能量存储系统技术方案

一种为位于适于使用存储能量的船舶(20,21)上的能量存储系统，包括在陆上充电站(26)处接收(40)用户能量存储需求的通知(40)；从具有用于该系统的一个或多个替换能量存储单元(32)的充电站(41)调度(42)自主车辆(30,31)；从该系统的操作位置(33,34)移除一个或多个用过的能量存储单元；在该系统的相同操作位置(33)处插入(44)替换能量存储单元(32)；以及将用过的能量存储单元返回(45)到充电站(26)。用过的能量存储单元返回(45)到充电站(26)。用过的能量存储单元返回(45)到充电站(26)。

Energy storage system

An energy storage system located on a ship (20,21) suitable for using stored energy includes receiving (40) a notification of a user's energy storage needs (40) at an onshore charging station (26); Dispatching (42) autonomous vehicles (30,31) from a charging station (41) having one or more replacement energy storage units (32) for the system; Removing one or more used energy storage units from the operating positions (33,34) of the system; Inserting (44) at the same operating position (33) of the system to replace the energy storage unit (32); And returning the used energy storage unit (45) to the charging station (26). The used energy storage unit returns (45) to the charging station (26). The used energy storage unit returns (45) to the charging station (26)< br/>

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】能量存储系统


[0001]本技术涉及用于消耗能量的系统的能量存储模块以及将能量存储模块安装在该系统中的方法。
[0002]存储电能模块或多种类型的功率单元在许多应用中变得越来越常见，特别是用于存在与敏感环境排放相关的环境问题或公共健康问题的场合。存储电能功率单元通常用来提供电能以操作设备，从而在使用时避免排放，尽管存储能量可以许多不同方式产生。存储电能还可用来在由电网或各种发电系统(包括柴油发电机、燃气轮机或可再生能源)供应的系统中提供调峰。飞机、车辆、船舶、海上钻机或偏远地区的钻机和其他动力设备都是大规模存储电能的用户的例子。车辆驾驶员可以在市中心使用存储能量功率单元，并在主干道上使用内燃机充电，以减少城镇的有害排放，或者它们可以从电力供应装置充电。大部分航程在相对接近居住地区或者敏感环境中进行的渡轮被设计有混合动力或者全电动驱动系统。渡轮在靠近海岸时可以利用存储能量操作，以便为船舶提供动力，在海上使用柴油发电机为电池充电。在一些国家，可利用可再生能源提供的电力为存储能量单元充电意味着可以使用全电动船舶，前提是存储能量单元在所覆盖的距离内足够可靠，完全不使用柴油或其他不可再生能源。无论是混合动力系统，还是全电动系统，当存储能量单元耗尽时，都需要从某种类型的电力供应装置充电。

