BRPI0615601A2 - sistema de distribuição de energia - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE DISTRIBUIçãO DE ENERGIA A presente invenção refere-se a um sistema de distribuição de energia (600), que inclui um grupo de células de energia removível (310). Cada célula de energia (310) inclui um depósito de calor resfriado por água (416), uma entrada de ar (340), e uma saída de ar (342) O sistema (600) também inclui um trocador de calor (640). O trocador de calor (640) retira o ar das células (310), resfria o mesmo, e recircula o ar resfriado para as células (310) através da entrada de ar (340) de cada célula (310). A célula (310) pode ser projetada de forma que os componentes que não estão perto do depósito de calor (416) sejam resfriados por ar a partir da entrada antes do ar alcançar o depósito de calor (416).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEDISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

Esse pedido de patente reivindica prioridade de, e incorpora porreferência em sua totalidade, o pedido de patente provisório U.S. Nq60/713.197, intitulado "Packaging method for modular multilevel power cellsand system infrastructure," depositado em 31 de agosto de 2005.

DECLARAÇÃO REFERENTE À PESQUISA PATROCINADA PELO GOVERNO FEDERAL

Não aplicável

NOMES DAS PARTES DE UM ACORDO DE PESQUISA CONJUNTO

Não aplicável

INCORPORAÇÃO POR REFERÊNCIA DE MATERIAL EM DISCO

Não aplicável

ANTECEDENTES

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se, geralmente, ao campo de siste-mas de distribuição de energia.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADA

Recentemente, circuitos para aplicativos de acionamento de fre-qüência variável de média voltagem (VFD) têm recebido atenção. Vários mé-todos novos têm sido introduzidos na última década. Por exemplo, em umcircuito compreendendo inversores conectados em série como descrito napatente U.S. Nq 5.625.545 de Hammond, cuja descrição é incorporada aquipor referência em sua totalidade, um inversor ou célula de energia 110 incluium retificador tipo ponte de diodo trifásico 112, um ou mais capacitores decorrente contínua (CC) 114, e um inversor de ponte em H 116. O retificador112 converte a voltagem de corrente alternada (CA) de entrada 118 em umavoltagem CC substancialmente constante que é suportada pelos capacitores114 que são conectados através da saída do retificador 112. O estágio desaída do inversor 110 inclui um inversor de ponte em H 116 que inclui doispólos, um pólo esquerdo e um pólo direito, cada um com dois dispositivos. Oinversor 110 transforma a voltagem CC através dos capacitores CC 114 emuma saída CA 120 utilizando a modulação de largura de pulso (PWM) dosdispositivos semicondutores no inversor de ponte em H 116.

Outros circuitos e acionadores para o controle de motor de vol-tagem média e voltagem alta estão disponíveis. Em geral, voltagem médiase refere a uma voltagem classificada superior a 690 volts (V) e inferior a 69kilovolts (kV). Em algumas modalidades, a voltagem média pode ser umavoltagem entre cerca de 1000 V e cerca de 69 kV. As classificações de vol-tagem alta excedem tais classificações de voltagem média.

Em muitos sis-temas, as células de energia modulares são utilizadas. A indústria freqüen-temente busca formas de se reduzir o tamanho de tais sistemas, aumentar avida e confiabilidade dos sistemas e permitir que os sistemas se mantenhamoperacionais sob uma ou mais condições de falha.

A descrição contida aqui descreve tentativas de se solucionarum ou mais dos problemas descritos acima.

SUMÁRIO

Em uma modalidade, um sistema de distribuição de energia in-clui uma pluralidade de células de energia removíveis posicionadas dentrode uma estrutura de alojamento. Cada célula de energia inclui um depósitode calor resfriado com água, uma entrada de ar e uma saída de ar. O siste-ma também inclui um trocador de calor. Cada célula pode ser posicionadapara receber ar dentro da entrada de ar e expulsar o ar para dentro de umacâmara de ar. O trocador de calor pode ser posicionado para receber o ar dacâmara de ar, resfriar o ar, e recircular o ar resfriado para as células atravésde cada entrada de ar da célula. Durante a operação, o ar que é expulsopara dentro da câmara de ar por uma célula pode estar mais quente do queo ar que é recebido dentro da entrada de ar da célula.

