[go: up one dir, main page]

CZ37759U1 - A system for managing the charging and discharging of handling technology accumulators - Google Patents

A system for managing the charging and discharging of handling technology accumulators Download PDF

Info

Publication number
CZ37759U1
CZ37759U1 CZ2023-41644U CZ202341644U CZ37759U1 CZ 37759 U1 CZ37759 U1 CZ 37759U1 CZ 202341644 U CZ202341644 U CZ 202341644U CZ 37759 U1 CZ37759 U1 CZ 37759U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
server
electrical energy
inverter
accumulators
handling equipment
Prior art date
Application number
CZ2023-41644U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Radoslav Řípa
Lukáš Vondráček
Original Assignee
Gekkon International s.r.o.
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 Gekkon International s.r.o. filed Critical Gekkon International s.r.o.
Priority to CZ2023-41644U priority Critical patent/CZ37759U1/en
Publication of CZ37759U1 publication Critical patent/CZ37759U1/en
Priority to PCT/CZ2024/050079 priority patent/WO2025131144A2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • 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
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • 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
    • H02J3/00Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/34Arrangements for transfer of electric power between networks of substantially different frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2101/20

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)

Description

Systém pro řízení nabíjení a vybíjení akumulátorů manipulační technikyA system for managing the charging and discharging of handling technology accumulators

Oblast technikyField of technology

Technické řešení se týká systému, jehož úkolem je řídit nabíjení a vybíjení akumulátorů manipulační techniky za účelem ekonomického přínosu.The technical solution refers to a system whose task is to manage the charging and discharging of the accumulators of handling equipment for the purpose of economic benefit.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

V současné době je známá manipulační technika poháněná elektrickou energií, například akumulátorové vysokozdvižné vozíky, které musejí mít dostatečnou kapacitu akumulátorů pro práci po celou dobu pracovní směny. Pokud nedostačuje kapacita akumulátoru v manipulační technice, tak je provoz využívající manipulační techniku vybaven náhradními akumulátory pro výměnu ve stroji manipulační techniky pro pokračování v práci, přičemž aktuálně nepoužívaný akumulátor je připojen k nabíječce. Mimo pracovní směnu je k nabíječce připojen akumulátor umístěný ve stroji manipulační techniky.Currently, handling technology powered by electricity is known, for example battery forklifts, which must have sufficient battery capacity to work throughout the entire work shift. If the battery capacity in the handling equipment is insufficient, the operation using the handling equipment is equipped with spare batteries for replacement in the handling equipment machine to continue work, while the currently unused battery is connected to the charger. Outside of the work shift, the battery located in the handling equipment machine is connected to the charger.

Nabíječky akumulátorů jsou připojeny k distribuční elektrické soustavě pro nabíjení elektrickou energií od dodavatelů, avšak stále častější je to, že provozovatel akumulátorových strojů manipulační techniky má k dispozici vlastní zdroj elektrické energie, například fotovoltaickou elektrárnu, kogenerační jednotku, atp., který vyrábí elektrickou energii pro nejenom nabíječky akumulátorů, ale i pro další elektrické spotřebiče provozu za účelem finančních úspor.Battery chargers are connected to the electrical distribution system for charging with electricity from suppliers, but it is increasingly common for the operator of battery handling equipment to have his own source of electricity, for example a photovoltaic power plant, a cogeneration unit, etc., which produces electricity for not only for battery chargers, but also for other electrical appliances in operation for the purpose of financial savings.

Nevýhoda výše uvedeného stavu techniky spočívá v tom, že ekonomický přínos je založen pouze na spotřebě vlastní elektrické energie a dále v eventuálním prodeji přebytku elektrické energie, např. ve výrobní špičce (pro fotovoltaické elektrárny se jedná o časové intervaly s nejintenzivnějším slunečním svitem). Avšak zpravidla ve výrobních špičkách má tento přebytek elektrické energie k prodeji drtivá většina provozovatelů fotovoltaických elektráren, což prodej elektrické energie znevýhodňuje.The disadvantage of the above-mentioned state of the art lies in the fact that the economic benefit is based only on the consumption of own electricity and also on the eventual sale of excess electricity, e.g. during the production peak (for photovoltaic power plants, these are time intervals with the most intense sunlight). However, usually during production peaks, the vast majority of photovoltaic power plant operators have this surplus of electricity for sale, which makes the sale of electricity disadvantageous.

