JP2018140773A - 船舶又は発電所のための電圧供給システム - Google Patents

船舶又は発電所のための電圧供給システム Download PDF

Info

Publication number
JP2018140773A
JP2018140773A JP2018018039A JP2018018039A JP2018140773A JP 2018140773 A JP2018140773 A JP 2018140773A JP 2018018039 A JP2018018039 A JP 2018018039A JP 2018018039 A JP2018018039 A JP 2018018039A JP 2018140773 A JP2018140773 A JP 2018140773A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery module
voltage
supply system
voltage supply
target
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2018018039A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7382700B2 (ja
Inventor
アレクサンダー・クナフル
Knafl Alexander
グンナー・シュティーシュ
Stiesch Gunnar
ベルント・フリードリッヒ
Friedrich Bernd
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Energy Solutions SE
Original Assignee
MAN Energy Solutions SE
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 MAN Energy Solutions SE filed Critical MAN Energy Solutions SE
Publication of JP2018140773A publication Critical patent/JP2018140773A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7382700B2 publication Critical patent/JP7382700B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging 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
    • 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
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of dc sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J11/00—Circuit arrangements for providing service supply to auxiliaries of stations in which electric power is generated, distributed or converted
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/32—Waterborne vessels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/02—Driving of auxiliaries from propulsion power plant
    • 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
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/42—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ships or vessels
    • 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
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、目標電圧及び目標電気エネルギを船舶の電気コンシューマーに供給するための、船舶のための電圧供給システムに関する。
【解決手段】電圧供給システムは、実電圧及び実電気エネルギを有している複数の自動車両牽引用電池モジュール（１１）を備えており、自動車両牽引用電池モジュール（１１）が、目標電圧、実電圧、目標電気エネルギ、及び実電気エネルギに依存して、複数の牽引用電池モジュール小群（１７）を形成するために直列接続で、及び／又は、少なくとも１つの牽引用電池モジュール群（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）を形成するために並列接続で、相互接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、船舶のための電圧供給システム又は発電所のための電圧供給システムに関する。
駆動システムをハイブリッドするための電気駆動装置は、船舶においても、これまで以上に大きな役割を果たしている。例えば船舶を駆動するために利用される電気機械を動作させるための船舶の電気コンシューマーを動作させるためには、適切な電圧又は適切な電気エネルギを電気機械又は電気コンシューマーに供給するための電気船の電圧供給システムが必要とされる。費用をほとんど要せずひいては低コストで所望の目標電圧及び所望の目標エネルギを船舶の電気コンシューマーに供給可能とされる、船舶の電圧供給システムに対するニーズが存在する。発電所の定置用途において、比較可能な要件が存在する。このことを発端として、本発明は、新しいタイプの船舶又は発電所の電圧供給システムを創造するという目的に基づいている。
当該目的は、請求項１に記載の電圧供給システムによって達成される。本発明における船舶のための電圧供給システムは、実電圧及び実電気エネルギを有している複数の自動車両牽引用電池モジュールを備えている。複数の自動車両牽引用電池モジュールが、目標電圧、実電圧、目標電気エネルギ、及び実電気エネルギに依存して、複数の牽引用電池モジュール小群を形成するために直列接続で、及び／又は、少なくとも１つの牽引用電池モジュール群を形成するために並列接続で、相互接続されている。
本発明は、動力車部門における自動車両の用途から知られている自動車両牽引用電池モジュールを船舶用の電圧供給システムに利用することを提案するものである。しかしながら、このような自動車両牽引用電池モジュールは、自身の実電圧及び／又は実電気エネルギに関して、船舶の電気コンシューマーの目標電圧及び／又は目標エネルギから外れているので、本発明は、自動車両牽引用電池モジュールの所定の相互接続を提案するものである。本発明は、自動車両牽引用電池モジュールを利用することによって、例えば船舶を駆動するために利用される発電機のような船舶の電気コンシューマーに所望の目標電圧及び目標電気エネルギを供給する、船舶用の電圧供給システムを、ほとんど費用を要せずに提供することができる。
特に自動車両牽引用電池モジュールの実電圧が電気コンシューマーの目標電圧に相当する場合には、複数の自動車両牽引用電池モジュールが、少なくとも１つの牽引用電池モジュール群を形成するために並列接続されている。特に自動車両牽引用電池モジュールの実電圧が電気コンシューマーの目標電圧より低い場合には、複数の自動車両牽引用電池モジュールが、牽引用電池モジュール小群を形成するために直列接続されており、複数の牽引用電池モジュール小群が、少なくとも１つの牽引用電池モジュール群を形成するために並列接続されている。自動車両牽引用電池モジュールのこのような電気的相互接続が、目標電圧及び目標電気エネルギを船舶の電気コンシューマーに供給するために望ましい。
望ましくは、自動車両牽引用電池モジュールは、自動車両用ＣＡＮバスシステムを介して動作可能とされる。これにより、自動車両牽引用電池モジュールは、自動車両用ＣＡＮバスシステムを利用して容易に動作可能とされる。従って、単純且つコスト効果に優れた船舶用電圧供給システムを提供することができる。
さらなる発展形態では、電圧供給システムが、電気的に並列接続されている複数の牽引用電池モジュール群を備えており、牽引用電池モジュール群それぞれの自動車両牽引用電池モジュールの数量が、自動車両用ＣＡＮバスシステムの制御信号容量に依存し、牽引用電池モジュール群それぞれの自動車両牽引用電池モジュールがそれぞれ、群専用の自動車両用ＣＡＮバスシステムに接続されており、牽引用電池モジュール群の数量が、電気コンシューマーの目標電気エネルギに依存し、群専用の自動車両用ＣＡＮバスシステムが、上位制御装置に接続されている。当該さらなる発展形態は、自動車両牽引用電池モジュール及び自動車両用ＣＡＮバスシステムを利用することによって所望の目標電圧及び目標電気エネルギを船舶の電気コンシューマーに供給する船舶用電圧供給システムを提供するために、特に好ましい。
本発明における発電所用電圧供給システムは、請求項８に規定されている。
本発明の好ましいさらなる実施形態は、従属請求項及び発明の詳細な説明から明らかとなる。本発明の典型的な実施例について、限定することを目的としない図面を用いて詳述する。
本発明における第１の船舶のための電圧供給システムを表わす。 本発明における第２の船舶のための電圧供給システムを表わす。
本発明は、目標電圧及び目標電気エネルギを船舶の電気コンシューマーに供給するための、船舶のための電圧供給システムに関する。
また、本発明は、目標電圧及び目標電気エネルギを発電所の電気コンシューマーに供給するための、発電所のための電圧供給システムに関する。本発明について、船舶のための電圧供給システムを参照しつつ以下に説明する。しかしながら、本発明は、発電所のための電圧供給システムにも適用可能とされる。
船舶のための電圧供給システム１０は、複数の自動車両牽引用電池モジュール１１を備えており、自動車両牽引用電池モジュール１１それぞれは、実電圧及び実電気エネルギを有しているか、又は提供する。
自動車両牽引用電池モジュール１１は、複数の牽引用電池モジュール小群を直列接続するために、又は、少なくとも１つの牽引用電池モジュール群を並列接続するために、目標電圧、実電圧、目標電気エネルギ、及び実電気エネルギに従って相互接続されている。
図１は、複数の自動車両牽引用電池モジュールを具備する、船舶のための電圧供給システム１０の第１の典型的な実施例を表わす。図１は、５基の自動車両牽引用電池モジュール１１を例示的に表わす。すべての自動車両牽引用電池モジュール１１が、少なくとも１つの牽引用電池モジュール群を形成するために、すなわち図１における２つの牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂを形成するために、並列接続の形態で相互接続されている。図１では、牽引用電池モジュール群１２ａは、３基の自動車両牽引用電池モジュール１１を備えており、牽引用電池モジュール群１２ｂは、２基の自動車両牽引用電池モジュール１１を備えている。
図１では、牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂそれぞれの自動車両牽引用電池モジュール１１それぞれが、互いに対して並列接続されているばかりでなく、牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂも互いに対して並列接続されているので、牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂのすべての自動車両牽引用電池モジュール１１が、並列接続の形態で共通する電圧供給線１８に接続されている。船舶の少なくとも１つの電気コンシューマー、特に駆動源として機能する電気機械は、電圧供給線１８を介して、所望の目標電圧及び所望の目標エネルギを供給することができる。
図１では、自動車両牽引用電池モジュール１１の実電圧は、電気コンシューマーの目標電圧に相当し、並列に相互接続されている自動車両牽引用電池モジュール１１の数量は、所望の目標電気エネルギに依存している。
自動車両牽引用電池モジュール１１は、ＣＡＮバスシステムを介して動作される。このような自動車両用ＣＡＮバスシステムは、制限された制御信号の容量を有している。このために、牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂそれぞれの自動車両牽引用電池モジュール１１それぞれが、群専用の自動車両用ＣＡＮバスシステム１３ａ，１３ｂを介して、すなわち、自動車両用ＣＡＮバスシステム１３ａを経由する牽引用電池モジュール群１２ａの自動車両牽引用電池モジュール１１と、自動車両用ＣＡＮバスシステム１３ｂを経由する牽引用電池モジュール群１２ｂの自動車両牽引用バッテリモジュール１１とを介して動作される。従って、バスコントローラ１４ａ，１４ｂは、自動車両用ＣＡＮバスシステム１３ａ，１３ｂそれぞれを介して、制御信号の伝送を調和させる。自動車両用ＣＡＮバスシステム１３ａ，１３ｂ又はバスコントローラ１４ａ，１４ｂは、上位バスシステム１５を介して上位制御装置とデータを交換するために、上位バスシステム１５に接続されている。
図２は、本発明におけるさらなる船舶用電圧供給システム１０を表わす。図２に表わす船舶用電圧供給システム１０の場合には、１２基の自動車両牽引用電池モジュール１１が配設されており、自動車両牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成するように、４基の自動車両牽引用電池モジュール１１毎に相互接続されている。自動車両牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれの内部には、４基の自動車両牽引用電池モジュール１１のうち２基の自動車両牽引用電池モジュール１１それぞれが、牽引用電池モジュール小群１７ａ，１７ｂ，１７ｃを形成するように、直列に相互接続されており、牽引用電池モジュール小群１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成するように並列に相互接続されている。
従って、図２において、自動車両牽引用電池モジュール群１１の実電圧は、船舶の電気コンシューマーの目標電圧より小さく、直列に相互接続されていると共に牽引用電池モジュール小群１７ａ，１７ｂ，１７ｃを形成するように相互接続されている自動車両牽引用電池モジュール１１の数量は、目標電圧に対する実電圧の比に依存する。
牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂ，１２ｃの数量は、必要とされる目標エネルギに対する実エネルギの比に依存する。並列接続されている牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、共通する電圧供給線１８に接続されている。
群専用の自動車両用ＣＡＮバスシステム１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、再び牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれと相互接続され、これに関連して、バスコントローラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃが、上位制御装置１６と通信するために、上位バスシステム１５に結合されている。また、牽引用電池モジュール群１２ａ，１２ｂ，１２ｃそれぞれの自動車両牽引用電池モジュール１１の数量は、自動車両用ＣＡＮバスシステムの制御信号の容量に依存している。
既知の市販されている自動車両牽引用電池モジュール１１と既知の市販されている自動車両用ＣＡＮバスシステム１３，１５とを利用することによって、本発明は、所望の目標電圧及び所望の目標エネルギを船舶の少なくとも１つの電気コンシューマーに供給するための、船舶用の電圧供給システム１０を構築することができる。すなわち、それ自体既知のアセンブリを利用することによって、高いコスト効率且つ高い信頼性を有する船舶用の電圧供給システム１０を構築することができる。既知の自動車両牽引用電池モジュール１１の実電気エネルギは、１０ｋＷｈ〜１００ｋＷｈとされ、特に約２０ｋＷｈである。船舶の電気コンシューマーの目標電気エネルギは、一般に１０００ｋＷｈより大きく、数ＭＷｈ程度とされる。
自動車両牽引用電池モジュール１１を並列に配置させることによって（図１参照）、又は、直列接続されている自動車両牽引用電池モジュール１１を並列に配置させるか、若しくは牽引用電池モジュール小群１７を並列に配置させることによって（図２参照）、非常に高度な冗長性を実現することができる。自動車両牽引用電池モジュール１１に不具合が発生した結果として、安全のために自動車両牽引用電池モジュール１１の電源を切った場合であっても、電圧の供給を依然として維持することができる。対応して多数の並列接続された自動車両牽引用電池モジュール１１又は並列接続された牽引用電池モジュール小群１７によって、電力すなわちエネルギの損失が低く抑えられる。このような損失の発生は、自動車両用ＣＡＮバスシステムを介して検知される。対応して、自動車両牽引用電池モジュール１１の故障は、上位案内システムに伝えられる。
１０ 電圧供給システム
１１ 自動車両牽引用電池モジュール
１２ａ 牽引用電池モジュール群
１２ｂ 牽引用電池モジュール群
１２ｃ 牽引用電池モジュール群
１３ａ 自動車両用ＣＡＮバスシステム
１３ｂ 自動車両用ＣＡＮバスシステム
１３ｃ 自動車両用ＣＡＮバスシステム
１４ａ バスコントローラ
１４ｂ バスコントローラ
１４ｃ バスコントローラ
１５ 上位バスシステム
１６ 上位制御装置
１７ａ 牽引用電池モジュール小群
１７ｂ 牽引用電池モジュール小群
１７ｃ 牽引用電池モジュール小群
１８ 電圧供給線

Claims (9)

  1. 目標電圧及び目標電気エネルギを船舶の電気コンシューマーに供給するための、船舶のための電圧供給システムであって、実電圧及び実電気エネルギを有している複数の自動車両牽引用電池モジュール（１１）を備えている、前記電圧供給システムにおいて、
    前記自動車両牽引用電池モジュール（１１）が、前記目標電圧、前記実電圧、前記目標電気エネルギ、及び前記実電気エネルギに依存して、複数の牽引用電池モジュール小群（１７）を形成するために直列接続で、及び／又は、少なくとも１つの牽引用電池モジュール群（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）を形成するために並列接続で、相互接続されていることを特徴とする電圧供給システム。
  2. 前記自動車両牽引用電池モジュール（１１）の前記実電圧が、前記電気コンシューマーの前記目標電圧に一致している場合に、複数の前記自動車両牽引用電池モジュール（１１）が、少なくとも１つの前記牽引用電池モジュール群（１２ａ，１２ｂ）を形成するために、並列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電圧供給システム。
  3. 前記自動車両牽引用電池モジュール（１１）の前記実電圧が、前記電気コンシューマーの前記目標電圧より低い場合に、複数の前記自動車両牽引用電池モジュール（１１）が、牽引用電池モジュール小群（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）を形成するように直列接続されており、且つ、複数の前記牽引用電池モジュール小群（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）が、少なくとも１つの牽引用電池モジュール群（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）を形成するように並列接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電圧供給システム。
  4. 前記自動車両牽引用電池モジュール（１１）が、自動車両用ＣＡＮバスシステム（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）を介して動作可能とされることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電圧供給システム。
  5. 前記牽引用電池モジュール群（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）それぞれの自動車両牽引用電池モジュール（１１）の数量が、前記自動車両用ＣＡＮバスシステム（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）の制御信号容量に依存することを特徴とする請求項４に記載の電圧供給システム。
  6. 前記電圧供給システムが、電気的に並列接続されている複数の前記牽引用電池モジュール群（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）を備えており、
    前記牽引用電池モジュール群（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）それぞれの自動車両牽引用電池モジュール（１１）の数量が、前記自動車両用ＣＡＮバスシステム（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）の制御信号容量に依存し、
    前記牽引用電池モジュール群（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）それぞれの自動車両牽引用電池モジュール（１１）がそれぞれ、群専用の前記自動車両用ＣＡＮバスシステム（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）に接続されており、
    前記牽引用電池モジュール群（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）の数量が、前記電気コンシューマーの前記目標電気エネルギに依存し、
    群専用の前記自動車両用ＣＡＮバスシステム（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ）が、上位制御装置（１６）に接続されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電圧供給システム。
  7. 前記自動車両牽引用電池モジュール（１１）の前記実電気エネルギが、１０ｋＷｈ〜１００ｋＷｈとされ、
    前記電気コンシューマーの前記目標電気エネルギが、１０００ｋＷｈより大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電圧供給システム。
  8. 目標電圧及び目標電気エネルギを発電所の電気コンシューマーに供給するための、発電所のための電圧供給システムであって、実電圧及び実電気エネルギをそれぞれ有している複数の自動車両牽引用電池モジュールを備えている、前記電圧供給システムにおいて、
    前記自動車両牽引用電池モジュールが、前記目標電圧、前記実電圧、前記目標電気エネルギ、及び前記実電気エネルギに従って、複数の牽引用電池モジュール小群を形成するために直列接続で、及び/又は、少なくとも１つの牽引用電池モジュール群を形成するために並列接続で相互接続されていることを特徴とする電圧供給システム。
  9. 請求項２〜７のいずれか一項に記載の特徴によって特徴づけられている、請求項８に記載の電圧供給システム。
JP2018018039A 2017-02-06 2018-02-05 船舶又は発電所のための電圧供給システム Active JP7382700B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017102257.0A DE102017102257A1 (de) 2017-02-06 2017-02-06 Schiffs- oder Kraftwerksspannungsversorgungssystem
DE102017102257.0 2017-02-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018140773A true JP2018140773A (ja) 2018-09-13
JP7382700B2 JP7382700B2 (ja) 2023-11-17

Family

ID=62909796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018018039A Active JP7382700B2 (ja) 2017-02-06 2018-02-05 船舶又は発電所のための電圧供給システム

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11031633B2 (ja)
JP (1) JP7382700B2 (ja)
KR (1) KR102366111B1 (ja)
CN (1) CN108394296A (ja)
CA (1) CA2993384A1 (ja)
CH (1) CH713423B1 (ja)
DE (1) DE102017102257A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125178A1 (de) * 2018-10-11 2020-04-16 Belectric Gmbh Steuerungssystem zur Steuerung wenigstens eines Hochvoltspeichers
CN110104157A (zh) * 2019-05-20 2019-08-09 广西师范大学 一种用于新能源船舶的锂离子电池-镁空气电池混合动力系统

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006138A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Fuji Heavy Ind Ltd 組電池システムおよび組電池システムのフェールセーフ方法
JP2009227115A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Toyota Motor Corp 自動車運搬用移動体
JP2010105632A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Autonetworks Technologies Ltd 通信機器集約装置
JP2011166549A (ja) * 2010-02-11 2011-08-25 Autonetworks Technologies Ltd 通信コネクタ、通信ハーネス、光通信装置及び車載通信システム
JP2011205827A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電池パックおよび電池制御システム
JP2011230535A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 自動車運搬船における電力マネジメントシステムおよび自動車運搬船
JP2012244843A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Hitachi Ltd 電池システム
US20130167752A1 (en) * 2009-05-01 2013-07-04 Gibson V. Barbee Battery-Powered All-Electric and/or Hybrid Locomotive and Related Locomotive and Train Configurations
JP2014521543A (ja) * 2011-07-18 2014-08-28 アーベーベー アーエス 船舶のための電力システム
CN104816813A (zh) * 2015-05-20 2015-08-05 集美大学 一种船用锂电池组电池管理冗余控制系统
JP2016500040A (ja) * 2012-11-30 2016-01-07 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 車両における駆動システム用貯蔵ユニット
JP2016067107A (ja) * 2014-09-24 2016-04-28 国立大学法人東京海洋大学 電池推進移動体システム
JP2016101086A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 電池キャビネット管理方法、装置及び電池管理システム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2523240C (en) * 2005-10-11 2009-12-08 Delaware Systems Inc. Universal battery module and controller therefor
TW200913433A (en) 2007-09-10 2009-03-16 J Tek Inc Scattered energy storage control system
US20090085553A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Pavan Kumar Reconfigurable battery pack
DE102008054943A1 (de) 2008-12-19 2010-07-01 Robert Bosch Gmbh Batterieanordnung
CN102208820B (zh) * 2010-03-29 2013-08-21 比亚迪股份有限公司 一种储能电池组并联装置及其控制方法
DE102011113798A1 (de) 2010-11-02 2012-05-03 Voltabatterien Gmbh Eigensichere Batterie
IT1403523B1 (it) * 2011-01-13 2013-10-31 Ferrari Spa Sistema di accumulo di energia elettrica per un veicolo con propulsione elettrica
EP2503666A3 (en) 2011-02-01 2013-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Power supply system for an electrical drive of a marine vessel
US9184605B2 (en) * 2011-03-28 2015-11-10 Changs Ascending Enterprise Co., Ltd. High voltage battery system for vehicle applications
CN102255377B (zh) 2011-05-20 2012-12-05 中国广东核电集团有限公司 向核电站提供应急动力电源的方法和系统
DE102011105417A1 (de) 2011-06-20 2012-12-20 Metroplan Process Management Gmbh Batteriespeicherwerk
JP5777439B2 (ja) 2011-07-29 2015-09-09 株式会社東芝 蓄電システム
KR101349874B1 (ko) * 2011-11-30 2014-01-10 삼성중공업 주식회사 선박 추진용 배터리 관리 시스템 및 그 방법
CN203406389U (zh) * 2013-07-24 2014-01-22 浙江万向亿能动力电池有限公司 一种电动汽车电池组并联控制盒
DE102013222461B4 (de) * 2013-11-06 2023-07-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Starten eines Batteriemanagementsystems
DE102013019373B4 (de) 2013-11-19 2022-12-15 Audi Ag Verfahren zum Betreiben von aus Kraftfahrzeugen ausgebauten Traktionsbatterien in einer stationären Anlage, elektrische Energiepuffervorrichtung für eine stationäre Anlage und Batterieprüfstand
DE102013226145A1 (de) 2013-12-17 2015-06-18 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung eines Energiespeichers sowie Energiespeicher mit der Vorrichtung
DE102015006429B4 (de) 2015-05-19 2021-03-18 Audi Ag Anschlussvorrichtung, Kraftfahrzeug-Hochvoltbatterie und Verfahren für einen Betrieb einer Krafffahrzeug-Hochvoltbatterie als stationärer Energiespeicher
US10581269B2 (en) * 2016-11-09 2020-03-03 Yonca Valin Alternative energy booster apparatus

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006138A (ja) * 2002-05-31 2004-01-08 Fuji Heavy Ind Ltd 組電池システムおよび組電池システムのフェールセーフ方法
JP2009227115A (ja) * 2008-03-24 2009-10-08 Toyota Motor Corp 自動車運搬用移動体
JP2010105632A (ja) * 2008-10-31 2010-05-13 Autonetworks Technologies Ltd 通信機器集約装置
US20130167752A1 (en) * 2009-05-01 2013-07-04 Gibson V. Barbee Battery-Powered All-Electric and/or Hybrid Locomotive and Related Locomotive and Train Configurations
JP2011166549A (ja) * 2010-02-11 2011-08-25 Autonetworks Technologies Ltd 通信コネクタ、通信ハーネス、光通信装置及び車載通信システム
JP2011205827A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 電池パックおよび電池制御システム
JP2011230535A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 自動車運搬船における電力マネジメントシステムおよび自動車運搬船
JP2012244843A (ja) * 2011-05-23 2012-12-10 Hitachi Ltd 電池システム
JP2014521543A (ja) * 2011-07-18 2014-08-28 アーベーベー アーエス 船舶のための電力システム
JP2016500040A (ja) * 2012-11-30 2016-01-07 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 車両における駆動システム用貯蔵ユニット
JP2016067107A (ja) * 2014-09-24 2016-04-28 国立大学法人東京海洋大学 電池推進移動体システム
JP2016101086A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 電池キャビネット管理方法、装置及び電池管理システム
CN104816813A (zh) * 2015-05-20 2015-08-05 集美大学 一种船用锂电池组电池管理冗余控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR102366111B1 (ko) 2022-02-21
DE102017102257A1 (de) 2018-08-09
US20180226689A1 (en) 2018-08-09
CA2993384A1 (en) 2018-08-06
KR20180091750A (ko) 2018-08-16
CN108394296A (zh) 2018-08-14
CH713423A2 (de) 2018-08-15
US11031633B2 (en) 2021-06-08
JP7382700B2 (ja) 2023-11-17
CH713423B1 (de) 2022-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9446679B2 (en) Battery system, electric vehicle, mobile unit, electric power storage device and power supply device
KR101199102B1 (ko) 배터리 시스템, 전동 차량, 이동체, 전력 저장 장치 및 전원 장치
US9329239B2 (en) Battery system, electric-powered vehicle, movable equipment, power storage device, and power source apparatus
JP5438542B2 (ja) 電圧検出装置
US10407003B2 (en) Short-circuit protection for vehicle redundant power architecture
CN104943554A (zh) 用于自主车辆的冗余电力
US20110095601A1 (en) Switch module for a power supply network and power supply network comprising at least one switch module
US10730391B2 (en) Control of redundant power architecture for a vehicle
JP2018140773A (ja) 船舶又は発電所のための電圧供給システム
CN102593887B (zh) 双充电器系统
CN104972885A (zh) 混合动力车辆的电力系统
CN101342939B (zh) 一种水面自航载体推进装置及其控制方法
CN110549874A (zh) 集群式发电机组控制系统
ES2955474T3 (es) Sistema para el funcionamiento de una embarcación equipada con un motor eléctrico
CN202772601U (zh) 光伏并网逆变器及光伏发电系统
US20140091632A1 (en) Paralleling module for a generator system
SE1251373A1 (sv) Anordning och förfarande för fördelning av elektrisk energi
US11634041B2 (en) Access cover detection circuit for electrified vehicle component and corresponding method
WO2011073957A1 (en) Electric propulsion system for leisure boats, and method for managing the same
JPWO2012131808A1 (ja) バッテリシステム、電動車両、移動体、電力貯蔵装置および電源装置
JP7239710B2 (ja) 保護回路および車両電源を保護する方法
CN219789906U (zh) 一种多冗余高可靠电动四轮驱动系统
CN207875402U (zh) 一种电动汽车的电池备用系统
CN108227524B (zh) 混合式驱动控制系统
US20210268917A1 (en) Fuel cell system for a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200814

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210816

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211126

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220606

C60 Trial request (containing other claim documents, opposition documents)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60

Effective date: 20220606

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20220613

C21 Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21

Effective date: 20220620

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20220715

C211 Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211

Effective date: 20220725

C22 Notice of designation (change) of administrative judge

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22

Effective date: 20230417

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230830

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231107

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7382700

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150