CZ33288U1 - Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie - Google Patents

Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie Download PDF

Info

Publication number
CZ33288U1
CZ33288U1 CZ2018-35534U CZ201835534U CZ33288U1 CZ 33288 U1 CZ33288 U1 CZ 33288U1 CZ 201835534 U CZ201835534 U CZ 201835534U CZ 33288 U1 CZ33288 U1 CZ 33288U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
battery system
capacity battery
batteries
capacity
battery
Prior art date
Application number
CZ2018-35534U
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Chlístovský
Petr Jiřikovský
Original Assignee
Power Communications s.r.o.
DUKOM s.r.o.
CASAVA s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Power Communications s.r.o., DUKOM s.r.o., CASAVA s.r.o. filed Critical Power Communications s.r.o.
Priority to CZ2018-35534U priority Critical patent/CZ33288U1/cs
Publication of CZ33288U1 publication Critical patent/CZ33288U1/cs
Priority to EP19205511.9A priority patent/EP3644400A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M16/00—Structural combinations of different types of electrochemical generators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4221—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells with battery type recognition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/267—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders having means for adapting to batteries or cells of different types or different sizes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4278—Systems for data transfer from batteries, e.g. transfer of battery parameters to a controller, data transferred between battery controller and main controller
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. č. 478/1992 Sb.
cz 33288 U1
Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie
Oblast techniky
Technické řešení se týká ukládání baterií velkokapacitního bateriového systému pro akumulaci elektrické energie.
Dosavadní stav techniky
V současné době se pro velkokapacitní ukládání elektrické energie využívá mnoho systémů a zařízení. Většinou jsou systémy dodávány ve formě rozměrných technologických kontejnerů. Tyto kontejnery nejsou kapacitně ani prostorově variabilní, vyžadují speciálně vyčleněné místo pro umístnění kontejneru, nelze je umístit uvnitř budov, při instalaci je nutné složitě budovat elektrické rozvody. Při instalaci je nutné využívat jeřábovou techniku a obecně je náročné se zařízením manipulovat.
Mezi další nevýhody současných velkokapacitních bateriových systémů patří nemožnost práce s více druhy baterií v rámci jednoho technologického kontejneru. Boxy jsou vždy navrhovány na jeden typ baterie definovaný konkrétními rozměry baterie, jako jsou jejich výška, šířka, hloubka, a způsobu umístnění připojovacích bodů ke konstrukci boxů kontejnerů. Dalším bodem je pak vlastní umístnění elektrických konektorů pro připojení jednotlivých baterií do celého bateriového systému.
Životnost bateriových sytému se plánuje na 15 až 20 let. Díky stávajícím technickým řešením je nutné využívat konkrétní typ baterie, většinou od konkrétního výrobce, což z dlouhodobého pohledu klade nároky na držení náhradních baterií, znemožňuje používat novější technologie baterií nebo případně vyžaduje náročné úpravy pro připojení a s tím související vyšší náklady na provoz a údržbu.
Podstata technického řešení
Výše uvedené problémy a nedostatky jsou do značné míry řešeny velkokapacitním modulárním bateriovým systémem podle tohoto řešení. Modulární velkokapacitní bateriový systém v sobě kombinuje dva nové přístupy z pohledu práce s různými druhy typů a rozměrů baterií.
Podstatou vlastního řešení jsou bloky s unifikovanými šachtami, do kterých se baterie zasunují pomocí mechanické redukce. To umožňuje zasunout do šachty různé typy baterií od různých dodavatelů s různými technologiemi. Již v prvotním nastavení bude systém podporovat minimálně tři typy různých baterií.
