KR101770484B1 - 에너지 저장소를 위한 테스트 어셈블리 - Google Patents
에너지 저장소를 위한 테스트 어셈블리 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101770484B1 KR101770484B1 KR1020157013262A KR20157013262A KR101770484B1 KR 101770484 B1 KR101770484 B1 KR 101770484B1 KR 1020157013262 A KR1020157013262 A KR 1020157013262A KR 20157013262 A KR20157013262 A KR 20157013262A KR 101770484 B1 KR101770484 B1 KR 101770484B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- converter
- energy storage
- converters
- module
- cell
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 61
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G01R31/3658—
-
- G01R31/3606—
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/364—Battery terminal connectors with integrated measuring arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4285—Testing apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
- H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
- H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Abstract
효율적이고, 경제적이며, 동시에 유연한 사용 할 수 있고, 또한 생각할 수 있는, 복수의 에너지 저장부를 각각 포함하는 복수의 에너지 저장 모듈로 구성되는 에너지 저장 장치를 위한 테스트 어셈블리를 위하여, AC/DC 컨버터(2)는 적어도 하나의 양방향 고립된 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)로의 출력측에 연결되고, 양방향 고립된 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력은 복수의 병렬-연결된 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)에 연결되고, 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력은 테스트 어셈블리(1)의 출력(A1+, A1- … Ax +, Ax -)으로 나오도록 제안된다.
Description
본 발명은, 복수의 에너지 저장부를 가진 적어도 하나의 에너지 저장 모듈을 가진 에너지 저장 장치를 위한 테스트 어셈블리에 관한 것으로, 상기 에너지 저장 장치는 전력 공급부로의 입력측에 연결된 AC/DC 컨버터를 가지며, 본 발명은 테스트 및 형성 시스템에서 이러한 테스트 어셈블리의 사용에 관한 것이다.
요즘의 셀 테스터기는 비효율적인 선형 충전 정류기로 주로 작업을 하고, 모든 충전 에너지를 열로 전환한다. 이는 강력한 냉각 시스템에 대한 높은 비용 및 배터리의 생산과 테스팅, 가령, 형성하기, 품질 확인, 내구성 테스트, 에뮬레이션등에서의 높은 에너지 단가를 초래한다.
가끔, 에너지를 피드백할 수 있는 스위칭 컨버터는 셀 테스터기에 대해서도 사용되는데, 이들은 복잡하고, 비싸며, 이들은, 가령, 3 V에서 400 V로 증가하는 매우 높은 전압 비율을 가지므로 열악한 효율을 가진다. 배터리를 테스트하기 위한 스위칭 컨버터가, 가령, WO 97/07385 A2에 도시되고, 여기서, 복수의 양방향 DC/DC 컨버터가 AC/DC 컨버터에 연결된다.
본 발명의 목적은 효율적이고, 비용-효과적이며, 동시에 유연하게 사용할 수 있고, 또한 변경할 수 있는 테스트 어셈블리를 명시하는 것이다.
본 발명에 따르면, AC/DC 컨버터는 적어도 하나의 양방향 고립된 모듈 DC/DC 컨버터로의 출력측에 연결되고, 양방향 고립된 모듈 DC/DC 컨버터의 출력은 복수의 병렬-연결된 셀 DC/DC 컨버터에 연결되고, 셀 DC/DC 컨버터의 출력은 테스트 어셈블리의 출력으로 나온다는 점에서, 이러한 목적이 달성된다.
고립된 DC/DC 컨버터에 의한 테스트 어셈블리의 이러한 계층적인 구조는 테스트 어셈블리가 매우 유연하게 구성될 수 있게 하고, 특히, 확장 스테이지를 널리 다르게 하는 것이 이러한 구성에서 가능하다. 개별 에너지 저장부에서 개별 에너지 저장 모듈에 걸친 장비 및 완전한 에너지 저장 장치가, 테스트 어셈블리의 내부 구조를 가변시키지 않고 그 안에서 테스트되고 형성될 수 있다. 그렇게 함으로써, 컨피규레이션이 제어 가능한 스위치에 의해 매우 용이하게 변경될 수 있다.
