JP2013511798A - バッテリ製造装置 - Google Patents

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Abstract

バッテリ製造装置、特に電気化学セル(4)を成形するための成形装置(1)であって、製造ユニット、特に、少なくとも1つの電気化学セル(4)、特に複数の電気化学セル(4)を受容するための受容装置(3)と、前記バッテリ製造装置が電気エネルギーを電力網(2)、特に公共の電力網から調達するため、かつ、電気エネルギーを前記電力網に放出するために用いられる電力網接続装置(5)と、バッテリ製造の少なくとも一部を制御するための制御装置(7)と、を有するバッテリ製造装置において、前記制御装置(7)は、前記電力網(2)から調達された電気エネルギー及び/又は前記電力網(2)に放出された電気エネルギーを、前記電力網内で供給可能な電力、特に前記電力網内で一時的に供給可能な電力に応じて制御することができるように構成されていることを特徴とするバッテリ製造装置。

Description

本発明は、バッテリ製造装置、特に電気化学セルを成形するための成形装置に関する。
風力エネルギー又は太陽エネルギー等の再生可能エネルギーは、出力が不安定であるという欠点を有する。適切な気象条件下では、風力発電所又は太陽光発電所は高出力であるが、気象状況が相応に変化すると、出力は短時間で非常に低い値にまで低下する。電力網内の供給可能電力がこのように変動することによって、特に、電気エネルギーの消費者が多い場合、エネルギー供給のボトルネックが生じる。さらに、供給のボトルネックによって、エネルギー調達費用の一時的な上昇がもたらされる。バッテリ製造装置は、例えばバッテリを充電するために電気エネルギーも必要とするので、供給可能電力の変動に適応しなければならない。
特許文献1は、蓄電池を成形するための構成を開示している。蓄電池内で得られたエネルギーは、さらなる追加的電源を用いず、損失無く、交流電力網に戻される。
独国特許出願公開第1671821号明細書
本発明の課題は、改良されたバッテリ製造装置を提供することにある。
本課題は、バッテリ製造装置、特に電気化学セルを成形するための成形装置によって解決される。当該装置は、製造ユニット、特に、少なくとも1つの電気化学セルを受容するため、特に複数の電気化学セルを受容するための受容装置と、電力網接続装置とを有する。当該電力網接続装置を通じて、バッテリ製造装置は、電気エネルギーを電力網から、特に公共の電力網から調達し、電気エネルギーを電力網に放出することができる。バッテリ製造の少なくとも一部を制御するために用いられる制御装置が、バッテリ製造装置に含まれる。当該制御装置は、電力網から調達したエネルギー及び/又は電力網に放出したエネルギーを、電力網内の供給可能電力に応じて制御できるように構成されている。供給可能電力とは、特に一時的な供給可能電力を意味している。
本発明において、バッテリ製造装置とは、電気化学セル又は少なくとも1つの電気化学セルを含むバッテリアセンブリの製造の枠内で使用される全ての装置であると理解される。このとき、電気化学セル又は少なくとも1つの電気化学セルを含むバッテリアセンブリの製造は、天然又は半製品の出発材料を、必要に応じてエネルギーとさらなる作動媒体とを用いて変換し、電気化学セル又は少なくとも1つの電気化学セルを有するバッテリアセンブリを、規定通りに利用できる完成品として仕上げるプロセスに関する。直接の製造プロセスは、製造ユニット内で行われる。制御装置又は電力網接続装置等のその他の装置は、製造プロセスに直接には関与しない。バッテリ製造の重要な構成要素とみなされるのは、電気化学セルの成形である。成形は、電気化学セルの電極に、特別な表面層を形成するために用いられる。電気化学セルにおける大幅な機構的変化は必然的ではない。電気化学セルの成形は、電気化学セルの複数回にわたる充電及び放電を含んでいても良い。このとき、成形されるべき電気化学セルのための受容装置は、予定される製造ユニットである。
本発明において電気化学セルとは、化学エネルギーの貯蔵にも電気エネルギーの放出にも用いられる装置であると理解される。このために、本発明に係る電気化学セルは、少なくとも1つの電極スタック又は電極巻き線を有しており、当該電極スタック又は電極巻き線は、カバーを用いて、カバーに対して大幅に気密かつ液密に仕切られている。また、電気化学セルを、充電に際して電気エネルギーを受容するように構成しても良い。つまり、二次セル又は蓄電池である。
