NL2001347C2 - Direct coupling device for low voltage electrical power distribution in e.g. car, has battery for storing electric energy, and inverter for controlling energy flow between distribution and storage resources - Google Patents
Direct coupling device for low voltage electrical power distribution in e.g. car, has battery for storing electric energy, and inverter for controlling energy flow between distribution and storage resources Download PDFInfo
- Publication number
- NL2001347C2 NL2001347C2 NL2001347A NL2001347A NL2001347C2 NL 2001347 C2 NL2001347 C2 NL 2001347C2 NL 2001347 A NL2001347 A NL 2001347A NL 2001347 A NL2001347 A NL 2001347A NL 2001347 C2 NL2001347 C2 NL 2001347C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- storage means
- inverter
- energy
- distribution network
- electrical energy
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
Abstract
Description
Inrichting en werkwijze voor het met directe koppeling met een laagspanningsdistributienet tijdelijk opslaan van elektrische energieDevice and method for temporarily storing electrical energy with direct coupling to a low-voltage distribution network
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting en op een werkwijze voor het met 5 directe koppeling met een laagspanningsdistributienet voor elektrische energie tijdelijk opslaan van elektrische energie.The invention relates to a device and a method for temporarily storing electrical energy with direct coupling to a low-voltage electrical energy distribution network.
Er is een trend zichtbaar waarbij de vraag naar energie in verhouding tot met name het uit fossiele brandstoffen gewonnen aanbod van energie toeneemt. Dit wordt veroorzaakt 10 door een stijgende vraag naar energie terwijl de beschikbare hoeveelheid fossiele brandstoffen zal afhemen. Aldus zullen in toenemende mate meer duurzame energiebronnen worden gebruikt, waarvan de energieproductie in het algemeen minder goed beheersbaar is. Mede als gevolg daarvan kan er een tijdelijke en lokale schaarste aan met name elektrische energie ontstaan. Elektrische energie wordt door een groot 15 aantal gebruikers afgenomen van een beperkt aantal bronnen. Door het optreden van een lokale piek in de vraag naar elektrische energie, bijvoorbeeld in de ochtend of in de avond, bij een in het algemeen gelijkblijvend aanbod aan lokaal geproduceerde energie, ontstaat er een tijdelijke schaarste. In uitzonderlijke gevallen kan door het ontstaan van de tijdelijke en lokale schaarste het aanbod aan elektrische energie zelfs grotendeels 20 wegvallen, bijvoorbeeld doordat er een centrale voor elektrische energie uitvalt.A trend is visible in which the demand for energy is increasing in relation to, in particular, the supply of energy extracted from fossil fuels. This is caused by an increasing demand for energy while the available amount of fossil fuels will diminish. More and more sustainable energy sources will thus be used, the production of which is generally less manageable. Partly as a result, a temporary and local scarcity of electrical energy in particular can occur. Electrical energy is taken by a large number of users from a limited number of sources. The occurrence of a local peak in the demand for electrical energy, for example in the morning or in the evening, with a generally constant supply of locally produced energy creates a temporary scarcity. In exceptional cases, the supply of electrical energy can even largely disappear due to the occurrence of the temporary and local scarcity, for example due to the failure of a power station for electrical energy.
Tijdelijke schaarste aan elektrische energie kan worden verminderd door het aanbod van elektrische energie en de vraag naar elektrische energie beter op elkaar af te stemmen.Temporary scarcity of electrical energy can be reduced by better coordinating the supply of electrical energy with the demand for electrical energy.
Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een inrichting en een 25 werkwijze voor het beter op elkaar afstemmen van de vraag naar elektrische energie en het aanbod van elektrische energie.The object of the present invention is to provide a device and a method for better matching the demand for electrical energy and the supply of electrical energy.
De uitvinding verschaft daartoe een voor directe koppeling met een distributienet voor elektrische energie ingerichte inrichting voor het tijdelijk opslaan van elektrische 30 energie, omvattende: opslagmiddelen voor het opslaan van elektrische energie, een tussen de opslagmiddelen en het distributienet gekoppelde omvormer voor het aan elkaar aanpassen van de spanning van het distributienet en van de opslagmiddelen en voor het regelen van de energiestroom tussen het distributienet en de opslagmiddelen, en een besturingsorgaan voor het besturen van de omvormer.To this end, the invention provides a device for temporarily storing electrical energy adapted for direct coupling to an electrical energy distribution network, comprising: storage means for storing electrical energy, an inverter coupled between the storage means and the distribution network for adapting to each other the voltage of the distribution network and of the storage means and for controlling the energy flow between the distribution network and the storage means, and a controller for controlling the inverter.
22
Door deze maatregelen kunnen aan het distributienet gekoppelde opslagmiddelen ten minste tijdclijk elektrische energie aan het net leveren. De omvormer kan immers dusdanig bestuurd worden, dat de energie naar het distributienet vloeit. Hierdoor wordt de lokale capaciteit van het net tijdelijk verhoogd. In het bijzonder valt deze tijdelijke en 5 lokale verhoging van de capaciteit samen met een lokale piek in de vraag naar elektrische energie. Door de afstemming van een lokale piek in de vraag naar elektrische energie met de tijdelijke verhoging van de lokale capaciteit van het net is de tijdelijke en lokale schaarste verkleind waarmee tevens hel risico van een eventueel tenminste gedeeltelijk uitvallen van een centrale kan worden verkleind. Wanneer de 10 tijdelijke en lokale schaarste is verminderd kan de omvormer dusdanig bestuurd worden dat deze de elektrische energie naar de opslagmiddelen laat vloeien, waardoor de opslagmiddelen weer van elektrische energie worden voorzien.As a result of these measures, storage means coupled to the distribution network can at least temporarily supply electrical energy to the network. After all, the inverter can be controlled in such a way that the energy flows to the distribution grid. This temporarily increases the local capacity of the network. In particular, this temporary and local increase in capacity coincides with a local peak in the demand for electrical energy. By coordinating a local peak in the demand for electrical energy with the temporary increase in the local capacity of the grid, the temporary and local scarcity has been reduced, with which the risk of a possible at least partial failure of a plant can also be reduced. When the temporary and local scarcity is reduced, the inverter can be controlled such that it allows the electrical energy to flow to the storage means, whereby the storage means are again supplied with electrical energy.
In een eerste uitvoeringsvorm omvatten de opslagmiddelen een accu. Accu’s kunnen 15 met een grote capaciteit worden uitgevoerd, waardoor ze doelmatig kunnen worden ingezet voor het tijdelijk verhogen van de capaciteit van het net. Tevens kunnen accu’s betrouwbaar en oplaadbaar uitgevoerd worden. Doordat accu’s voor huishoudelijk gebruik beschikbaar zijn, kunnen particulieren op deze wijze voorzien in het tijdelijk en lokaal verhogen van de capaciteit van het net.In a first embodiment, the storage means comprise a battery. Batteries can be equipped with a large capacity, so that they can be used efficiently for temporarily increasing the capacity of the network. Batteries can also be supplied reliably and rechargeable. Because batteries are available for household use, private individuals can in this way provide for the temporary and local increase of the capacity of the network.
20 Uiteraard kan een accu niet de volledige opgenomen hoeveelheid energie terugleveren. Dit wordt echter tenminste gedeeltelijk gecompenseerd door - als gevolg van de lokale beschikbaarheid - kleinere transportverliezen.20 Of course, a battery cannot return the full amount of energy consumed. However, this is at least partially compensated by - due to the local availability - smaller transport losses.
In een andere uitvoeringsvorm zijn opslagmiddelen onderdeel van een voertuig. In het 25 bijzonder zijn de als accu uitgevoerde opslagmiddelen onderdeel van een auto. Doordat de accu een bestanddeel is van de auto wordt daarmee niet alleen een accu verschaft, maar komt deze ook daadwerkelijk beschikbaar om te worden ingezet voor het leveren van elektrische energie aan het net. Dit komt doordat auto’s in de regel slechts gedurende een beperkte tijd daadwerkelijk gebruikt worden voor vervoer en de overige 30 tijd beschikbaar kunnen zijn als onderdeel van de onderhavige uitvinding.In another embodiment, storage means are part of a vehicle. In particular, the storage means designed as a battery are part of a car. Because the battery is a component of the car, this not only provides a battery, but it also becomes available for use in supplying electrical energy to the grid. This is because cars are generally only used for transportation for a limited time and the remaining time may be available as part of the present invention.
In een voordelige uitvoeringsvorm zijn de opslagmiddelen onderdeel van een tenminste gedeeltelijk elektrisch aangedreven voertuig, in het bijzonder als onderdeel van bijvoorbeeld een auto, bus, (vork-)heftruck of een elektrisch aangedreven rolstoel.In an advantageous embodiment, the storage means are part of an at least partially electrically driven vehicle, in particular as part of, for example, a car, bus, (fork) forklift or an electrically driven wheelchair.
33
Geheel of gedeeltelijk elektrische aangedreven auto’s, waarbij de laatste ook wel als hybride aangedreven auto’s worden genoemd, zijn veelal voorzien van meerdere accu’s, aangezien de accu’s voor tractie worden gebruikt en zij daartoe een aanzienlijke capaciteit dienen te hebben. Aldus wordt hiermee een grote capaciteit aan 5 opslagmiddelen geleverd, terwijl de accu’s voor het aan het net leveren van de elektrische energie gedurende een lange periode ook daadwerkelijk beschikbaar zijn. Tevens beschikken elektrisch aangedreven auto’s over middelen voor het doelmatig koppelen van de accu’s aan het elektriciteitsnet. Dit is nodig om de auto’s te voorzien van voldoende energie en dienen daarvoor, zodra dit mogelijk is, ten minste gedeeltelijk 10 te worden opgeladen. De middelen om de accu’s aan het net te koppelen kunnen tevens worden gebruikt voor de onderhavige uitvinding.Fully or partially electrically powered cars, the latter of which are also referred to as hybrid-powered cars, are often provided with several batteries, since the batteries are used for traction and they must therefore have a considerable capacity for that purpose. Thus, a large capacity of storage means is hereby provided, while the batteries for supplying the electrical energy to the grid are actually available for a long period of time. Electrically powered cars also have means for efficiently connecting the batteries to the electricity grid. This is necessary to provide the cars with sufficient energy and, as soon as this is possible, to be charged at least partially. The means to connect the batteries to the mains can also be used for the present invention.