技术实现思路

[0003]根据本技术的第一方面，一种为位于适于使用存储能量的船舶上的能量存储系统提供能量存储单元的方法包括在陆上充电站处接收用户能量存储需求的通知；从具有用于该系统的一个或多个替换能量存储单元的充电站调度自主车辆；从该系统的操作位置移除一个或多个用过的能量存储单元；在该系统的相同操作位置处插入替换能量存储单元；以及将用过的能量存储单元返回到充电站。
[0004]该方法还可包括将用过的能量存储单元连接到充电站中的充电器，以便重新充电能量存储单元。
[0005]该方法还可包括在船舶在途时接收该系统中的所述或每个能量存储单元中剩余能量水平的指示；确定直到船舶停泊时的剩余时间并调度自主车辆以便在船舶停泊时与其汇合。
[0006]充电站可监控陆上储存的、已经充电的能量存储单元的类型和数量，并响应于用户能量存储需求的通知为船舶提供可用列表。
[0007]船舶能量管理系统可以要求与其需求最接近的能量存储单元的类型和数量。
[0008]根据本技术的第二方面，一种适于执行第一方面所述的方法的能量存储供应系统，供应系统包括适于在船舶上使用的一个或多个能量存储单元；所述能量存储单元中的一个或多个由与和陆上充电站相关的储存设施储存；位于船舶和充电站之间的通信交互装置，使得能量存储需求的通知从船舶接收；以及与充电站相关的自主车辆，用于在充电站和船舶之间运输一个或多个能量存储单元。
[0009]该系统可使用定制尺寸的集装箱，其被建造成出于用于能量存储模块的目的而所需的尺寸。替代地，该系统可包括安装在ISO标准集装箱或定制尺寸集装箱内并容纳能量存储装置的多个能量存储单元。
[0010]全部或一半的集装箱可根据所需能量存储的数量以及船舶上操作位置的大小来使用。
[0011]能量存储单元可在安装时经由集装箱的基部内的连接器连接到船只的电力系统。
[0012]能量存储单元可在降低就位时进行连接，并在再次提升时断开连接，或者一旦新的能量存储单元就位，会需要随后的步骤来进行电连接。
[0013]能量存储单元可在放置在船舶上或位于陆上充电站时经由能量存储单元侧部或顶部上的连接器、轨道或受电弓连接到船只的电力系统。
[0014]自主车辆可包括运输能量存储单元的自主卡车车头和拖车或单个自主自驾驶运输装置。
[0015]在安装在船舶上时，能量存储单元可保留在拖车上，并且卡车车头与拖车脱离。替代地，在安装在船舶上时，能量存储单元可保留在自主自驾驶运输单元上，或者，可以通过与拖车相关并安装在船舶的能量存储系统内的提升设备，能量存储单元从拖车或运输单元移除。
附图说明
[0016]现在将参考附图说明根据本技术的能量存储系统和方法的例子，附图中：
[0017]图1是说明可以与本技术的方法一起使用的模块化存储能量系统的例子的方框图；
[0018]图2示出可以应用本技术的方法的情况；
[0019]图3提供本技术的方法的例子的进一步说明；
[0020]图4说明可以在本技术的方法中使用的系统的细节；
[0021]图5a和5b示出在本技术的专利技术中用于充电能量存储单元的替代实施方式；以及
[0022]图6是说明根据本技术的方法安装能量存储单元的流程图。
具体实施方式
[0023]用于为海洋应用提供电能的能量存储系统(例如船舶上的系统) 可能需要提供高达1MWh的能量，并且在某些情况下甚至更多，这可以通过提供能量存储单元来实现，多个能量存储模块在其中组合。电能可以存储在模块中，每个模块使用特定类型的能量存储装置。多个例子包括电化学电池单元或电池、电容器组、大容量电容器(诸如超高级电容器或超级电容器)、机械能量存储单元(诸如飞轮)、热能或化学存储，其中任何一种都能向最终用户提供电能。
[0024]能量存储模块可设置有流体并联或串联的冷却系统，并且能量存储模块可串联地电连接在一起。每个模块可以包括串联在一起的多个能量存储装置，例如电池单元，或者包括多组并联的装置，每个并联装置串联到下一组或单个电池，以提供所需的总模块电压、功率操控和所需的能量存储能力。例如，每个电池单元可能只有3V到4.2V 等级的电压，但是
在具有串联和/或并联电连接在一起的多个单元的模块中，这会产生更高的电压、功率操控和能量存储能力。
[0025]不同类型的电动船舶可能具有不同的需求。主要在海上航行且偶尔进港的船舶只能在港口使用电能。对于某些应用，例如在港口进行定期短途过境的渡轮，或对于使用具有定期停靠站的内河航道接送或放下乘客的船舶，电能可能是用于推进和辅助设备的唯一功率类型。这类船舶周转时间短，一般意味着可用来充电的时间不充分。在某些情况下，电动船舶可能停泊或停靠在登船点仅几分钟，这将不足以为电池正常充电。即使提供了快速充电点，也不是所有地点都有能够支持这种快速充电的岸边电源。由于快速充电需要公用事业电源提供非常高的额定功率，因此可能需要对公用事业电网进行昂贵的升级，而在偏远或农村地区，这些升级不太可能可行。
[0026]在电力供应更可靠的大型港口，岸边电连接系统往往有固定的位置，当轮渡停泊时，会占用邻近码头的宝贵空间，并限制可系牢船舶的码头区的精确部分，在繁忙时期给努力协调所有进出港船舶的港口当局造成更大的麻烦。例如，EP3342626描述了一种带有枢转臂的充电连接装置，该枢转臂可安装在岸边的坡道上，渡轮乘客和车辆可通过该坡道上下船。该臂具有摄像头，使得该臂运动，以便与渡轮船头上的相应连接器对准，从而在船舶停泊时为电动船舶充电。然而，这要求电动船舶在正确的位置上具有相应的连接器，并且只能使用带有这种坡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种能量存储供应系统，其特征在于，所述能量存储供应系统包括适于在船舶上使用的一个或多个能量存储单元；所述能量存储单元中的一个或多个由与和陆上充电站相关的储存设施储存；位于船舶和充电站之间的通信交互装置，使得能量存储需求的通知从船舶接收；以及与充电站相关的自主车辆，用于在充电站和船舶之间运输一个或多个能量存储单元，其中自主车辆包括运输能量存储单元的自主卡车车头和拖车或单个自主自驾驶运输单元，并且其中，在安装在船舶上时，能量存储单元保留在拖车上，并且卡车车头与拖车脱离，或者在安装在船舶上时，能量存储单元保...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：西门子能源有限责任公司，
类型：新型
国别省市：