在电池故障的情况下管理供电设施的电化学电池的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及管理供电设施的多个可充电电能存储模块的方法(300)，该模块并联布置，所述方法(300)包括：‑将模块分成(302)至少两个组，以及‑一次使用所述组中的一个来供电(304)；方法(300)还包括替换组中的故障模块的步骤(314)，该组称为活动组，而当由另一个组的可用模块供电时，该组称为可用组。本发明专利技术还涉及实施这种方法的系统和实施这种方法的供电设施。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在电池故障的情况下管理供电设施的电化学电池的方法和系统本专利技术涉及一种在电池故障的情况下对供电设备的电化学电池进行管理的方法。本专利技术还涉及实现这种方法的系统，以及实现这种方法或这种系统的供电设备。本专利技术的领域是供电设备领域，该供电设备包括并联安装的多个电化学电池，特别是(表示“锂金属聚合物”)型电池，以便提供供电信号。
技术介绍
已知的固定供电设备包括并联安装的几个电存储模块并且其每个电存储模块包括一个或更多个电化学电池，特别是型电池。每个模块可以存储电能并且进而传送高压信号，例如以便为电动车辆充电或以便为建筑物供电。某些固定电气设备是独立的并且将能量生成装置(例如太阳能板或风力涡轮机)与电能存储模块耦合起来，以便为所述模块充电。为了在供电方面提供足够的独立性，需要为每个设备装备几个电池，其为所需的独立性存储所需的电能，随后将其传送到待供电的实体，例如待充电的电动汽车或待供电的综合设施或建筑物。根据供电需要的功率和每个电池的可用功率，可能需要使用几个并联的电池来供电。同时，已知电化学电池不适合缓慢放电。然而，目前没有用于管理固定供电设备的并联设置的可充电电能存储模块的方法，该方法使得可以优化所述模块的使用期限，同时保持设备的功能。本专利技术的目的在于克服这种缺陷。本专利技术的另一个目的在于提出一种方法和系统，其允许在至少一个模块发生故障的情况下，更好地管理供电设备的并联安装的电能存储模块。本专利技术的目的还在于提出一种方法和系统，其用于管理供电设备的并联安装的电能存储模块，允许优化所述模块的使用期限，同时在所述模块中的至少一个发生故障的情况下仍保持所述设备的正常操作。
技术实现思路
本专利技术通过一种用于管理供电设备(特别是固定供电设备)的多个可充电电能存储模块的方法，使得能够实现上述目的中的至少一个，所述模块中的每个都包括至少一个可充电的电化学电池，特别是型电池，并且所述模块彼此并联布置，所述方法包括：-将所述模块划分成至少两组，以及-一次由所述组中的一个供电，特别地轮流供电，甚至更特别地交替供电；所述方法还包括由称为可用组的另一组的可用模块替代称为活动组的正在供电的组的故障模块的步骤。因此，根据本专利技术的方法提出了将可充电的电能存储模块虚拟地分成几个组，特别是分成两个组，所述组轮流提供电力给电动车辆、建筑物、综合设施、电气/电子设备，特别是诸如WiFi终端或天线的通信设备，特别地为它们充电。因此，可以对每个组施加快速放电循环并且由此优化每个模块的使用期限。同时，在一个或更多个模块发生故障的情况下，根据本专利技术的方法提出对至少一个组进行“虚拟”管理。特别地，当初始形成第一组的部分的模块发生故障时，该方法提出由初始形成另一个组的部分的模块替换该故障模块，特别是在运行中替换。因此，可以继续传送所需电力并且由此使设备正常工作，甚至在一个或更多个模块发生故障的情况下，也不会使电能存储模块降级。在本申请中，“划分”是指对模块的虚拟分组，与其物理布置无关。在本申请中，当存储模块存在以下状况时，认为该模块出现了故障：-失灵，特别是温度异常或其端子处的电压异常；或-剩余电荷水平(NCR)为0或非常低。剩余电荷水平能够与示存储模块中剩余的电荷的量或百分比的计量表水平相同。根据本专利技术的方法的变体，一旦一个组中包括故障模块，就可以执行替换步骤。换言之，在第一个变体中，当组中的任何一个中的模块发生故障时，即使其他组中没有模块发生故障，也执行替换步骤。然后，组中的故障模块被另一个组的可用模块替代。替代活动组中的故障模块的模块能够是依次从其他组中的每一个中选择的。此外，在可用组自身内，能够从所述可用组的模块中依次选择用于替换活动组的故障模块的模块。根据本专利技术的方法的另一个优选变体，仅当每个组都包括故障模块时，即不再存在其所有模块功能正常的任何组时，才可以执行替换步骤。在这种情况下，当第一活动组包括故障模块时，能够切换成由不包括任何故障模块的其他组来供电，该其他组进而变为活动组，依次类推。当存在其中所有模块都是功能正常(即非故障)的其他组时，可以不再使用包括故障模块的组来供电。仅能够由其中所有模块都是功能正常的组供电，特别是依次供电，而不使用其中模块出现故障的组。可选地，当其中所有模块都是功能正常的组完全放电时，其中模块出现故障的组能够用于在降级的操作模式中提供降级的供电。在根据本专利技术的方法的优选变体中，能够执行替换步骤使得活动组中的模块的总数保持恒定，并且等于预定的数量。换言之，能够执行替换步骤使得在供电期间传送的电力保持恒定，并且等于预定值。因此，根据本专利技术的方法使得能够保持由活动组提供的电源，其允许维持正常操作，而没有任何降级。根据非限制性实施例，根据本专利技术的方法能够包括根据组的剩余电荷水平来执行从一个组切换到另一个来供电。更特别地，当活动组的剩余电荷水平小于或等于至少一个可用组的剩余电荷水平时，特别是小于或等于预定值的剩余电荷水平时，能够执行从一个组切换到另一个组来供电。