本发明涉及用于对至少一个电气存储器单元放电的一种放电系统和一种方法。
背景技术:
1、在可持续经济的意义下,废旧的电气能量存储器、尤其可充电电池存储器的回收变得越来越重要。在可持续经济的意义下,电池生产期间产生的废品也应进行回收。
2、为了安全地回收能量存储器,有必要对有缺陷或使用过的能量存储器进行放电,从而可以安全地执行进一步的回收步骤。
3、目前,为了放电,多个存储器电芯被串联连接成集合体。每个存储器电芯在此通常具有3v至4v范围内的电芯电压。然后利用标准转换器在几百伏下对集合体放电。
4、存储器电芯根据其在放电过程之前的先前使用而具有不同的充电状态。因此,在恒定的放电速率下,各个存储器电芯在不同的时间点会具有足够低的残余电压。一旦存在该足够低的残余电压,该存储器电芯就应从集合体中移除,以避免负充电,从而也避免安全临界状态、尤其火灾风险。
5、缺点是,为了确保安全放电,需要快速取出。此外,当存储器电芯从集合体中取出时,放电过程中断。因此,剩余集合体的放电显著地延迟。
技术实现思路
1、因此,本发明要解决的技术问题是,提供用于对电气存储器放电的一种放电系统和一种方法,与现有技术相比,该放电系统和方法实现更快和更安全的放电。
2、根据本发明,该技术问题通过根据权利要求1的放电系统和根据权利要求4的用于放电的方法来解决。
3、根据本发明的用于蓄电池或超级电容器的放电系统包括控制设备。控制设备包括电流源和计算单元。放电系统还包括放电单元,该放电单元包括适用于容纳和电接触蓄电池或超级电容器的至少一个存储器容纳单元。此外,放电单元包括与存储器容纳单元并联布置的二极管,该二极管在存储器容纳单元的规定的安装方向上相对于蓄电池或超级电容器的存储器电压布置在截止方向上。至少两个放电单元串联地布置。此外,放电系统包括至少一个传感器单元,用于确定置入存储器容纳单元中的每个蓄电池或超级电容器的电压。控制设备与串联连接的放电单元串联地连接。
4、根据本发明的用于对至少两个蓄电池或超级电容器放电的方法包括多个步骤。首先,提供根据本发明的放电系统。随后,分别将蓄电池或超级电容器插入到存储器容纳单元中,其中,为了进行放电,通过控制单元、蓄电池或超级电容器以及存储器容纳单元形成电路。蓄电池或超级电容器放电,其中,放电电流由控制设备控制。借助传感器单元确定各个蓄电池或超级电容器的电压。基于此,在计算单元中确定针对蓄电池或超级电容器的更换值。一旦更换值呈现为蓄电池或超级电容器的“移除”值,就从相关联的存储器容纳单元中移除该蓄电池或超级电容器,其中,在移除之后,电路通过并联布置的二极管保持。
5、根据本发明的放电系统和根据本发明的方法实现在放电过程开始时具有不均匀充电状态的多个蓄电池或超级电容器的放电。有利地,这些蓄电池或超级电容器同时放电,其中,在放电过程期间可以更换放电系统中的单个蓄电池或超级电容器。因此,有利地避免了放电系统的死区时间,该死区时间在不使用二极管的情况下是必要的。换句话说,可以在工业规模上同时对多个蓄电池和/或超级电容器放电,从而为下游处理做准备。
6、蓄电池被理解为可充电的电气存储器单元。一种替换的名称是可充电的电池存储器。
7、换句话说,控制设备被理解为可控制的电源件。换句话说,计算单元是决定需要多少功率的控制器。
8、合适的是,二极管能够在导通方向上连续地承载整个序列的电流。截止电压应合适地至少对应于蓄电池或超级电容器的电压。
9、通过二极管的漏电流是可能的,但该漏电流不会对放电系统和放电过程产生干扰性影响。
10、在本发明的一种有利的设计方案和扩展方案中,存储器容纳单元具有用于机械固定和电连接蓄电池或超级电容器的夹紧接头、接片或螺纹接头。这有利地实现蓄电池或超级电容器与存储器容纳单元牢固地连接,其中,确保蓄电池或超级电容器的安全放电。
11、在本发明的另一种有利的设计方案和扩展方案中,传感器单元集成到控制设备或放电单元中。以这种方式有利地简化了放电系统的结构。