Součástí mechanické redukce je inteligentní elektronická redukce, která obsahuje informaci o vlastnostech baterie. Systém automaticky po vložení baterie do šachty získá informaci z redukce o typu baterie a jejich vlastnostech. Následně sytém automaticky připojí jednotlivé vložené baterie, nabije na správnou kapacity a vyrovná napětí. Rozsah napětí může být od 150 V do 840 V. Systém podporuje sériové i paralelní zapojení. V systému není nutné provádět další nastavení.
Výhodou inteligentní elektronické redukce je i velmi jednoduchá montáž a oživení celého systému, které nevyžaduje speciální konfiguraci a parametrizaci zařízení. Zároveň není potřeba mít speciálně vyškolené pracovníky.
- 1 cz 33288 U1
Další výhodu navrhovaného řešení velkokapacitního modulárního bateriového systému je, že zároveň umožňuje kombinovat různé typy technologie baterií, jako například olověné akumulátory, LiFePo4, Ni-Cd, NiMH, Li-Ion.
Vlastní velkokapacitní bateriový systému je jeho možnost rozšiřovat i o další moduly, které ta zvyšují bateriovou kapacitu (kWh) celé instalace. Rozšíření je možné jak v horizontálním, tak i vertikálním směru. Bateriový systém tak může mít kapacitu od 80 kWh do 3 MWh. Výhodou je, že není nutné dělat speciální přívody elektřiny nebo dělat samostatné sběrnice pro řízení. Jen se doplní nový modul s boxy na baterie nebo měniče, které se připojí uvnitř modulu pomocí konektorů. Této modularity lze dosáhnout jak na výšku, tak i na šířku. Součástí řešení je mechanismus uchycení, který umožňuje vlastní připojení jednotlivých modulů.
Významnou výhodou tohoto řešení je možnost provozovat velkokapacitní bateriový systém i ve vnitřních prostorách a zároveň se těmto prostorám přizpůsobovat. Další výhodou je pak možnost rozšiřovat kapacitu velkokapacitního modulárního bateriového systému o jednotlivé moduly, podle potřeb klienta na celkovou bateriovou kapacitu (kWh).
Toto technické řešení má pozitivní vliv na ekologii a čistotu prostředí, jelikož několik umožňuje využívat různé typy baterií i s různým stářím a různými rozměry. Zároveň umožňuje zvýšit využitelnost vlastních baterií a prodloužit tak jejich životní cyklus.
Zařízení má minimálními požadavky na údržbu dané jeho jednoduchou konstrukcí. Zařízení je modulární a umožňuje snadnou výměnu jednotlivých komponent.
Objasnění výkresů
Technické řešení modulárního velkokapacitního bateriového systému je popsané na přiložených výkresech. Na obrázku 1 je znázorněn řez modulárním velkokapacitním bateriovým systémem a je zde zobrazen způsob uložení různých typů a rozměrů jednotlivých baterií. Na obrázku 2 je zobrazen pohled horizontální škálovatelnosti celého systému. Modulární velkokapacitní bateriový systém lze rozšiřovat o další moduly, a to buď do výšky ne do šířky. Jednotlivé moduly jsou připojeny přes speciální konektory, které zajistí připojení k napájení i datovou konektivitu. Na obrázku 3 je zobrazena mechanická i inteligentní redukce pro připojení různých typů baterií.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příkladný velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie podle tohoto technického řešení obsahuje blok 1 s třemi unifikovanými šachtami 2 opatřenými mechanickými redukcemi 3 pro zasunutí různých typů baterií 4 s různými technologiemi, přičemž mechanická redukce 3 je opatřena inteligentní elektronickou redukcí, která obsahuje informaci o vlastnostech baterie. Elektronická redukce je propojena se systémem sériového a/nebo paralelního zapojení napájených baterií.
V dalším provedení je blok 1_ velkokapacitního bateriového systému opatřen přípravky 6 pro připojení dalších bloků 1 v horizontálním i vertikálním směru.
Bloky 1 jsou opatřeny vanou 5 pro zabránění úniku chemikálií.
Průmyslová využitelnost
Velkokapacitní modulární bateriový systém nalezne uplatnění v mnoha oblastech a odvětvích Jedná se o oblasti, kde je nutná akumulace energie pro pozdější použití, je nutné řešit eliminaci
-2cz 33288 U1 špičkových odběrů elektrické energie a dále při řešení energetického managementu firem. Tato problematika se týká oblasti energetiky, výrobních podniků automobilového průmyslu. Systém může být dále využíván v kombinaci s fotovoltaickými systémy pro ukládání přebytků vyrobené energie nebo jako doplněk nabíjecí infrastruktury elektromobilů.
NÁROKY NA OCHRANU