Adicionalmente, o de-pósito de calor de cada célula pode ser conectado a uma entrada de água ea uma saída de água, e durante a operação, a água que é expulsa atravésda saída de água por uma célula pode estar mais quente do que a água queé recebida dentro da entrada de água da mesma célula. Em algumas moda-lidades, cada célula de energia inclui uma pluralidade de conectores de ca-pacitor e uma pluralidade de transistores. Os conectores de capacitor podemser posicionados mais perto da entrada de ar quando comparados com aposição do depósito de calor, e o depósito de calor pode ser posicionadomais perto da saída de ar quando comparado com a posição dos conectoresde capacitor. Durante a operação, a maior parte do ar circulante através dacélula pode entrar em contato com os conectores de capacitor antes de en-trarem em contato com o depósito de calor. Cada célula de energia tambémpode incluir um painel de circuito que é posicionado mais perto da entradade ar quando comparado com a posição do depósito de calor. O sistematambém pode incluir um plano de fundo posicionado entre as células e acâmara de ar, uma pluralidade de barramentos de distribuição de energiaposicionada dentro da câmara de ar para distribuir energia para as células, euma pluralidade de barramentos de retorno de energia posicionada dentroda câmara de ar para receber energia das células e distribuir a energia parauma carga. O sistema também pode incluir uma tubulação de distribuição deágua e uma tubulação de retorno de água, de forma que cada tubulaçãocompreenda uma pluralidade de conexões de vedação automática, ondecada conexão abre quando uma célula é conectada à conexão e fechaquando uma célula é removida da conexão.

Em uma modalidade alternativa, um sistema de distribuição deenergia inclui uma pluralidade de células de energia removíveis posiciona-das dentro de uma estrutura de alojamento. Cada célula de energia podeincluir um barramento de entrada, um barramento de saída, uma entrada dear, e uma saída de ar, um depósito resfriado de água que é conectado auma entrada de água e a uma saída de água, uma tubulação de distribuiçãode água e uma tubulação de retorno de água. Cada tubulação de água podeincluir conexões de vedação automática, de forma que cada conexão abraquando uma célula é conectada à conexão e feche quando uma célula é re-movida da conexão. O sistema também pode incluir uma câmara de ar e umtrocador de calor que recebe o ar da câmara de ar, resfria o ar e recircula oar resfriado para as células através da entrada de ar de cada célula. Cadacélula pode ser posicionada para receber o ar e expulsar o ar para dentro dacâmara de ar, e cada célula também pode ser posicionada para receber á-gua através de sua entrada de água e expulsar água por sua saída de água.

Durante a operação, o ar que é expulso para dentro da câmara de ar poruma célula pode estar mais quente do que o ar que é recebido na entrada dear da célula, e a água que é expulsa através da saída de água pela célulapode estar mais quente do que a água que é recebida na entrada da águada célula. Em algumas modalidades, cada célula de energia pode incluiruma pluralidade de conectores de capacitor e uma pluralidade de transisto-res. Os conectores de capacitor podem ser posicionados mais perto da en-trada de ar quando comparados com a posição do depósito de calor, e o de-pósito de calor pode ser posicionado mais perto da saída de ar quando com-parado com a posição dos conectores de capacitor, de forma que a maiorparte do ar circulando através da célula possa contatar os conectores decapacitor antes de contatar o depósito de calor. Em algumas modalidades,cada célula de energia também pode incluir um painel de circuito que é posi-cionado mais perto da entrada de ar quando comparados com a posição dodepósito de calor. O sistema também pode incluir um plano de fundo posi-cionado entre as células e a câmara de ar, uma pluralidade de barramentosde distribuição de energia posicionada dentro da câmara de ar para distribuirenergia para as células, e uma pluralidade de barramentos de retorno deenergia posicionada dentro da câmara de ar para receber energia das célu-las e distribuir a energia para uma carga.

Em algumas modalidades, um sistema de distribuição de energiatambém pode incluir uma pluralidade de células de energia removíveis posi-cionada dentro de uma estrutura de alojamento, onde cada célula de energiacompreende uma entrada de ar, uma saída de ar, e um depósito resfriado deágua. O sistema pode incluir uma tubulação de distribuição de água e umatubulação de retorno de água conectadas ao depósito resfriado de água,onde cada tubulação compreende uma pluralidade de conexões de vedaçãoautomática, onde cada conexão abre quando uma célula é conectada à co-nexão e fecha quando uma célula é removida da conexão. O sistema tam-bém pode incluir uma câmara de ar, e um trocador de calor que recebe o arda câmara de ar, resfria o ar, e recircula o ar resfriado para as células atra-vés da entrada de ar de cada célula. Cada célula pode ser posicionada demodo a receber o ar e expulsar o ar para dentro da câmara de ar, e durantea operação, o ar que é expulso para dentro da câmara de ar por uma célulaestá mais quente do que o ar que é recebido na entrada de ar da célula. Ca-da célula de energia pode incluir uma pluralidade de conectores de capacitorque são posicionados mais perto da entrada de ar quando comparado com aposição do depósito de calor. O depósito de calor pode ser posicionado maisperto da saída de ar quando comparado com a posição dos conectores decapacitor de forma que durante a operação a maior parte do ar que circulaatravés da célula entre em contato com os conectores de capacitor antes decontatar o depósito de calor. Em algumas modalidades, cada célula de ener-gia também pode incluir um painel de circuito que é posicionado mais pertoda entrada de ar quando comparado com a posição do depósito de calor. Osistema também pode incluir um plano de fundo posicionado entre as célulase a câmara de ar, uma pluralidade de barramentos de distribuição de energiaposicionados dentro da câmara de ar para distribuir energia para as células,e uma pluralidade de barramentos de retorno de energia posicionados den-tro da câmara de ar para receber energia das células e distribuir a energiapara uma carga.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é um diagrama de circuito ilustrando característicasilustrativas de uma célula de energia da técnica anterior.

A figura 2 apresenta um circuito compreendendo uma pluralida-de de células de energia conectadas a uma carga.

A figura 3A é uma vista em perspectiva traseira e a figura 3B éuma vista em perspectiva dianteira de uma estrutura de alojamento de célulade energia, enquanto as figuras 3C e 3D ilustram elementos de conexão ilus-trativos para a estrutura de célula de energia.

A figura 4 ilustra uma estrutura interna de célula de energia ilus-trativa.

A figura 5 ilustra uma estrutura de suporte ilustrativa para múlti-pias células de energia.

A figura 6 ilustra um sistema de célula de energia ilustrativo emum alojamento.

A figura 7 ilustra um sistema de distribuição de água ilustrativo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Antes dos presentes métodos, sistemas e materiais serem des-critos, deve-se compreender que essa descrição não está limitada às meto-dologias, sistemas e materiais em particular descritos, visto que os mesmospodem variar. Deve-se compreender também que a terminologia utilizada nadescrição serve à finalidade de descrição das versões ou modalidades emparticular apenas, e não devem limitar o escopo. Por exemplo, como utiliza-do aqui e nas reivindicações em anexo, as formas singulares "um", "uma" e"o", "a" incluem referências no plural a menos que o contexto dite claramenteo contrário. Adicionalmente, o termo "compreendendo" deve significar "inciu-indo, mas não limitado a". A menos que definido o contrário, todos os termostécnicos e científicos utilizados aqui possuem os mesmos significados que ode compreensão comum dos versados na técnica.

Em várias modalidades, um circuito de energia de múltiplos ní-veis inclui uma pluralidade de células de energia para acionar uma carga. Afigura 2 ilustra uma modalidade ilustrativa de um circuito possuindo tais célu-las de energia. Na figura 2, um transformador 210 distribui energia de volta-gem média trífásica para uma carga 230 tal como um motor de indução trifá-sico através de um conjunto de inversores monofásicos (também referidoscomo células de energia). O transformador 210 inclui enrolamentos primários212 que excitam um número de enrolamentos secundários 214-225. Apesardo enrolamento primário 212 ser ilustrado como possuindo uma configura-ção de estrela, uma configuração de entrelaçamento também é possível.

