WO2016202847A1 - Inverter for charging and/or discharging batteries - Google Patents

Inverter for charging and/or discharging batteries Download PDF

Info

Publication number
WO2016202847A1
WO2016202847A1 PCT/EP2016/063732 EP2016063732W WO2016202847A1 WO 2016202847 A1 WO2016202847 A1 WO 2016202847A1 EP 2016063732 W EP2016063732 W EP 2016063732W WO 2016202847 A1 WO2016202847 A1 WO 2016202847A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inverter
processor unit
control processor
inverters
batteries
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/063732
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jens Kaufmann
Thomas LUETH
Original Assignee
TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG filed Critical TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG
Publication of WO2016202847A1 publication Critical patent/WO2016202847A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL 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
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/14Energy storage units
    • YGENERAL 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
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/124Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wired telecommunication networks or data transmission busses

Definitions

  • Inverter for charging and / or discharging batteries
  • the invention relates to an inverter for charging and / or discharging batteries, in particular redox flow batteries, with a controllable component which is connected to a data connection.
  • the invention relates to a system with an inverter according to the invention.
  • Redox flow batteries which use, for example, electrolyte combinations of V / V, Fe / Cr or Zn / Br, are increasingly being used as stationary energy stores. Integrated into a large system of energy producers and consumers, these serve for grid stabilization or can intercept generator load peaks.
  • Charging circuits of this or other type are known for example from:
  • the system may include a plurality of inverters each connected to one or more batteries or stacks. Under a stack, in redox flow technology, a stack of several in Series switched cells understood, through which the electrolyte is passed.
  • the multiple inverters each have a battery management system, which is relatively expensive and consumes energy.
  • the object of the present invention is to provide an inverter and a system that are less expensive and more efficient to operate.
  • an inverter for charging and / or discharging batteries, in particular redox flow batteries, with a controllable component which is connected to a data connection, wherein the data connection is designed as a digital signal transmission bus, which is provided by a communication interface the inverter for data communication of the inverter to further inverters and / or a higher-level control to the controllable component, wherein a receiving device for receiving a control processor unit and an internal interface for connecting the control processor unit to the digital signal transmission bus
  • Control processor unit also take over the control of other inverters, which do not have their own control processor unit. On the other hand, if the inverter is not equipped with a control processor unit, it can also be operated, namely via the control processor unit of another inverter. This is possible because the digital signal transmission bus in
  • Inverter is guided to the controllable component, but also an internal interface for connecting a control processor unit is present.
  • An inverter with control processor unit can thus be operated as a master, while an inverter without its own control processor unit as Slave can be operated.
  • Control processor unit is equipped, thereby has a powerful communication processor, via which the connection to the "outside world" can be realized
  • a RS485 bus As a data signal transmission bus with the responsible for a power electronics processors.
  • the digital signal transmission bus designed, for example, as an RS485 bus is led out of the inverter to connect further bus subscribers.
  • the power electronics processors of other inverters, which do not have their own control processor unit, can communicate with the same via the same data signal transmission bus
  • Control processor unit of the inverter having this be connected.
  • the controllable component of the inverter can be designed as an inverter or power electronics controller connected to an inverter.
  • the controllable component can by the
  • Control processor unit to be controlled. This can be used to control how much power is supplied by the batteries, for example in a network.
  • the inverter is designed as a bidirectional inverter.
  • the inverter is designed as a bidirectional inverter.
  • the inverter may include one or more batteries connected at least indirectly to the inverter.
  • multiple batteries or stacks may be connected in parallel to the inverter.
  • the batteries can be connected to the inverter via a boost converter.
  • several can Batteries are connected in parallel to a boost converter, which in turn is connected to the inverter.
  • the batteries may be single batteries, but they may also be so-called stacks, ie, a stack may have a plurality of individual batteries or cells, for example 20 or 40 cells.
  • the invention also includes a system having a first inverter according to the invention, the receiving device of which is equipped with a control processor unit and at least one second inverter according to the invention, the receiving device of which is unpopulated, the inverters having their communication interfaces being connected to an external digital signal transmission bus, and wherein Control processor unit of the first inverter controls the controllable component of the second inverter or the second.
  • the inverters without the control processor unit can be controlled by the control processor unit of the first inverter having the control processor unit.
  • the control and communication effort of the system can be reduced.
  • the inverter having the control processor unit can be operated as a master and the second inverters, which do not have their own control processor unit, can be operated as a slave.
  • a battery management controller may be integrated in the control processor unit.
  • Such a control processor unit is described as a controller 'in the German application with the application number 102014200858.1, the content of which is hereby incorporated into this application.
  • the control processor unit can be designed so that it can take over the direct communication with the higher-level control.
  • Control processor unit are equipped, one of the first inverter as a primary master and the second first inverter can be operated as a secondary master.
  • the secondary master can monitor the functionality of the primary master and take over its tasks if necessary. This further reduces the failure rate of the system.
  • the use of at least two first inverters, each with a control processor unit creates a redundant system.
  • the connection to the outside world, for example, to a battery management system, can be realized via Ethernet, or even the primary and secondary master can over