Volgens een andere uitvoeringsvorm is het besturingsorgaan ingericht voor het besturen van de omvormer op basis van de relatieve belasting van tenminste een gedeelte van het 15 distributienet. Door deze maatregelen kan beter ingespeeld worden op de lokale en tijdelijke behoeften aan elektrisch energie. Indien de relatieve belasting van het net hoog is kan de gebruiker de omvormer bijvoorbeeld dusdanig aansturen dat de omvormer de energie naar het net doet vloeien. Anderzijds kan de gebruiker de omvormer ook aansturen om de energie vanuit het net naar de opslagmiddelen te laten vloeien en deze 20 daarmee van elektrische energie te voorzien. Dit kan economische voordelen bieden, door met een beheerder van een centrale voor elektrische energie af te spreken dat tijdens een lage relatieve belasting voor een lage prijs elektrische energie kan worden afgenomen, terwijl elektrische energie tijdens een schaarste, dus tijdens een relatief hoge belasting van het net, voor een hogere prijs aan het net geleverd kan worden.According to another embodiment, the control member is adapted to control the inverter on the basis of the relative load of at least a part of the distribution network. These measures make it possible to better respond to local and temporary needs for electrical energy. If the relative load on the grid is high, the user can, for example, control the inverter in such a way that the inverter flows the energy into the grid. On the other hand, the user can also control the inverter to let the energy flow from the grid to the storage means and thereby provide it with electrical energy. This can offer economic benefits by agreeing with a manager of an electrical energy plant that electrical energy can be purchased at a low relative tax for a low price, while electrical energy during a scarcity, that is, during a relatively high tax on the can be supplied to the net for a higher price.
25 Aldus kan de gebruiker een economisch voordeel behalen.The user can thus gain an economic advantage.
In een voordelige uitvoeringsvorm heeft de inrichting als kenmerk dat het besturingsorgaan is ingericht voor het besturen van de omvormer op basis van de relatieve belasting van tenminste een deel van het distributienet. Met relatieve belasting 30 wordt hier de momentane belasting van het net in verhouding tot de maximale belasting van het net bedoeld. De relatieve belasting van het net kan bijvoorbeeld worden bepaald door het meten van de spanning of frequentie.Door deze maatregelen kan de gebruiker van de inrichting volgens onderhavige uitvinding eenvoudige zelf de relatieve belasting van het laagspanningsnet bepalen en op basis van de uitkomst de besturing van de 4 omvormer aansturen. Eveneens kan de relatieve belasting van het laagspanningsnet op afstand van de opslagmiddelen worden bepaald, bijvoorbeeld op een positie van het laagspanningsnet dichter bij de centrale voor elektrische energie. Deze maatregelen leiden tot een doelmatiger gebruik van de inrichting en tot een toegenomen economisch 5 voordeel voor de gebruiker.In an advantageous embodiment the device has the feature that the control member is adapted to control the inverter on the basis of the relative load of at least a part of the distribution network. Relative load 30 refers here to the instantaneous load of the network in relation to the maximum load of the network. The relative load of the network can be determined, for example, by measuring the voltage or frequency. By these measures, the user of the device according to the present invention can easily determine the relative load of the low-voltage network and, based on the result, control of the Control 4 inverters. The relative load of the low-voltage network at a distance from the storage means can also be determined, for example at a position of the low-voltage network closer to the electrical energy plant. These measures lead to a more efficient use of the device and to an increased economic advantage for the user.
Volgens een andere voordelige uitvoeringsvorm is het besturingsorgaan ingericht voor het besturen van de omvormer op basis van een externe besturingscentrale opgewekt signaal. Hoewel het detecteren daarmee op afstand van de opslagmiddelen plaatsvindt, 10 kan hierdoor echter op een nauwkeurigere wijze de relatieve belasting van het net worden gedetecteerd.According to another advantageous embodiment, the control device is adapted to control the inverter on the basis of a signal generated by an external control center. Although detection thereby takes place remotely from the storage means, it is, however, possible to detect the relative load of the network in a more accurate manner.
Voor het gemakkelijk overdragen van de signalen tussen de centrale en de decentraal lokaal aangebrachte inrichting is het besturingsorgaan ingericht voor ontvangst van het 15 extern opgewekte signaal door middel van een telefoon- of internetverbinding of door een van het distributienet gebruik makende verbinding. Dergelijke communicatiemiddelen kunnen snel, betrouwbaar en goedkoop worden uitgevoerd waardoor de doelmatigheid van de inrichting verder toeneemt.For easily transmitting the signals between the central and the locally arranged device, the control device is adapted to receive the externally generated signal by means of a telephone or internet connection or by a connection using the distribution network. Such communication means can be carried out quickly, reliably and cheaply, whereby the efficiency of the device is further increased.
20 In nog een andere uitvoeringsvorm omvat de inrichting met het besturingsorgaan gekoppelde detectiemiddelen voor het detecteren van de hoeveelheid opgeslagen elektrische energie in de opslagmiddelen. Hierdoor kan de omvormer doelmatiger aangestuurd worden, doordat de detectiemiddelen kunnen detecteren of er voldoende elektrische energie beschikbaar is om tijdens een tijdelijke schaarste het net van 25 elektrische energie te voorzien. Hoewel de relatieve belasting van het net een belangrijke parameter is voor het bepalen van de energiestroom tussen het distributienet en de opslagmiddelen en daarmee het aansturen van de omvormer, wordt dit tevens bepaald door de hoeveelheid elektrische energie in de opslagmiddelen. Zo kan, indien gedetecteerd wordt dat de relatieve belasting van het net toeneemt, het toch 30 noodzakelijk zijn de omvormer dusdanig aan te sturen dat de stroom richting de opslagmiddelen vloeit. Deze situatie kan zich bijvoorbeeld voordoen indien een gebruiker een elektrisch aangedreven voertuig voor transport wil gebmiken en daarop de opslagmiddelen aan het net koppelt om de opslagmiddelen van de benodigde elektrische energie te voorzien, terwijl de belasting van het net echter relatieve hoog kan 5 zijn. Ook deze informatie kan de gebruiker met behulp van de communicatiemiddelen aan de beheerder van de centrale voor elektrische energie terugkoppelen, waarna de beheerder hier op kan inspelen.In yet another embodiment, the device comprises detection means coupled to the control member for detecting the amount of stored electrical energy in the storage means. This allows the inverter to be controlled more efficiently, because the detection means can detect whether sufficient electrical energy is available to supply the grid with electrical energy during a temporary scarcity. Although the relative load on the grid is an important parameter for determining the energy flow between the distribution grid and the storage means and thereby controlling the inverter, this is also determined by the amount of electrical energy in the storage means. Thus, if it is detected that the relative load of the grid increases, it may nevertheless be necessary to control the inverter in such a way that the current flows towards the storage means. This situation can occur, for example, if a user wishes to use an electrically driven vehicle for transport and then connects the storage means to the network in order to provide the storage means with the required electrical energy, while the load of the network can, however, be relatively high. The user can also feed back this information with the aid of the communication means to the manager of the electrical energy plant, after which the manager can respond to this.
5 In weer een voordelige uitvoeringsvorm is de verbinding ingericht voor het overdragen van informatie van de besturingsmiddelen naar de externe centrale. Hierdoor kunnen niet alleen de gegevens omtrent de relatieve belasting naar de gebruiker of de besturing verstuurd worden, maar kan tevens andere informatie worden verstuurd en kan de gebruiker informatie terugkoppelen. Andere informatie die naar de gebruiker kan 10 worden verstuurd is bijvoorbeeld informatie omtrent en verwachting van de relatieve belasting voor een aangegeven periode, waarop de gebruiker kan inspelen. De gebruiker kan bijvoorbeeld informatie terugkoppelen omtrent een defect aan de inrichting of het anderszins niet beschikbaar kunnen stellen van de inrichting. Een beheerder van de centrale voor elektrische energie kan hier vervolgens op inspelen.In yet another advantageous embodiment, the connection is adapted for transferring information from the control means to the external exchange. As a result, not only can the data concerning the relative load be sent to the user or the control, but other information can also be sent and the user can feedback information. Other information that can be sent to the user is, for example, information about and expectation of the relative load for a specified period, to which the user can respond. For example, the user can feed back information about a defect in the device or otherwise make the device unavailable. A manager of the electrical energy plant can then respond to this.
1515
Volgens nog weer een andere voordelige uitvoeringsvorm heeft de inrichting als kenmerk dat deze een gegevensverwerkende eenheid omvat. Hiermee kan de inrichting verder worden geautomatiseerd en wordt de kans op menselijke fouten verkleind. Zo kan de gegevensverwerkende eenheid worden verbonden met de besturingsmiddelen 20 voor het op een meer automatische wijze aansturen van de omvormer. De gebruiker kan zo de gegevensverwerkende eenheid dusdanig instellen dat deze op van tevoren bekende tijdstippen de richting van de energiestroom de gewenste richting op laat stromen. Indien bijvoorbeeld bekend is dat in de regel op een van tevoren bekende tijdstip of tijdstippen en gedurende een bekende tijdsperiode de relatieve belasting laag 25 is, kan de gegevensverwerkende eenheid de omvormer dusdanig aansturen dat de stroom richting de opslagmiddelen loopt. Op gelijke wijze kan de gegevensverwerkende eenheid de omvormer dusdanig aansturen dat deze juist de stroom richting het net laat stromen. In het bijzonder is de gegevensverwerkende eenheid verbonden met de communicatieverbinding. Hierdoor kan de gegevensverwerkende eenheid zowel op 30 basis van verkregen gegevens omtrent de relatieve belasting van het net de omvormer aansturen, als informatie omtrent de hoeveelheid opgeslagen energie in de opslagmiddelen en verdere beschikbaarheid van de inrichting naar de beheerder van het net versturen. Op deze wijze wordt de werking van de inrichting verder geautomatiseerd.According to yet another advantageous embodiment, the device is characterized in that it comprises a data processing unit. The device can hereby be further automated and the risk of human errors is reduced. The data processing unit can thus be connected to the control means 20 for controlling the inverter in a more automatic manner. The user can thus set the data processing unit such that it causes the direction of the energy flow to flow in the desired direction at previously known times. If, for example, it is known that the relative load is generally low at a previously known time or times and during a known time period, the data processing unit can control the inverter in such a way that the current flows towards the storage means. Similarly, the data processing unit can control the inverter in such a way that it actually flows the current towards the grid. In particular, the data processing unit is connected to the communication link. As a result, the data processing unit can control the inverter both on the basis of data obtained about the relative load of the network, and send information about the amount of energy stored in the storage means and further availability of the device to the network manager. In this way the operation of the device is further automated.
66
Tevens kan de gebruiker de gegevensverwerkende eenheid aanpassen, zodat de omvormer doelmatiger wordt aangestuurd en de gebruiker met behulp van de inrichting daardoor een toegenomen economisch voordeel behaalt. Indien de opslagmiddelen op een van tevoren bekend tijdstip van voldoende energie dienen te zijn voorzien, 5 bijvoorbeeld doordat ze onderdeel vormen van een ten minste gedeeltelijk aangedreven voertuig, kan de gebruiker zowel zelf de besturingsmiddelen dusdanig bedienen dat op het gewenste tijdstip de opslagmiddelen van voldoende elektrische energie zijn voorzien, als dit door de gegevensverwerkende eenheid laten uitvoeren. De gebruiker hoeft hierbij slechts te controleren of de inrichting naar behoren functioneert en zonodig 10 in te grijpen en te corrigeren, hetgeen tot een in verre mate geautomatiseerde inrichting leidt. Een ander voordeel is dan ook dat door gebruik te maken van een gegevensverwerkende eenheid de kans op menselijke fouten kan afnemen.The user can also adjust the data processing unit, so that the inverter is controlled more efficiently and the user thereby gains an increased economic advantage with the aid of the device. If the storage means must be provided with sufficient energy at a previously known time, for instance because they form part of an at least partially driven vehicle, the user can both operate the control means himself such that at the desired time the storage means have sufficient electrical energy are provided if this is to be carried out by the data processing unit. The user only needs to check whether the device is functioning properly and, if necessary, to intervene and correct it, which leads to a device that is largely automated. Another advantage is that by using a data processing unit the risk of human error can decrease.
In een verder voordelige uitvoeringsvorm omvat de gegevensverwerkende eenheid een 15 database voor referentiegegevens. Hiermee kan de verdere doelmatigheid van de inrichting worden vergroot, doordat op ieder moment de verkregen gegevens omtrent de relatieve belasting kunnen worden vergeleken met referentiegegevens en de gebruiker aan de hand van de uitkomst van de vergelijking de besturingsmiddelen kan bedienen.In a further advantageous embodiment, the data processing unit comprises a database for reference data. The further efficiency of the device can hereby be increased in that at any moment the data obtained about the relative load can be compared with reference data and the user can operate the control means on the basis of the result of the comparison.
20 Tevens kan de gebmiker een economisch model gebruiken, aan de hand waarvan de gegevensverwerkende eenheid de besturingsmiddelen bedient. Hiermee wordt niet alleen de inrichting nog verder geautomatiseerd, maar kan door deze maatregelen vooral een hoog economisch rendement worden behaald. Zo kan de gegevensverwerkende eenheid de besturingsmiddelen dusdanig bedienen dat indien de relatieve belasting 25 onder een bepaalde waarde de omvormer stroom richting de opslagmiddelen laat vloeien, terwijl de omvormer de stroom juist richting het net laat vloeien indien de relatieve belasting een bepaalde waarde overschrijdt. In het bijzonder omvat het model ook gegevens omtrent de hoeveelheid opgeslagen energie in de opslagmiddelen.The user can also use an economic model on the basis of which the data processing unit operates the control means. This not only automates the device even further, but it is above all possible to achieve a high economic return through these measures. For example, the data processing unit can operate the control means such that if the relative load below a certain value causes the inverter to flow towards the storage means, while the inverter causes the current to flow towards the grid if the relative load exceeds a certain value. In particular, the model also comprises data about the amount of energy stored in the storage means.
30 In nog weer een andere uitvoeringsvorm omvat de inrichting volgens onderhavige uitvinding een vermogensmeter voor het registreren van de hoeveelheid opgenomen en afgegeven energie. Hierdoor kan de gebruiker een goede inschatting maken van het behaalde economisch voordeel. In het bijzonder wordt ook geregistreerd voor welke 7 prijs de hoeveelheid energie is opgenomen en afgegeven. Op deze wijze kan nauwkeurig het met de inrichting behaalde economisch voordeel worden bepaald.In yet another embodiment, the device according to the present invention comprises a power meter for recording the amount of energy absorbed and released. This allows the user to make a good estimate of the economic benefit achieved. In particular, it is also recorded for which price the amount of energy is taken up and delivered. In this way the economic advantage obtained with the device can be accurately determined.
In het bijzonder is de vermogensmeter verbonden met de gegevensverwerkende eenheid en wordt bijvoorbeeld door middel van de communicatiemiddelen de gegevens omtrent 5 momentane prijs van de elektrische energie verstuurd naar de gegevensverwerkende eenheid. De gegevensverwerkende eenheid kan vervolgens automatisch de hoeveelheid opgenomen en afgegeven energie en de bijbehorende prijs registeren en cumulatief bijhouden.In particular, the power meter is connected to the data-processing unit and, for example, the data concerning the current price of the electrical energy is sent to the data-processing unit by means of the communication means. The data processing unit can then automatically record and cumulatively record the amount of energy absorbed and released and the corresponding price.
10 Vervolgens zal de onderhavige uitvinding worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen, waarin voorstellen: figuur 1: een zeer schematische weergave van de inrichting overeenkomstig onderhavige uitvinding, figuur 2: een schematische weergave van een uitvoeringsvorm van de inrichting 15 overeenkomstige de onderhavige uitvinding.Next, the present invention will be elucidated with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1: a very schematic representation of the device according to the present invention; figure 2: a schematic representation of an embodiment of the device according to the present invention .
In figuur 1 is zeer schematisch in zijn geheel met 1 aangeduide inrichting volgens de uitvinding voor het tijdelijk opslaan van elektrische energie afgebeeld. De inrichting omvat een omvormer 10 die tussen een accu 20 en een laagspanningsnet 30 is 20 gekoppeld. Het laagspanningsnet 30 is verbonden met een centrale 40. De accu 20 levert een gelijkspanning van 12 Volt en op het laagspanningsnet staat een wisselspanning van 230 Volt. De omvormer 10 is tevens voorzien van een besturingsorgaan 50. In principe is het wel mogelijk om de inrichting volgens de uitvinding aan een middenspanningsnet of een hoogspanningsnet te koppelen, doch in 25 verband met de kleinschaligheid heeft het de meeste voorkeur de inrichting te koppelen met een laagspanningsnet, zoals dat gebruikt wordt voor de distributie van elektrische energie.Figure 1 shows very schematically in its entirety a device according to the invention, designated 1, for the temporary storage of electrical energy. The device comprises an inverter 10 which is coupled between a battery 20 and a low-voltage network 30. The low-voltage network 30 is connected to a central station 40. The battery 20 supplies a direct voltage of 12 volts and the low-voltage network has an alternating voltage of 230 volts. The inverter 10 is also provided with a control member 50. In principle it is possible to connect the device according to the invention to a medium-voltage network or a high-voltage network, but in view of the small-scale nature it is most preferable to couple the device to a low-voltage network, as used for the distribution of electrical energy.
De omvormer 10 heeft hierbij ten minste drie functies. Ten eerste stemt de omvormer 30 10 de spanning van het laagspanningsnet en van de accu op elkaar af. Ten tweede zet de omvormer 10 de wisselstroom om in gelijkstroom en omgekeerd. Ten derde regelt de omvormer de richting van de energiestroom tussen het laagspanningsnet 30 en de accu 20. Het met de omvormer geïntegreerde besturingsorgaan 50 zorgt voor het doelmatig regelen van de energiestroom.The inverter 10 here has at least three functions. Firstly, the inverter 30 coordinates the voltage of the low-voltage network and of the battery. Secondly, the inverter 10 converts the alternating current into direct current and vice versa. Third, the inverter controls the direction of the energy flow between the low-voltage network 30 and the battery 20. The control member 50 integrated with the inverter ensures efficient control of the energy flow.
88
De gebruiker van de inrichting 1 kan het besturingsorgaan 50 dusdanig aansturen dat de omvormer 10 de energiestroom richting het laagspanningsnet 30 laat vloeien, bijvoorbeeld wanneer de relatieve belasting van het laagspanningsnet 30 hoog is. Anderzijds kan de gebruiker van de inrichting 1, het besturingsorgaan 50 dusdanig 5 aansturen dat de omvormer 10 de energiestroom richting de accu 20 laat vloeien, bijvoorbeeld wanneer de relatieve belasting van het laagspanningsnet 30 laag is. Hierbij is het eveneens mogelijk , bijvoorbeeld wanneer de accu deel uitmaakt van een motorvoertuig dat van een verbrandingsmotor is voorzien, dat het besturingsorgaan de verbrandingsmotor van het motorvoertuig kan starten om een sterk tekort aan energie op 10 hel distributienet aan te vullen.The user of the device 1 can control the control member 50 such that the inverter 10 flows the energy flow towards the low-voltage network 30, for example when the relative load of the low-voltage network 30 is high. On the other hand, the user of the device 1 can control the control member 50 such that the inverter 10 causes the energy flow to flow towards the battery 20, for example when the relative load of the low-voltage network 30 is low. Hereby it is also possible, for instance when the battery is part of a motor vehicle provided with a combustion engine, that the control member can start the combustion engine of the motor vehicle to supplement a strong shortage of energy on the distribution network.