기본적으로, 컨버터의 효율성은 더 높은 전력 레벨과 더 높은 전압 레벨과 함께 개선된다. 테스트 어셈블리의 계층 구조에서, AC/DC 컨버터는 ~ 92%의 효율성을 가지고, 모듈 DC/DC 컨버터는 ~ 85%의 효율성을 가지며, 셀 DC/DC 컨버터는 ~ 75%의 효율성을 가진다. 따라서, 가능하기만 하면, 본 구조 덕분에 가능한, 가장 높은 컨버터 스테이지(AC/DC 컨버터)에 의한 테스트와 에뮬레이션을 위해 에너지를 제공하도록 시도된다. 많은 테스트 경우에 있어서, 특히, 배터리를 위한 테스트 및 에뮬레이션 시스템으로 사용될 때, 모든 에너지 저장부(가령, 배터리 셀)는 긴 시간에 걸쳐 동일한 설정 포인트로 테스트된다. 예를 들어, 충전 사이클에서, 모든 에너지 저장부는 가장 높은 컨버터 스테이지(AC/DC 컨버터)에 의하여, 거의 모든 CC(일정한 전류) 상을 위해 제공될 수 있다. 모듈 또는 셀 DC/DC 컨버터 만이, CV(일정한 전압) 상으로 전송할 때, 작용해야 한다. 이는 보통 테스트 주기의 50% 이상에 대해 ~ 92 - 75% = 17%의 효율성 이점을 초래한다. 따라서, 본 발명에 따른 테스트 어셈블리는 최고의 가능성 있는 효율성으로 작업이 수행될 수 있게 한다.
테스트 또는 형성하는 것에 대하여, 에너지 저장 모듈의 에너지 저장부는 셀 DC/DC 컨버터의 출력에 간단히 연결된다. 이는 에너지 저장부가 셀 DC/DC 컨버터의 레벨에서 명시할 수 있는 충전 전류가 될 수 있게 한다.
모듈 DC/DC 컨버터의 출력들이 직렬로 연결된 관련된 셀 DC/DC 컨버터의 직렬-연결된 출력에 연결될 때, 방전은 단방향 셀 DC/DC 컨버터를 사용할 때에도 발생할 수 있다. 이에 의해, 모든 에너지 저장부는 모든 셀 DC/DC 컨버터를 불활성화시킴에 의해 방전될 수 있다. 그러나, 개별 에너지 저장부도 관련된 모듈 DC/DC 컨버터의 전류상에 셀 DC/DC 컨버터의 전류를 중첩시킴에 의하여, 임의의 부하 전류를 받을 수 있다.
더 큰 에너지 저장 장치는, 복수의 모듈 DC/DC 컨버터가 AC/DC 컨버터의 출력에 병렬로 연결되고, 각각의 모듈 DC/DC 컨버터가 복수의 병렬-연결된 셀 DC/DC 컨버터에 연결될 때 테스트되고 형성될 수 있다. 이는 에너지 저장 장치의 임의의 확장 스테이지와 컨피규레이션이 테스트되고, 형성될 수 있게 하고, 이는 테스트 어셈블리의 유연성을 증가시킨다.
모듈 DC/DC 컨버터의 출력들이 스위치에 의하여 직렬로 연결될 수 있다면, 복수의 상호 연결된 에너지 저장 모듈로 구성된 에너지 저장 장치도 전체로서 높은 효율성을 가지고 테스트되거나 형성될 수 있다.
스위치를 통해 모듈 DC/DC 컨버터의 출력을 나오게 함에 의하여, 테스트 어셈블리도 배터리 관리 시스템에 대한 입력으로서, 전체로서 개별 에너지 저장 모듈을 테스트하거나 형성하기 위해 모듈 레벨에 연결될 수 있다.
AC/DC 컨버터의 출력이 테스트 어셈블리의 출력으로서 스위치를 통해 나온다면, 테스트 어셈블리도 배터리 관리 시스템에 대한 입력으로서, 전체로서 개별 에너지 저장 모듈을 테스트하거나 형성하기 위해 에너지 저장 장치 레벨에 연결될 수 있다.
복수의 셀 DC/DC 컨버터의 출력이 스위치에 의하여 직렬로 연결되거나, 및/또는 직렬-연결된 셀 DC/DC 컨버터의 출력이 테스트 어셈블리의 출력으로서 스위치를 통해 나온다면, 테스트 어셈블리의 유연성은 추가로 증가된다.
본 발명은 도 1 내지 3을 참조하여 이하에 좀 더 자세히 설명되는데, 이는 예시적이고, 개략적이며, 비제한적인 형태로 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한다.
도 1은 본 발명에 다른 테스트 어셈블리를 도시한다.
도 2 및 3은 배터리 셀을 테스트 또는 형성하기 위한 테스트 어셈블리의 사용을 도시한다.
도 1은 본 발명에 다른 테스트 어셈블리를 도시한다.
도 2 및 3은 배터리 셀을 테스트 또는 형성하기 위한 테스트 어셈블리의 사용을 도시한다.
전기 에너지 저장 장치를 위한, 본 발명에 따른 테스트 어셈블리(1)는, 입력 연결부(4)에 의해 가령, 400VAC 전압 소스인 전력 공급부(3)에 연결될 수 있는 입력측에 양방향 AC/DC 컨버터(2)로 구성된다. 복수의(적어도 하나의) 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)는 AC/DC 컨버터(2)의 DC 출력, 가령, 400VDC 출력에 병렬로 연결된다. 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)는 상업적으로 이용가능한 양방향 고립된 DC/DC 컨버터로 설계된다. 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)는 AC/DC 컨버터(2)의 고전압 DC 출력을 배터리 모듈이나 가령 연료 셀 모듈과 같은 에너지 저장 모듈의 전압 범위에 해당하는 DC 전압으로 전환하는데, 이는 가령, 12V 또는 48V DC와 같은 배터리 셀이나 연료 셀과 같은 복수의 에너지 저장부로 구성된다. 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력들은 스위치(SM)에 의해 직렬로 연결될 수 있어서, 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)은 고립된 DC/DC 컨버터와 같이 설계가 가능하다.
복수의(적어도 하나의) 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)는 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력에 병렬로 연결된다. 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)는 상업적으로 이용가능한 고립된 DC/DC 컨버터로 설계된다. 그러나, 동시에, 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)는 양방향 DC/DC 컨버터로 설계될 수도 있다. 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)는 관련된 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 DC 출력을 배터리 모듈의 배터리 셀을 위한 가령 0.5V 내지 5.5V DC와 같은 에너지 저장 모듈의 에너지 저장부의 전압 범위에 해당하는 DC 전압으로 전환한다. 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력들은 스위치(SZ)에 의하여 직렬로 연결될 수 있어서, 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)은 고립된 DC/DC 컨버터와 같이 설계가 가능하다.
에너지 저장 장치 레벨에서, AC/DC 컨버터(2)의 출력(AE +, AE -) 및 에너지 저장 모듈 레벨에서, 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력(AM1 +, AM1 - … AMn +, AMn -) 및 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력(A1+, A1- … Ax +, Ax -)은 테스트 어셈블리(1)의 출력으로 나올 수 있고, 전기적으로 연결될 수 있다. 마찬가지로, 바람직하게는, 직렬-연결가능한 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 첫 번째와 마지막 출력(AZ1 +, AZ1 - … AZx +, AZx-)의 각각은 도 1에 도시된 바와 같이 나온다.
AC/DC 컨버터(2)의 출력(AE +, AE -)은 스위치(S1)에 의해 달성될 수 있다. 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력(AM1 +, AM1 - … AMn +, AMn -)은 스위치(S2)에 의해 달성될 수 있다. 직렬-연결가능한 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력(AZ1 +, AZ1 - … AZx +, AZx-), 다시 말해, 본질적으로, 직렬-연결가능한 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 첫 번째와 마지막 출력(AZ1 +, AZ1 - … AZx +, AZx -)은 스위치(S3)에 의해 달성될 수 있다.
맥시멈 컨피규레이션에서, 본 발명에 따른 테스트 어셈블리(1)는, 8개의 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 58)이 연결되고, 12개의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6812)가 연결된 AC/DC 컨버터(2)를 가진다. 결과적으로, 96개의 에너지 저장부 또는 12개의 에너지 저장부를 각각 포함하는 하는 8개의 에너지 저장 모듈이 테스트되거나 형성된다. 그 밖의 확장 스테이지도 물론 상정할 수 있다.
이러한 경우, AC/DC 컨버터(2), 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n) 및 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)는 테스트 어셈블리(1)내로 집적될 수도 있는 컨트롤부(10)에 의한 요구에 따라 제어된다. 마찬가지로, 컨트롤부(10)는 스위치(S1, S2, S3, SM, SZ)의 오프닝/클로징을 제어할 수 있다. 컨트롤부(10)에서 테스트 어셈블리(1)의 개별 소자까지의 컨트롤 케이블(20)이 도시되지 않거나, 간결성을 위해 도 1에서만 표시된다.
본 발명에 따른 테스트 어셈블리(1)의 기능은 전기 에너지 저장 장치를 위한 테스트 및 형성 시스템의 형태인 특정한 예시적인 실시예에 기초하여 아래 좀 더 자세히 기술된다.
도 2에 따른 예시에서, 본 발명에 따른 테스트 어셈블리(1)는 배터리 팩(7)을 테스트 또는 형성하기 위하여, n개의 배터리 모듈(81 … 8n)(각각은, m개의 배터리 셀(911 … 9nm)을 포함함)로 구성된 배터리 팩(7)에 연결된다. 각각의 배터리 셀(911 … 9nm)은 테스트 어셈블리(1)의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력(A1+, A1- … Ax +, Ax -)에 연결된다. 여기서, 배터리 모듈(81 … 8n)은 직렬로 연결되지 않으나, 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)는 각각의 경우에 배터리 모듈(81 … 8n)에 연결된다. 이를 위해, 스위치(S2)는 닫히고, 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)들과의 연결은 스위치(SM)에 의해 열린다. 이에 의해, 각각의 배터리 셀(911 … 9nm)에 (셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 전압 및 전류 용량 내의)임의의 부하 전류(충전/방전 전류)가 제공될 수 있고, 개별 배터리 셀(911 … 9nm)은 다양하게 충전 혹은 방전될 수 있다. 이는 배터리 팩(7), 개별 배터리 모듈(8) 또는 심지어 개별 배터리 셀(9)이 테스트되도록 할 수 있다. 그 밖의 다른 에너지 저장 모듈 또는 에너지 저장 셀도 배터리 팩이나 배터리 모듈을 대신하여 테스트될 수 있다. 각각의 배터리 셀(9) 또는 각각의 배터리 모듈(8)은 충분히 잘 알려진 배터리 관리 시스템(11)(BMS)에 연결될 수 있다. 배터리 관리 시스템(11)도 컨트롤부(10)에 연결되어서, 셀 또는 모듈의 실제 값을 측정 및 처리되도록 할 수 있다.
단방향 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)를 사용할 때, 방전은, 도 2의 모듈 DC/DC 컨버터(5n)을 참조하여 기술된 바와 같이, 에너지 저장 모듈에서만 발생할 수 있다. 모듈 DC/DC 컨버터(5n)의 셀 DC/DC 컨버터(6n1 … 6nm)에 연결된 배터리 셀(9n1 … 9nm)을 방전하기 위하여, 스위치(SZ)와 스위치(S2, S3)이 닫히는데, 셀 DC/DC 컨버터(6n1 … 6nm)의 출력들은 직렬로 연결되고 출력(AZx +, AZx -)들을 통해 모듈 DC/DC 컨버터(5n)의 출력(AMn +, AMn -)들에 연결된다. 모듈 DC/DC 컨버터(5n)는 방전 전류를 배터리 셀(9n1 … 9nm)에 적용하고, 셀 DC/DC 컨버터(6n1 … 6nm)는 불활성된다. 이에 의해, 배터리 셀(9n1 … 9nm)은 동일한 방전 전류로 모두 방전된다. 개별 배터리 셀(9n1 … 9nm)(또는 복수의 배터리 셀)이 방전되지 않는다면, 모듈 DC/DC 컨버터(5n)의 방전 전류는, 관련 셀 DC/DC 컨버터(6n1 … 6nm)이 배터리 셀(9n1 … 9nm)에 영향을 주는 동일하고 반대인 충전 전류를 생성한다는 점에서, 관련 셀 DC/DC 컨버터(6n1 … 6nm)에 의해 보상될 수 있다.
셀 DC/DC 컨버터(6n1 … 6nm)와 관련된 모듈 DC/DC 컨버터(5n)의 상호 작용의 결과로, 각각의 개별 배터리 셀(9n1 … 9nm)은 상기 기술된 방식으로 임의의 부하 전류로 테스트 또는 형성될 수 있다. 특히, 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 전류는 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 임의의 전류로 오버레이드될 수 있고, 에너지 저장부 레벨에서의 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 전류도 강화될 수 있다.
스위치(S1, S2, S3, SZ 및 SM)이 열릴 때, 추가로-낮은 전압 레벨인 안전 아래에 놓인 전압만이 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력(A1+, A1- … Ax +, Ax - 및 AZ1 +, AZ1- … AZx +, AZx -) 및 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력(AM1 +, AM1 - … AMn +, AMn -)에 존재하고, 이러한 결과, 접촉에 대한 보호는 전체적으로 생략될 수 있다. 이는 특히 형성하기와 에너지 저장을 위해 특히 흥미롭다.
동시에, 배터리 셀(911 … 9nm)은 직렬-연결된 배터리 셀(911 … 9nm) 사이의 스위치(SB11 … SBnm)에 의해 개별적으로 연결 또는 분리될 수 있다. 그렇게 함으로써, 스위치(SB11 … SBnm)도 컨트롤부(10)에 의해 제어될 수 있다.
셀 DC/DC 컨버터가 양방향 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)로 설계될 때, 이는 에너지 저장부 레벨(배터리 셀)에서 방전이 수행될 수 있게 할 수 있다.
도 3은, 스위치(SB11 … SB44)에 의해 각각의 경우 직렬로 연결되는, 각각 4개의 배터리 셀(911 … 944)(에너지 저장부)을 포함하는 4개의 배터리 모듈(81 … 84)(에너지 저장 모듈)로 구성되는 배터리 팩(7)(에너지 저장 장치)을 가진 테스트 시스템에서 테스트 어셈블리(1)의 사용을 도시한다. 개별 배터리 모듈(81 … 84)은 스위치(SM)에 의해 직렬로 연결된다. 이를 위해, 에너지 저장 장치 레벨에서의 스위치(S1)는 닫히고, 에너지 저장 모듈 레벨에서의 스위치(S2)는 열린다. 여기서, AC/DC 컨버터(2)는 두 개의 스테이지로 설계되는데, 이는 입력 측에 AC/DC 컨버터(21), 그리고 거기에 연결된 DC/DC 컨버터(22)를 가진다.
Claims (14)
- 복수의 에너지 저장부를 가진 적어도 하나의 에너지 저장 모듈을 가진 에너지 저장 장치를 위한 테스트 어셈블리에 있어서,
상기 에너지 저장 장치는 전력 공급부(3)로의 입력측에 연결된 AC/DC 컨버터(2)를 가지고, AC/DC 컨버터(2)는 적어도 하나의 양방향 고립된 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)로의 출력측에 연결되고, 양방향 고립된 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력은 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 병렬-연결된 입력들에 연결되고, 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력들은 테스트 어셈블리(1)의 출력(A1+, A1- … Ax+, Ax-)으로 나오고,
복수의 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 입력들은 AC/DC 컨버터(2)의 출력에 병렬로 연결되고, 각각의 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력들은 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 병렬-연결된 입력들에 연결되며,
모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력들은 스위치(SM)에 의해 직렬로 연결되고,
모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력들은 스위치(S2)를 통해 테스트 어셈블리(1)의 모듈 DC/DC 컨버터-출력(AM1+, AM1- … AMn+, AMn-)으로 나오는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치를 위한 테스트 어셈블리. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, AC/DC 컨버터(2)의 출력들은 스위치(S1)을 통하여 테스트 어셈블리(1)의 AC/DC 컨버터-출력(AE+, AE-)으로 나오는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치를 위한 테스트 어셈블리.