Úkolem technického řešení je vytvoření systému pro řízení nabíjení a vybíjení akumulátorů manipulační techniky, který by pracoval s akumulátory manipulační techniky mezi pracovními směnami jako s bateriovými úložišti elektrické energie pro ukládání elektrické energie při nízkých cenách a pro spotřebu nebo prodej elektrické energie při vysokých cenách, za účelem dosažení ekonomického přínosu.The task of the technical solution is to create a system for managing the charging and discharging of handling equipment accumulators, which would work with handling equipment accumulators between work shifts as battery storage of electrical energy for storing electrical energy at low prices and for consumption or sale of electrical energy at high prices, for for the purpose of achieving an economic benefit.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Vytčený úkol je vyřešen vytvořením systému pro řízení nabíjení a vybíjení akumulátorů manipulační techniky podle níže uvedeného technického řešení.The set task is solved by creating a system for controlling the charging and discharging of handling equipment accumulators according to the technical solution below.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že systém pro řízení nabíjení a vybíjení akumulátorů manipulační techniky je tvořen alespoň jednou nabíječkou akumulátorů manipulační techniky a alespoň jedním akumulátorem manipulační techniky elektricky připojeným k nabíječce. Akumulátor manipulační techniky připojený k nabíječce se krátkodobě po dobu nečinnosti manipulační techniky promění v bateriové úložiště elektrické energie.The essence of the technical solution is that the system for controlling the charging and discharging of handling equipment accumulators consists of at least one handling equipment accumulator charger and at least one handling equipment accumulator electrically connected to the charger. The accumulator of the handling equipment connected to the charger is transformed into a battery storage of electrical energy for a short time during the period of inactivity of the handling equipment.

Dále podstata technického řešení spočívá v tom, že je vyvinutý systém tvořen alespoň jedním střídačem pro přeměnu parametrů elektrické energie, který je elektricky a komunikačně připojený k nabíječce, přičemž je střídač současně elektricky připojen k elektrické distribuční soustavě. Střídač je v podstatě ovladatelnou křižovatkou elektrické energie, která se transportuje mezi bateriovým úložištěm a elektrickou distribuční soustavou. To je výhodné proto, že je možné levnouFurthermore, the essence of the technical solution lies in the fact that the developed system consists of at least one inverter for converting electrical energy parameters, which is electrically and communicationally connected to the charger, while the inverter is simultaneously electrically connected to the electrical distribution system. An inverter is essentially a controllable junction of electrical energy that is transported between battery storage and the electrical distribution system. This is advantageous because it is possible cheaply

- 1 CZ 37759 U1 elektrickou energii uložit v akumulátorech, načež ji při vyšších cenách odprodat zpět do elektrické distribuční soustavy.- 1 CZ 37759 U1 to store electrical energy in accumulators, after which it can be sold back to the electrical distribution system at higher prices.

A dále podstata technického řešení spočívá v tom, že je systém tvořen serverem pro řízení činnosti systému, který je komunikačně připojen ke střídači, přičemž je server opatřen datovým úložištěm, na kterém je uložena databáze cen elektrické energie, databáze pracovních směn manipulační techniky a řídicí softwarový modul. Aby bylo dosaženo základního ekonomického přínosu systému, musí být proces ukládání a vydávání elektrické energie řízen serverem pomocí řídicího softwarového modulu tak, aby nedošlo ke kompromitaci pracovních směn manipulační techniky, a aby bylo dosaženo co nejlepšího poměru mezi nákupní a prodejní cenou elektrické energie.Furthermore, the essence of the technical solution consists in the fact that the system consists of a server for controlling the operation of the system, which is connected to the inverter through communication, while the server is equipped with a data storage, which stores the database of electricity prices, the database of working shifts of handling equipment and the control software module. In order to achieve the basic economic benefit of the system, the process of storing and releasing electrical energy must be controlled by the server using the control software module in such a way as not to compromise the work shifts of the handling equipment and to achieve the best possible ratio between the purchase and sale price of electrical energy.