In figuur 2 is schematisch een inrichting 100 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, weergegeven, waarbij een omvormer 110 tussen meerdere accu’s 120 en een laagspanningsnet 130 is gekoppeld. De accu’s 120 zijn onderdeel van 15 een gedeeltelijk door elektrische energie aangedreven auto (vaak aangeduid als hybride aangedreven auto) 140. Het laagspanningsnet 130 is verbonden met een centrale 150.Figure 2 schematically shows a device 100 according to an embodiment of the present invention, wherein an inverter 110 is coupled between a plurality of batteries 120 and a low-voltage network 130. The batteries 120 are part of a partly electric-powered car (often referred to as a hybrid-powered car) 140. The low-voltage network 130 is connected to a central 150.
De accu’s 120 leveren een gelijkspanning van 12 Volt en op het laagspanningsnet staat een wisselspanning van 230 Volt. Dc omvormer 110 is tevens voorzien van een besturingsorgaan 160. De centrale 150 is voorzien van detectiemiddelen 151 voor het 20 detecteren van de relatieve belasting van het laagspanningsnet 130 en is voorzien van detectiemiddelen 152 voor het detecteren van de relatieve belasting van het niet weergegeven hoogspanningsnet. Detectiemiddelen 151,152 zijn verbonden met communicatiemiddelen 153.The batteries 120 supply a direct voltage of 12 volts and the low-voltage network has an alternating voltage of 230 volts. The inverter 110 is also provided with a control member 160. The exchange 150 is provided with detection means 151 for detecting the relative load of the low-voltage network 130 and is provided with detection means 152 for detecting the relative load of the high-voltage network not shown. Detection means 151, 152 are connected to communication means 153.
25 Het met de omvormer 110 geïntegreerde besturingsorgaan 160 is met een gegevensverwerkende eenheid 170 verbonden. Met de gegevensverwerkende eenheid 170 zijn zowel detectiemiddelen 171 verbonden, voor het detecteren van de hoeveelheid in de accu’s 120 opgeslagen elektrische energie, als communicatiemiddelen 172.The controller 160 integrated with the inverter 110 is connected to a data processing unit 170. Connected to the data processing unit 170 are both detection means 171, for detecting the amount of electrical energy stored in the batteries 120, and communication means 172.
30 De werking van de inrichting 100 is als volgt:The operation of the device 100 is as follows:
De detectiemiddelen 151 en/of de detectiemiddelen 152 detecteren periodiek de lokale relatieve belasting van het laagspanningsnet 130 en het niet weergegeven hoogspanningsnet, respectievelijk. De aldus verkregen gedetecteerde waarden worden door middel van de communicatiemiddelen 153 verstuurd, waarna de met de 9 gegevensverwerkende eenheid 170 verbonden communicatiemiddelen 172 deze gegevens ontvangt. De gegevensverwerkende eenheid 170 zal de ontvangen waarden vergelijken met op de gegevensverwerkende eenheid 170 beschikbare referentiegegevens. Aan de hand van een economisch model zal de 5 gegevensverwerkende eenheid 170 het besturingsorgaan 160 dusdanig aansturen dat de omvormer 110 de energiestroom de gewenste richting op laat vloeien.The detection means 151 and / or the detection means 152 periodically detect the local relative load of the low-voltage network 130 and the high-voltage network, not shown, respectively. The detected values thus obtained are sent by means of the communication means 153, after which the communication means 172 connected to the 9 data processing unit 170 receives this data. The data processing unit 170 will compare the received values with reference data available on the data processing unit 170. On the basis of an economic model, the data processing unit 170 will control the controller 160 in such a way that the inverter 110 causes the energy flow to flow in the desired direction.
Er volgen nu voorbeelden van twee situaties:Examples of two situations now follow:
Situatie 1: 10 De detectiemiddelen 151,152 detecteren dat de relatieve belasting van het laagspanningsnet 130 of het hoogspanningsnet, respectievelijk, zeer laag is. De communicatiemiddelen 153 versturen de aldus verkregen gegevens, waarna de gegevensverwerkende eenheid 170 de door middel van communicatiemiddelen 172 ontvangen gegevens vergelijkt met de referentiegegevens. De gegevensverwerkende 15 eenheid 170 zal vervolgens het besturingsorgaan 160 dusdanig aansturen dat de omvormer 110 de energiestroom richting het laagspanningsnet 130 laat vloeien.Situation 1: 10 The detection means 151, 152 detect that the relative load of the low-voltage network 130 or the high-voltage network, respectively, is very low. The communication means 153 send the data thus obtained, whereafter the data processing unit 170 compares the data received by means of communication means 172 with the reference data. The data processing unit 170 will then control the controller 160 in such a way that the inverter 110 causes the energy flow to flow towards the low-voltage network 130.