- 복수의 에너지 저장부를 가진 적어도 하나의 에너지 저장 모듈을 가진 에너지 저장 장치를 위한 테스트 어셈블리에 있어서,
상기 에너지 저장 장치는 전력 공급부(3)로의 입력측에 연결된 AC/DC 컨버터(2)를 가지고, AC/DC 컨버터(2)는 적어도 하나의 양방향 고립된 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)로의 출력측에 연결되고, 양방향 고립된 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력은 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 병렬-연결된 입력들에 연결되고, 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력들은 테스트 어셈블리(1)의 출력(A1+, A1- … Ax+, Ax-)으로 나오고,
복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력들은 스위치(SZ)에 의하여 직렬로 연결되고,
모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 출력들은 스위치(S2)를 통해 테스트 어셈블리(1)의 모듈 DC/DC 컨버터-출력(AM1+, AM1- … AMn+, AMn-)으로 나오는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치를 위한 테스트 어셈블리. - 삭제
- 제 4 항에 있어서, 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력들은 스위치(S3)을 통하여 테스트 어셈블리(1)의 셀 DC/DC 컨버터-출력(AZ1+, AZ1- … AZx+, AZx-)으로 나오는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치를 위한 테스트 어셈블리.
- 제 4 항에 있어서, AC/DC 컨버터(2)의 출력들은 스위치(S1)을 통하여 테스트 어셈블리(1)의 AC/DC 컨버터-출력(AE+, AE-)으로 나오는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 장치를 위한 테스트 어셈블리.
- 복수의 에너지 저장부를 가진 적어도 하나의 에너지 저장 모듈로 구성되는 에너지 저장 장치를 테스트 또는 형성하기 위해, 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 6 항 또는 제 7 항으로 청구된 테스트 어셈블리(1)의 사용 방법에 있어서,
에너지 저장 모듈의 복수의 에너지 저장부는 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력(A1+, A1- … Ax+, Ax-)에 연결되는 것을 특징으로 하는 테스트 어셈블리의 사용 방법. - 제 8 항에 있어서, 에너지 저장 장치의 적어도 두 개의 에너지 저장부들은 직렬로 연결되고, 각각의 에너지 저장부는 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력(A1+, A1- … Ax+, Ax-)에 연결되는 것을 특징으로 하는 테스트 어셈블리의 사용 방법.
- 제 8 항에 있어서, 두 개의 에너지 저장부들은 스위치(SB11 … SBnm)에 의하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 테스트 어셈블리의 사용 방법.
- 제 8 항에 있어서, 적어도 두 개의 에너지 저장 모듈들은 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 테스트 어셈블리의 사용 방법.
- 제 8 항에 있어서, 스위치(SZ)에 의해 직렬-연결된, 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 출력들은 스위치(S3)를 통해 테스트 어셈블리(1)의 셀 DC/DC 컨버터-출력(AZ1+, AZ1- … AZx+, AZx-)으로 나오고, 모듈 DC/DC 컨버터(51 … 5n)의 모듈 DC/DC 컨버터-출력(AM1+, AM1- … AMn+, AMn-)은 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)에 대응되고 직렬 연결된 셀 DC/DC 컨버터-출력(AZ1+, AZ1- … AZx+, AZx-)에 연결되는 것을 특징으로 하는 테스트 어셈블리의 사용 방법.
- 제 12 항에 있어서, 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)는 비활성되는 것을 특징으로 하는 테스트 어셈블리의 사용 방법.
- 제 12 항에 있어서, 복수의 셀 DC/DC 컨버터(611 … 6nm)의 적어도 하나는 부하 전류를 생성하는 것을 특징으로 하는 테스트 어셈블리의 사용 방법.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ATA50513/2012A AT511890B1 (de) | 2012-11-14 | 2012-11-14 | Prüfanordnung für einen Energiespeicher |
ATA50513/2012 | 2012-11-14 | ||
PCT/EP2013/073504 WO2014076033A1 (de) | 2012-11-14 | 2013-11-11 | Prüfanordnung für einen energiespeicher |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150073204A KR20150073204A (ko) | 2015-06-30 |
KR101770484B1 true KR101770484B1 (ko) | 2017-08-22 |
Family
ID=47833599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020157013262A KR101770484B1 (ko) | 2012-11-14 | 2013-11-11 | 에너지 저장소를 위한 테스트 어셈블리 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9885759B2 (ko) |
EP (1) | EP2920599B1 (ko) |
JP (1) | JP6159809B2 (ko) |
KR (1) | KR101770484B1 (ko) |
CN (1) | CN104797951B (ko) |
AT (1) | AT511890B1 (ko) |
WO (1) | WO2014076033A1 (ko) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT513676B1 (de) | 2014-03-14 | 2018-10-15 | Avl List Gmbh | Energiespeicheremulator und Verfahren zur Emulation eines Energiespeichers |
JP2017032349A (ja) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 矢崎総業株式会社 | 二次電池状態検出装置 |
AT519433B1 (de) * | 2016-12-12 | 2020-09-15 | Avl List Gmbh | Vorrichtung zur Prüfung elektrischer Energiespeichersysteme |
CN108427078A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-08-21 | 株洲福德轨道交通研究院有限公司 | 动力电池充放电测试仪、运行方法及其计算机可读存储介质 |
CN115036951A (zh) * | 2021-03-04 | 2022-09-09 | 华为数字能源技术有限公司 | 储能***及电池管理方法 |
EP4119960B1 (en) * | 2021-07-07 | 2024-04-10 | Tokyo Seimitsu Co., Ltd. | Charge/discharge test system and method of controlling charge/discharge test system |
CN114374198A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-19 | 阳光电源股份有限公司 | 一种电池单元及储能*** |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012143104A (ja) * | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Ntt Facilities Inc | 電力変換システム |
JP2012154793A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | 充放電試験システム |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3214044B2 (ja) * | 1992-03-27 | 2001-10-02 | 株式会社明電舎 | 充電装置 |
US5751150A (en) | 1995-08-11 | 1998-05-12 | Aerovironment | Bidirectional load and source cycler |
US6344985B1 (en) * | 2000-12-05 | 2002-02-05 | Heart Transverter S.A. | Multiple port bi-directional power converter |
CN200950162Y (zh) * | 2006-07-11 | 2007-09-19 | 石卫涛 | 全在线式电池组放电测试*** |
KR101164629B1 (ko) * | 2007-10-16 | 2012-07-11 | 한국과학기술원 | 직렬 연결 배터리 스트링을 위한 2단 전하 균일 방법 및장치 |
AT508279A1 (de) * | 2009-05-14 | 2010-12-15 | Net Neue En Technik Gmbh | Verfahren und anordnung zum aufladen von batterien |
CN101930058B (zh) * | 2009-06-24 | 2013-06-05 | 北京动力源科技股份有限公司 | 一种自动测试电池充放电控制电路 |
JP5433368B2 (ja) * | 2009-10-09 | 2014-03-05 | 東芝Itコントロールシステム株式会社 | 電池パック検査装置 |
AT11605U3 (de) * | 2010-08-26 | 2011-09-15 | Avl List Gmbh | Anlage zur formierung von lithium-ionen-zellen |
US8929099B2 (en) * | 2010-09-29 | 2015-01-06 | Bitrode Corporation | Bi-directional DC/DC converter and battery testing apparatus with converter |
CN102680898B (zh) * | 2011-03-17 | 2014-12-17 | 洛阳嘉盛电源科技有限公司 | 二次电池化成检测***及其方法 |
