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Energiespeicher auf Basis von Ultracap-Modulen und deren Symmetrierung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018875D
Original Publication Date: 2003-Sep-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Sep-25
Document File: 1 page(s) / 49K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bisher wurden Energiespeicher auf Basis von sogenannten Ultracaps (Doppelschicht-Kondensatoren zur schnellen Speicherung und Bereitstellung grosser Energiemengen) aus Einzelkondensatoren (Nennbetrieb ueblicherweise bei z.B. 2,3 V bis 2,5 V pro Zelle) aufgebaut, die zu Sektionen zusammengestellt wurden. Daraus resultiert als ein Nachteil, dass es fuer den Aufbau groesserer Energiespeicher mit hoeheren Spannungen bzw. Energieinhalten keine standardisierten Komponenten gibt, so dass die Erstellungs- sowie Instandhaltungskosten entsprechend hoch sind. Einen ebenfalls hohen Aufwand erfordert es, dass jeder Ultracap-Kondensator in der Regel einzeln symmetriert und sein Ladezustand ueberwacht werden muss. Zur Symmetrierung kann jeweils eine Bypass-Schaltung genutzt werden, durch die verhindert wird, dass die Spannung des jeweiligen Ultracaps einen maximalen Wert ueberschreitet. Zur Vereinfachung des Aufbaus von Energiespeichern auf Basis von Ultracaps wird vorgeschlagen, Module (z.B. 14 V bzw. 42 V) zu verwenden, die fuer die Autoindustrie angeboten werden. Diese fertig bereitgestellten Module sind am Markt in hoher Stueckzahl verfuegbar und werden staendig weiterentwickelt. Die Symmetrierung fuer den Aufbau eines geeignet grossen Energiespeichers reduziert sich auf die Symmetrierung der einzelnen Module, da die jeweils im Modul vorhandenen Kondensatoren (beim Modul mit 42 V sind es typischerweise 18 Stueck) schon symmetriert sind. Der Aufwand fuer die Konstruktion der Speicher reduziert sich somit deutlich. Aufgrund der Angebotslage am Markt ist eine Beschaffung der Module auch zur Instandhaltung der Speicher problemlos moeglich, was ebenfalls zur Kostenreduzierung beitraegt.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J07536.doc page: 1

Energiespeicher auf Basis von Ultracap-Modulen und deren Symmetrierung

Idea: Dr. Karsten Rechenberg, DE-Erlangen

Bisher wurden Energiespeicher auf Basis von sogenannten Ultracaps (Doppelschicht-Kondensatoren zur schnellen Speicherung und Bereitstellung grosser Energiemengen) aus Einzelkondensatoren (Nennbetrieb ueblicherweise bei z.B. 2,3 V bis 2,5 V pro Zelle) aufgebaut, die zu Sektionen zusammengestellt wurden. Daraus resultiert als ein Nachteil, dass es fuer den Aufbau groesserer Energiespeicher mit hoeheren Spannungen bzw. Energieinhalten keine standardisierten Komponenten gibt, so dass die Erstellungs- sowie Instandhaltungskosten entsprechend hoch sind. Einen ebenfalls hohen Aufwand erfordert es, dass jeder Ultracap-Kondensator in der Regel einzeln symmetriert und sein Ladezustand ueberwacht werden muss. Zur Symmetrierung kann jeweils eine Bypass-Schaltung genutzt werden, durch die verhindert wird, dass die Spannung des jeweiligen Ultracaps einen maximalen Wert ueberschreitet.

Zur Vereinfachung des Aufbaus von Energiespeichern auf Basis von Ultracaps wird vorgeschlagen, Module (z.B. 14 V bzw. 42 V) zu verwenden, die fuer die Autoindustrie angeboten werden. Diese fertig bereitgestellten Module sind am Markt in hoher Stueckzahl verfuegbar und werden staendig weiterentwickelt. Die Symmetrierung fuer den Aufbau eines geeignet grossen Energiespeichers reduziert sich auf die Symmetrierung der einzelnen Module, da di...