 30.
[0055] Para levar em conta um valor de pré-ajuste com relação à energia reativa a ser alimentada à, ou extraída da, rede, o controle principalmente ou exclusivamente da unidade de alimentação, em particular da unidade de controle de inversor16, é requerido. As unidades de acumulador não são basicamente afetadas.
[0056] Para levar em conta valores de pré-ajuste com relação à energia ativa a ser alimentada à rede ou ser extraída da mesma, é vantajoso ou necessário levar em conta e coordenar tanto a unidade de alimentação 2 quanto também as unidades de acumulador 4. Neste caso, a capacidade de carregamento disponível de cada acumulador 8 conectado a uma unidade de acumulador 4 e assim, como um resultado, também o total de todas as capacidades de carregamento disponíveis podem ser levados em conta. Deve ser notado que existe uma conexão entre a unidade de controle de energia de serviço de rede 22 e cada unidade de acumulador 30, isto é, a unidade de controle de acumulador 30 de cada unidade de acumulador 4, que esta somente indicada em parte na figura 1.
[0057] Cada unidade de acumulador 4 é conectada ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 6 de modo que energia pode fluir da unidade de alimentação 2 para cada unidade de acumulador 4, ou vice-versa. Para esta finalidade cada unidade de acumulador 4 tem um conversor elevador e bloco de conversor abaixador que é referido daqui em diante como o conversor de corrente contínua 26 e é conectado ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 6. No fato atual, não é importante, com relação ao conversor de corrente continua 26, que ele inclua u conversor elevador e um conversor abaixador respectivamente no sentido clássico, mais que o conversor de corrente contínua pode controlar corrente contínua tanto a partir do circuito intermediário de voltagem de corrente
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 29/44 / 25 contínua 6 para o acumulador 28 em questão, quanto a partir do acumulador 28 para o circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 6.
[0058] Uma unidade de controle de carregamento de acumulador 30 é provida para controlar o conversor de corrente contínua 26. Esta unidade de controle de carregamento de acumulador 30 recebe valores de controle, em particular valores de pré-ajuste de controle, a partir da unidade de energia de serviço de rede 22. Em particular ela pode obter valores de pré-ajuste de controle em função de ser o respectivo acumulador 28 deve ser carregado ou descarregado, ou se ele não deve ser nem carregado nem descarregado.
[0059] Deve ser mencionado neste ponto que a unidade de energia de serviço de rede 22, além dos trajetos de sinal descritos, pode receber outros itens de informação, por exemplo, acerca de um ou de mais acumuladores.
[0060] Para controlar o conversor de corrente contínua 26, a unidade de controle de carregamento de acumulador 30 também recebe itens de informação acerca da respectiva corrente de carregamento ou descarregamento para ou a partir do acumulador 28 bem como itens de informação acerca da voltagem de carregamento e da voltagem do acumulador 28. Para esta finalidade, a voltagem correspondente e a corrente correspondente são medidas no local de medição de acumulador 32 e alimentadas na unidade de controle de carregamento de acumulador 30. Voltagem, corrente e energia podem agora ser detectadas por meio do local de medição de acumulador.
[0061] A figura 1 a título de exemplo dois acumuladores 28. Preferivelmente, aqui são usados acumuladores e em particular acumuladores de íons de lítio de veículos elétricos e são correspondentemente carregados e/ou descarregados.
[0062] Um local de acoplamento é provido para o acoplamento do aparelho de carregamento da figura 1 a uma instalação de energia eólica. Por meio do mesmo, a instalação de energia eólica pode ser conectada ao circuito
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 30/44 / 25 intermediário de voltagem de corrente contínua 6 do aparelho de carregamento 1. Com respeito a isto, uma modalidade provê que energia eólica seja convertida por meio de rotor e gerador para uma corrente alternada elétrica que é sujeita à retificação e que pode então ser passada para o circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 24 por meio do local de acoplamento 34.
[0063] O aparelho de carregamento na figura 2 corresponde substancialmente ao aparelho de carregamento 1 na figura 1. Por melhor clareza, os números de referência na figura 2 correspondem em seus dois últimos dígitos ou em seu último digito aos números de referência dos componentes correspondentes do aparelho de carregamento 1 na figura 1. A este respeito, atenção é também dirigida à figura 1 para a descrição dos correspondentes componentes.
[0064] Assim, o aparelho de carregamento 201 tem uma unidade de alimentação unidade de energia de serviço de rede 22 e uma multiplicidade de unidades de acumulador 204, das quais, todavia, somente uma é mostrada a título de exemplo. Quaisquer conexões que são mostradas para a unidade de acumulador 204 ilustrada a título de exemplo são também providas para as outras unidades de acumulador que não são mostradas. Isto também diz respeito ao dispositivo de armazenamento elétrico 228 conectado à unidade de acumulador 204. A unidade de acumulador 204 tem um conversor de corrente contínua 226 que incluí um conversor elevador e um conversor abaixador e que é atuado por uma unidade de controle de acumulador 230. Um local de medição de acumulador 232 é provido para o registro de voltagem, corrente e energia.
[0065] O conversor de corrente contínua 226 é acoplado por meio de um circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 206 à unidade de alimentação 202 e assim ao inversor 208. A atuação do inversor 208 é efetuada por meio da unidade de controle de inversor 216 que recebe
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 31/44 / 25 voltagem, corrente e/ou energia no local de medição de circuito intermediário 224. O inversor 208 assegura um fluxo de energia (tanto energia ativa quanto também energia reativa a partir do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 206 para uma saída de voltagem de corrente alternada trifásica 240, à qual são conectados uma bobina de choque 210 e um filtro de rede 242, e vice-versa. Em adição, provido em um local de medição para a detecção de voltagem, em particular detecção de voltagem de rede, está provido um interruptor 244 para permitir uma interrupção em relação à rede de voltagem de corrente alternada 214. A detecção de voltagem de rede ou operação de detecção de rede é efetuada por meio do dispositivo de detecção de rede 218 que é comparável e função à unidade de referenciação de rede 18 da unidade de carregamento 1 na figura 1. A unidade de detecção de rede 218 é estreitamente acoplada a um assim chamado sistema de controle FACTS ou unidade de controle 222 comparável à unidade de controle de energia de serviço de rede 22 do aparelho de carregamento 1 na figura 1. A unidade de controle FACTS 222 pode ser visualizada juntamente com o dispositivo de detecção de rede 218 como uma unidade independente que se comunica tanto com a unidade de alimentação 202 quanto também com a unidade de acumulador 204.
[0066] Além disto, o aparelho de carregamento 201 na figura 2 para a conexão de rede também usa um transformador 212 para a conexão à rede de voltagem de corrente alternada 214.
[0067] A figura 2 também mostra o acoplamento por meio do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 206 a uma instalação de energia eólica, como uma opção. A instalação de energia eólica 250, da qual uma gôndola 256 está indicada, também tem um gerador 252 para gerar uma corrente alternada trifásica elétrica que é retificada por meio do retificador 254. O retificador 254 provê assim acoplamento elétrico e uma conexão 258 ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua 206.
Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 32/44 / 25 [0068] O controle da instalação de energia eólica 250 é efetuado por meio do sistema de controle de instalação de energia eólica 260. Associado ao mesmo está um plano de gestão 262 que também fornece valores de pré-ajuste ao sistema de controle de instalação de energia eólica 260. Tais valores de pré-ajuste podem também predeterminar se energia ativa deve ser fornecida para, ou extraída da, rede de voltagem de corrente alternada 214 e/ou se e até qual extensão energia reativa deve ser alimentada à, ou extraída da, rede de voltagem de corrente alternada. Correspondentes valores de pré-ajustes podem ser transmitidos pelo sistema de controle de instalação de energia eólica 260 para o sistema de controle FACTS 222. Assim, o sistema de controle FACTS também permite a conjugação de descarregamento e /ou carregamento dos acumuladores conectados 228 e dos processos de alimentação de energia ativa e/ou energia reativa à rede de voltagem de corrente alternada e extração da mesma a partir dos mesmos.

Claims (17)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Aparelho de carregamento (1) para carregar dispositivos de armazenamento elétricos (28) de veículos elétricos, caracterizado por incluir:
    - uma unidade de alimentação (2) para alimentar energia elétrica numa rede de voltagem de corrente alternada elétrica (14), em que tal unidade de alimentação (2) é provida para alimentar energia reativa na rede de voltagem de corrente alternada elétrica (14) e/ou em que uma unidade de alimentação (2) de uma instalação de energia eólica (250) é utilizada como aquela unidade de alimentação (2) e que inclui:
    - um circuito intermediário de voltagem de corrente contínua elétrico (6) para o armazenamento intermediário de energia elétrica com uma voltagem de circuito intermediário, e
    - um inversor (8) que é fornecido para converter uma corrente contínua e/ou uma voltagem de corrente contínua do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6) para uma corrente alternada, para alimentála na rede de voltagem de corrente alternada elétrica (14) e para converter uma corrente alternada a partir da rede de voltagem de corrente alternada (14) para uma corrente contínua e/ou uma voltagem de corrente contínua, para alimentála ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6), e
    - pelo menos uma unidade de acumulador (4) e/ou pelo menos uma conexão de carga para a conexão de uma unidade de acumulador (4) para pelo menos o carregamento parcial de um dos dispositivos de armazenamento elétrico (28) a partir do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6) e/ou para o descarregamento pelo menos parcial de um dos dispositivos de armazenamento elétricos (28) naquele circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6).
  2. 2. Aparelho de carregamento (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tal unidade de alimentação (2) é provida para controlar a voltagem de circuito intermediário para um valor predeterminável.
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    2 / 6
  3. 3. Aparelho de carregamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que tal unidade de alimentação (2) é projetada para um modo de operação em 4 quadrantes, mais especificamente, ela é projetada seletivamente para alimentar energia ativa na rede de voltagem de corrente alternada (14), ou extraí-la da mesma, e/ou para alimentar energia reativa na rede de voltagem de corrente alternada (14), ou extraí-la da mesma.
  4. 4. Aparelho de carregamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por uma interface de entrada para a entrada de um valor de referência de energia ativa de maneira a predeterminar uma energia ativa a ser alimentada na rede de voltagem de corrente alternada (14) ou extraída dela, e/ou para a entrada de um valor de referência de energia reativa de maneira a predeterminar uma energia reativa a ser alimentada na rede de voltagem de corrente alternada ou extraída dela.
  5. 5. Aparelho de carregamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que dita pelo menos uma unidade de acumulador (4) é eletricamente conectada com aquele circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (14) e em que, opcionalmente, o aparelho de carregamento (1) e em particular a dita pelo menos uma unidade de acumulador (4) é adaptada para ficar insensível com relação a variações da voltagem de circuito intermediário.
  6. 6. Aparelho de carregamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de incluir uma unidade de controle de energia de serviço de rede (22) para coordenação do controle da unidade de alimentação (2) e daquela pelo menos uma unidade de acumulador (4).
  7. 7. Aparelho de carregamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que dita pelo menos uma unidade de acumulador (4) compreende:
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    3 / 6
    - um conversor abaixador (26) conectado ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6) para controlar uma corrente de carga para o carregamento pelo menos parcial do dispositivo de armazenamento elétrico (28), e/ou
    - um conversor elevador (26) conectado ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6) para controlar uma corrente de descarga para o descarregamento pelo menos parcial do dispositivo de armazenamento elétrico (28).
  8. 8. Aparelho de carregamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que dita pelo menos uma unidade de acumulador (4) possui uma unidade de controle de acumulador (30) para controlar um conversor elevador ou o mesmo e/ou para controlar um conversor abaixador ou o mesmo e/ou para detectar:
    - uma corrente de carregamento ou de descarregamento,
    - uma voltagem de carregamento elétrica, em particular de um dispositivo de armazenamento elétrico conectado à unidade de acumulador,
    - uma energia de carregamento ou de descarregamento, e/ou
    - uma condição de carga de um dispositivo de armazenamento elétrico conectado à unidade de acumulador.
  9. 9. Aparelho de carregamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de unidades de acumuladores (4) se encontram providas para o carregamento e/ou o descarregamento pelo menos parcial de um respectivo dispositivo de armazenamento elétrico (28).
  10. 10. Aparelho de carregamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que tal unidade de alimentação (2) é provida para a conexão a uma instalação de energia eólica (250) para estabelecer uma conexão elétrica entre aquela instalação de energia eólica (250) e dito circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6).
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    4 / 6
  11. 11. Aparelho de carregamento (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por um dispositivo de comutação para selecionar um modo de operação
    - com instalação de energia eólica e com unidade de acumulador (4),
    - sem instalação de energia eólica e com unidade de acumulador (4),
    - com instalação de energia eólica e sem unidade de acumulador (4), e/ou
    - sem instalação de energia eólica e sem unidade de acumulador (4).