制御装置が、調達された又は放出された電気エネルギーを、供給可能電力に応じて制御することによって、バッテリ製造装置は、供給可能電力の変動に適応することができる。ここでは、供給可能電力が増大した場合、供給可能電力が小さい場合よりも多くの電力が調達されるようにすることができる。さらに、供給可能電力が大きい場合には、より少ない電力が電力網に放出されるか、又は、供給可能電力が小さい場合には、より多い電力が電力網に放出されるようにすることができる。ネットワークが軽負荷の場合は、供給可能電力が大きく、ネットワークが過負荷の場合は、供給可能電力が小さい。
電気化学セルの成形プロセスに際して、電気エネルギーは、エネルギー源から、特に電力網又はエネルギー貯蔵装置から調達される。当該エネルギーの大部分は、電気化学セルの充電に必要とされる。当該エネルギーは、あらゆる種類の損失を除いて、使用されずにただ化学エネルギーに変換される。他の時点では、成形されるべき電気化学セルは再び放電されるので、電気エネルギーが利用可能になる。大量に成形されるべき多数の電気化学セルに基づいて、調達又は放出された電力に関するバッテリ製造装置の制御は、電力網の安定化に寄与する。さらに、ネットワークが軽負荷の場合の安価な電力調達費用の利用、又は、ネットワークが過負荷の場合に電力網に供給される電力の高い補償額の利用から、費用面での利点が生じる。
好ましくは、バッテリ製造装置は、エネルギー貯蔵装置を有している。このとき、エネルギー貯蔵装置は、エネルギーを、特に後で利用するため、又はその他の放出のために貯蔵することができる全ての装置であると理解される。エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギーを他のエネルギー形態に、例えば力学的及び/又は化学エネルギーに変換することができる。エネルギーの電気エネルギーへの再変換が行われると好ましい。好ましくはエネルギー貯蔵装置は、複数の電気化学セル、特に二次セルを有する。
エネルギー貯蔵装置を設けることによって、電力が代わりにエネルギー貯蔵装置によって利用可能になるので、電気エネルギーを必要とするバッテリ製造装置の一部、特に製造ユニットには、電力網内の供給可能電力とは無関係に、少なくとも一時的に、十分な電力が供給される。同じように、製造ユニットは、特定の動作状態において、供給可能電力とは無関係に、電気エネルギーを電力網に放出することができる。なぜなら、製造ユニットは、電気エネルギーをエネルギー貯蔵装置にも放出することができるからである。このとき、一時的な供給可能電力が電力の調達によって好都合である場合、バッテリ製造装置は、より多くの電力を電力網から調達することが可能であり、この時点で、製造ユニットの電力需要が存在しないか、存在したとしてもわずかな程度である場合、当該電力をエネルギー貯蔵装置にも導くことができる。エネルギー貯蔵装置内に貯蔵されたエネルギーを、任意の時点で、製造ユニットにおいて用いることができる。それとは別に、エネルギー貯蔵装置内に貯蔵されたエネルギーを、任意の時点で、電力網に放出することができる。1つ又は複数の電気化学セルは、エネルギー貯蔵装置の構成要素であり得る。
好ましくは、エネルギー貯蔵装置と製造ユニットとは、共通の装置によって形成されている。このとき、特に、エネルギー貯蔵装置又は製造ユニットが、それぞれ同じ種類の構成要素から形成されているようにすることができる。それとは別に、又は、それと組み合わせて、バッテリ製造装置の構成要素が、動作状態に応じて、エネルギー貯蔵装置か製造ユニットかに配設されていても良い。他の動作状態では、当該構成要素は、それぞれ他の、すなわち製造ユニット又はエネルギー貯蔵装置に配設可能である。これは、特に電気化学セルの受容装置に当てはまり、当該装置には、動作状態において、成形されるべき電気化学セルを取り付けることができる。電気化学セルの成形を経た後の動作状態において、前の動作状態において成形された電気化学セルは、成形プロセスがすでに完了しているにも関わらず、さらに受容装置内に留まることができる。この動作状態において、電気化学セルは、エネルギー貯蔵に用いられる。エネルギー貯蔵のために配置された電気化学セルが取り付けられている受容装置は、この動作状態において、エネルギー貯蔵装置の機能を引き継ぎ、必要に応じて、電気化学セルと協働する。この点で、エネルギー貯蔵装置と製造ユニットとは、バッテリ製造装置の枠内での目下の機能を考察することによって区別され得る。
好ましくは、バッテリ製造装置は、ネットワーク負荷センサを備えている。当該センサは、特に電力網の過負荷及び/又は軽負荷を認識できる。算定されたネットワークの過負荷及び/又は軽負荷を基に、電力網内の供給可能電力が推測される。ネットワーク負荷センサは、例えば、電力網のネットワーク周波数を算定することができる。ネットワーク負荷センサは、ソフトウェアモジュールとして実装可能、及び/又は、制御装置の構成要素として構成可能である。供給可能電力が過剰である場合には、ネットワーク周波数が増大し、供給可能電力が不足する場合には、ネットワーク周波数が小さくなり得る。それとは別に、ネットワーク負荷センサは、データ加工ユニットでもあり得る。当該ユニットは、好ましくは、外部から通信回線を通じてバッテリ製造装置に伝達可能な、処理されたネットワーク負荷データを評価し、ネットワーク負荷の推測を可能にする。このようなネットワーク負荷データは、電気エネルギーの目下の、及び/又は、将来の調達費用に関する値を含んでいても良い。
本発明の課題はさらに、バッテリ製造装置、特に電気化学セルを成形するための成形装置を制御するための方法によって解決される。当該装置は、製造ユニット、特に、少なくとも1つの電気化学セルを受容するため、特に複数の電気化学セルを受容するための受容装置、バッテリ製造装置が電気エネルギーを電力網から調達し、電気エネルギーを電力網に放出するための電力網接続装置、及び、バッテリ製造の少なくとも一部を制御するための制御装置を有する。このとき、電力網における電力の供給、すなわち、供給可能電力が把握され、把握された供給可能電力に基づいて、電力網から調達する、及び/又は、電力網に放出するエネルギーの大きさが決定される。
電力網内の供給可能電力は、ネットワーク負荷センサによって算定される。調達されるべき、及び/又は、放出されるべきエネルギーの大きさは、さらなるパラメータの影響を受けることもあり得る。すでにバッテリ製造装置に関して言及した利点が生じる。
好ましくは、電力網内の供給可能電力は、ネットワーク周波数の測定を基に算定される。このとき、好ましくは、一時的な、すなわちネットワーク周波数の測定時における供給可能電力が算定される。それとは別に、又は、それと組み合わせて、電力網内の供給可能電力を統計的に算定しても良い。このとき、一時的な供給可能電力が算定される。それとは別に、又は、それと組み合わせて、任意の、特に将来の時点における供給可能電力を算定しても良い。このために、例えば比較可能な枠組条件における、前の時点での供給可能電力を、必要な場合には、逸脱する枠組条件をさらに考慮しながら、参照することができる。
好ましくは、ネットワークが過負荷の場合は、ネットワークが軽負荷の場合よりも多くの電気エネルギーが電力網から取り出される。この比較のために、それぞれバッテリ製造装置の略同一の動作状態が考慮される。これらの動作状態は、ネットワークが過負荷であるか、又は軽負荷であるかという点においてのみ異なっている。このとき、制御装置内部では、バッテリ製造装置の一部が、ネットワークが軽負荷の場合に、ネットワークが過負荷の場合よりも多くのエネルギーをエネルギー貯蔵装置から調達するようにする機能を実装することができる。それとは別に、又は、それと組み合わせて、制御装置内部において、ネットワークが過負荷の場合、バッテリ製造装置の一部が利用できるエネルギーを、軽負荷の場合よりも少なくするか、又は、バッテリ製造装置の一部が必要とする電力を、軽負荷の場合よりも少なくする機能を実装することが可能である。
ネットワークの軽負荷及び過負荷という概念は、相対的な概念であると理解され、好ましくは、電力網の2つの状態に関連する。ネットワークが過負荷の場合、電力網の供給可能電力は、もう一方の状態の場合よりも小さく、ネットワークが軽負荷の場合、電力網の供給可能電力は、もう一方の状態の場合よりも大きい。これには自明のことながら、絶対的なネットワーク過負荷、又は絶対的なネットワーク軽負荷という状態、すなわち、電力網内で要求される電力の総量が、電力網内で利用可能な電力の総量よりも大きいか、又は小さい状態が含まれる。
好ましくは、ネットワークが軽負荷の場合、特に、その他の条件が同じである場合には、過負荷の場合よりも多くの電力が電力網から取り出される。取り出された電流は、好ましくは、製造ユニット及び/又はエネルギー貯蔵装置に供給される。この点において、電力網内で起こりうる電力の過剰供給には、電力受容の増大をもって反応される。それによって、製造ユニットにより多くの電力を供給することができる。それとは別に、又は、それと組み合わせて、電力網内の供給可能電力が他の時点においてより少ない場合、エネルギー貯蔵装置により多くの電力を供給しても良い。この電力は、その後、製造装置のために利用可能である。
ネットワークが過負荷の場合、特にその他の条件が同じである場合に、軽負荷の場合よりも多くの電力を、特に製造ユニットのために、エネルギー貯蔵装置から取り出すことができる。これによって、電力網の削減された放出電力を、エネルギー貯蔵装置によって補うことが可能である。
好ましくは、ネットワークが過負荷の場合、特に、その他の条件が同じである場合に、軽負荷の場合よりも多くの電力が、特に製造ユニット及び/又はエネルギー貯蔵装置から電力網へ導入される。特に、製造ユニットが成形プロセスを実行する場合、加工されるべき電気化学セル内に貯蔵されているエネルギーを、それらの電気化学セルから取り出すことができる。当該エネルギーを、エネルギー貯蔵装置か、又は、電力網に導入することが可能である。ここでは、ネットワークが過負荷の場合、より多くのエネルギーを電力網に導入することが考えられる。これに対して、ネットワークが軽負荷の場合、特に、その他の条件が同じである場合に、過負荷の場合よりも多くの電力を、特に電力網及び/又は製造ユニットからエネルギー貯蔵装置に導入することができる。つまり、より多くの供給可能電力が利用可能である場合に、エネルギー貯蔵装置を充電することができる。それとは別に、又は、それと組み合わせて、製造ユニットによって放出された電力を、ネットワークが過負荷の場合よりも多く、エネルギー貯蔵装置に導入しても良い。
好ましくは、製造作業において動作状態で加工される電気化学セルは、当該動作状態よりも時間的に後の動作状態において、エネルギー貯蔵装置の電気化学セルとして用いられる。特に、製造ユニットが電気化学セルの成形に用いられる場合、電気化学セルは成形後、特定の時間、バッテリ製造装置内に留まることが可能であり、このとき、場合によっては、充電された状態、又は部分的に充電された状態にある。このような動作状態では、電気化学セルの貯蔵容量を、電気エネルギーの貯蔵に用いることができる。このとき、電気化学セルを、製造プロセスの間電気化学セルが取り付けられていた受容装置から、その他の受容装置、特にエネルギー貯蔵装置内に局所的に移動させることができる。しかしながら、それとは別に、電気化学セルは受容装置内に留まっていても良い。このような場合、バッテリ製造装置は、エネルギー貯蔵装置としても、必要に応じてその中に取り付けられた電気化学セルと協働して用いられ得るように構成されている。
本発明のさらなる利点、特徴、及び適用の可能性は、以下の図を用いた説明から明らかになる。
本発明に係る成形装置のブロック図である。 別の実施形態における本発明に係る成形装置のブロック図である。 第1の実施形態における電流調達制御の特性を示す図である。 第1の実施形態における電流放出制御の特性を示す図である。 第2の実施形態における電流調達制御の特性を示す図である。 第2の実施形態における電流放出制御の特性を示す図である。 第3の実施形態における電流調達制御の特性を示す図である。 第3の実施形態における電流放出制御の特性を示す図である。
図1は、本発明に係るバッテリ製造装置の例として、成形装置1を示している。成形装置1は、電気化学セル4のための受容装置3を有している。受容装置3内に受容された電気化学セル4は、成形装置1内部で、製造プロセスがそのセルにおいて行われるようなセルである。当該製造プロセスは、この場合、成形によって構成されている。それとは別に、又は、それと組み合わせて、他の製造プロセスを実施しても良い。
成形装置1は、さらに、電力網接続装置5を有している。当該装置は、双方向の電力線10によって、公共の電力網2に接続されている。電力網接続装置5は、一方では、電力網2からの電力の調達を可能にする。他方では、電力網接続装置5は、成形装置1から電力網2への電力の放出を可能にする。電力網接続装置5は、さらなる双方向電力線10によって受容装置3に接続されているので、電力網接続装置5から受容装置3へ電力を放出すること、及び、受容装置3から電力網接続装置5へ電力を放出することが可能である。