  • Ethernet communicate with each other.
  • systems can be created for very high power ranges, up to GW.
  • the at least two inverters equipped with a control processor unit can receive the first and the last in a chain of several inverters
  • the control processor unit may include a controller having a control program stored or implemented thereon.
  • the controller may be arranged, for example, on a daughterboard. Equipping an inverter with a control processor unit can thus be done in a particularly simple manner by simply plugging the daughterboard into the receptacle and thereby automatically establishing a data connection to the digital signal transmission bus via the internal interface.
  • control processor unit is designed as a box or module. Even with such a configuration, a
  • Control processor unit particularly easy to be attached to an inverter. If the control processor unit is designed as a component, this can be soldered, for example, to the inverter board.
  • the invention also includes a method for operating a system according to the invention, wherein one of the first inverters is operated as a primary master and one of the first inverters is operated as a secondary master, which monitors the functionality of the primary master and the tasks of the primary master, if necessary takes over. For example, a requirement is if the primary master itself fails if the data link is in a master-slave link interrupted or the primary master is updated. The failure of the entire system can be avoided.
  • Software updates are performed by components of the inverter, with the software updates for one inverter after another
  • inverters for which no update is currently being performed compensate for the missing power of the inverter currently in the update process.
  • power dips can be avoided.
  • the replacement or shutdown of individual inverters is possible without having to turn off the entire system.
  • control processor unit of a first inverter If the control processor unit of a first inverter is updated, the rest of the system can continue to run autonomously for the duration of the update. If a secondary master is used, it can take over the control task of the primary master during the update process.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an inventive
  • Fig. 2 is a schematic representation of a system comprising a plurality of inverters according to the invention
  • Fig. 3 shows an alternative embodiment of a system with inverters according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of an inverter 1 for charging and / or discharging batteries 2 to 4.
  • batteries 2 to 4 are shown. It is understood that different numbers of batteries 2 to 4 can be provided.
  • the batteries 2 to 4 can be designed in particular as redox flow batteries. In particular, the batteries 2 to 4 may be designed as battery stacks.
  • the inverter 1 has a communication interface 5, which serves the data connection of the inverter 1 to further inverters and / or a higher-level control.
  • the communication interface 5 is connected to a digital signal transmission bus 6 which extends to a controllable component 7 designed as a bidirectional inverter.
  • an internal interface 8 is provided, via which a control processor unit can be connected to the digital signal transmission bus 6.
  • a reception center tion 9 is provided for receiving a control processor unit.
  • the receiving device 9 may be formed, for example, as a slot for a daughterboard or as a receptacle for a box or a module that can be soldered to a circuit board of the inverter 1.
  • the batteries 2 to 4 are in the embodiment shown indirectly, in particular via a boost converter 10, with the controllable
  • Component 7 connected. Trained as an inverter controllable component 7 is connected via an output line 11 to a terminal 12, via the power of the inverter in a
  • Power supply network can be fed or can be taken over the power from a power grid.
  • a further communication interface 13 can be provided, via which the inverter 1 can be connected, for example, to a higher-level controller.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a system 100 having a first inverter 101 corresponding to the inverter 1 of FIG. 1, the first inverter 101 being equipped with a control processor unit 102 arranged in the receptacle 9.
  • the further inverters 103, 104 are likewise designed in accordance with the inverter 1 of FIG. 1, wherein the inverters 103, 104 do not have their own
  • the inverters 101, 103, 104 are connected to each other via the digital signal transmission bus 6.
  • the inverter 101 works as master and the inverters 103, 104 as slaves.
  • the first Inverter 101 may via another digital signal transmission bus 106, for example, an Ethernet connection, in particular via a
  • Industrial Ethernet connection be connected via the communication interface 13 with a higher-level controller 107.
  • the inverters 103, 104 may be (temporarily) decommissioned, for example, to perform a software upgrade.
  • the operation of the overall system 100 is affected only insignificantly.
  • the other inverters 101, 103, 104 still in operation may compensate for the failure or shutdown of the disabled inverter.
  • the system 200 includes two first inverters 101, 10 ⁇ , each having a control processor unit 102.
  • both first inverters 101, 10 can be operated as master.
  • the first inverter 101 can be operated as a primary master and the second first inverter 10 as a secondary master.
  • the inverter 10 can monitor the mode of operation of the inverter 101 and, if necessary, take over its function, ie in particular control inverter 103, which are operated as a slave.
  • the inverter 10 is also connected to the digital signal transmission bus 106 and thus to the higher level one
  • Controller 107 connected.
  • this makes it particularly easy to carry out software updates of components of the inverters 101, 103, 10, with the software updates being carried out for one inverter after the other.
  • Those inverters for which no update is currently being carried out can compensate for the missing power of the inverter currently being updated.
  • each of the inverters 101, 103, 10 during operation of the data connection in particular the data signal Transfer bus 6, can be disconnected and can be replaced.
  • the operation of the other inverters will not be affected.
  • a separation of the data signal transmission bus 6, for example at the point 110, does not lead to a failure of the chain of inverters 101, 103, 10.
  • the inverters 103 located to the left of the location 110 may be controlled via the inverter 101, and the inverters located to the right of the location 110 may be controlled via the inverter 10.
  • the one or more inverters 1, 101, 103, 10 and the higher-level controller 107 may each be in a housing, in particular in a
  • one or more modules may be arranged. Assemblies can be mounted on metallic bodies and / or printed circuit boards.
  • control processor unit 102 may be implemented in a microprocessor, e.g. be realized in a digital signal processor (DSP) or in a programmable logic device (PLD), in particular in an FPGA.
  • DSP digital signal processor
  • PLD programmable logic device

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

The invention relates to an inverter (1, 101, 103, 104, 101') for charging and/or discharging batteries (2, 3, 4), in particular redox flow batteries, comprising a controllable component (7), which is connected to a data connection, the data connection is designed as a digital signal transmission bus (6), which extends from a communication interface (5) of the inverter (1, 101, 103, 104, 101'), which is provided for the data connection of the inverter (1, 101, 103, 104, 101') to further inverters (1, 101, 103, 104, 101') and/or to a superordinate controller (107), to the controllable component (7), wherein an accommodating device (9) is provided for accommodating a control processor unit (102) and an internal interface (8) is provided for connecting the control processor unit (102) to the digital signal transmission bus (6).

Description

Inverter zum Laden und/oder Entladen von Batterien  Inverter for charging and / or discharging batteries
Die Erfindung betrifft einen Inverter zum Laden und/oder Entladen von Batterien, insbesondere Redox-Flow-Batterien, mit einer steuerbaren Komponente, die an eine Datenverbindung angeschlossen ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein System mit einem erfindungsgemäßen Inverter. The invention relates to an inverter for charging and / or discharging batteries, in particular redox flow batteries, with a controllable component which is connected to a data connection. In addition, the invention relates to a system with an inverter according to the invention.
Redox-Flow-Batterien, die beispielsweise Elektrolyt-Kombinationen von V/V, Fe/Cr oder Zn/Br verwenden, werden in zunehmendem Maße als stationäre Energiespeicher verwendet. Integriert in ein großes System aus Energieerzeugern und -Verbrauchern dienen diese zur Netzstabilisierung oder können Erzeuger - Lastspitzen abfangen. Redox flow batteries, which use, for example, electrolyte combinations of V / V, Fe / Cr or Zn / Br, are increasingly being used as stationary energy stores. Integrated into a large system of energy producers and consumers, these serve for grid stabilization or can intercept generator load peaks.
Ladeschaltungen dieser oder anderer Art sind beispielsweise bekannt aus:Charging circuits of this or other type are known for example from:
DE 10 2011 017 597 AI, DE 10 2009 054 485 AI, DE 10 2011 017 597 AI, DE 10 2009 054 485 AI,
DE 10 2013 211 951 AI, WO 2011 154 306 A2, US 2012 0308856 AI .  DE 10 2013 211 951 AI, WHERE 2011 154 306 A2, US 2012 0308856 AI.
In dem System können mehrere Inverter vorgesehen sein, die jeweils an einen oder mehrere Batterien oder Stacks angeschlossen sind. Unter einem Stack wird in der Redox-Flow-Technologie ein Stapel mehrerer in Reihe geschalteten Zellen verstanden, durch die das Elektrolyt geleitet wird. Die mehreren Inverter weisen jeweils ein Batteriemanagementsystem auf, was relativ kostspielig ist und Energie verbraucht. The system may include a plurality of inverters each connected to one or more batteries or stacks. Under a stack, in redox flow technology, a stack of several in Series switched cells understood, through which the electrolyte is passed. The multiple inverters each have a battery management system, which is relatively expensive and consumes energy.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Inverter und ein System bereitzustellen, die kostengünstiger und effizienter betreibbar sind. The object of the present invention is to provide an inverter and a system that are less expensive and more efficient to operate.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen Inverter zum Laden und/oder Entladen von Batterien, insbesondere Redox-Flow- Batterien, mit einer steuerbaren Komponente, die an eine Datenverbindung angeschlossen ist, wobei die Datenverbindung als Digitalsignalüber- tragungsbus ausgebildet ist, der von einer Kommunikationsschnittstelle des Inverters zur datentechnischen Verbindung des Inverters zu weiteren Invertern und/oder einer übergeordneten Steuerung zur steuerbaren Komponente verläuft, wobei eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer Steuerprozessoreinheit und eine interne Schnittstelle zum Anschluss der Steuerprozessoreinheit an den Digitalsignalübertragungsbus This object is achieved according to the invention by an inverter for charging and / or discharging batteries, in particular redox flow batteries, with a controllable component which is connected to a data connection, wherein the data connection is designed as a digital signal transmission bus, which is provided by a communication interface the inverter for data communication of the inverter to further inverters and / or a higher-level control to the controllable component, wherein a receiving device for receiving a control processor unit and an internal interface for connecting the control processor unit to the digital signal transmission bus
vorgesehen sind. are provided.
Dadurch ist es möglich, einen Inverter mit oder ohne This makes it possible to use an inverter with or without
Steuerprozessoreinheit zu betreiben. Wird der Inverter mit einer To operate control processor unit. Is the inverter with a
Steuerprozessoreinheit bestückt, so kann der Inverter über seine Control processor unit equipped, so the inverter can via its
Steuerprozessoreinheit auch die Steuerung weiterer Inverter übernehmen, die keine eigene Steuerprozessoreinheit aufweisen. Andererseits kann der Inverter, wenn er nicht mit einer Steuerprozessoreinheit bestückt ist, auch betrieben werden, nämlich über die Steuerprozessoreinheit eines anderen Inverters. Dies ist möglich, da der Digitalsignalübertragungsbus im Control processor unit also take over the control of other inverters, which do not have their own control processor unit. On the other hand, if the inverter is not equipped with a control processor unit, it can also be operated, namely via the control processor unit of another inverter. This is possible because the digital signal transmission bus in
Inverter zur steuerbaren Komponente geführt ist, aber auch eine interne Schnittstelle zum Anschluss einer Steuerprozessoreinheit vorhanden ist. Ein Inverter mit Steuerprozessoreinheit kann somit als Master betrieben werden, während ein Inverter ohne eigene Steuerprozessoreinheit als Slave betrieben werden kann. Ein Inverter, der mit einer Inverter is guided to the controllable component, but also an internal interface for connecting a control processor unit is present. An inverter with control processor unit can thus be operated as a master, while an inverter without its own control processor unit as Slave can be operated. An inverter that with a
Steuerprozessoreinheit bestückt ist, weist dadurch einen leistungsstarken Kommunikationsprozessor auf, über den die Anbindung zur„Außenwelt" realisiert werden kann. Intern ist die Steuerprozessoreinheit Control processor unit is equipped, thereby has a powerful communication processor, via which the connection to the "outside world" can be realized
beispielsweise über einen RS485-Bus als Datensignalübertragungsbus mit dem oder den für eine Leistungselektronik zuständigen Prozessoren verbunden. Zudem wird der beispielsweise als RS485-Bus ausgebildete Digitalsignalübertragungsbus zum Anschluss weiterer Busteilnehmer aus dem Inverter herausgeführt. Die Leistungselektronikprozessoren von weiteren Invertern, die keine eigene Steuerprozessoreinheit aufweisen, können über denselben Datensignalübertragungsbus an die For example, connected via a RS485 bus as a data signal transmission bus with the responsible for a power electronics processors. In addition, the digital signal transmission bus designed, for example, as an RS485 bus is led out of the inverter to connect further bus subscribers. The power electronics processors of other inverters, which do not have their own control processor unit, can communicate with the same via the same data signal transmission bus
Steuerprozessoreinheit des Inverters, der diese aufweist, angebunden sein. Control processor unit of the inverter having this, be connected.
Die steuerbare Komponente des Inverters kann als Wechselrichter oder an einen Wechselrichter angeschlossene Leistungselektronikregelung ausgebildet sein. Die steuerbare Komponente kann durch die The controllable component of the inverter can be designed as an inverter or power electronics controller connected to an inverter. The controllable component can by the
Steuerprozessoreinheit angesteuert werden. Dadurch kann gesteuert werden, wie viel Leistung von den Batterien beispielsweise in ein Netz eingespeist wird. Control processor unit to be controlled. This can be used to control how much power is supplied by the batteries, for example in a network.
Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Wechselrichter als bidirektionaler Wechselrichter ausgebildet ist. Somit ist es möglich, zum einen Leistung aus dem Netz in die Batterien einzuspeisen und zum anderen bei Bedarf Leistung aus den Batterien in das Netz einzuspeisen. According to a development it can be provided that the inverter is designed as a bidirectional inverter. Thus, it is possible, on the one hand to feed power from the grid into the batteries and, on the other hand, if necessary, to feed power from the batteries into the grid.
Der Inverter kann eine oder mehrere Batterien aufweisen, die an den Wechselrichter zumindest mittelbar angeschlossen sind. Insbesondere können mehrere Batterien oder Stacks parallel an den Wechselrichter angeschlossen sein. Die Batterien können über einen Hochsetzsteller an den Wechselrichter angeschlossen sein. Insbesondere können mehrere Batterien parallel an einen Hochsetzsteller angeschlossen sein, der wiederum an den Wechselrichter angeschlossen ist. Dabei können die Batterien Einzelbatterien sein, sie können jedoch auch sogenannte Stacks sein, d.h. ein Stack kann eine Vielzahl von Einzelbatterien oder Zellen aufweisen, beispielsweise 20 oder 40 Zellen. The inverter may include one or more batteries connected at least indirectly to the inverter. In particular, multiple batteries or stacks may be connected in parallel to the inverter. The batteries can be connected to the inverter via a boost converter. In particular, several can Batteries are connected in parallel to a boost converter, which in turn is connected to the inverter. The batteries may be single batteries, but they may also be so-called stacks, ie, a stack may have a plurality of individual batteries or cells, for example 20 or 40 cells.
In den Rahmen der Erfindung fällt auch ein System mit einem ersten erfindungsgemäßen Inverter, dessen Aufnahmeeinrichtung mit einer Steuerprozessoreinheit bestückt ist und zumindest einem zweiten erfindungsgemäßen Inverter, dessen Aufnahmeeinrichtung unbestückt ist, wobei die Inverter mit ihren Kommunikationsschnittstellen an einen externen Digitalsignalübertragungsbus angeschlossen sind, und wobei die Steuerprozessoreinheit des ersten Inverters die steuerbare Komponente des oder der zweiten Inverter steuert. In einem solchen System können die Inverter ohne Steuerprozessoreinheit durch die Steuerprozessoreinheit des ersten Inverters, der die Steuerprozessoreinheit aufweist, gesteuert werden. Der Steuerungs- und Kommunikationsaufwand des Systems kann dadurch reduziert werden. Bei einem solchen System ist es auch möglich, den Ausfall eines Inverters zu kompensieren, bei einzelnen oder allen Invertern ein Softwareupdate durchzuführen und Inverter gegebenenfalls auszutauschen oder hinzuzufügen, ohne das Gesamtsystem abschalten zu müssen. The invention also includes a system having a first inverter according to the invention, the receiving device of which is equipped with a control processor unit and at least one second inverter according to the invention, the receiving device of which is unpopulated, the inverters having their communication interfaces being connected to an external digital signal transmission bus, and wherein Control processor unit of the first inverter controls the controllable component of the second inverter or the second. In such a system, the inverters without the control processor unit can be controlled by the control processor unit of the first inverter having the control processor unit. The control and communication effort of the system can be reduced. In such a system it is also possible to compensate for the failure of an inverter, to perform a software update for individual or all inverters and, if necessary, to replace or add inverters without having to switch off the entire system.
Dabei kann der Inverter, der die Steuerprozessoreinheit aufweist, als Master betrieben werden und die zweiten Invertern, die keine eigene Steuerprozessoreinheit aufweisen, können als Slave betrieben werden. Damit kann der Master für eine externe Steuerung die Abstrahierung der einzelnen Slaves übernehmen. Teil dieser Abstrahierung kann auch der automatische Betrieb des Gesamtsystems mit dem bestmöglichen In this case, the inverter having the control processor unit can be operated as a master and the second inverters, which do not have their own control processor unit, can be operated as a slave. This allows the master to take over the abstraction of the individual slaves for an external control. Part of this abstraction can also be the automatic operation of the entire system with the best possible
Wirkungsgrad sein. In der Steuerprozessoreinheit kann eine Batteriemanagementsteuerung integriert sein. Eine solche Steuerprozessoreinheit ist als Steuerung' in der deutschen Anmeldung mit der Anmeldenummer 102014200858.1 beschrieben, deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen wird. Die Steuerprozessoreinheit kann dabei so ausgestaltet sein, dass sie die direkte Kommunikation mit der übergeordneten Steuerung übernehmen kann. Be efficiency. A battery management controller may be integrated in the control processor unit. Such a control processor unit is described as a controller 'in the German application with the application number 102014200858.1, the content of which is hereby incorporated into this application. The control processor unit can be designed so that it can take over the direct communication with the higher-level control.
Fällt einer der Slaves aus, verringert sich nur die zur Verfügung stehende Leistung des Gesamtsystems um den entsprechenden Betrag. Dies gilt auch für den Ausfall eines als Master betriebenen Inverters, solange dessen Steuerprozessoreinheit davon nicht betroffen ist. If one of the slaves fails, only the available power of the entire system is reduced by the corresponding amount. This also applies to the failure of an inverter operated as a master, as long as the control processor unit thereof is not affected.
Es ist möglich, mehrere Einzelinverter zu einem intelligenten Master- Slave-Verbund zusammenzufassen, der sich von außen als ein großer Zentralwechselrichter steuern lässt. It is possible to combine several individual inverters into one intelligent master-slave network that can be controlled externally as a large central inverter.
Wenn zumindest zwei erste Inverter vorgesehen sind, die mit einer If at least two first inverters are provided, which are provided with a
Steuerprozessoreinheit bestückt sind, kann einer der ersten Inverter als primärer Master und der zweite erste Inverter als sekundärer Master betrieben werden. Insbesondere kann der sekundäre Master die Funktionsfähigkeit des primären Masters überwachen und dessen Aufgaben gegebenenfalls übernehmen. Dadurch wird die Ausfallrate des Systems weiter reduziert. Insbesondere wird durch die Verwendung von zumindest zwei ersten Invertern mit jeweils einer Steuerprozessoreinheit ein redundantes System geschaffen. Die Verbindung zur Außenwelt, zum Beispiel zu einem Batteriemanagementsystem, kann über Ethernet realisiert werden, oder auch der primäre und sekundäre Master können über Control processor unit are equipped, one of the first inverter as a primary master and the second first inverter can be operated as a secondary master. In particular, the secondary master can monitor the functionality of the primary master and take over its tasks if necessary. This further reduces the failure rate of the system. In particular, the use of at least two first inverters, each with a control processor unit, creates a redundant system. The connection to the outside world, for example, to a battery management system, can be realized via Ethernet, or even the primary and secondary master can over
Ethernet miteinander kommunizieren. Durch Hochskalierung auf mehrere Master-Slave-Gruppen, können Systeme für sehr hohe Leistungsbereiche, bis hin zu GW, geschaffen werden. Die zumindest zwei mit einer Steuerprozessoreinheit bestückten Inverter können in einer Kette von mehreren Invertern das erste und letzte Ethernet communicate with each other. By scaling up to several master-slave groups, systems can be created for very high power ranges, up to GW. The at least two inverters equipped with a control processor unit can receive the first and the last in a chain of several inverters
Kettenglied darstellen. Dadurch ist es möglich, dass jeder Inverter (die als Master betriebenen Inverter und die als Slave betriebenen Inverter) während des Betriebs des Systems von der Datenverbindung getrennt werden kann und ausgewechselt werden kann. Represent chain link. This makes it possible for each inverter (the master-operated inverters and the slave-operated inverters) to be disconnected from the data connection during operation of the system and to be replaced.
Die Steuerprozessoreinheit kann einen Kontroller mit darauf gespeichertem oder implementiertem Steuerprogramm umfassen. Dabei kann der Kontroller beispielsweise auf einer Aufsteckplatine angeordnet sein. Das Ausrüsten eines Inverters mit einer Steuerprozessoreinheit kann somit auf besonders einfache Art und Weise dadurch geschehen, dass die Aufsteckplatine einfach in die Aufnahme eingesteckt wird und dabei automatisch eine Datenverbindung zum Digitalsignalübertragungsbus über die interne Schnittstelle hergestellt wird. The control processor unit may include a controller having a control program stored or implemented thereon. In this case, the controller may be arranged, for example, on a daughterboard. Equipping an inverter with a control processor unit can thus be done in a particularly simple manner by simply plugging the daughterboard into the receptacle and thereby automatically establishing a data connection to the digital signal transmission bus via the internal interface.
Alternativ ist es denkbar, die Steuerprozessoreinheit als Box oder Baustein ausgebildet ist. Auch mit einer solchen Ausgestaltung kann eine Alternatively, it is conceivable that the control processor unit is designed as a box or module. Even with such a configuration, a
Steuerprozessoreinheit besonders einfach an einem Inverter angebracht werden. Wenn die Steuerprozessoreinheit als Baustein ausgebildet ist, kann dieser beispielsweise auf die Inverterplatine gelötet werden. Control processor unit particularly easy to be attached to an inverter. If the control processor unit is designed as a component, this can be soldered, for example, to the inverter board.
In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Systems, wobei einer der ersten Inverter als primärer Master betrieben und einer der ersten Inverter als sekundärer Master betrieben wird, der die Funktionsfähigkeit des primären Masters überwacht und die Aufgaben des primären Masters im Bedarfsfall übernimmt. Ein Bedarfsfall ist beispielsweise, wenn der primäre Master selbst ausfällt, wenn die Datenverbindung in einem Master-Slave-Verbund unterbrochen wird oder der primäre Master geupdated wird. Der Ausfall des Gesamtsystems kann dadurch vermieden werden. The invention also includes a method for operating a system according to the invention, wherein one of the first inverters is operated as a primary master and one of the first inverters is operated as a secondary master, which monitors the functionality of the primary master and the tasks of the primary master, if necessary takes over. For example, a requirement is if the primary master itself fails if the data link is in a master-slave link interrupted or the primary master is updated. The failure of the entire system can be avoided.
Gemäß einer Verfahrens Variante kann vorgesehen sein, dass According to a variant of the method it can be provided that
Softwareupdates von Komponenten der Inverter durchgeführt werden, wobei die Softwareupdates für einen Inverter nach dem anderen Software updates are performed by components of the inverter, with the software updates for one inverter after another
durchgeführt werden. Somit ist es möglich, Softwareupdates be performed. Thus it is possible to have software updates
durchzuführen, ohne das Gesamtsystem anhalten oder unterbrechen zu müssen. without having to stop or interrupt the entire system.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Inverter, für die gerade kein Update durchgeführt wird, die fehlende Leistung des sich gerade im Updatevorgang befindlichen Inverters ausgleichen. Somit können Leistungseinbrüche vermieden werden. Auch das Auswechseln oder Abschalten einzelner Inverter ist möglich, ohne das Gesamtsystem abschalten zu müssen. It is particularly advantageous if the inverters for which no update is currently being performed compensate for the missing power of the inverter currently in the update process. Thus, power dips can be avoided. Also, the replacement or shutdown of individual inverters is possible without having to turn off the entire system.
Wird die Steuerprozessoreinheit eines ersten Inverters geupdated, kann das restliche System für die Dauer des Updates autark weiter laufen. Bei dem Einsatz eines sekundären Masters kann dieser die Steuerungsaufgabe des primären Masters während des Updatevorgangs übernehmen. If the control processor unit of a first inverter is updated, the rest of the system can continue to run autonomously for the duration of the update. If a secondary master is used, it can take over the control task of the primary master during the update process.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die dort gezeigten Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu verstehen und derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein. In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which shows essential to the invention, and from the claims. The features shown there are not necessarily to scale and presented in such a way that the features of the invention can be made clearly visible. The various features may be implemented individually for themselves or for a plurality of combinations in variants of the invention. In the schematic drawing embodiments of the invention are illustrated and explained in more detail in the following description.
Es zeigen : Show it :
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fig. 1 is a schematic representation of an inventive
Inverters;  inverter;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Systems, welches mehrere erfindungsgemäße Inverter aufweist; Fig. 2 is a schematic representation of a system comprising a plurality of inverters according to the invention;
Fig. 3 eine alternative Ausführungsform eines Systems mit erfindungsgemäßen Invertern. Fig. 3 shows an alternative embodiment of a system with inverters according to the invention.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Inverter 1 zum Laden und/oder Entladen von Batterien 2 bis 4. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind nur drei Batterien 2 bis 4 dargestellt. Es versteht sich, dass unterschiedliche Anzahlen von Batterien 2 bis 4 vorgesehen sein können. Die Batterien 2 bis 4 können insbesondere als Redox-Flow-Batterien ausgebildet sein. Insbesondere können die Batterien 2 bis 4 als Batteriestacks ausgebildet sein. Fig. 1 shows a schematic representation of an inverter 1 for charging and / or discharging batteries 2 to 4. In the illustrated embodiment, only three batteries 2 to 4 are shown. It is understood that different numbers of batteries 2 to 4 can be provided. The batteries 2 to 4 can be designed in particular as redox flow batteries. In particular, the batteries 2 to 4 may be designed as battery stacks.
Der Inverter 1 weist eine Kommunikationsschnittstelle 5 auf, die der datentechnischen Verbindung des Inverters 1 zu weiteren Invertern und/oder einer übergeordneten Steuerung dient. Die Kommunikationsschnittstelle 5 ist mit einem Digitalsignalübertragungsbus 6 verbunden, der zu einer als bidirektionaler Wechselrichter ausgebildeten steuerbaren Komponente 7 verläuft. Weiterhin ist eine interne Schnittstelle 8 vorgesehen, über die eine Steuerprozessoreinheit an den Digitalsignalübertragungsbus 6 angeschlossen werden kann. Eine Aufnahmeeinrich- tung 9 ist zur Aufnahme einer Steuerprozessoreinheit vorgesehen. Dabei kann die Aufnahmeeinrichtung 9 beispielsweise als Steckplatz für eine Aufsteckplatine ausgebildet sein oder als Aufnahme für eine Box oder einen Baustein, der mit einer Platine des Inverters 1 verlötet werden kann. The inverter 1 has a communication interface 5, which serves the data connection of the inverter 1 to further inverters and / or a higher-level control. The communication interface 5 is connected to a digital signal transmission bus 6 which extends to a controllable component 7 designed as a bidirectional inverter. Furthermore, an internal interface 8 is provided, via which a control processor unit can be connected to the digital signal transmission bus 6. A reception center tion 9 is provided for receiving a control processor unit. In this case, the receiving device 9 may be formed, for example, as a slot for a daughterboard or as a receptacle for a box or a module that can be soldered to a circuit board of the inverter 1.
Die Batterien 2 bis 4 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel mittelbar, insbesondere über einen Hochsetzsteller 10, mit der steuerbaren The batteries 2 to 4 are in the embodiment shown indirectly, in particular via a boost converter 10, with the controllable