Adicionalmente, apesar dos enrolamentos secundários 214-225 serem ilus-trados como possuindo uma configuração de entrelaçamento, os enrolamen-tos secundários configurados em forma de estrela são possíveis, ou umacombinação de enrolamentos tipo estrela e entrelaçamento pode ser utiliza-da. Adicionalmente, o número de enrolamentos secundários ilustrados nafigura 2 é meramente ilustrativo, e outros números de énrolamentos secun-dários são possíveis. O circuito pode ser utilizado para aplicações de volta-gem média ou, em algumas modalidades, outras aplicações.

Qualquer número de classificações de células de energia é co-nectado entre o transformador 210 e a carga 230. Uma "classificação" éconsiderada como sendo um conjunto trifásico, ou um grupo de células deenergia estabelecido através de cada uma das três fases do sistema de dis-tribuição de energia. Com referência à figura 2, a classificação 250 inclui cé-lulas de energia 251-253, a classificação 260 inclui células de energia 261-263, a classificação 270 inclui células de energia de 271 a 273 e a classifica-ção 280 inclui células de energia de 281 a 283. Menos que quatro classifica-ções, ou mais de quatro classificações, são possíveis. Um sistema de con-trole central 295 envia sinais de comando para os controles locais em cadacélula através de fibras óticas ou outro meio de comunicações com ou semfio 290.

As células de energia descritas na figura 2 fornecem um sistemamodular de múltiplos níveis que permite que as células sejam substituídasquando necessário para acomodar diferentes exigências de desenho, oupara substituir uma célula com falha. A figura 3A ilustra uma vista em pers-pectiva traseira e a figura 3B ilustra uma vista em perspectiva dianteira daestrutura de célula de energia ilustrativa 310. A célula de energia 310 incluium chassi 312 e uma pluralidade de conectores de entrada/saída de energia325.

Com referência à figura 3C, o conector de energia 325 para acélula de energia pode incluir um braço condutor 371 que se estende a partirde um bloco de montagem 370. Com referência à figura 3D, o braço condu-tor 371 pode ser dimensionado para realizar uma conexão elétrica seguracom um conector de energia 380 para o barramento de energia. Por exem-plo, o braço condutor 371 pode encaixar entre e contatar um par de braçoscondutores 381, 382 do conector de barramento de energia 380. Em algu-mas modalidades, o conector de barramento de energia 380 pode incluir umsuporte 383 que ajuda a realizar uma conexão substancialmente rígida. Ou-tras configurações de conector de energia são possíveis. Adicionalmente,em algumas modalidades uma estrutura similar ao conector de barramentode energia 380 pode ser incluída com a célula de energia, enquanto umaestrutura similar à 325 pode ser incluída com o barramento de energia.

Retornando-se às figuras 3A e 3B, o chassi 312 encerra várioscomponentes do módulo eletrônico 310, tais como um ou mais capacitores,painéis de circuito impresso, depósitos de calor, etc. O chassi 312 pode serfabricado a partir de qualquer material adequado, tal como aço galvanizadoou outro metal, que isole tanto mecânica quanto eletromagneticamente acélula de energia de outras células de energia no sistema durante ambas ascondições de operação normal e muitas anormais. O chassi 312 pode servirpara proteger os componentes internos do módulo eletrônico 310 contra da-nos durante transporte e manuseio, e pode ser configurado de forma que omódulo eletrônico 310 possa ser colocado em qualquer um de seus ladossem causar quaisquer danos aos componentes do módulo eletrônico 310.

De acordo com várias modalidades, o chassi 312 pode ser constituído devárias partes conectadas juntas, e uma ou mais partes do chassi 312 podemser removíveis. Adicionalmente, o chassi 312 pode ter espessura suficientepara impedir que quaisquer resíduos resultantes de uma falha dos compo-nentes internos do módulo eletrônico 310 saiam do lugar encerrado pelochassi 312, impedindo, assim, qualquer dano colateral a outros componen-tes nas proximidades do módulo eletrônico 310. O chassi 312 também podeservir para fornecer um percurso de baixa impedância para falhas de arcodentro do chassi para minimizar os danos em potencial causados pela mesma.