Claims (4)

1. Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden blok (1) s alespoň dvěma unifikovanými šachtami (2) opatřenými mechanickými redukcemi (3) pro zasunutí baterií (4) s různými technologiemi, přičemž mechanická redukce (3) je opatřena inteligentní elektronickou redukcí, která obsahuje informaci o vlastnostech baterie.
2. Velkokapacitní bateriový systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že blok (1) je opatřen přípravky (6) pro připojení dalších bloků (1) v horizontálním i vertikálním směru a alespoň jedním měničem (7) napětí.
3. Velkokapacitní bateriový systém podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že elektronická redukce je propojena se systémem sériového a/nebo paralelního zapojení napájených baterií.
4. Velkokapacitní bateriový systém podle kteréhokoli z předchozích nároků, vyznačující se tím, že bloky (1) jsou opatřeny vanou (5) pro zabránění úniku chemikálií.
CZ2018-35534U 2018-10-26 2018-10-26 Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie CZ33288U1 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-35534U CZ33288U1 (cs) 2018-10-26 2018-10-26 Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie
EP19205511.9A EP3644400A1 (en) 2018-10-26 2019-10-25 Large-capacity battery system for electrical energy storage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-35534U CZ33288U1 (cs) 2018-10-26 2018-10-26 Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ33288U1 true CZ33288U1 (cs) 2019-10-15

Family

ID=68238773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2018-35534U CZ33288U1 (cs) 2018-10-26 2018-10-26 Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3644400A1 (cs)
CZ (1) CZ33288U1 (cs)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8847553B2 (en) * 2011-10-03 2014-09-30 R.W. Beckett Corporation Mobile power systems for high power applications

Also Published As

Publication number Publication date
EP3644400A1 (en) 2020-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8884582B2 (en) Battery management system utilizing stackable batteries
US11750024B2 (en) Modularized ESS and power distribution system
EP2693514B1 (en) Rack type power device and battery pack with detachable connector
EP2685520A2 (en) Rack system for battery module for energy storage
CA2725623A1 (en) Storage system that maximizes the utilization of renewable energy
CN104247201A (zh) 蓄电系统、以及盒
WO2015012769A1 (en) Modular grid power backup system
CN102150341B (zh) 具有集成光伏电板和电池的光伏系统
CN110140275A (zh) 用于数据中心的机架安装的ups装置
CN105185932A (zh) 一种可拼接储能电池模块
KR102341359B1 (ko) 신재생 에너지 다중연계형 전력공급시스템
EP3644395A1 (en) Battery energy storage system architecture
Farjah et al. Contribution management of lead‐acid battery, Li‐ion battery, and supercapacitor to handle different functions in EVs
KR20200135407A (ko) 전기 에너지 분배 시스템
CZ33288U1 (cs) Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie
CN110137990A (zh) 一种分布式储能系统及其群控控制方法
CN208986668U (zh) 复合型离网电池储能系统
Narvaez et al. Topologies for battery and supercapacitor interconnection in residential microgrids with intermittent generation
JP5122699B1 (ja) 電力蓄積システム、および、蓄電モジュールの制御方法
CN212063510U (zh) 一种一体式离网型储能系统及装置
CN206041821U (zh) 一种嵌入式电源控制器
KR20130123851A (ko) 대용량 에너지 저장 시스템
CN209545170U (zh) 一种基于光储互补微电网自供电的仓式储能系统
CZ33308U1 (cs) Velkokapacitní bateriový systém pro akumulaci elektrické energie
CN216597711U (zh) 一种基于太阳能的锂电池装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20191015

ND1K First or second extension of term of utility model

Effective date: 20221027