Komponente 7 verbunden. Die als Wechselrichter ausgebildete steuerbare Komponente 7 ist über eine Ausgangsleitung 11 mit einem Anschluss 12 verbunden, über den Leistung von dem Inverter in ein Component 7 connected. Trained as an inverter controllable component 7 is connected via an output line 11 to a terminal 12, via the power of the inverter in a
Stromversorgungsnetz eingespeist werden kann oder über den Leistung aus einem Stromversorgungsnetz abgenommen werden kann. Power supply network can be fed or can be taken over the power from a power grid.
Sollte die Datenschnittstelle 5 lediglich zur Verbindung weiterer Inverter eingesetzt werden, kann eine weitere Kommunikationsschnittstelle 13 vorgesehen sein, über die der Inverter 1 beispielsweise mit einer übergeordneten Steuerung verbunden werden kann. If the data interface 5 is merely used to connect additional inverters, a further communication interface 13 can be provided, via which the inverter 1 can be connected, for example, to a higher-level controller.
Die Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines Systems 100, welches einen ersten Inverter 101 aufweist, der dem Inverter 1 der Fig. 1 entspricht, wobei der erste Inverter 101 mit einer Steuerprozessoreinheit 102 ausgestattet ist, welche in der Aufnahme 9 angeordnet wurde. Die weiteren Inverter 103, 104 sind ebenfalls entsprechend dem Inverter 1 der Fig. 1 ausgebildet, wobei die Inverter 103, 104 keine eigene FIG. 2 shows a first embodiment of a system 100 having a first inverter 101 corresponding to the inverter 1 of FIG. 1, the first inverter 101 being equipped with a control processor unit 102 arranged in the receptacle 9. The further inverters 103, 104 are likewise designed in accordance with the inverter 1 of FIG. 1, wherein the inverters 103, 104 do not have their own
Steuerprozessoreinheit aufweisen. Die Inverter 101, 103, 104 sind über den Digitalsignalübertragungsbus 6 miteinander verbunden. Der Inverter 101 arbeitet dabei als Master und die Inverter 103, 104 als Slaves. Have control processor unit. The inverters 101, 103, 104 are connected to each other via the digital signal transmission bus 6. The inverter 101 works as master and the inverters 103, 104 as slaves.
Insbesondere werden diese über die Steuerprozessoreinheit 102 In particular, these are transmitted via the control processor unit 102
gesteuert. Durch die Punkte 105 wird angedeutet, dass mehr als die zwei gezeigten Inverter 103, 104 als Slave vorgesehen sein können. Der erste Inverter 101 kann über einen weiteren Digitalsignalübertragungsbus 106, beispielsweise eine Ethernet-Verbindung, insbesondere über eine controlled. It is indicated by the points 105 that more than the two shown inverters 103, 104 can be provided as slaves. The first Inverter 101 may via another digital signal transmission bus 106, for example, an Ethernet connection, in particular via a
Industrial Ethernet-Verbindung, über die Kommunikationsschnittstelle 13 mit einer übergeordneten Steuerung 107 verbunden sein. Industrial Ethernet connection, be connected via the communication interface 13 with a higher-level controller 107.
Die Inverter 103, 104 können (vorübergehend) außer Betrieb genommen werden, beispielsweise um ein Softwareupgrade durchzuführen. Der Betrieb des Gesamtsystems 100 wird dabei nur unwesentlich beeinträchtig. Insbesondere können die anderen Inverter 101, 103, 104, die noch in Betrieb sind, den Ausfall oder die Abschaltung des abgeschalteten Inverters kompensieren. The inverters 103, 104 may be (temporarily) decommissioned, for example, to perform a software upgrade. The operation of the overall system 100 is affected only insignificantly. In particular, the other inverters 101, 103, 104 still in operation may compensate for the failure or shutdown of the disabled inverter.
Die Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Systems 200. Das System 200 weißt zwei erste Inverter 101, 10Γ auf, die jeweils eine Steuerprozessoreinheit 102 aufweisen. Somit können beide erste Inverter 101, 10 als Master betrieben werden. Insbesondere kann der erste Inverter 101 als primärer Master und der zweite erste Inverter 10 als sekundärer Master betrieben werden. Insbesondere kann der Inverter 10 die Funktionsweise des Inverters 101 überwachen und im Bedarfsfall dessen Funktion übernehmen, also insbesondere Inverter 103, die als Slave betrieben werden, steuern. Der Inverter 10 ist ebenfalls an den Digitalsignalübertragungsbus 106 und damit an die übergeordnete 3 shows an alternative embodiment of a system 200. The system 200 includes two first inverters 101, 10Γ, each having a control processor unit 102. Thus, both first inverters 101, 10 can be operated as master. In particular, the first inverter 101 can be operated as a primary master and the second first inverter 10 as a secondary master. In particular, the inverter 10 can monitor the mode of operation of the inverter 101 and, if necessary, take over its function, ie in particular control inverter 103, which are operated as a slave. The inverter 10 is also connected to the digital signal transmission bus 106 and thus to the higher level one
Steuerung 107 angeschlossen. Insbesondere ist es dadurch besonders einfach möglich, Softwareupdates von Komponenten der Inverter 101, 103, 10 durchzuführen, wobei die Softwareupdates für einen Inverter nach dem anderen durchgeführt werden. Diejenigen Inverter, für die gerade kein Update durchgeführt wird, können die fehlende Leistung des sich gerade im Updatevorgang befindlichen Inverters ausgleichen. Controller 107 connected. In particular, this makes it particularly easy to carry out software updates of components of the inverters 101, 103, 10, with the software updates being carried out for one inverter after the other. Those inverters for which no update is currently being carried out can compensate for the missing power of the inverter currently being updated.
Aus der Fig. 3 wird klar, dass jeder der Inverter 101, 103, 10 während des Betriebs von der Datenverbindung, insbesondere den Datensignal- Übertragungsbus 6, getrennt werden kann und ausgewechselt werden kann. Der Betrieb der anderen Inverter wird dadurch nicht beeinflusst. Auch eine Trennung des Datensignalübertragungsbus 6, beispielsweise an der Stelle 110, führt nicht zu einem Ausfall der Kette aus Invertern 101, 103, 10 . Die Inverter 103, die sich links der Stelle 110 befinden, können über den Inverter 101 gesteuert werden und die Inverter, die sich rechts der Stelle 110 befinden, können über den Inverter 10 gesteuert werden. From FIG. 3 it is clear that each of the inverters 101, 103, 10 during operation of the data connection, in particular the data signal Transfer bus 6, can be disconnected and can be replaced. The operation of the other inverters will not be affected. A separation of the data signal transmission bus 6, for example at the point 110, does not lead to a failure of the chain of inverters 101, 103, 10. The inverters 103 located to the left of the location 110 may be controlled via the inverter 101, and the inverters located to the right of the location 110 may be controlled via the inverter 10.
Der oder die Inverter 1, 101, 103, 10 und die übergeordnete Steuerung 107 können jeweils in einem Gehäuse, insbesondere in einem The one or more inverters 1, 101, 103, 10 and the higher-level controller 107 may each be in a housing, in particular in a
metallischen Gehäuse, untergebracht sein und elektrische metallic housing, housed and electrical
Leistungsversorgungsanschlüsse aufweisen. In den Vorrichtungen können eine oder mehrere Baugruppen angeordnet sein. Baugruppen können auf metallischen Grundkörpern und/oder auf Leiterkarten montiert sein. Have power supply connections. In the devices, one or more modules may be arranged. Assemblies can be mounted on metallic bodies and / or printed circuit boards.
Weiterhin können Lüftungsanschlüsse zur Luftzirkulation und Kühlung vorgesehen sein. Weiterhin können die Vorrichtungen diverse Anschlüsse wie Kühlmittelanschlüsse oder Anschlüsse zur elektrischen Verbindung mit externen Komponenten aufweisen. Die Steuerprozessoreinheit 102 kann in einem Mikroprozessor, z.B. in einem Digitalen Signalprozessor (DSP) oder in einem programmierbaren Logikbaustein (PLD), insbesondere in einem FPGA, realisiert sein. Furthermore, ventilation connections for air circulation and cooling can be provided. Furthermore, the devices may have various connections such as coolant connections or connections for electrical connection to external components. The control processor unit 102 may be implemented in a microprocessor, e.g. be realized in a digital signal processor (DSP) or in a programmable logic device (PLD), in particular in an FPGA.