成形装置1は、さらにエネルギー貯蔵装置6を有している。エネルギー貯蔵装置6内には、複数の電気化学セル11が配置されている。エネルギー貯蔵装置6内に配置された電気化学セル11は、好ましくは、すでに製品として完成した電気化学セルであり、当該電気化学セルでは、この時点において、成形装置内部で製造プロセスは行われていない。むしろ、電気化学セル11は、エネルギー貯蔵装置6内で、電気エネルギーを貯蔵するユニットとして用いられる。エネルギー貯蔵装置6は、双方向電力線10によって、受容装置3及び電力網接続装置5に接続されている。
成形装置1は、制御装置7を有している。制御装置7は、双方向データ回線8によって、電力網接続装置5と、受容装置3と、エネルギー貯蔵装置6とに接続されている。制御装置7は、前記装置3、5、6内の各プロセスを開ループ制御及び閉ループ制御することができる。特に、制御装置7は、電力線10内部における電力の流れを開ループ制御又は閉ループ制御することができる。制御装置7は、さらなるデータ回線8を通じて、ネットワーク負荷センサ9に接続されている。ネットワーク負荷センサ9は、電力網2内のネットワーク周波数を算定するように構成されているので、電力網2内のネットワーク負荷が帰納的に算定可能である。図示されていないさらなるデータ回線を通じて、ネットワーク負荷センサ9は、さらに、ローカルな電力網供給者から、ネットワーク負荷の程度及び現在のエネルギー調達費用を含むデータを得ている。エネルギー調達費用は、ネガティブなエネルギー調達費用でもあると理解される。つまり、電力網事業者の側の、成形装置から電力網に供給される電力への補償である。
図2は、本発明に係る成形装置1のブロック図であり、当該成形装置は図1の成形装置に大部分相当する。以下では、差異にのみ言及する。受容装置とエネルギー貯蔵装置とは、共通の装置によって形成されていることが認められる。成形後、成形されるべき電気化学セルは、一定の時間、受容装置内で保管される。保管されている間、先に成形された電気化学セルは充電され、したがって、エネルギー貯蔵装置6の電気化学セル11の機能を引き継ぐことができる。この点において、電気化学セル4の成形が完了している場合、エネルギー貯蔵装置6の電気化学セル11は、受容装置3の電気化学セル4によって形成されている。
算定されたネットワーク負荷に基づいて、制御装置は、各装置の電流調達又は電流放出を制御する。これについては、図3から図8を用いて言及する。
図3は、第1の実施形態における電流調達制御の特性を示す図である。ここでは、x座標軸には、ネットワーク負荷の程度Dが示されている。例えば、Dminは、ネットワークが軽負荷である状態を示し、Dmaxは、ネットワークが過負荷である状態を示している。
y座標軸には、各装置によって要求される、又は各装置によって供給される電力Wが示されている。ネットワーク負荷の程度Dに関係なく、受容装置は一定の電力Wを必要とする。当該電力Wは、一方では、電力網接続装置5を通じて電力網2から調達され、Wと表記された線によって表される。ネットワーク負荷Dがより小さい場合、電力網2から調達される電力Wはより大きいことが認められる。ネットワーク負荷Dがより大きい場合、電力網2から調達される電力Wは減少する。それにも関わらず、受容装置3の一定の電力Wの需要を満たすために、代わりに電力Wがエネルギー貯蔵装置6によって調達される。特定のネットワーク過負荷Dmax以上になると、専らエネルギーはエネルギー貯蔵装置6を通じて調達される。これに対して、特定のネットワーク軽負荷Dmin以下では、電力は専ら電力網接続装置5によって、電力網2から取り出される。
図4は、第1の実施形態における電流放出制御の特性を示す図である。例えば、受容装置3内に配置された電気化学セル4が放電可能である。電力を表す曲線は、x座標の下側に位置しており、したがって、図3に示された電力の流れとは反対の方向における電力の流れを表している。
バッテリ受容装置3は、電力Wを放出できることが認められる。ネットワークが軽負荷の場合、電力網に電力を放出することは不都合であり、そのためより多くの電力Wがエネルギー貯蔵装置に放出される。これに対して、ネットワークが過負荷の場合、より多くの電力Wが、電力網接続装置5を通じて電力網2に放出される。特定のネットワーク軽負荷Dmin以下では、電力が専らエネルギー貯蔵装置6に放出されるが、特定のネットワーク過負荷Dmax以上では、電力が専ら電力網2に電力網接続装置5を通じて放出されることも認められる。
図5及び図6は、第2の実施形態における電流調達又は電流放出制御の特性を示す図である。これらの図は、図3及び図4の特性図と大部分対応するので、以下では差異にのみ言及する。図5において、ネットワークが軽負荷の場合、特定のネットワーク軽負荷Dmin以下では、受容装置3が必要とする電力Wよりも多くの電力Wが、電力網接続装置5を通じて電力網2から調達されることが認められる。さらに、特定のネットワーク軽負荷Dmin以下では、エネルギー貯蔵装置によって調達される電力Wはマイナスの値になることが認められる。これは、電力網接続装置5によって電力網2から調達される電力Wの余剰分が、エネルギー貯蔵装置6の充電に用いられることに起因する。さらに、特定のネットワーク過負荷Dmax以上では、エネルギー貯蔵装置6は、受容装置3が必要とするよりも多くの電力Wを供給することが認められる。エネルギー貯蔵装置6によって調達された電力の余剰分は、ネットワーク負荷を安定させるために、電力網2に導入される。図から認められるように、電力網から調達した電力Wの値はマイナスであり、これは、電力が電力網2に放出されることを意味している。
図6は、受容装置が電力Wを放出できる状態を示している。特定のネットワーク軽負荷Dmin以下では、電力網から調達された電力Wがプラスの値を示すことが認められる。このプラスの電力は、エネルギー貯蔵装置6に放出される。エネルギー貯蔵装置6に放出される電力Wは、受容装置3によって放出される電力Wよりも大きい。さらに、特定のネットワーク過負荷Dmax以上では、電力Wの余剰分は電力網2に放出され得るので、電力網2に電力網接続装置5を通じて放出された電力Wの合計は、受容装置3によって調達された電力Wよりも大きい。
図7及び図8は、第3の実施形態における電流調達又は電流放出制御の特性を示す図である。これらの図は、図5及び図6の特性図と大部分対応するので、以下では差異にのみ言及する。受容装置3が必要とする電力Wは、ネットワーク負荷Dに応じて変化することが認められる。したがって、図7に示したように、ネットワーク負荷Dが高い場合、受容装置3が必要とする電力Wは、制御装置によって減少させられる。ネットワーク負荷が低い場合、受容装置3が必要とする電力Wは増大する。図8に示したように、ネットワークが過負荷の場合に受容装置3が、ネットワークが軽負荷の場合よりも多くの電力Wを放出するように、制御装置を実装することができる。
1 成形装置
2 電力網
3 受容装置
4 電気化学セル
5 電力網接続装置
6 エネルギー貯蔵装置
7 制御装置
8 データ回線
9 ネットワーク負荷センサ
10 電力線
11 電気化学セル
D ネットワーク負荷
W 電力

Claims (12)

  1. バッテリ製造装置、特に電気化学セル(4)を成形するための成形装置(1)であって、
    製造ユニット、特に、少なくとも1つの電気化学セル(4)、特に複数の電気化学セル(4)を受容するための受容装置(3)と、
    前記バッテリ製造装置が電気エネルギーを電力網(2)、特に公共の電力網から調達するため、かつ、電気エネルギーを前記電力網に放出するために用いられる電力網接続装置(5)と、
    バッテリ製造の少なくとも一部を制御するための制御装置(7)と、を有するバッテリ製造装置において、
    前記制御装置(7)は、前記電力網(2)から調達された電気エネルギー及び/又は前記電力網(2)に放出された電気エネルギーを、前記電力網内で供給可能な電力、特に前記電力網内で一時的に供給可能な電力に応じて制御することができるように構成されていることを特徴とするバッテリ製造装置。
  2. 前記バッテリ製造装置は、エネルギー貯蔵装置(6)を有していることを特徴とする請求項1に記載のバッテリ製造装置。
  3. 前記エネルギー貯蔵装置(6)及び前記製造ユニット(3)は、共通の装置によって形成されていることを特徴とする請求項2に記載のバッテリ製造装置。
  4. 前記バッテリ製造装置はネットワーク負荷センサ(9)を有しており、前記ネットワーク負荷センサは、特に前記電力網(2)のネットワークの過負荷及び/又は軽負荷を認識できることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のバッテリ製造装置。
  5. バッテリ製造装置、特に電気化学セル(4)を成形するための成形装置(1)であって、
    製造ユニット、特に、少なくとも1つの電気化学セル(4)、特に複数の電気化学セル(4)を受容するための受容装置(3)と、
    前記バッテリ製造装置が電気エネルギーを電力網(2)、特に公共の電力網から調達するため、かつ、電気エネルギーを前記電力網に放出するために用いられる電力網接続装置(5)と、
    バッテリ製造の少なくとも一部を制御するための制御装置(7)と、を有するバッテリ製造装置を制御するための方法において、
    前記電力網(2)内で供給可能な電力が把握され、前記把握された供給可能電力に基づいて、前記電力網(2)から調達される、及び/又は、前記電力網(2)に放出されるエネルギーの大きさが決定されることを特徴とする方法。
  6. 前記電力網内の供給可能電力がネットワーク周波数の測定に基づいて算定されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
  7. 前記電力網内の供給可能電力が統計的に算定されることを特徴とする請求項5又は6に記載の方法。
  8. ネットワークが軽負荷(Dmin)の場合、特に前記製造ユニット及び/又はエネルギー貯蔵装置のために、ネットワークが過負荷(Dmax)の場合よりも多くの電力が前記電力網から取り出されることを特徴とする請求項5から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. ネットワークが過負荷(Dmax)の場合、特に前記製造ユニットのために、ネットワークが軽負荷の場合よりも多くの電力がエネルギー貯蔵装置から取り出されることを特徴とする請求項5から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. ネットワークが過負荷(Dmax)の場合、特に前記製造ユニット及び/又はエネルギー貯蔵装置から、ネットワークが軽負荷(Dmin)の場合よりも多くの電力が前記電力網に導入されることを特徴とする請求項5から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. ネットワークが軽負荷(Dmin)の場合、特に電力網及び/又は前記製造ユニットから、ネットワークが過負荷(Dmax)の場合よりも多くの電力が前記エネルギー貯蔵装置に導入されることを特徴とする請求項5から10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 動作状態において前記製造ユニット内で加工された電気化学セル(4)は、時間的に後の動作状態において、エネルギー貯蔵装置(6)の電気化学セル(11)として用いられることを特徴とする請求項5から11のいずれか一項に記載の方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103548194A (zh) * 2011-05-19 2014-01-29 锂电池科技有限公司 电池组生产设备和用于调节电池组生产设备的方法
DE102011055231A1 (de) 2011-11-10 2013-05-16 Evonik Industries Ag Verfahren zur Bereitstellung von Regelleistung
DE102011055229A1 (de) 2011-11-10 2013-05-16 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Bereitstellung von Regelleistung mit einem Energiespeicher unter Ausnutzung von Toleranzen bei der Bestimmung der Frequenzabweichung
DE102011055230A1 (de) * 2011-11-10 2013-05-23 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur Bereitstellung von Regelleistung
DE102012214097A1 (de) * 2012-08-08 2014-03-06 Robert Bosch Gmbh Formierungsvorrichtung und Verfahren zur Formierung von Batteriezellen einer Batterie
DE102018001763A1 (de) * 2018-03-06 2019-09-12 Senvion Gmbh Verfahren und System zum Warten einer Windenergieanlage aus einer Gruppe von Windenergieanlagen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000253580A (ja) * 1999-03-04 2000-09-14 Toshiba Electronic Engineering Corp 電力回生方式及びその装置
JP2004236469A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Kansai Electric Power Co Inc:The 瞬時大電力供給装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1671821A1 (de) 1965-04-23 1970-05-27 Licentia Gmbh Anordnung zum Formieren von Akkumulatoren
US3929505A (en) * 1971-04-23 1975-12-30 Mcculloch Corp Formation of battery plates
DE3736069A1 (de) * 1987-10-24 1989-05-11 Digatron Ind Elektronik Gmbh Verfahren zum formieren elektrischer batterien
US5767584A (en) * 1995-11-14 1998-06-16 Grow International Corp. Method for generating electrical power from fuel cell powered cars parked in a conventional parking lot
JP2003079054A (ja) * 2001-08-31 2003-03-14 Sanyo Electric Co Ltd 蓄電池を備えた太陽光発電システム
ITVA20010041A1 (it) * 2001-11-16 2003-05-16 Chemieco Srl Sistema di accumulo e/o trasformazione di energia da sorgenti a tensione e frequenza mutevoli
JP4413888B2 (ja) * 2006-06-13 2010-02-10 株式会社東芝 蓄電池システム、車載電源システム、車両、および蓄電池システムの充電方法
TWI324428B (en) * 2007-03-28 2010-05-01 Hybrid green uninterruptible power system and bi-directional converter module and power conversion method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000253580A (ja) * 1999-03-04 2000-09-14 Toshiba Electronic Engineering Corp 電力回生方式及びその装置
JP2004236469A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Kansai Electric Power Co Inc:The 瞬時大電力供給装置

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