Situatie 2:Situation 2:
De detectiemiddelen 151,152 detecteren dat de relatieve belasting van het laagspanningsnet 130 of het hoogspanningsnet, respectievelijk, zeer hoog is. De 20 communicatiemiddelen 153 versturen de aldus verkregen gegevens, waarna de gegevensverwerkende eenheid 170 de door middel van communicatiemiddelen 172 ontvangen gegevens vergelijkt met de referentiegegevens. De gegevensverwerkende eenheid 170 zal vervolgens het besturingsorgaan 160 dusdanig aansturen dat de omvormer 110 de energiestroom richting de accu’s 120 laat vloeien.The detection means 151, 152 detect that the relative load of the low-voltage network 130 or the high-voltage network, respectively, is very high. The communication means 153 send the data thus obtained, whereafter the data processing unit 170 compares the data received by means of communication means 172 with the reference data. The data processing unit 170 will then control the controller 160 such that the inverter 110 flows the energy flow toward the batteries 120.
2525
Claims (26)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2001347A NL2001347C2 (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Direct coupling device for low voltage electrical power distribution in e.g. car, has battery for storing electric energy, and inverter for controlling energy flow between distribution and storage resources |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL2001347A NL2001347C2 (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Direct coupling device for low voltage electrical power distribution in e.g. car, has battery for storing electric energy, and inverter for controlling energy flow between distribution and storage resources |
| NL2001347 | 2008-03-04 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2001347C2 true NL2001347C2 (en) | 2009-09-07 |
Family
ID=40043095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2001347A NL2001347C2 (en) | 2008-03-04 | 2008-03-04 | Direct coupling device for low voltage electrical power distribution in e.g. car, has battery for storing electric energy, and inverter for controlling energy flow between distribution and storage resources |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL2001347C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1470627A2 (en) * | 2002-01-24 | 2004-10-27 | Aloys Wobben | Vehicle |
| WO2007104167A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Abb Research Ltd | Method for operating a battery energy storage system (bess) and battery energy storage system |
| WO2007139202A1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power controller and vehicle equipped with power controller |
-
2008
- 2008-03-04 NL NL2001347A patent/NL2001347C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1470627A2 (en) * | 2002-01-24 | 2004-10-27 | Aloys Wobben | Vehicle |
| WO2007104167A1 (en) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Abb Research Ltd | Method for operating a battery energy storage system (bess) and battery energy storage system |
| WO2007139202A1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power controller and vehicle equipped with power controller |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| BOJRUP M ET AL: "A dual purpose battery charger for electric vehicles", POWER ELECTRONICS SPECIALISTS CONFERENCE, 1998. PESC 98 RECORD. 29TH A NNUAL IEEE FUKUOKA, JAPAN 17-22 MAY 1998, NEW YORK, NY, USA,IEEE, US, vol. 1, 17 May 1998 (1998-05-17), pages 565 - 570, XP010294935, ISBN: 978-0-7803-4489-1 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102933420B (en) | Vehicular electric power unit and method of controlling same | |
| NL2004350C2 (en) | System, devices and method for charging a battery of an electric vehicle. | |
| CN102160254B (en) | Noncontact power receiving device and vehicle equipped with the same | |
| CN103329395B (en) | The battery charge controller of vehicle | |
| CN102652387B (en) | Energy storage system and operation method thereof | |
| CN101501957B (en) | Power system and method for managing charging state in that power system | |
| US10377265B2 (en) | Mediator device for smart electric vehicle charging | |
| US11084391B2 (en) | Charging station comprising multiple batteries for charging electrical vehicles | |
| EP2774240B1 (en) | Device for balancing the charge of the elements of an electrical power battery | |
| US10464428B2 (en) | Battery-backed DC fast charging system | |
| US11351886B2 (en) | Systems and methods for electric vehicles with modular battery packs | |
| JP5702406B2 (en) | Charge equalization system for batteries combined with unit storage batteries | |
| CN105584520A (en) | Steering power system of electric vehicle and control method for steering power system | |
| US11230199B2 (en) | Motor-driven vehicle and control method for motor-driven vehicle | |
| CN107521357B (en) | Coil alignment for wireless charging system | |
| US11437827B2 (en) | Control of a relatively low current fed to a battery pack | |
| CN110893787A (en) | Portable charging system and charging method | |
| FR3014253A1 (en) | CHARGE BALANCING DEVICE FOR ELEMENTS OF A POWER BATTERY | |
| TW201124331A (en) | Traveling vehicle system and method of non-contact power feeding to traveling vehicle | |
| JP2010004587A (en) | Charging device and charging system for logistic transportation vehicle | |
| CN106329555A (en) | Photovoltaic energy storage microgrid system and control method thereof | |
| Ajao et al. | Overview Analysis of Recent Developments on Self-Driving Electric Vehicles | |
| NL2001347C2 (en) | Direct coupling device for low voltage electrical power distribution in e.g. car, has battery for storing electric energy, and inverter for controlling energy flow between distribution and storage resources | |
| US20230402869A1 (en) | Apparatus and method for pcs management in optimal efficiency range | |
| US20200139834A1 (en) | Battery-backed dc fast charging system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| TD | Modifications of names of proprietors of patents |
Effective date: 20110816 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20190401 |