Claims

Patentansprüche claims
1. Inverter (1, 101, 103, 104, 10 ) zum Laden und/oder Entladen von Batterien (2, 3, 4), insbesondere Redox-Flow-Batterien, mit einer steuerbaren Komponente (7), die an eine Datenverbindung An inverter (1, 101, 103, 104, 10) for charging and / or discharging batteries (2, 3, 4), in particular redox flow batteries, with a controllable component (7) connected to a data connection
angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die  is connected, characterized in that the
Datenverbindung als Digitalsignalübertragungsbus (6) ausgebildet ist, der von einer Kommunikationsschnittstelle (5) des Inverters (1, 101, 103, 104, 10 ) zur datentechnischen Verbindung des Inverters (1, 101, 103, 104, 10Γ) zu weiteren Invertern (1, 101, 103, 104, 10 ) und/oder einer übergeordneten Steuerung (107) zur  Data connection as a digital signal transmission bus (6) is formed by a communication interface (5) of the inverter (1, 101, 103, 104, 10) for data connection of the inverter (1, 101, 103, 104, 10Γ) to further inverters (1 , 101, 103, 104, 10) and / or a higher-level controller (107) for
steuerbaren Komponente (7) verläuft, wobei eine  controllable component (7) runs, wherein a
Aufnahmeeinrichtung (9) zur Aufnahme einer  Recording device (9) for receiving a
Steuerprozessoreinheit (102) und eine interne Schnittstelle (8) zum Anschluss der Steuerprozessoreinheit (102) an den  Control processor unit (102) and an internal interface (8) for connecting the control processor unit (102) to the
Digitalsignalübertragungsbus (6) vorgesehen sind.  Digital Signalübertragungsbus (6) are provided.
2. Inverter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der 2. Inverter according to claim 1, characterized in that the
Inverter (1, 101, 103, 104, 10 ) mit und ohne  Inverter (1, 101, 103, 104, 10) with and without
Steuerprozessoreinheit (102) betreibbar ist.  Control processor unit (102) is operable.
3. Inverter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 3. Inverter according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der Inverter (1, 101, 103, 104, 10 ) mit einer bestückten Steuerprozessoreinheit (102) eingerichtet ist, über seine Steuerprozessoreinheit (102) auch die Steuerung weiterer Inverter (1, 101, 103, 104, 10 ) übernehmen zu können, die keine eigene Steuerprozessoreinheit (102) aufweisen.  characterized in that the inverter (1, 101, 103, 104, 10) is equipped with a populated control processor unit (102), also assume control of further inverters (1, 101, 103, 104, 10) via its control processor unit (102) can not have their own control processor unit (102).
4. Inverter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 4. Inverter according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass der Inverter (1, 101, 103, 104, 10 ) ohne eine bestückte Steuerprozessoreinheit (102) eingerichtet ist, über die Steuerprozessoreinheit (102) eines anderen Inverters (1, 101, 103, 104, 10Γ) betrieben werden kann. in that the inverter (1, 101, 103, 104, 10) is set up without a populated control processor unit (102) the control processor unit (102) of another inverter (1, 101, 103, 104, 10Γ) can be operated.
5. Inverter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 5. Inverter according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die steuerbare Komponente (7) als  characterized in that the controllable component (7) as
Wechselrichter oder an einen Wechselrichter angeschlossene  Inverter or connected to an inverter
Leistungselektronikregelung ausgebildet ist.  Power electronics control is designed.
6. Inverter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der 6. inverter according to claim 5, characterized in that the
Wechselrichter als bidirektionaler Wechselrichter ausgebildet ist.  Inverter is designed as a bidirectional inverter.
7. Inverter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, 7. Inverter according to one of the preceding claims 5 or 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Inverter (1, 101, 103, 104, 10 ) eine oder mehrere Batterien (2, 3, 4) aufweist, die an den  characterized in that the inverter (1, 101, 103, 104, 10) comprises one or more batteries (2, 3, 4) connected to the
Wechselrichter zumindest mittelbar angeschlossen sind.  Inverters are connected at least indirectly.
8. System (100, 200) mit einem ersten Inverter (101, 10Γ) nach 8. System (100, 200) with a first inverter (101, 10Γ) after
einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Aufnahmeeinrichtung (9) mit einer Steuerprozessoreinheit (102) bestückt ist, und zumindest einem zweiten Inverter (103, 104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Aufnahmeeinrichtung (9) unbestückt ist, wobei die Inverter (1, 101, 103, 104, 10 ) mit ihren Kommunikationsschnittstellen (5) an einen externen Digitalsignal- Übertragungsbus (6) angeschlossen sind, wobei die  one of the preceding claims, the receiving device (9) of which is equipped with a control processor unit (102) and at least one second inverter (103, 104) according to one of the preceding claims, the receiving device (9) of which is unpopulated, the inverters (1, 101 , 103, 104, 10) with their communication interfaces (5) to an external digital signal transmission bus (6) are connected, wherein the
Steuerprozessoreinheit (109) des ersten Inverters (101, 10 ) die steuerbare Komponente (7) des oder der zweiten Inverter (103, 104) steuert.  Control processor unit (109) of the first inverter (101, 10) controls the controllable component (7) of the second or the second inverter (103, 104).
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 9. System according to one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass zumindest zwei erste Inverter (101, 10Γ), die mit einer Steuerprozessoreinheit (102) bestückt sind,  characterized in that at least two first inverters (101, 10Γ), which are equipped with a control processor unit (102),
vorgesehen sind. are provided.
10. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei mit einer Steuerprozessoreinheit (102) bestückten Inverter (101, 10 ) in einer Kette von mehreren Invertern (101, 103, 10 ) das erste und letzte Kettenglied darstellen. 10. System according to claim 6, characterized in that the two with a control processor unit (102) equipped inverter (101, 10) in a chain of a plurality of inverters (101, 103, 10) represent the first and last chain link.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerprozessoreinheit (102) einen Controller mit darauf gespeichertem oder implementierten Steuerprogramm umfasst. 11. System according to one of the preceding claims 5 to 7, characterized in that the control processor unit (102) comprises a controller with thereon stored or implemented control program.
12. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Controller auf einer Aufsteckplatine angeordnet ist. 12. System according to claim 8, characterized in that the controller is arranged on a daughterboard.
13. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerprozessoreinheit (102) als Box oder Baustein ausgebildet ist. 13. System according to one of the preceding claims 8 or 9, characterized in that the control processor unit (102) is designed as a box or block.
14. Verfahren zum Betrieb eines Systems (100, 200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass einer der ersten Inverter (101) als primärer Master betrieben wird und einer der ersten Inverter (10 ) als sekundärer Master betrieben wird, der die Funktionsfähigkeit des primären Masters überwacht und die Aufgaben des primären Masters im Bedarfsfall übernimmt. 14. A method for operating a system (100, 200) according to any one of the preceding claims 6 to 10, characterized in that one of the first inverter (101) is operated as a primary master and one of the first inverter (10) is operated as a secondary master which monitors the functionality of the primary master and performs the tasks of the primary master if necessary.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass Softwareupdates von Komponenten der Inverter(l, 101, 103, 104, 10 ) durchgeführt werden, wobei die Softwareupdates für einen Inverter (1, 101, 103, 104, 10 ) nach dem anderen durchgeführt werden. 15. The method according to claim 14, characterized in that software updates of components of the inverter (l, 101, 103, 104, 10) are performed, wherein the software updates for an inverter (1, 101, 103, 104, 10) after another be performed.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Inverter(l, 101, 103, 104, 10Γ), für die gerade kein Update durchgeführt wird, die fehlende Leistung des sich gerade im Updatevorgang befindlichen Inverters (1, 101, 103, 104, 10 ) ausgleichen. 16. The method according to claim 15, characterized in that the inverters (1, 101, 103, 104, 10Γ) for which no update is currently being performed, the missing power of the inverter currently in the update process (1, 101, 103, 104, 10) compensate.
PCT/EP2016/063732 2015-06-15 2016-06-15 Inverter for charging and/or discharging batteries WO2016202847A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015210918.6A DE102015210918A1 (en) 2015-06-15 2015-06-15 Inverter for charging and / or discharging batteries
DE102015210918.6 2015-06-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016202847A1 true WO2016202847A1 (en) 2016-12-22

Family

ID=56289470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/063732 WO2016202847A1 (en) 2015-06-15 2016-06-15 Inverter for charging and/or discharging batteries

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102015210918A1 (en)
WO (1) WO2016202847A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202018107224U1 (en) 2018-12-18 2019-01-17 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Power converter for bidirectional conversion of electrical power
DE202018107226U1 (en) 2018-12-18 2019-02-25 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Printed circuit board with several data lines
DE202018107223U1 (en) 2018-12-18 2019-03-01 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Power conversion unit
DE102019008785A1 (en) 2018-12-18 2020-07-02 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Power converter unit, power converter, circuit card and circuit card arrangement and use thereof
DE202018107225U1 (en) 2018-12-18 2019-01-17 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Circuit board layout with a bypass

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2272611A (en) * 1992-11-05 1994-05-18 Integrated Control Platforms L Control system for machinery and/or plant apparatus
US20050084745A1 (en) * 2003-07-09 2005-04-21 Colello Gary M. Systems and methods for selective cell and/or stack control in a flowing electrolyte battery
US20070040657A1 (en) * 2005-03-31 2007-02-22 Silicon Laboratories Inc. Distributed power supply system having reassignable master
DE102009054485A1 (en) 2009-12-10 2011-06-16 SB LiMotive Company Ltd., Suwon System for decentralized storage and generation of electrical energy
WO2011154306A2 (en) 2010-06-08 2011-12-15 Younicos Ag Electrical energy store and method for closed-loop control of an energy store such as this
DE102011017597A1 (en) 2011-04-27 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft An energy storage device comprising a plurality of storage modules for electrical energy
US20120308856A1 (en) 2010-12-08 2012-12-06 Enervault Corporation Shunt current resistors for flow battery systems
DE102013211951A1 (en) 2013-06-24 2014-12-24 Younicos Ag Method and device for storing electrical energy in electrochemical energy storage
DE102014200858A1 (en) 2014-01-17 2015-07-23 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Energy storage system and method for increasing the efficiency of an energy storage system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT504120B1 (en) * 2006-09-28 2008-03-15 Fronius Int Gmbh INVERTER SYSTEM, INVERTER AND METHOD FOR OPERATING INVERTERS OF AN INVERTER SYSTEM
DE102007027458A1 (en) * 2007-06-14 2008-12-24 Siemens Ag inverter network
AT508104B1 (en) * 2009-02-12 2015-05-15 Fronius Int Gmbh PHOTOVOLTAIC SYSTEM WITH MULTIPLE INVERTERS, INVERTERS, USB MASS STORAGE DEVICE AND METHOD FOR PERFORMING SOFTWARE UPDATES TO INVERTERS

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2272611A (en) * 1992-11-05 1994-05-18 Integrated Control Platforms L Control system for machinery and/or plant apparatus
US20050084745A1 (en) * 2003-07-09 2005-04-21 Colello Gary M. Systems and methods for selective cell and/or stack control in a flowing electrolyte battery
US20070040657A1 (en) * 2005-03-31 2007-02-22 Silicon Laboratories Inc. Distributed power supply system having reassignable master
DE102009054485A1 (en) 2009-12-10 2011-06-16 SB LiMotive Company Ltd., Suwon System for decentralized storage and generation of electrical energy
WO2011154306A2 (en) 2010-06-08 2011-12-15 Younicos Ag Electrical energy store and method for closed-loop control of an energy store such as this
US20120308856A1 (en) 2010-12-08 2012-12-06 Enervault Corporation Shunt current resistors for flow battery systems
DE102011017597A1 (en) 2011-04-27 2012-10-31 Siemens Aktiengesellschaft An energy storage device comprising a plurality of storage modules for electrical energy
DE102013211951A1 (en) 2013-06-24 2014-12-24 Younicos Ag Method and device for storing electrical energy in electrochemical energy storage
DE102014200858A1 (en) 2014-01-17 2015-07-23 TRUMPF Hüttinger GmbH + Co. KG Energy storage system and method for increasing the efficiency of an energy storage system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015210918A1 (en) 2016-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016202847A1 (en) Inverter for charging and/or discharging batteries
EP3137343B1 (en) Device for connecting a base on-board power supply to a, in particular safety-related, sub-network
EP2707914B1 (en) Hv-battery, in particular a traction battery for a vehicle
DE3236812A1 (en) REMOTE CONTROL SYSTEM
EP2742390B1 (en) Modular control apparatus
EP3137342B1 (en) Device for supplying at least one load
EP1769293B1 (en) Automation system and input/output componentry for the same
DE102017208833B4 (en) module unit
EP1088359B1 (en) Fuel cell system
WO2006084294A1 (en) Rectifier system for supply in a 3-phase network and rectifier unit for a 3-phase network
EP1764873A1 (en) Modular control equipment with terminal and function modules
WO2014187674A2 (en) Dc-dc converter and use thereof
DE102014115678B4 (en) Modular router system and method for changing a hardware router configuration
DE10302485B4 (en) Fieldbus connection in switchgear
EP2478420B1 (en) Circuit assembly having a converter device comprising a central control unit
EP2092398B1 (en) Two-wire field device for process automation technology for connecting at least one sensor element
EP2009522B1 (en) Periphery module and periphery system for an automation system
EP3430863B1 (en) Highly functional operating device
EP4037972B1 (en) Ground power aggregate for providing electrical energy to aircraft on-board components
DE102006049636B4 (en) Bus coupler and communication system with bus coupler
EP1059835B1 (en) Data processing between modules of an electrical apparatus
DE102019203517A1 (en) Method for supplying energy to consumers of an on-board network for a vehicle and an on-board network for a vehicle
AT505741A1 (en) DECENTRALIZED ENERGY SUPPLY FOR A MODULAR, FAULTLESS CONTROL SYSTEM
DE102018215086A1 (en) Method and device for data transmission on board a watercraft
DE102020112955B4 (en) Modular device, automation system and process automation process

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16732994

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16732994

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1