  12. 12. Instalação de energia eólica (250) para conversão de energia eólica em energia elétrica, caracterizada pelo fato de que inclui um aparelho de carregamento (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11 e/ou componentes de um aparelho de carregamento (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.
  13. 13. Estação de abastecimento elétrica, caracterizada por incluir:
    - uma instalação de energia eólica (250) conforme definida na reivindicação 12 e/ou um aparelho de carregamento (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, e
    - pelo menos um dispositivo de armazenamento elétrico (28) conectado ao referido aparelho de carregamento (1), em que um dispositivo de armazenamento elétrico (28) preferido é provido para ser trocado na condição carregado por um dispositivo de armazenamento elétrico (28), inteiramente ou parcialmente, descarregado de um veículo elétrico.
  14. 14. Uso de uma unidade de alimentação (2) de uma instalação de energia eólica (250) como uma unidade de alimentação (2) de um aparelho de carregamento (1) para carregar dispositivos de armazenamento elétricos (28) de veículos elétricos, caracterizado pelo fato de que a unidade de alimentação (2)
    Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 37/44
    5 / 6 é provida para a alimentação de energia reativa na rede de voltagem de corrente alternada elétrica (14), e/ou em que uma tal unidade de alimentação (2) de uma instalação de energia eólica (250) é utilizada como a unidade de alimentação (2) e que inclui
    - um circuito intermediário de voltagem de corrente contínua elétrico (6) para o armazenamento intermediário de energia elétrica com uma voltagem de circuito intermediário, e
    - um inversor (8) que é fornecido para converter uma corrente contínua e/ou uma voltagem de corrente contínua do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6) para uma corrente alternada, para alimentála na rede de voltagem de corrente alternada elétrica (14) e para converter uma corrente alternada a partir da rede de voltagem de corrente alternada (14) para uma corrente contínua e/ou uma voltagem de corrente contínua, para alimentála ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6), e
    - uma ou sua respectiva unidade de acumulador (4) acoplada ao circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6) é utilizada para o carregamento pelo menos parcial de um de ditos dispositivos de armazenamento elétricos (28) a partir do circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6) e/ou para o descarregamento pelo menos parcial de um de ditos dispositivos de armazenamento elétricos (28) para o circuito intermediário de voltagem de corrente contínua (6).
  15. 15. Método para controle de um aparelho de carregamento (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, aparelho este conectado a uma rede de voltagem de corrente alternada (14) para carregar e/ou descarregar dispositivos de armazenamento elétricos (28) de veículos elétricos, caracterizado por incluir as etapas de:
    - receber um item de informação de pré-ajuste para predeterminar alimentação de energia ativa na rede de voltagem de corrente alternada (14), ou extraí-la da mesma, e/ou alimentação de energia reativa na rede de voltagem de
    Petição 870190046400, de 17/05/2019, pág. 38/44
    6 / 6 corrente alternada (14), ou extraí-la da mesma, e
    - controlar o referido aparelho de carregamento (1) em ordem na dependência da informação de pré-ajuste para alimentar energia ativa na rede de voltagem de corrente alternada (14), ou extraí-la da mesma, e/ou para alimentar energia reativa na rede de voltagem de corrente alternada (14), ou extraí-la da mesma, e/ou
    - controlar tal aparelho de carregamento (1) de uma tal maneira que, na dependência da informação de pré-ajuste, pelo menos um dos referidos dispositivos de armazenamento elétricos (28) seja pelo menos parcialmente carregado ou descarregado.
  16. 16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade dos dispositivos de armazenamento elétricos (28) são conectados ao aparelho de carregamento (1) e em particular um respectivo dispositivo de armazenamento elétrico (28) é conectado com uma unidade de acumulador (4), em que cada um dos dispositivos de armazenamento elétricos (28) é individualmente carregado ou descarregado.
  17. 17. Método de acordo com a reivindicação 15 ou reivindicação
    16, caracterizado pelo fato de que um aparelho de carregamento (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11 é controlado e/ou em que o aparelho de carregamento (1) é acoplado a uma instalação de energia eólica (250) para produzir energia elétrica a partir de energia eólica e na dependência da energia eólica disponível e/ou na dependência da informação de pré-ajuste, pelo menos um dos dispositivos de armazenamento elétricos (28) é carregado com energia elétrica produzida a partir de energia eólica.
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