CN202494763U (zh) * | 2011-11-07 | 2012-10-17 | 宁波拜特测控技术有限公司 | 能量回馈型动力电池测试装置 |
CN202471920U (zh) * | 2011-12-23 | 2012-10-03 | 顾婉孜 | 电池pack充放电测试装置 |
JP5839472B2 (ja) | 2012-02-06 | 2016-01-06 | 住友重機械工業株式会社 | 2次電池の充放電検査装置およびそのコントローラ |
-
2012
- 2012-11-14 AT ATA50513/2012A patent/AT511890B1/de active
-
2013
- 2013-11-11 WO PCT/EP2013/073504 patent/WO2014076033A1/de active Application Filing
- 2013-11-11 JP JP2015535067A patent/JP6159809B2/ja active Active
- 2013-11-11 CN CN201380059439.5A patent/CN104797951B/zh active Active
- 2013-11-11 EP EP13792634.1A patent/EP2920599B1/de active Active
- 2013-11-11 KR KR1020157013262A patent/KR101770484B1/ko active IP Right Grant
- 2013-11-11 US US14/442,915 patent/US9885759B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012143104A (ja) * | 2011-01-05 | 2012-07-26 | Ntt Facilities Inc | 電力変換システム |
JP2012154793A (ja) * | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | 充放電試験システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150073204A (ko) | 2015-06-30 |
EP2920599A1 (de) | 2015-09-23 |
CN104797951A (zh) | 2015-07-22 |
AT511890A3 (de) | 2014-01-15 |
AT511890A2 (de) | 2013-03-15 |
JP2015537193A (ja) | 2015-12-24 |
US20150293179A1 (en) | 2015-10-15 |
AT511890B1 (de) | 2016-01-15 |
CN104797951B (zh) | 2018-04-27 |
US9885759B2 (en) | 2018-02-06 |
WO2014076033A1 (de) | 2014-05-22 |
JP6159809B2 (ja) | 2017-07-05 |
EP2920599B1 (de) | 2020-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101770484B1 (ko) | 에너지 저장소를 위한 테스트 어셈블리 | |
KR102084926B1 (ko) | 배터리 시스템 및 중간 전압 공급 방법 | |
EP2806525A2 (en) | Battery management system | |
US9118191B2 (en) | Cell balancing method, cell balancing device, and energy storage system including the cell balancing device | |
CN103094989B (zh) | 用于管理电池单体的方法、以及能量存储*** | |
CN103329338B (zh) | 电池组和电力消耗设备 | |
WO2019084507A8 (en) | Configurable battery pack for fast charge | |
WO2013011758A1 (ja) | 蓄電池システム及びその制御方法 | |
CN102882242B (zh) | 蓄电池组充电及放电平衡的电路 | |
CN103036268A (zh) | 电源装置 | |
KR101485347B1 (ko) | 배터리 관리 시스템,및 배터리 관리 시스템을 이용하는 배터리 모듈의 셀 밸런싱 방법 | |
Vitols | Efficiency of LiFePO4 battery and charger with passive balancing | |
Friansa et al. | Battery module performance improvement using active cell balancing system based on Switched-Capacitor Boost Converter (S-CBC) | |
Ketzer et al. | Evaluating circuit topologies for battery charge equalization | |
US20170301963A1 (en) | Method and apparatus for performing string-level dynamic reconfiguration in an energy system | |
JP2013029485A (ja) | 充放電試験装置 | |
KR101591931B1 (ko) | 2차전지의 활성화 제어 장치 | |
US20190067959A1 (en) | Battery pack balancing system | |
Vitols | Efficiency of LiFePO4 battery and charger with a mixed two level balancing | |
EP3270485B1 (en) | Power storage system | |
KR101899132B1 (ko) | 전원과 전기 부하 사이에 전력을 동적으로 관리하기 위한 어레인지먼트 및 방법 | |
US9614255B2 (en) | Acid/alkaline hybrid resonance battery device with damping function | |
Mihet-Popa et al. | Battery management system test platform developed for electric vehicle applications | |
KR20130021555A (ko) | 다수의 배터리병렬연결방법 및 장치. | |
Tavakoli et al. | Performance comparison of two controllers for a modular voltage balancing circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |