JP2017505098A - 複数のエネルギ貯蔵アセンブリを管理するための方法及びそのシステム - Google Patents
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Abstract
Description
−各々の前記電力貯蔵アセンブリに関する少なくとも一つのパラメータが測定される測定工程と、
−すべての前記電力貯蔵アセンブリのために測定された前記パラメータの関数、及び前記供給対象物に関する少なくとも一つの出力電力の関数として、それぞれの出力時における電気量に関する少なくとも一つの固定値は、別の固定値が前記電力貯蔵アセンブリの各々と関連されているように、コンバータのために決定される決定工程と、
−前記コンバータは、対応する前記固定値が適用されるように制御される制御工程と、を含むことを特徴とする管理方法。
−リマインダーとして、コンバータの固定出力値はコンバータにおける電気量(特に電圧又は電流)の値とされる。
−別のコンバータが、各々の電力貯蔵アセンブリに関連されることができる、変形例として、同じコンバータが幾つかの電力貯蔵アセンブリに関連されることができる。該コンバータは、電力貯蔵アセンブリに各々に接続されている並列な複数の電気的ブランチを備え、電気的ブランチによる電気量を調整する調整手段(例えば、IGBTタイプ)を含む。また、コンバータが幾つかの電力貯蔵アセンブリに電気的に接続されたら、アセンブリは同一のモード(充電又は放電)で作動可能か、あるいは互いに独立して作動可能かどうかは明らかである。本実施形態では、コストをそれほど増加させることなく電力貯蔵アセンブリを個々に良好に調整可能である。コンバータ一台に対する電力貯蔵アセンブリの数は、好ましくは減少されるとよく、5台より少ないとよく、これにより例えばコンバータの不良時において、システムの柔軟性を良好にする。
−出力値は予め決定されており、その値は一定であり、供給対象物に対して十分であるとされる。もしくは、各々の瞬間で供給対象物によって必要とされる電力は、設備内で測定されるので可変である。
−電力貯蔵アセンブリに関する少なくとも一つの特性は、測定された前記パラメータのうち少なくとも1つの関数として決定され、電力貯蔵アセンブリに関する該特性は、少なくとも一つの他の電力貯蔵アセンブリに関連される出力時における固定値を決定するために使用される。特性の少なくとも1つは、電力貯蔵アセンブリに貯蔵されている電力レベル、及び/又は、許容放電強度である。
−好ましくは、各々の電力貯蔵アセンブリは、電力貯蔵アセンブリに関するパラメータを測定するための測定装置と、電力貯蔵アセンブリに関する少なくとも1つの特性を決定する任意の決定手段と、を含む。これら測定されたパラメータは、実際に電力貯蔵アセンブリへの他の内的コマンドを管理するために使用され、電力貯蔵アセンブリ内にそのコマンドを含む。それゆえに、本実施形態では、機能間を結びつけ、追加コストの発生を防止する。
−また、電力貯蔵アセンブリは、放電強度が決定された許容放電強度を超えないように制御される。このような制御を行う制御手段は、電力貯蔵アセンブリに統合される。
−電力貯蔵アセンブリの少なくとも1つは、特に各々の電力貯蔵アセンブリは、測定されたパラメータの少なくとも1つを、及び/又は、決定された特性の少なくとも1つを、電力貯蔵アセンブリの各々に関連されるコンバータの固定値を決定する決定ステップを実行する処理装置に送信する電力貯蔵アセンブリに関するすべての必要なデータによって、該処理装置は容易に各々の電力貯蔵アセンブリに関連される出力固定値を決定する決定ステップを実行することができる。
−本発明の管理方法によると、次のステップを含む。
少なくとも1つの決定されたパラメータの値、及び/又は、電力貯蔵アセンブリに関連される少なくとも1つの決定された特性の値は、いわゆるウィークアセンブリは、予め決定された値の第1範囲に含められるときに、電力貯蔵アセンブリと関連されるコンバータの固定値は、パラメータ、及び/又は、電力貯蔵アセンブリに関連される特性の値の関数としてのみ決定され、
決定されたパラメータの値、及び/又は、関連されて決定された特性が第1範囲に含められない電力貯蔵アセンブリのため、いわゆるストロングアセンブリのため、電力貯蔵アセンブリと関連されるコンバータの固定値は、出力電力の関数及びウィークアセンブリのために決定されたコンバータの固定値の関数として決定される。
−好ましくは、各々の電力貯蔵アセンブリは、特性の値又はパラメータの値が第1範囲に含められる場合にのみ、決定されたパラメータの値、及び/又は、決定された特性の値を処理装置に送信する。このようにして、システム内における無用なやり取りが回避され、ウィークアセンブリだけが第1領域にあるとみなされるように処理装置に報告される。代わりに、全てのアセンブリがパラメータを、例えば、毎秒ごとに、処理装置による同期によって送信する。このようにして、データの衝突が回避される。
−電力貯蔵アセンブリは、許容放電強度が閾値より低ければ、いわゆるウィークアセンブリである。放電強度は、測定されたパラメータ、及び/又は、アセンブリに貯蔵された電力レベルのような電力貯蔵アセンブリに関する他の特性から決定される。
−判明される特別なケースは次の通りである。
電力貯蔵アセンブリの貯蔵された電力が閾値より低いとき、例えば5%より低いとき、0という許容放電強度が電力貯蔵アセンブリに対して決定され、同様に電力貯蔵アセンブリに関連されるコンバータの固定値が0に決定される。つまり、例えば出力時における電圧固定値が0Vに調整され、電気回路の残部から、特に供給対象物から、ストロングアセンブリを接続を切断する。そのような0という許容放電強度は、クラシックアラームがストロングアセンブリ内で報告されるときに、例えば、温度が一定の閾値より低い場合、または、閾値より高い場合に決定され、ストロングアセンブリの不良を示す。
−(各々の電力貯蔵アセンブリで)測定されたパラメータは、下記の特徴を含む。
パラメータは、電力貯蔵アセンブリ内を循環する電力強度、及び/又は、電力貯蔵アセンブリの少なくとも1つの部分の終端における電圧、及び/又は、電力貯蔵アセンブリの温度を含む。
−少なくとも1つのパラメータの値、及び/又は、電力貯蔵アセンブリに関連される少なくとも1つの特性の値が予め決定された第2範囲に含められるときに、電力貯蔵アセンブリに関連されるコンバータの固定値は、0を除く電力が電力貯蔵アセンブリに送られるように、決定され、コンバータは、双方向性である。該パラメータは、もしくは確認された特性は、値の第1範囲と比較した値以外であるか、又は同一の値であり、値の第2範囲は第1範囲に含まれる。
−特に、電力貯蔵アセンブリの電力レベルが閾値より低いときには、例えば1%より低いときには、電力貯蔵アセンブリは、充電モードで作動するように制御されるとともに、電力貯蔵アセンブリに関連されるコンバータの固定値は、0を除く電力が電力貯蔵アセンブリに送られるように、決定される。このようにして、電力貯蔵アセンブリの全放電を回避する。電力が電力貯蔵アセンブリに送られ、特に、関連されるコンバータから該電力貯蔵アセンブリに電圧固定値を送信することで取得される電力は、電力貯蔵アセンブリの名目の電圧より高く、そして、電力貯蔵アセンブリを充電する。このような電力貯蔵アセンブリは、他のストロングアセンブリから低電力強度において充電され、他の電力貯蔵アセンブリは放電モードのままである。
−各々の電力貯蔵アセンブリは、少なくとも1つの初期セルを備えるバッテリモジュールであり、特に一連の複数の初期セルである。各々のセルは、陽極、陰極、電解質を含み、陽極及び陰極は電解質によって、セル内で酸化還元作用が起きるように交換される。バッテリモジュールは、好ましくは、ポリマーからなる電解質を伴ったリチウムメタルポリマーと、残っている部分は個体である。実際にこのような構成によって、バッテリモジュールの安全性とサービス期間のスパンを増加させる。
−電力貯蔵アセンブリは、コンバータによって少なくとも1つの電力源に接続され、コンバータは双方向性であり、管理方法は、放電段階から充電段階に切り替えるためのコンバータ及び電力貯蔵アセンブリを制御するためのステップを含む。実際に充電段階は、電力貯蔵アセンブリに電力を貯蔵し、それゆえとても重要である。
−放電段階から充電段階への切り替えは、電力源によって供給された入力電力が閾値より、特に出力電力より、高いと測定されたときに、行われる。このような場合、電力源はDCパワーを供給するのではなく、例えば天候による電力発生手段である。
−充電段階において、
電力源によって供給された電力が測定されるとともに、許容電力は予め決定された充電強度において電力貯蔵アセンブリを充電するために十分であるかどうかを決定され、
許容電力が十分である場合には、各々の電力貯蔵アセンブリに関連されるコンバータの固定値は決定され、予め決定された充電強度において各々の電力貯蔵アセンブリを充電するために選択され、
許容電力が不十分である場合には、各々の電力貯蔵アセンブリに関連しているコンバータの固定値は決定され、同一の電力を各々の前記電力貯蔵アセンブリに充電するようにに選択され、電力貯蔵アセンブリの少なくとも1つの充電量は、特に許容充電強度は、固定値の関数として決定される。
−電力貯蔵アセンブリは、2つの別の電力源に接続され、特にDCバスを介して、電力源の一方は電力生成手段であり、電力源の他方は配電網である。
−主要電力源は、好ましくは電力生成手段であり、電力貯蔵アセンブリ(及び供給対象物)は、主要電力源によって入力電力が供給される時に他の電力源に接続されるとともに、放電段階において電力貯蔵アセンブリによって供給される電力が閾値より、特に出力電力より、低いときに、他の電力源に接続される。このようにして、少なくともバックアップネットワークによって、供給対象物はさらに供給されるので設備の使用を最適化する。このようなバックアップネットワークは、電力貯蔵アセンブリ、及び/又は、供給対象物にとって必要であるときにのみ接続される。
−各々の電力貯蔵アセンブリに関する少なくとも一つのパラメータが測定される測定手段と、
−電力貯蔵アセンブリの各々に関連されるコンバータの出力時における電力量に関する固定値を、すべての測定手段によって測定されたパラメータの関数として、及び、供給対象物に関する出力電力の関数として、決定する決定手段と、
−それぞれの固定値がコンバータに適用されるように、コンバータを制御する制御手段と、を含む。
放電段階が有効であると、各々の貯蔵アセンブリ18A−18C、20のそれぞれの測定手段38A−38C、40は、貯蔵アセンブリに関するパラメータを測定し、つまり、ステップ206において、温度及びアセンブリの終端における電圧を測定する。それぞれの分析手段42A−42C、44は、貯蔵アセンブリの幾つかの特性を、例えば、ステップ208において、電流制限固定値と言われる、各々の貯蔵アセンブリ許容における、充電レベル及び放電強度を決定する。分析手段42A−42C、44は、特に、放電強度が固定値の値を超えないように貯蔵アセンブリを制御する。異なるパラメータ及び特性が、ステップ210において、処理装置54に送信される。
最初のテストステップ204において、アセンブリ18A−18C、20が充電モードにあると決定されるならば、放電段階において指し示された、測定、決定及び送信するためのステップ206からステップ210が実行される。
Claims (22)
- 放電段階(205A)で電力を供給される供給対象物(16)に電力を供給するように意図される複数の電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)を管理するための管理方法(200)であって、
前記電力貯蔵アセンブリは並列に電気的に接続され、
少なくとも一つのDCコンバータ(22、24)は、前記電力貯蔵アセンブリと前記供給対象物との間に配置され、
各々の前記電力貯蔵アセンブリから生じる前記電力が他の前記電力貯蔵アセンブリから生じる前記電力とは独立して変換されるように、前記管理方法は前記放電段階で、
各々の前記電力貯蔵アセンブリに関する少なくとも一つのパラメータが測定される測定工程(206)と、
すべての前記電力貯蔵アセンブリのために測定された前記パラメータの関数、及び前記供給対象物に関する少なくとも一つの出力電力の関数として、それぞれの出力時における電気量に関する少なくとも一つの固定値は、別の固定値が前記電力貯蔵アセンブリの各々と関連されているように、コンバータのために決定される決定工程(218、224、228、230)と、
前記コンバータは、対応する前記固定値が適用されるように制御される制御工程(220、226、232)と、を含むことを特徴とする管理方法(200)。 - 少なくとも一つのコンバータ(22)は、前記電力貯蔵アセンブリ(18A−18C)に各々に接続されている並列な複数の電気的ブランチを備え、各々の前記電気的ブランチは、前記電気的ブランチに特有の前記電気量を調整する調整手段(26A−26C)を含む請求項1に記載の管理方法(200)。
- 前記電力貯蔵アセンブリに関する少なくとも一つの特性は、測定された前記パラメータのうち少なくとも1つの関数として決定され(208)、前記電力貯蔵アセンブリに関する前記特性は、少なくとも一つの他の前記電力貯蔵アセンブリに関連される出力時における前記固定値を決定するために使用される請求項1又は2に記載の管理方法(200)。
- 前記特性の少なくとも1つは、前記電力貯蔵アセンブリに貯蔵されている電力レベル、及び/又は、許容放電強度である請求項1から3のいずれか一項に記載の管理方法(200)。
- 前記電力貯蔵アセンブリは、前記許容放電強度を超えないように制御される(208)請求項4に記載の管理方法(200)。
- 各々の前記電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)は、
前記電力貯蔵アセンブリに関する前記パラメータを測定するための測定装置(38A−38C、40)と、
前記許容放電強度に関する少なくとも1つの前記特性を決定する任意の決定手段(42A−42C、44)と、を含む請求項1から5のいずれか一項に記載の管理方法(200)。 - 前記電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)の少なくとも1つは、特に各々の前記電力貯蔵アセンブリは、測定された前記パラメータの少なくとも1つを、及び/又は、決定された前記特性の少なくとも1つを、前記電力貯蔵アセンブリの各々に関連される前記コンバータ(22、24)の前記固定値を決定する決定ステップ(216、224、228、230)を実行する処理装置(54)に送信する(210)請求項1から6のいずれか一項に記載の管理方法(200)。
- 前記管理方法は、
少なくとも1つの決定された前記パラメータの値、及び/又は、前記電力貯蔵アセンブリに関連される少なくとも1つの決定された前記特性(ID18A、ID18B、ID18C、ID20)の値は、いわゆるウィークアセンブリは、予め決定された値の第1範囲に含められるときに、前記電力貯蔵アセンブリと関連される前記コンバータの前記固定値は、前記パラメータ、及び/又は、前記電力貯蔵アセンブリに関連される特性の値の関数としてのみ決定され(228)、
前記電力貯蔵アセンブリのうち測定された前記パラメータの値、及び/又は、関連されて決定された前記特性が前記第1範囲に含められない前記電力貯蔵アセンブリのため、いわゆるストロングアセンブリのため、前記電力貯蔵アセンブリと関連される前記コンバータの前記固定値は、前記出力電力の関数及び前記ウィークアセンブリのために決定された前記コンバータの前記固定値の関数として決定される(230)請求項7に記載の管理方法。 - 前記電力貯蔵アセンブリは、前記許容放電強度(ID18A、ID18B、ID18C、ID20)が閾値より低ければ、いわゆる前記ウィークアセンブリである請求項1から8のいずれか一項に記載の管理方法。
- 測定された前記パラメータは、
前記電力貯蔵アセンブリ内を循環する電力強度、及び/又は、
前記電力貯蔵アセンブリの少なくとも1つの部分の終端における電圧、及び/又は、
前記電力貯蔵アセンブリの温度を含む請求項1から9のいずれか一項に記載の管理方法。 - 少なくとも1つの前記パラメータの値、及び/又は、前記電力貯蔵アセンブリに関連される少なくとも1つの前記特性の値が予め決定された第2範囲に含められるときに、
前記電力貯蔵アセンブリに関連される前記コンバータの前記固定値は、0を除く電力が前記電力貯蔵アセンブリに送られるように、決定され(238)、
前記コンバータは、双方向性である請求項1から10のいずれか一項に記載の管理方法。 - 前記電力貯蔵アセンブリの前記電力レベルが閾値より低いときには、例えば1%より低いときには、
前記電力貯蔵アセンブリは、充電モード(236)で作動するように制御されるとともに、
前記電力貯蔵アセンブリに関連される前記コンバータの出力固定値は、0を除く電力が前記電力貯蔵アセンブリに送られるように、決定される(238)請求項11に記載の管理方法。 - 前記電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)は、前記コンバータ(22、24)によって少なくとも1つの電力源(12、14)に接続され、
前記コンバータは双方向性であり、
前記管理方法は、放電段階(205A)から充電段階(205B)に切り替えるための前記コンバータ及び前記電力貯蔵アセンブリを制御するためのステップを含む請求項1から12のいずれか一項に記載の管理方法。 - 前記放電段階から前記充電段階への切替は、前記電力源によって供給される入力電力(Pe)が閾値より、特に前記出力電力(Ps)より、高いことを測定されると実行される請求項13に記載の管理方法。
- 前記充電段階(205B)では、
前記電力源によって供給された電力が測定される(202)とともに、許容電力は予め決定された充電強度において前記電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)を充電するために十分であるかどうかを決定され、
前記許容電力が十分である場合には、
各々の前記電力貯蔵アセンブリに関連される前記コンバータの前記固定値は決定され(250)、
前記固定値は予め決定された前記充電強度において各々の前記電力貯蔵アセンブリを充電するために選択され、
前記許容電力が不十分である場合には、
各々の前記電力貯蔵アセンブリに関連している前記コンバータの前記固定値は決定され(242)、
前記固定値は予め決定された前記充電強度において各々の前記電力貯蔵アセンブリを充電するために選択され、
前記電力貯蔵アセンブリの少なくとも1つの充電量は、特に許容充電強度は、前記固定値の関数として決定される(248)請求項13又は14に記載の管理方法。 - 前記電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)は、2つの別の前記電力源(12、14)に接続され、特に前記電力源の一方は電力生成手段(12)であり、前記電力源の他方は配電網(14)である請求項14又は15に記載の管理方法。
- 主要電力源は前記電力生成手段(12)であり、
前記電力貯蔵アセンブリは、前記主要電力源によって供給される前記入力電力(Pe)、及び、前記放電段階において前記電力貯蔵アセンブリによって供給される電力(Pmax)が閾値(Pc)より、特に前記出力電力より、低いときに、前記電力源の他方(14)と接続される請求項16に記載の管理方法。 - 電力を供給される供給対象物に電力を供給するためのシステム(10)であって、
放電段階で前記供給対象物(16)に電力を供給するように意図される複数の電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)を備え、
前記電力貯蔵アセンブリは並列に電気的に接続され、
少なくとも一つのDCコンバータ(22、24)は、前記電力貯蔵アセンブリと前記供給対象物との間に配置され、
各々の前記電力貯蔵アセンブリから生じる電力は他の前記電力貯蔵アセンブリから生じる電力とは独立して変換されるように、前記システムは、
各々の前記電力貯蔵アセンブリに関する少なくとも一つのパラメータが測定される測定手段(38A−38C、40)と、
前記電力貯蔵アセンブリの各々に関連されるコンバータの出力時における電力量に関する固定値を、すべての前記測定手段によって測定された前記パラメータの関数として、及び、前記供給対象物に関する出力電力(Ps)の関数として、決定する決定手段(54)と、
それぞれの前記固定値が前記コンバータに適用されるように、前記コンバータ(22、24)を制御する制御手段(50A−50C、52)と、を含むシステム。 - 前記測定手段(38A−38C、40)は、各々の前記電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)に配置され、前記システムはすべての前記電力貯蔵アセンブリと通信可能である処理装置(54)と、各々の前記電力貯蔵アセンブリに関連される前記固定値を決定する前記決定手段と、を備える請求項18に記載のシステム。
- 前記処理装置(54)は、前記コンバータ(22、24)の前記制御手段(50A−50C、52)と通信可能である請求項19に記載のシステム。
- 前記電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)は、前記コンバータ(22、24)によって、少なくとも1つの電力源(12、14)に接続され、
前記コンバータは双方向性である請求項20に記載のシステム。 - 前記電力貯蔵アセンブリ(18A−18C、20)は、2つの別の前記電力源(12、14)に接続され、特に前記電力源の一方は電力生成手段(12)であり、前記電力源の他方は配電網(14)である請求項21に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (3)
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