12、在本发明的另一种有利的设计方案和扩展方案中,将单个存储器电芯或至少两个存储器电芯的并联集合体用作蓄电池。换句话说,有利地可以在放电系统中对不同的蓄电池放电。尤其可以为回收过程准备使用过的蓄电池,或者可以对电池生产中的废品放电,以便再次使用该废品。
13、在本发明的另一种有利的设计方案和扩展方案中,控制设备以至少10a的电流和/或至少100w的功率运行。有利地,可以使用在300v至800v范围内工作的标准工业转换器。然后,尤其可以同时对串联的100至200个存储器电芯放电。
14、在本发明的另一种有利的设计方案和扩展方案中,更换值分别呈现为蓄电池或超级电容器的“放电”值或“移除”值。换句话说,有两个更换值,一个更换值代表放电,一个更换值代表移除。这两个更换值不是由计算单元按字面地输出,而是也可以由计算单元借助二进制系统的数值或通过其他文字或字符来确定和输出。因此,借助更换值,用户可以有利地更换蓄电池或超级电容器,或者干预自动化系统,以便更换蓄电池或超级电容器。电压的评估有利地借助预给定的极限值在计算单元中进行。
15、在本发明的另一种有利的设计方案和扩展方案中,在借助传感器单元测量的电压在0v以上至0.3v的范围内的情况下,更换值呈现为“移除”值。在该范围内,蓄电池或超级电容器放电到足以被回收。然而,蓄电池或超级电容器也不会放电为出现负电压,该负电压可能导致放电系统的危险火灾。
16、在本发明的另一种有利的设计方案和扩展方案中,在借助传感器单元测量的电压在1.9v至2.1v的范围内、特别优选为2v的情况下,更换值呈现为“移除”值。令人惊讶的是,1.9v至2.1v范围内、特别优选为2v的电压对于原料提取特别有利。
17、在本发明的另一种有利的设计方案和扩展方案中,当借助传感器单元确定的蓄电池或超级电容器的电压小于0v时,控制设备中断电流流动。因此有利地避免了在放电系统中发生危及安全的过程、尤其火灾。因此,有利地显著提高了放电系统的安全性。
18、在本发明的另一种有利的设计方案和扩展方案中,蓄电池或超级电容器的置入和移除自动地尤其借助机器人进行。因此,有利的是,可以同时对多个蓄电池或超级电容器放电,而不需要专业人员的干预。
1.一种用于蓄电池(10)或超级电容器的放电系统(1),所述放电系统包括:
2.根据权利要求1所述的放电系统(1),其中,所述存储器容纳单元(2)具有用于机械固定和电连接所述蓄电池(10)或超级电容器的夹紧接头、接片或螺纹接头。
3.根据上述权利要求中任一项所述的放电系统(1),其中,所述传感器单元(4)集成到所述控制设备(3)或所述放电单元(7)中。
4.一种用于对至少两个蓄电池(10)或超级电容器放电的方法,所述方法包括多个步骤:
5.根据权利要求4所述的方法,其中,将单个存储器电芯或至少两个存储器电芯的并联集合体用作蓄电池(10)。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其中,所述控制设备(3)以至少10a的电流和/或至少100w的功率运行。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法,其中,所述更换值呈现为用于蓄电池(10)或超级电容器的“放电”值或“移除”值。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法,其中,当借助所述传感器单元(4)确定的电压小于0v时,所述控制设备(3)中断电流流动。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述蓄电池(10)或超级电容器的置入和移除自动地尤其借助机器人进行。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法,其中,同时对至少一个超级电容器和蓄电池放电。