Componentes internos ilustrativos da célula podem incluir umconjunto eletrônico que pode incluir dispositivos de controle de corrente oucomutadores tais como módulos de transistor bipolar de porta isolada(IGBT), outros transistores, tiristores, e um ou mais módulos retificadores.Os IGBTs podem ser separados para locais de barramento l/O e para au-mentar o desempenho térmico. A célula pode incluir um ou mais painéis decontrole ou outros dispositivos eletrônicos que podem ser posicionados pertoda extremidade dianteira 311 da célula, com uma abertura de acesso opcio-nal 315 coberta por uma porta ou painel que pode ser aberto ou removido. Aárea dianteira interna da célula pode incluir uma pluralidade de conectoresde capacitor 335 que recebem capacitores para a operação da célula. Oscapacitores (não ilustrados) podem se estender a partir dos conectores decapacitor na direção da parte traseira 321 da célula ou em outra direção. Aparte inferior da célula, onde os capacitores são posicionados, pode ser co-berta por um alojamento que serve como uma parte inferior (não ilustrada)do chassi 312.

A célula 312 pode conter um sistema de resfriamento de águapara remover o calor da célula durante a operação. Os tubos de resfriamentode água internos da célula podem conter uma conexão de entrada de água330 e uma conexão de saída de água 332 para receber água fria dentro dacélula e expulsar água da célula, respectivamente, através de uma ou maismangueiras ou condutos.

Com referência à figura 4, as conexões de mangueira podemdistribuir água para e receber água do conduto de água de entrada 410 econduto de água de saída 412 que são conectados para distribuir fluido parae de um depósito de calor resfriado com água 416, que é um recipiente ve-dado que mantém a água de resfriamento em uma posição que é eficientepara absorver o calor dos componentes da célula, tal como um local sob osdispositivos IGBT conectados aos barramentos 422, 423 e 424 e outroscomponentes da célula. Os barramentos 422, 423 e 424 podem ser conec-tados eletricamente a uma ou mais tomadas de energia 325 (vide figura 3).

Um barramento pode ser qualquer dispositivo de distribuição eletricamentecondutor, tal como um fio, peça de metal rígida ou flexível, polímero condutorou outro material. Com referência à figura 3, o depósito de calor e os IGBTssão tipicamente localizados perto da parte traseira 321 da célula. A águapara o depósito de calor pode resfriar os IGBTs. A água deionizada é prefe-rida, e a água pode ser recirculada para um trocador de calor de ar para á-gua ou água para água que é localizado fora da célula.

Em adição a uma estrutura de resfriamento de água, com refe-rência novamente à figura 3, cada célula pode incluir uma entrada de ar 340e uma saída de ar 342 que direciona o ar através de célula 310 de forma queo ar flua sobre os componentes tais como as conexões de capacitor, parteseletrônicas e painéis de controle, comutadores de energia, conectores debarramento e/ou os barramentos propriamente ditos. Cada uma dentre aentrada e a saída de ar pode ser coberta por um filtro ou uma grade em al-gumas modalidades. Preferivelmente, os componentes da célula 310 sãoposicionados de forma que o ar flua primeiro sobre as conexões de capaci-tor, e/ou painéis de circuito, com o fluxo de ar através do depósito de calorocorrendo mais tarde na corrente de ar. Isso ocorre pelo posicionamento dasconexões de capacitor 335 e painéis de circuito (sob a abertura 315) pertoda frente da célula, enquanto se posiciona o depósito de calor 416 perto dasaída de ar 342 ou área traseira 321 da célula. Dessa forma, o ar pode estarmais frio quando passa através dos componentes que não estão tão pertodo depósito de calor resfriado por água, enquanto o ar pode estar maisquente nas áreas onde o depósito de calor também fornece a capacidade deresfriamento.

A figura 5 ilustra uma estrutura de suporte ilustrativa 544 paramúltiplas células de energia, tais como nove células, dentro de um alojamen-to no qual cada célula de energia ou outro módulo eletrônico é posicionadaem um ou mais trilhos de montagem 546 de forma que a parte traseira decada célula esteja voltada para o plano de fundo 548 e as tomadas de ener-gia da célula contatem as conexões de energia de célula 521 a 525 dentrode uma câmara de ar. O plano de fundo 548 pode ser fabricado a partir dequalquer material não condutor adequado, tal como um material laminadonão condutor de alta intensidade, e separa a câmara de ar do sistema depermuta de calor que remove o calor das células individuais.

A figura 6 ilustra um sistema de célula de energia exemplificativo600 contendo qualquer número de células de energia substituíveis 310 co-nectado ao barramento de entrada/saída de energia 605 através do barra-mento de conexão 620. O plano de fundo 548 separa as células de energia310 da câmara de ar 610. À medida que o ar se move para dentro da partedianteira de uma célula, o ar pode absorver o calor dos componentes da cé-lula. O ar que sai da célula em sua parte traseira e passa através de umaabertura no plano de fundo 548 é tipicamente mais quente do que o ar queentrou na célula. Um trocador de calor 640 recebe o ar morno ou quente dacâmara de ar 610, resfria o ar e retorna o ar resfriado para frente das célulasatravés de um espaço de distribuição de ar 630 que está localizado dentrodo alojamento do sistema 650. Qualquer sistema de resfriamento de ar ade-quado pode ser utilizado como o trocador de calor 640. Preferivelmente, otrocador de calor 640 está localizado em ou perto do topo do alojamento650, apesar de outros locais serem possíveis. Dessa forma, o sistema podedirecionar o ar de trás das células, através do trocador de calor de formaconstante e recirculada. No sistema de distribuição de ar forçado descritoaqui, em algumas modalidades a recirculação do ar pode reduzir a ionizaçãodo ar e as falhas por cintilação associadas com tal ionização.

A figura 7 ilustra um sistema de distribuição de água que tam-bém pode ser incluído dentro do alojamento. Cada célula 310 possui cone-xões de mangueira de entrada e saída 330 e 332 que são conectadas àstubulações de distribuição 740 e retorno 742 de água através de condutosde conexão 710 e 712. As tubulações e condutos de água podem ser feitosde qualquer material adequado para distribuição de água quente e fria, talcomo metal não corrosivo, borracha, silicone, PVC1 plástico ou qualquer ou-tro material adequado. As conexões entre as conexões de mangueira 330 e332 e os condutos de conexão 710 e 712 podem ter vedação automática deforma que uma célula de energia individual possa ser removida do sistemasem romper os percursos de água para outras células. Qualquer dispositivode vedação adequado, tal como uma válvula que abre mediante conexão efecha mediante desconexão, pode ser utilizado para essa finalidade. As tu-bulações de distribuição de água 740 e retorno 742 podem estar localizadasdentro da câmara de ar 610 do sistema de distribuição de energia 600 (refe-rência à figura 6). A água, preferivelmente deionizada, pode ser circuladapara ou de um trocador de calor externo para ser resfriada.

Nos sistemas de voltagem média, o ar que entra na célula podeser controlado para uma temperatura de aproximadamente 55e C, enquantoa água distribuída para as células pode ser controlada para uma temperaturade aproximadamente 47- C. Outras temperaturas são possíveis. O ar e aágua podem absorver calor enquanto dentro das células, eoarea água quesaem da célula podem, em algumas modalidades, estar a vários graus maisquentes do que o ar e a água que entram nas células.

Outras modalidades adicionais podem se tornar prontamenteaparentes aos versados nessa técnica a partir da leitura da descrição deta-lhada mencionada acima e dos desenhos de determinadas modalidades ilus-trativas. Deve-se compreender que muitas variações, modificações e moda-lidades adicionais são possíveis, e, de acordo, todas as ditas variações, mo-dificações e modalidades devem ser consideradas como estando dentro doespírito e do escopo desse pedido.

Claims (20)

1. Sistema de distribuição de energia (600), caracterizado pelofato de que compreende:uma pluralidade de células de energia (310) removíveis posicio-nadas dentro de uma estrutura de alojamento (650), cada célula de energia(310) compreendendo um depósito de calor resfriado por água (416), umaentrada de ar (340), e uma saída de ar (342); eum trocador de calor (640);em que cada célula (310) é posicionada para receber o ar paradentro da entrada de ar (340) e expulsar o ar para dentro de uma câmara dear (610); eem que o trocador de calor (640) é posicionado para receber oar da câmara de ar (610), resfriar o ar e recircular o ar resfriado para as célu-las (310) através da entrada de ar (340) de cada célula (310).

2. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo fato de que durante a operação, o ar que é expulso para dentro dacâmara de ar (610) por uma célula (310) está mais quente do que o ar que érecebido na entrada de ar (340) da célula (310).

3. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 2, caracteriza-do pelo fato de que:o depósito de calor (416) de cada célula (310) é conectado auma entrada de água (330) e a uma saída de água (332); edurante a operação, a água que é expulsa através da saída deágua (332) por uma célula (310) está mais quente do que a água que é re-cebida na entrada de água (330) da mesma célula (310).

4. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo fato de que cada célula de energia (310) compreende uma plurali-dade de conectores de capacitor (335) e uma pluralidade de transistores.

5. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 4, caracteriza-do pelo fato de que os conectores de capacitor (335) são posicionadosmais perto da entrada de ar (340) quando comparados com a posição dodepósito de calor (416), e o depósito de calor (416) é posicionado mais pertoda saída de ar (342) quando comparado com a posição dos conectores decapacitor (335).

6. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 5, caracteriza-do pelo fato de que durante a operação, a maior parte do ar que circulaatravés da célula (310) contata os conectores de capacitor (335) antes decontatar o depósito de calor (416).

7. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 5, caracteriza-do pelo fato de que cada célula de energia (310) compreende ainda umpainel de circuito que é posicionado mais perto da entrada de ar (340) quan-do comparado com a posição do depósito de calor (416).

8. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo fato de que compreende ainda:um plano de fundo (548) posicionado entre as células (310) e acâmara de ar (610);üma pluralidade de barramentos de distribuição de energia posi-cionados dentro da câmara de ar (610) para distribuir energia para as células(310); euma pluralidade de barramentos de retorno de energia posicio-nados dentro da câmara de ar (610) para receber energia das células (310)e distribuir a energia para uma carga.

9. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 1, caracteriza-do pelo fato de que compreende ainda uma tubulação de distribuição deágua (740) e uma tubulação de retorno de água (742), em que cada tubula-ção (740, 742) compreende uma pluralidade de conexões de vedação auto-mática, em que cada conexão abre quando uma célula (310) é conectada àconexão e fecha quando uma célula é removida da conexão.

10. Sistema de distribuição de energia (600), caracterizado pe-lo fato de que compreende:uma pluralidade de células de energia (310) removíveis posicio-nadas dentro de uma estrutura de alojamento (650), cada célula de energia(310) compreendendo um barramento de entrada, um barramento de saída,uma entrada de ar (340) e uma saída de ar (342), e um depósito resfriadocom água (416) que é conectado a uma entrada de água (330) e a uma saí-da de água (332);uma tubulação de distribuição de água (740) e uma tubulação deretorno de água (742), em que cada tubulação (740, 742) compreende umapluralidade de conexões dé vedação automática, nas quais cada conexãoabre quando uma célula (310) é conectada à conexão e fecha quando umacélula (310) é removida da conexão;uma câmara de ar (610); eum trocador de calor (640) que recebe o ar da câmara de ar(610), resfria o ar, e recircula o ar resfriado para as células (310) através daentrada de ar (340) de cada célula (310);em que cada célula (310) é posicionada para receber o ar e ex-pulsar o ar para dentro da câmara de ar (610), e em que cada célula (310) éainda posicionada para receber água através de sua entrada de água (330)e expulsar água a partir de sua saída de água (332).

11. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 10, caracteri-zado pelo fato de que durante a operação:o ar que é expulso para dentro da câmara de ar (610) por umacélula (310) está mais quente do quq o ar que é recebido dentro da entradade ar (340) da célula (310); ea água que é expulsa através da saída de água (332) pela célula(310) está mais quente do que a água que é recebida na entrada de água(330) da célula (310).

12. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 10, caracteri-zado pelo fato de que cada célula de energia (310) compreende uma plura-lidade de conectores de capacitor (335) e uma pluralidade de transistores.

13. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 12, caracteri-zado pelo fato de que os conectores de capacitor (335) são posicionadosmais perto da entrada de ar (340) quando comparado com a posição do de-pósito de calor (416), e o depósito de calor (416) é posicionado mais pertoda saída de ar (342) quando comparado com a posição dos conectores decapacitor (335).

14. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 12, caracteri-zado pelo fato de que durante a operação, a maior parte do ar circulanteatravés da célula (310) contata os conectores de capacitor (335) antes decontatar o depósito de calor (416).

15. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 12, caracteri-zado pelo fato de que cada célula de energia (310) compreende ainda umpainel de circuito que é posicionado mais perto da entrada de ar (340) quan-do comparado com a posição do depósito de calor (416).

16. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 10, caracteri-zado pelo fato de que compreende ainda:um plano de fundo (548) posicionado entre as células (310) e acâmara de ar (610);uma pluralidade de barramentos de distribuição de energia posi-cionados dentro da câmara de ar (610) para distribuição de energia para ascélulas (310); euma pluralidade de barramentos de retorno de energia posicio-nados dentro da câmara de ar (610) para receber energia das células (310)e distribuir a energia para uma carga.

17. Sistema de distribuição de energia (600), caracterizado pe-Io fato de que compreende:uma pluralidade de células de energia (310) removíveis posicio-nadas dentro de uma estrutura de alojamento (650), cada célula de energia(310) compreendendo uma entrada de ar (340), uma saída de ar (342), e umdepósito resfriado por água (416);uma tubulação de distribuição de água (740) e uma tubulação deretorno de água (742) conectadas ao depósito resfriado por água (416), emque cada tubulação (740, 742) compreende uma pluralidade de conexões devedação automática, em que cada conexão abre quando uma célula (310) éconectada à conexão e fecha quando uma célula (310) é removida da conexão;uma câmara de ar (610); eum trocador de calor (640) que recebe ar da câmara de ar (610),resfria o ar, e recircula o ar resfriado para as células (310) através da entra-da de ar (340) de cada célula (310);em que cada célula (310) é posicionada para receber ar e expul-sar o ar para dentro da câmara de ar (610), e durante a operação, o ar que éexpulso para dentro da câmara de ar (610) por uma célula (310) está maisquente do que o ar que é recebido na entrada de ar (340) da célula (310);em que cada célula de energia (310) compreende uma plurali-dade de conectores de capacitor (335), os conectores de capacitor (335)sendo posicionados mais perto da entrada de ar (340) quando comparadoscom a posição do depósito de calor (416), e o depósito de calor (416) é posi-cionado mais perto da saída de ar (342) quando comparado com a posiçãodos conectores de capacitor (335).

18. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 17, caracteri-zado pelo fato de que durante a operação, a maior parte do ar circulandoatravés da célula (310) contata os conectores de capacitor (335) antes decontatar o depósito de calor (416).

19. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 17, caracteri-zado pelo fato de que cada célula de energia (310) compreende ainda umpainel de circuito que é posicionado mais perto da entrada de ar (340) quan-do comparado com a posição do depósito de calor (416).

20. Sistema (600), de acordo com a reivindicação 17, caracteri-zado pelo fato de que compreende ainda:um plano de fundo (548) posicionado entre as células (310) e acâmara de ar (610);uma pluralidade de barramentos de distribuição de energia posi-cionados dentro da câmara de ar (610) para distribuir energia para as células(310); euma pluralidade de barramentos de retorno de energia posicio-nados dentro da câmara de ar (610) para receber energia das células (310)e distribuir a energia para uma carga.