有利地，预定值可以对应于组中的至少一个的最大电荷容量(CCM)或剩余电荷水平(NCR)的百分比。根据第一示例实施例，预定值可以是恒定的。例如，预定值可以等于组的CCM的5％。根据另一示例实施例，预定值可以是可变的。更特别地，预定值可以随每个组的可用总电荷水平变化。特别地，当每个组的总电荷水平降低时，预定可以够减小。根据非限制性示例实施例，预定可以够等于：-组的CCM的10％(当所有组的NCR都大于70％时)；-组的CCM的8％(当具有最少电荷的组的NCR包括在50％到70％时)；-组的CCM的5％(当具有最少电荷的组的NCR包括在30％到50％时)；和-组的CCM的3％(当具有最少电荷的组的NCR小于30％时)。在优选变体中，每个组能够包括相同数量的模块。模块的数量能够根据供电期间所需的总功率以及根据能够由每个模块传送的功率来确定。在优选变体中，所有模块能够是相同的，并且每个模块传送同一标称功率。根据本专利技术的方法还能够包括根据下列各项检测存储模块的故障，特别是失灵：-所述模块的温度，和/或-所述模块端子处的电压。特别地，当模块具有以下情况时会出现故障：-剩余电荷水平为0，或者小于或等于预定值，例如该预定值为所述模块的CCM的0.1％；-温度不在预定温度范围内，例如该预定范围为50℃至120℃；和/或-所述模块的端子处的电压不包括在预定电压范围内，例如该预定电压范围是190V至470V。根据本专利技术的方法还能够包括：针对每个模块，测量以下参数中的至少一个，特别是测量每一个：-所述模块的剩余电荷水平(NCR)，例如通过电池电量计来测量；-所述模块的温度，例如通过温度计或热电偶来测量；和/或-所述模块的端子处的电压，例如通过电压表来测量。这些参数中的至少一个可用于确定模块是否发生故障。替代地或另外，这些参数中的至少一个，例如剩余电荷水平(NCR)，能够用于确定是否必须切换到另一个组。根据相同专利技术的另一个方面，提出了一种系统，用于管理供电设备(特别是固定供电设备)的多个可充电的电能存储模块，所述模块中的每一个包括至少一个可充电的电化学电池，特别是型电池，并且彼此并联布置，所述系统包括：-用于每个模块的单独连接/断开的装置，使得可以以使所述模块独立于其他模块放电的方式布置，和-至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于对供电设备(100)的多个可充电电能存储模块(1061‑1068)进行管理的方法(300；400)，每个所述模块(106)包括至少一个可充电的电化学电池，并且彼此并联布置，所述方法(300；400)包括：‑将所述模块(106)分成(302)至少两个组(102，104)，以及‑一次由所述组(102，104)中的一个组供电(304)；所述方法(300；400)还包括步骤(314)：由称为可用组的另一组(102)的可用模块(1063，1064)替换称为活动组的正在供电的组(104)的故障模块(1066，1067)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.16 FR 16556261.用于对供电设备(100)的多个可充电电能存储模块(1061-1068)进行管理的方法(300；400)，每个所述模块(106)包括至少一个可充电的电化学电池，并且彼此并联布置，所述方法(300；400)包括：-将所述模块(106)分成(302)至少两个组(102，104)，以及-一次由所述组(102，104)中的一个组供电(304)；所述方法(300；400)还包括步骤(314)：由称为可用组的另一组(102)的可用模块(1063，1064)替换称为活动组的正在供电的组(104)的故障模块(1066，1067)。2.根据前一权利要求所述的方法(400)，其特征在于，一旦所述组中的一个组包括故障模块，就执行替换步骤(314)。3.根据权利要求1所述的方法(300)，其特征在于，仅当每个组(102，104)都包括故障模块时，执行替换步骤(314)。4.根据前述权利要求中任何一项所述的方法(300；400)，其特征在于，执行替换步骤(314)以便使活动组(102，104)中的模块(106)的数量保持恒定。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300；400)，其特征在于，当活动组的剩余电荷水平小于或等于至少一个可用组的预定值的剩余电荷水平时，所述方法包括从一个组(102，104)切换(3042)成另一个组(104，102)来供电。6.根据权利要求5所述的方法(300；400)，其特征在于，所述预定值对应于所述组(102，104)中的至少一个组的最大电荷容量或剩余电荷水平的百分比。7.根据权利要求5或6中任何一项所述的方法(300；400)，其特征在于，所述预定值随每个组(102，104)的可用总电荷水平变化。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(300；400)，其特征在于，每个组(102，10...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯汀·塞林，让雅克·热斯坦，托尼·坦，伊万·阿格纳斯，吉勒斯·布吕内，米歇尔·托马斯，多米尼克·安冈，
申请(专利权)人：布鲁解决方案公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR