TR201908856T4 - Simetrik devreli elektrik enerjisi depolama düzeneği. - Google Patents
Simetrik devreli elektrik enerjisi depolama düzeneği. Download PDFInfo
- Publication number
- TR201908856T4 TR201908856T4 TR2019/08856T TR201908856T TR201908856T4 TR 201908856 T4 TR201908856 T4 TR 201908856T4 TR 2019/08856 T TR2019/08856 T TR 2019/08856T TR 201908856 T TR201908856 T TR 201908856T TR 201908856 T4 TR201908856 T4 TR 201908856T4
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- symmetry
- storage cell
- connection
- storage
- energy storage
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J15/00—Systems for storing electric energy specially adapted for power networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/50—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/52—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially for charge balancing, e.g. equalisation of charge between batteries
- H02J7/56—Active balancing, e.g. using capacitor-based, inductor-based or DC-DC converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/50—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/52—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries acting upon multiple batteries simultaneously or sequentially for charge balancing, e.g. equalisation of charge between batteries
- H02J7/54—Passive balancing, e.g. using resistors or parallel MOSFETs
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
- H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
Mevcut buluş, depolama hücresi gerilimlerinin simetrik hale getirilmesi için çok sayıda seri bağlı, elektrik depolama hücresine ve bir indüktif simetrik devreye sahip olan bir elektrik enerji depolama düzeneği ile ilgilidir, burada simetri devresi depolama hücreleri için ayrı tekil sarımlara ve her bir depolama hücresi için birer elektrik şaltere sahip olan bir simetri transformatörünü içerir. Buluşa göre, simetri transformatörünün sarımlarının her biri en az bir tane olan indüktivite veya söz konusu indüktivite ile bağlı şalter üzerinden ilgili depolama hücresinin bir kutbu ile bağlı olması öngörülmüştür, burada ilgili depolama hücresine atanmış olan şalter bir diyot üzerinden, öncesinde veya sonrasında bağlı bir depolama hücresinin bir kutbuna bağlanmıştır.
Description
TARIFNAME SIMETRIK DEVRELI ELEKTRIK ENERJISI DEPOLAMA DÜZENEGI Mevcut bulus, depolama hücresi gerilimlerinin simetrik hale getirilmesi için çok sayida seri bagli, elektrik depolama hücresine ve bir indüktif simetrik devreye sahip olan bir elektrik enerji depolama düzenegi ile ilgilidir, burada simetri devresi depolama hücreleri için ayri tekil sarimlara ve her bir depolama hücresi için birer elektrik saltere sahip olan bir simetri transformatörünü içerir. Çok degisken ve döngüsel güç alimlarina sahip elektrik makinelerinin verimli sekilde çalistirilabilmeleri için, yüksek enerji miktarlarini depolayan ve bunlari kisa süreli alabilen ve verebilen enerji depolarinin hazirlanmasi gerekir. Bu gibi gereklilikler örnegin kendi kendine hareket eden ve elektrik sürüs tahriklerine sahip olan, örnegin mobil is makineleri gibi is makinelerinde söz konusudur, ancak çok degisken güç alimi nedeniyle simdiye kadar açik elektrik sebekesine baglanamayan ve kendine ait bir jeneratör gerektiren sabit tesislerde de bu gibi gereklilikler söz konusudur. Ancak bu tür enerji depolari genellikle elektrik tahrike sahip sebekeye bagli makineler için, bunlar degisken ve döngüsel güç çekisine sahip olduklari sürece mantiklidir. Hizli sarj ve desarji mümkün hale getiren, kondansatörler gibi elektrik enerji depolama elemanlari ise ortak olarak sinirli bir enerji içerigine sahiptirler, bu da yüksek miktarda enerjinin depolanmasi için gerekli uygulamalarda yetersizdir. Bu nedenle bu tür depolama elemaninin depolama modülleri sekilde bir araya getirilmeleri genellikle gerekir. Burada yüksek gerilim degerlerine ulasabilmek için, düsük tekil elemanlarin düsük anma gerilimi degerlerinde çok sayida enerji depolama elemaninin seri bagli olmasi gerekir. Özellikle de seri bagli olan elektrik enerji depolama elemanlarinin sarj edilmesi sirasinda ise enerji depolama elemanlarinin hiç birinin asiri yüklenmemesi saglanmalidir. Hem akülerde, hem de kondansatörlerde, sarj sirasinda zaten anma gerilimine kadar bunlar sarj edilmislerse, ancak diger elemanlarinin hala açik sekilde anma gerilimlerinde uzak olmalari ve bu nedenle de sarj edilmeye devam edilmeleri durumunda, tekil bir elemanin asiri yüklenmesi tehlikesi söz konusu olabilir. Çift katman kondansatörler son derece güçlü olup, bununla birlikte de çok düsük bir anma gerilimi ile de donatilmislardir, bu kondansatörler elektrik yalitkan bir dielektrik içermeyip, bunun yerine her iki elektrotlari arasinda genellikle bir elektrolit içerirler. Elektrik enerjinin depolanmasi burada sinir yüzeylerinde sarj kaymasi ile gerçeklesir, bu sayede büyük kapasite degerleri elde edilir, ancak ayni zamanda da izin verilen gerilim bir kaç volt ile sinirli olur. Bir enerji deposunun, seri bagli bu gibi birden fazla kondansatörden olusmasi durumunda hiçbir kondansatör izin verilen azami gerilim degerini asamaz, aksi durumunda elektrol Itte geri döndürülemez degisikliklere yol açilir. Depolama elemanlarinin izin verilen enerji içeriginden olabildigince yararlanmak, ancak diger yandan da asiri yükleme veya asiri gerilimleri önlemek için, simetrik devreler kullanilabilir. Bir depolama blogunun depolama hücresi gerilimlerinin simetriklestirilmesi durumunda, depolama hücreleri ayni sekilde degisiklik gösterir ve blok da bu sekilde en uzun kullanim ömrüne ulasir. Tam sarj edilmis çift katman kondansatör depolama hücrelerinde sadece 0,1 V degerinde bir ek gerilim kullanim ömrünü yariya düsürebilir. Bu gibi simetri devreleri için farkli yaklasimlar bulunmaktadir. Öncelikle pasif çözümler ve aktif çözümler arasinda ayirt edilir. Pasif çözümlerde çok yüksek hücre geriliminde enerji isiya dönüstürülürken ve böylece de hücre gerilimi düsürülürken, aktif çözümler düsük gerilimli hücreler ve yüksek gerilimli hücreler arasinda bir sarj dengelemesi saglayabilirler. Bu gibi aktif çözümler kapasitif veya indüktif devre bilesenleri ile gerçeklestirilir. Kapasitif yöntemlerde genellikle bir kondansatör en yüksek gerilime sahip hücre üzerinden çalistirilir, burada bu kondansatör daha sonra en düsük gerilime sahip hücre üzerine konulur. Indüktif çözümlerde çok sayida tekil transformatör üzerinden veya çok sayida sarima sahip bir ortak transformatör üzerinden bir simetri olusturulur. Seri bagli depolama hücrelerinin önceden bilinen çesitli simetri devreleri örnegin DE 100 39 407 A1, DE 10 2005 034 588 A1, DE 10 2009 041 005 A1 veya DE 10 2008 048 382 A1 sayili yazilardan bilinmektedir. Indüktif bilesenler ile düsük gerilime sahip hücreler ile yüksek gerilime sahip hücreler arasinda bir sarj dengelemesi saglayan, belirtilmis olan indüktif ve aktif simetri devrelerinde simdiye kadar sunulan çözümler çesitli yönlerden iyilestirme gerektirir. Çok sayida tekil transformatörün yüksek fiyati nedeniyle yalnizca tek bir ortak simetri transformatörünün seri bagli depolama hücreleri için kullanilmasi durumunda, genellikle çok sayida tekil sarimin yani sira, depolama hücresi basinda bir diger ortak sarim öngörülür, bu ortak sarim depolama blogunun çikis gerilimi ile baglidir. Burada depolama blogunun toplam geriliminden enerji alinabilir ve örnegin bir flyback seklinde bir devre güç kaynagi yapilabilir, bu da depolanmis enerjiyi diyotlar üzerinden her bir tekil hücrede depolar. Diyotlar, en düsük gerilime sahip hücrenin bu enerjinin en fazlasini almasini ve böylece bir dengelemenin olusmasini saglayabilirler. Diger yandan depolama hücrelerinin enerjisi ile de bir devre güç kaynagi da yapilabilir, burada indüktif depolama merkezi olarak bir toplama barasina beslenir. Bu durumda en yüksek gerilime sahip depolama hücresi akim akisina en fazla katkiyi saglar, böylece bunun gerilimi düsürülür. Burada transformatörün yine tekil sarimlarin yani sira bir diger sarima sahip olmasi gerekir, bu da tekil sarimdaki sarim sayisi ile depolama hücrelerinin sayisinin çarpimi ile hesaplanan bir sarim sayisina sahiptir. Her iki durumda ortak simetri transformatörü n sayida sarimin yani sira n sayida depolama hücresi için ek olarak yüksek sarim sayisina sahip bir sarim gerektirir, bu da belli sayida hücre için hesaplanacaktir ve diger sayida sarimin kullanilmasi durumunda degisir. US 2012/212056 Al sayili yazinda bir köprü devresi bilinmektedir, burada çok sayida seri bagli depolama hücresi ve bir indüktif simetri devresi depolama hücresi gerilimlerinin simetrik hale getirilmesi için öngörülmüstür. Bunun disinda WO 2006/084797 sayili yazida bir devre güç kaynagi görülmektedir, bunun güç kismi stand by çalismada kapatilir, burada gerekli olan ikincil taraf yardimci enerji yalnizca bir transformatörün yardimci sarimlari üzerinden aktarilir. Depolama hücrelerinden enerjiyi bir ortak transformatör üzerinden diger hücrelere veya bir toplama kizagina tasiyan, belirtilmis olan yöntemlerde genellikle dengeleme akim akisi sinirlandirilmamistir. Ancak bu da, akiminin tanimlanmamis yüksek bir degere ulasmasina yol açar, bu deger de tekil hücrelerin gerilim farkina baglidir. Buna uygun olarak da tekil hücrenin elektronik salterinin, özellikle de ilgili transistörün çok büyük boyutlara sahip olmasi gerekir, çünkü azami akimi belirlenmemistir. Bunun disinda simetri devreden uçlara giden depolama bIOgu kablosunun da daha genis bir çapa sahip olmasi gerekir. Soket sistemleri pahalilasmaktadir. Buradan yola çikarak mevcut bulusun amaci, önceki teknigin dezavantajlarini önleyen, belirtilen türden iyilestirilmis bir elektrik enerji deposu gelistirmektir, bu is önceki teknigin dezavantajlarindan kaçinmaktadir ve burada is makinesi avantajli biçimde gelistirilmektedir. Özellikle verimli, basit yapiya sahip bir indüktif` simetri devresinin elde edilmesi amaçlanir, bunun simetri transformatörü bir basit ve düsük maliyetli bir yapiya sahiptir ve bunun salterleri basit sekilde kontrol edilebilmektedir ve çok düsük enerji miktarlarina maruz kalmaktadir. Söz konusu amaca bulusa göre, istem l'e göre bir elektrik enerji depolama düzenegi ile ulasilmaktadir. Bulusun tercih edilen yapilandirmalari bagli istemlerin konusudurlar. Yani bulusa göre, simetri transformatörünün sarimlarinin her biri en az bir tane olan indüktivite veya söz konusu indüktivite ile bagli salter üzerinden ilgili depolama hücresinin bir kutbu ile bagli olmasi öngörülmüstür, burada ilgili depolama hücresine atanmis olan salter bir diyot üzerinden, öncesinde veya sonrasinda bagli bir depolama hücresinin bir kutbuna baglanmistir. Belirtilmis olan diyotlar üzerinden dengeleme akimlari sinirlanabilir ve salterler sinirli gerilim veya akim ile çalistirilabilirler. Özellikle burada bulusun gelistirilmis bir uygulama seklinde ilgili bir depolama hücresine atanmis olan devre bilesenleri, bir elektrik salteri, simetri transformatörünün potansiyeli bölünmüs sarimini, bir indüktiviteyi ve bir diyotu içerir sekilde, söz konusu sarimin bir ilk baglantisinin ilgili depolama hücresinin bir arti kutbu ile bagli olacagi sekilde, söz konusu sarimin bir ikinci baglantisinin indüktivitenin bir ilk baglantisi ile bagli olacak sekilde, indüktivitenin ikinci baglantisinin yukarida belirtilmis olan salterin ilk baglantisi ile bagli olacak sekilde, salterin ikinci baglantisinin ilgili depolama hücresinin eksi kutbu ile bagli olacagi sekilde, yukarida belirtilmis olan diyotun anodunun salterin ilk baglantisi ile bagli olacagi sekilde ve diyotun katodunun, seri baglantinda arti yönde bir sonraki olan depolama hücresi arti kutbu ile bagli olacagi sekilde baglanmistir. Bir ilk depolama hücresinin salteri ila bagli diyor ikinci depolama hücresinin, arti yönde ilk depolama hücresini takip eden arti kutbu ile bagli olabilir. Temel olarak, diyotun baglanmasinda bir veya daha fazla depolama hücresinin atlanmasi, yani ilk depolama hücresinin salterine bagli olan diyotun üçüncü veya dördüncü depolama hücresinin arti kutbu ile baglanmasi da düsünülebilir. Arti yönde dogrudan bir sonraki depolama hücresine olan yukaridaki baglanti ise daha basit devre baglantisi ve daha dengeli gerilim dengelemesine izin verir. Bulusun diger gelistirilmis bir uygulama sekline göre transformatör sariminin ve indüktivitenin seri baglantisinda sira degistirilebilir, bu sirada degisimi özellikle, ilk baglantiya sahip indüktivitesinin ilgili depolama hücresinin arti kutbu ile bagli olacagi ve transformatör sariminin ikinci baglantisinin da salterin ilk baglantisi ile bagli olacagi sekilde gerçeklestirilmis olabilir. Depolama blogunun arti kutbu ile bagli olan, özellikle de dogrudan arada diger depolama hücreleri olmadan bagli olan en üst depolama hücresinde indüktivite depolama kisicisi olarak yapilandirilmis olabilir, burada söz konusu depolama kisicili iki esit sarima sahip olabilir. Avantajli biçimde burada bu depolama kisicinin bir ilk sarimi diger depolama hücrelerindeki indüktiviteler ile ayni sekilde bagli olabilirken, belirtilmis olan depolama kisicilarinin ikinci sarimi avantajli biçimde bir diger diyot ile seri bagli halde, depolama blogunun eksi baglantisina bagli alt depolama hücresinin arti ve eksi baglantisina gider. Avantajli biçimde burada bu diger diyotun katodu alt depolama hücresinin arti kutbunu gösterebilir. Avantajli biçimde simetri devresi tek bir simetri transformatörü ile yetinir, bu simetri transformatörü ortak olarak tüm depolama hücrelerine atanmistir, burada söz konusu transformatör yalnizca ortak sarim sayisina sahip sarimlari içerebilir, burada sarim avantajli biçimde piyasada bilinen bir düz bant kablo ile yapilandirilmis olabilir. Örnegin 24 adet olan n sayida depolama hücresinin dizilimi için, örnegin 24 adet olan n sayida ayri sarim öngörülmüstür, bu da örnegin 24 kutuplu olan bir n kutuplu düz bant kablo ile kolayca ve düsük maliyetli sekilde gerçeklestirilebilir. Bulusun gelistirilmis bir uygulama seklinde simetri transformatörü, bir düz bant kablonun sarimlarinin sarili oldugu bir transformatör çekirdeginden olusabilir. Avantajli biçimde düz bant kablonun her bir damari galvanik olarak ayrilmis veya potansiyeli ayrilmis bir sarimi simetri transformatörü üzerinde olusturabilir. Avantajli biçimde, simetri transformatörünün bu gibi bir düz bant kablosu, üzerinde simetri devresinin diger bilesenlerinin de öngörülmüs oldugu bir iletim plakasi üzerinde bilinen düz bant soketleri ile bagli veya temas ettirilmis olabilir. Avantajli biçimde söz konusu simetri transformatörü birden fazla bu gibi sarima sahip düz bant kablolarini içerebilir. Simetri transformatörünün çekirdegi bulusun gelistirilmis bir uygulama seklinde en azindan kismen yüksek geçirgen ferrit malzemeden olusabilir. Bulusun gelistirilmis bir uygulama seklinde simetri transformatörünün çekirdegi en azindan kismen nano kristalin ve/ veya amorf ferrit malzemeden olusabilir. Depolama hücrelerine atanmis olan salterler bakimindan bulusun avantajli bir uygulama seklinde, her bir depolama hücresi basina tek bir salter öngörülmüs olabilir. Elektrik salterler burada temel olarak farkli sekilde yapilandirilmis olabilir. Bulusun gelistirilmis bir uygulama seklinde elektrik salterlerinin en azindan birisi transistör olarak yapilandirilmistir, burada bulusun gelistirilmis bir uygulama seklinde tüm elektrik salterler transistör olarak yapilandirilmislardir. Bulusun gelistirilmis bir uygulama seklinde en az bir tane, özellikle de her bir elektrik salter MOSFET veya IGBT transistör olarak yapilandirilmis olabilir. Bulusun bir diger avantajli uygulama sekli, en az bir tane, özellikle de her bir elektrik salterin bipolar NPN transistör olarak bir antiparalel diyota sahip sekilde yapilandirilmasindan olusabilir. Bulusun gelistirilmis bir uygulama seklinde, depolama hücrelerine atanmis olan birden fazla, tercihen tüm elektrik salterler için üniter bir kumanda öngörülmüs olabilir, bu kumanda öngörülmüs olabilir tek bir kumanda devresi seklinde gerçeklestirilmis olabilir. Bulusa göre tüm elektrik salterlerin kumanda baglantilari ayni sekilde bir sinyal ile, tüm salterlerin senkron biçimde es zamanli olarak açilacaklari ve/ veya kapatilacaklari sekilde uygulanabilirler. Avantajli biçimde tüm kumanda baglantilarinin kumanda edilmesi için yalnizca bir darbe jeneratörü kullanilabilir. Elektrik salterlerin kumandasi potansiyel bakimindan veya galvanik sekilde bir kapi transformatör ve / veya bir optokuplör ile depolama blogundan ayrilmis olabilir. Depolama elemanlari tarafinda komparatörlerin, operasyonel amplifikatörlerin veya diger kumanda bilesenlerin kullanilmasina gerek kalmaz. Bulus asagida tercih edilen bir uygulama sekli örnegi ve buna ait bir çizim ile ayrintili olarak açiklanmaktadir. Çizimde asagidakiler gösterilmektedir: Sekil 1 kondansatörler seklinde, birden fazla seri bagli depolama hücresine ve bulusun avantajli bir uygulama sekline göre depolama hücreleri gerilimlerinin simetrik hale getirilmesi için bir indüktif simetri devresine sahip olan bir elektrik enerji depolama sisteminin sematik gösterimi. Sekil l"de gösterilmis oldugu gibi, bir enerji deposu (1) veya bir enerji depolama modülü birden fazla depolama hücresine (C1, C2 ve C3) sahip olabilir, bunlar sirali veya seri baglidirlar ve enerji deposunun (1) bir ortak eksi kutbu ve bir ortak arti kutbu ile baglidirlar. Depolama hücresi (Cl) burada dogrudan eksi kutba baglidir, diger depolama hücresi (C3) ise enerji deposunun (1) arti kutbuna en yakin noktada bulunur. Sekil l°de yalnizca üç tane depolama hücresi (C1, C2 ve C3) gösterilmisse de, enerji deposunun (l) herhangi bir sayida, Özellikle de çok sayida, birbirlerine seri bagli bu gibi depolama hücrelerinden (C1, Cn) barindirabilecegi açiktir. Sekil l"de gösterilmis oldugu gibi, seri bagli olan depolama hücrelerine (C1, C2 ve C3) bir simetri devresi (2) atanmistir, bu da tüm depolama hücreleri için ortak bir simetri transformatörünü (3) içerir, bu da depolama hücresi sayisi bakimindan uygun sayida, sekil lse göre olan uygulama sekli örneginde üç tane, galvanik bölünmüs sarimlari (Trl, Tr2 ve Tr3) içerir. Söz konusu sarimlar (Trl Tr3) burada, bir transformatör çekirdegi etrafinda sarimi bir düz bant kablo seklinde yapilandirilmis olabilirler. Söz konusu düz bant kablonun damarlar, depolama hücrelerine atanmis olan ayri sarimlari olusturur. Sekil 1°de gösterilmis oldugu gibi, sarimlarin (Trl, Tr2 ve Tr3) birer ilk baglanti ile atanmis her bir depolama hücresinin (C1, C2 ve C3) arti kutbu ile bagli olabilirken, söZ konusu transformatör sariminin (Trl, Tr2 veya Tr3) her bir ikinci baglantisi bir indüktivitenin (L1, L2 ve L3) bir ilk baglantisi ile baglidir, bu baglanti da yine söz konusu depolama hücrelerinin (C1, C2 ve C3) birisine atanmistir. Söz konusu indüktiviteler (L1, L2 ve L3) burada, sekil lide gösterilmis olan sekilde, ilk baglantilari ile söz konusu sarimlarin (Trl, Tr2 ve Tr3) birisine ile bagli olabilirken, ilgili indüktivitenin (L1, L2 ve L3) ikinci baglantisi bir elektrik salterin (T1, T2 veya T3) ilk baglantisi ile bagli olabilir, burada bu gibi salterlerden (T1, T2 ve T3) birisi ilgili depolama hücresine (C1, C2 veya C3) atanmistir. Özellikle her bir salterin (T1, T2 ve T3) ikinci baglantisi atanmis olan ilgili depolama hücrelerinin (C1, C2 veya C3) eksi kutbu ile bagli olabilir, bkz. sekil 1. Sarimlarin (Trl, Tr2 ve Tr3) ve indüktivitenin (L1, L2 ve L3) seri baglantisinda siralama, indüktivitenin (L1, L2 ve L3) ait olan depolama hücresinin (C1, C2 ve C3) arti kutbu baglantisi ile bagli iken, sarimin (Trl, Tr2 ve Tr3) ikinci baglantisi salterin (T1, T2 ve T3) ilk baglantisi ile bagli olacagi sekilde degistirilmis olabilir. Sekil l°de gösterilmis olan sekilde, belirtilmis olan salterler (T1, T2 ve T3) için bir ünitesi kumanda öngörülmüs olabilir, burada özellikle tüm salterler (T1, T2 ve T3) için ortak bir darbe jeneratör devresi öngörülmüs olabilir, bu devre tüm elektrik salterleri (T1, T2 ve T3) ayni sekilde bir sinyal ile uygular, böylece tüm salterler (T1, T2 ve T3) senkron halde es zamanli olarak açilip kapatilirlar. Depolama blogunun (1) arti kutbu ile bagli olan en üst depolama hücresinde (C3) indüktivite (L3) depolama kisicisi olarak iki tane, tercihen ayni sarimlar ile yapilandirilmis olabilir, burada bu depolama kisicinin ilk sarimi, diger depolama hücrelerindeki (C1 ve C2) diger indüktivitelerde (L1 ve L2) indüktivitenin ilk baglantisinin sarim ile de indüktivitenin diger baglantisinin salter (T3) ile bagli olacagi (veya yukarida belirtilmis olan ters) sekilde bagli olabilir. Belirtilmis olan depolama kisicisinin (L3) ikinci sarimi bir diger diyot (D3) ile seri olarak en az depolama hücresinin (Cl) arti ve eksi baglantisina gidebilir, burada baglanti depolama hücresinin (1) eksi baglantisindadir, burada bu diger diyotun (D3) katotu alt depolama hücresinin arti kutbuna bakar. Sekil l"de gösterilmis oldugu gibi, simetrik devre (2) diyotlara (Dl, D2) sahip olabilir, bunlarin her biri atanmis olan bir depolama hücresi (C1 ve C2) için öngörülmüstür, burada ilgili diyotun (Dl, D2) anotu avantajli biçimde, ilgili depolama hücresinin (C1, C2) yukarida belirtilmis olan salteri (T1, T2) ile bagli iken diyotlarin (Dl, DZ) katotu ilgili depolama hücresinin (C1, C2) arti kutbu ile bagli olabilir, bu depolama hücresi seri baglantida arti yönde bir sonrakidir, bkz. sekil 1. TARIFNAME IÇERISINDE ATIF YAPILAN REFERANSLAR Basvuru sahibi tarafindan atif yapilan referanslara iliskin bu liste, yalnizca okuyucunun yardimi içindir ve Avrupa Patent Belgesinin bir kismini olusturmaz. Her ne kadar referanslarin derlenmesine büyük önem verilmis olsa da, hatalar veya eksiklikler engellenememektedir ve EPO bu baglamda hiçbir sorumluluk kabul etmemektedir. TR TR TR TR
Claims (14)
1. Depolama hücresi gerilimlerinin simetrik hale getirilmesi için çok sayida seri bagli, elektrik depolama hücresine (C1, C2, C3) ve bir indüktif simetri devresine (2) sahip olan bir elektrik enerji depolama düzenegi ile ilgilidir, burada simetri devresi (2) depolama hücreleri (C1, C2, C3) için potansiyeli ayrilmis sarimlara (Trl, Tr2, Tr3) ve her bir depolama hücresi (C1, C2, C3) için birer elektrik saltere (T1, T2, T3) sahip olan bir simetri transformatörünü (3) içerir, burada potansiyeli ayrilmis simetri transformatörü (3) sarimlari (Trl, Tr2, Tr3) en az birer indüktivite (L1, L2, L3) ve söz konusu indüktivite (L1, L2, L3) ile bagli salterler (T1, T2, T3) üzerinden ilgili depolama hücresinin (C1, C2, C3) bir kutbu ile baglidir, burada ilgili depolama hücresine (C1, C2, C3) atanmis olan salter (T1, T2, T3) bir diyot (Dl, D2, D3) üzerinden, öncesinde veya sonrasinda bagli bir depolama hücresinin (C1, C2, C3) bir kutbuna baglanmis olup, özelligi; tüm elektrik salterlerin (T1, T2, T3) kumanda baglantilarinin ayni sekilde bir sinyal ile, tüm salterlerin (T1, T2, T3) senkron biçimde es zamanli olarak açilacaklari ve / veya kapatilacaklari sekilde uygulaniyor olmasi ile karakterize edilmektedir.
2. lstem l°e göre enerji depolama düzenegi olup, özelligi; ilgili bir depolama hücresine (C1, C2, C3) atanmis olan simetri devresi bilesenlerinin, bir elektrik salteri (Tl, T2, T3), simetri transformatörünün (3) potansiyeli bölünmüs sarimini (Trl, Tr2, Tr3), bir indüktiviteyi (L1, L2 ve L3) ve bir diyotu (Dl, DZ, D3) içerir sekilde, potansiyeli bölünmüs sarimin bir ilk baglantisinin depolama hücresinin bir arti kutbu ile bagli olacagi sekilde, potansiyeli bölünmüs sarimin bir ikinci baglantisinin indüktivitenin bir ilk baglantisi ile bagli olacak sekilde, indüktivitenin ikinci baglantisinin salterin ilk baglantisi ile bagli olacak sekilde, salterin ikinci baglantisinin ilgili depolama hücresinin eksi kutbu ile bagli olacagi sekilde, yukarida belirtilmis olan diyotun anodunun salterin ilk baglantisi ile bagli olacagi sekilde ve diyotun katodunun, depolama hücrelerinin seri baglantisinda arti yönde bir sonraki olan depolama hücresi arti kutbu ile bagli olacagi sekilde baglanmis olacak biçimde olmasidir.
3. Istem 2”ye göre enerji depolama düzenegi olup, özelligi; potansiyeli bölünmüs sarimin ve indüktivitenin seri baglantisinda sira degistirilebilir, bu sirada degisimi özellikle, ilk baglantiya sahip indüktivitesinin depolama hücresinin arti kutbu ile bagli olacagi ve potansiyeli bölünmüs sarimin ikinci baglantisinin da salterin ilk baglantisi ile bagli olacagi sekilde gerçeklestirilmis olmasidir.
4. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; enerji deposunun (1) arti kutbu ile bagli olan en üst depolama hücresinde (C3) indüktivite (L3) depolama kisici olarak iki tane, tercihen ayni sarimlar ile yapilandirilmis olmasi, burada söz konusu depolama kisicisinin ilk sariminin potansiyeli ayrilmis simetri transformatörü (3) satimi (Tr3) ve en üst depolama hücresine (C3) atanmis olan elektrik salter (T3) arasinda düzenlenmis olmasi ve bir baglantisi ile potansiyeli bölünmüs sarim ve diger baglantisi ile de söz konusu salter ile bagli olmasi, burada söz konusu depolama kisicisinin (L3) ikinci sariminin bir diyot (D3) ile seri baglantili olarak depolama hücresinin (C1), depolama blogunun (l) eksi kutbuna bagli olan arti ve eksi baglantisina uzaniyor olmasi, burada bu diyotun (D3) katotunun eksi kutbunda bagli depolama hücresinin (C1) arti kutbunu gösteriyor olmasidir.
5. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; elektrik salterlerin (Tl, TZ, T3) transistör olarak yapilandirilmis olmalaridir.
6. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; elektrik salterlerin (Tl, TZ, T3) MOSFET veya IGBT transistör olarak yapilandirilmis olmalaridir.
7. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; elektrik salterlerin (Tl, TZ, T3) bir antiparalel diyota sahip bipolar NPN transistör olarak yapilandirilmis olmalaridir.
8. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; tüm elektrik salterleri (Tl , TZ, T3) için tek tip bir kumandanin yalnizca, tüm elektrik salterlerinin (Tl, TZ, T3) kumandasi için bir darbe jeneratörü devresi (5) seklinde tek bir kumanda devresi seklinde öngörülmüs olmasidir.
9. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; elektrik salterlerin (Tl, TZ, T3) kumandasinin galvanik sekilde bir kapi transformatör ve / veya optokuplör devreler ile depolama hücrelerinden (C1, C2, C3) ayrilmis olmalaridir.
10. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; simetri transformatörünün (3) bir transformatör çekirdegine (4) sahip olmasi, bunun sarimlari etrafinda bir düz bant kablosunun sarili olmasi, bunun damarlarinin simetri transformatörü (3) üzerinde ayri sarimlar (Trl, TrZ, Tr3) olusturmalari, burada düz bant kablosunun düz bant soketler ile simetri devresinin (2) baska simetri bilesenlerini içeren bir Iletim plakasi üzerinde bagli ve buna temas eder olmasi, burada simetri transformatörünün (3) düz bant kablolarina sahip birden fazla sarima sahip olmasidir.
11. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; simetri transformatörün (3) transformatör çekirdeginin (4) en azindan kismen yüksek geçirgen ferrit malzeme ve / veya en azindan kismen nano kristalin ve / veya amorf ferrit malzemeden olusmasidir.
12. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; her bir depolama hücresine (C1, C2, C3) yalnizca bir elektrik salterinin (T1, T2, T3) atanmis olmasi ve simetri devresinin depolama hücreleri (C1, C2, C3) tarafindaki kumandasinin komparatör ve operasyonel amplifikatör kullanilmadan yapilandirilmis olmasidir.
13. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, özelligi; simetri devresinin (2) yalnizca belirtilmis olan tek simetri transformatörünü (3) içeriyor olmasi, bunun da tüm depolama hücrelerine (C1, C2, C3) ortak sekilde atanmis olmasidir.
14. Yukaridaki istemlerden birine göre elektrik enerjisi depolama düzenegi olup, Özelligi; burada her bir depolama hücresine (C 1, C2, C3) yalnizca bir tane indüktivitenin (L1, L2, L3) atanmis olmasi ve / veya her bir depolama hücresi (C1, C2, C3) yalnizca bir tane diyotun (Dl, D2, D3) öngörülmüs olmasidir.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102013021535.8A DE102013021535A1 (de) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | Elektrische Energiespeichervorrichtung mit Symmetrierschaltung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR201908856T4 true TR201908856T4 (tr) | 2019-07-22 |
Family
ID=52146429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2019/08856T TR201908856T4 (tr) | 2013-12-18 | 2014-12-11 | Simetrik devreli elektrik enerjisi depolama düzeneği. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10056765B2 (tr) |
| EP (2) | EP3084918B1 (tr) |
| CN (1) | CN105917550B (tr) |
| AU (1) | AU2014365860B2 (tr) |
| DE (1) | DE102013021535A1 (tr) |
| ES (2) | ES2829698T3 (tr) |
| TR (1) | TR201908856T4 (tr) |
| WO (1) | WO2015090544A2 (tr) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016207555A1 (de) | 2016-05-02 | 2017-11-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Akkumulatoranordnung mit einer verbesserten Symmetrierung |
| US20170328197A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-16 | Ningbo Wanyou Deepwater Energy Science & Technolog Co.,Ltd. | Data Logger, Manufacturing Method Thereof and Real-time Measurement System Thereof |
| US20170350241A1 (en) * | 2016-05-13 | 2017-12-07 | Ningbo Wanyou Deepwater Energy Science & Technology Co.,Ltd. | Data Logger and Charger Thereof |
| KR102821612B1 (ko) * | 2019-11-18 | 2025-06-16 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 셀 균등화 장치, 이를 포함하는 배터리 장치 및 셀 균등화 방법 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6882061B1 (en) * | 1998-12-31 | 2005-04-19 | Daimlerchrysler Corporation | Battery self-warming mechanism using the inverter and the battery main disconnect circuitry |
| DE10039407A1 (de) | 2000-08-12 | 2002-02-21 | Enbw Ag | Symmetrierschaltung für in Reihe geschaltete elektrische Energiespeicherelemente |
| US7550876B2 (en) * | 2004-05-04 | 2009-06-23 | Stangenes Industries, Inc. | High voltage pulsed power supply using solid state switches with voltage cell isolation |
| JP4094595B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2008-06-04 | 富士重工業株式会社 | 蓄電素子の電圧均等化装置 |
| DE102005006175A1 (de) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Siemens Ag Österreich | Schaltnetzteil mit vom Betriebszustand des Leistungsteils unabhängiger Versorgung von Einrichtungen |
| DE102005034588A1 (de) | 2005-07-25 | 2007-02-01 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Energiespeicher |
| WO2007148745A1 (ja) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Fdk Corporation | 多直列蓄電セル、直列蓄電セル装置、直列セルの電圧バランス補正回路 |
| DE102008031536A1 (de) * | 2008-07-03 | 2010-01-14 | Fujitsu Technology Solutions Gmbh | Schaltungsanordnung und Ansteuerschaltung für ein Netzteil, Computernetzteil und Verfahren zum Schalten eines Netzteils |
| DE102008048382A1 (de) | 2008-09-22 | 2010-04-01 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Symmetrierschaltung zur Spannungssymmetrierung |
| US9397508B2 (en) * | 2009-05-22 | 2016-07-19 | Intersil Americas LLC | System and method for cell balancing and charging using a serially coupled inductor and capacitor |
| DE102009041005A1 (de) | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Symmetrierung eines Energiespeichers |
| US8456267B2 (en) * | 2010-05-14 | 2013-06-04 | Agilent Technologies, Inc. | High-impedance DC-isolating transmission line transformers |
| EP2400622A3 (en) * | 2010-06-28 | 2012-03-14 | Nxp B.V. | Inductive cell balancing |
| FR2969850B1 (fr) * | 2010-12-22 | 2013-09-27 | IFP Energies Nouvelles | Convertisseur d'equilibrage des cellules d'une batterie electrique |
| US9461486B2 (en) * | 2011-07-02 | 2016-10-04 | Leonid Rozenboim | Accumulator battery monitoring over power circuit |
| US20120212056A1 (en) * | 2011-09-16 | 2012-08-23 | Jeffrey Ewanchuk | Modularized balancing bridge for multiple voltage sources |
| JP5821619B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2015-11-24 | ソニー株式会社 | 電力貯蔵装置、電力システムおよび電動車両 |
-
2013
- 2013-12-18 DE DE102013021535.8A patent/DE102013021535A1/de not_active Withdrawn
-
2014
- 2014-12-11 ES ES19156348T patent/ES2829698T3/es active Active
- 2014-12-11 EP EP14818872.5A patent/EP3084918B1/de active Active
- 2014-12-11 WO PCT/EP2014/003331 patent/WO2015090544A2/de not_active Ceased
- 2014-12-11 TR TR2019/08856T patent/TR201908856T4/tr unknown
- 2014-12-11 US US15/105,776 patent/US10056765B2/en active Active
- 2014-12-11 AU AU2014365860A patent/AU2014365860B2/en not_active Ceased
- 2014-12-11 ES ES14818872T patent/ES2732158T3/es active Active
- 2014-12-11 EP EP19156348.5A patent/EP3503345B1/de active Active
- 2014-12-11 CN CN201480069768.2A patent/CN105917550B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3503345A3 (de) | 2019-07-17 |
| EP3084918B1 (de) | 2019-03-27 |
| EP3503345B1 (de) | 2020-07-29 |
| AU2014365860A1 (en) | 2016-07-07 |
| ES2732158T3 (es) | 2019-11-20 |
| US10056765B2 (en) | 2018-08-21 |
| EP3503345A2 (de) | 2019-06-26 |
| US20160315483A1 (en) | 2016-10-27 |
| CN105917550A (zh) | 2016-08-31 |
| ES2829698T3 (es) | 2021-06-01 |
| CN105917550B (zh) | 2018-11-23 |
| EP3084918A2 (de) | 2016-10-26 |
| DE102013021535A1 (de) | 2015-06-18 |
| AU2014365860B2 (en) | 2019-01-17 |
| WO2015090544A2 (de) | 2015-06-25 |
| WO2015090544A3 (de) | 2015-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220360094A1 (en) | Power supply system | |
| CN104303385B (zh) | 电池能量存储器及功率系统 | |
| US9053869B2 (en) | Energy storage apparatus | |
| KR20120068593A (ko) | 다중입력 양방향 dc―dc 컨버터 | |
| CN105099234B (zh) | 磁场能量采集设备 | |
| GB2436970A (en) | DC to DC converter and electric motor drive system | |
| CN103430422A (zh) | 转换飞机高压电网和储能部件之间电压的模块 | |
| KR20120098397A (ko) | Dc/dc 컨버터 셀, 이로부터 형성된 피이드백 능력을 갖는 dc/dc 컨버터 회로 및 그 동작 방법 | |
| EP2843796A1 (en) | Battery management system and method | |
| CN206908518U (zh) | 叠加式电场感应取电装置 | |
| US10056765B2 (en) | Electrical energy storage apparatus having a balun for balancing voltages of storage cells | |
| EP2945246A1 (en) | Voltage adjusting apparatus | |
| CN102355038A (zh) | 一种高压直流充电机 | |
| WO2013031934A1 (ja) | 電力連系システム | |
| CN205453181U (zh) | 一种直流充电桩 | |
| CN219415136U (zh) | 一种多路开关电源供电控制电路 | |
| CN201590768U (zh) | 一种多路输出的电源电路及装置 | |
| RU2372706C1 (ru) | Устройство для подключения управляемого выпрямителя напряжения к источнику напряжения переменного тока | |
| CN214279783U (zh) | 一种动态改变电感的电源电路、电源 | |
| Monteiro et al. | Efficient supercapacitor energy usage in mobile phones | |
| CN108173432A (zh) | 开关电源电路和工业网关系统 | |
| CN106972754A (zh) | 叠加式电场感应取电装置 | |
| US20160006080A1 (en) | Device for providing an electrical voltage as well as drive arrangement and method | |
| DE102020115444A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Verbrauchereinrichtung in einem Energieversorgungsnetz eines Haushalts und/oder einer Industrieanlage, sowie Energieversorgungsnetz und Energiespeichervorrichtung für ein solches Energieversorgungsnetz | |
| EP4329142A1 (en) | Isolated bidirectional ac/dc-dc power converter |