V elementárním provedení vyvinutý systém zužitkovává období nečinnosti manipulační techniky tak, že její akumulátory začne využívat jako bateriová úložiště pro dosažení co největšího rozdílu mezi cenou za nakupovanou elektrickou energii, ať už ji posléze odprodá zpět za lepší cenu do elektrické distribuční soustavy, či ji nakoupí za nízkou cenu pro pozdější spotřebu v průběhu pracovních směn manipulační techniky.In its elementary version, the developed system takes advantage of the period of inactivity of the handling equipment by starting to use its accumulators as battery storage to achieve the greatest possible difference between the price for the purchased electrical energy, whether it is subsequently sold back to the electrical distribution system at a better price, or purchased for low price for later consumption during work shifts of handling equipment.

V pokročilejším provedení vyvinutého systému podle technického řešení je server komunikačně připojen k řídicímu středisku elektrické distribuční soustavy pro poskytování agregačních služeb výkonové rovnováhy v elektrické distribuční soustavě. Toto pokročilejší provedení vyvinutého systému přináší další ekonomický přínos, neboť provozovatel elektrické distribuční soustavy finančně oceňuje možnost kompenzovat kritické situace při přenosu elektrické energie, aby byly dodrženy předepsané normy přenosu a distribuce elektrické energie. Krizové situace, kdy je potřeba elektrickou energii spotřebovat nebo dodat, například způsobuje změna počasí, která může zásadně měnit výkon fotovoltaických a větrných elektráren, což způsobuje během okamžiku navýšení objemu elektrické energie v elektrické distribuční soustavě, či náhlé poklesy, které je potřeba okamžitě kompenzovat.In a more advanced embodiment of the developed system according to the technical solution, the server is communicatively connected to the control center of the electrical distribution system for providing aggregation services of power balance in the electrical distribution system. This more advanced version of the developed system brings an additional economic benefit, as the operator of the electric distribution system financially appreciates the possibility to compensate for critical situations in the transmission of electric power in order to comply with the prescribed standards of transmission and distribution of electric power. Crisis situations when electricity needs to be consumed or supplied, for example, are caused by a change in the weather, which can fundamentally change the performance of photovoltaic and wind power plants, which causes an increase in the volume of electricity in the electrical distribution system in an instant, or sudden drops that need to be compensated for immediately.

V dalším pokročilejším provedení vyvinutého systému podle technického řešení je střídač elektricky připojen k elektrické lokální soustavě. Toto rozšíření vyvinutého systému umožní uložit elektrickou energii pro její spotřebu v elektrické lokální soustavě pro ostrovní provoz elektrické lokální soustavy v časech drahé elektrické energie. Ekonomický přínos technického řešení je v j eho pokročilejším provedení znovu navýšen.In another more advanced embodiment of the developed system according to the technical solution, the inverter is electrically connected to the electrical local system. This extension of the developed system will make it possible to store electrical energy for its consumption in the electrical local system for the island operation of the electrical local system in times of expensive electricity. The economic benefit of the technical solution is increased again in its more advanced design.

V dalším pokročilejším provedení vyvinutého systému podle technického řešení je alespoň jeden střídač elektricky připojen k alespoň jednomu lokálnímu zdroji elektrické energie, přičemž je server komunikačně připojen k lokálnímu zdroji elektrické energie. Tato pokročilejší varianta vyvinutého systému rozšiřuje ekonomický přínos tím, že může ukládat vlastní vyrobenou elektrickou energii, kterou může posléze použít k ostrovnímu provozu, či ji prodat do elektrické distribuční soustavy.In another more advanced embodiment of the developed system according to the technical solution, at least one inverter is electrically connected to at least one local source of electrical energy, while the server is communicatively connected to the local source of electrical energy. This more advanced version of the developed system expands the economic benefit by being able to store its own produced electrical energy, which can then be used for island operation or sold to the electrical distribution system.

Pokud je lokálním zdrojem elektrické energie fotovoltaická elektrárna nebo větrná elektrárna nebo kogenerační jednotka, tak je na datovém úložišti serveru uložena databáze počasí, aby bylo možné zaznamenávat data obsahující souvislost mezi počasím a výrobou elektrické energie pro predikci výroby elektrické energie a plánování provozu vyvinutého systému.If the local source of electricity is a photovoltaic power plant or a wind power plant or a cogeneration unit, then a weather database is stored on the server's data storage to record the data containing the relationship between the weather and the electricity generation for the prediction of the electricity generation and the operation planning of the developed system.

V nejpokročilejším provedení vyvinutého systému podle technického řešení je na datovém úložišti serveru uložen statisticky predikční softwarový modul, který pomocí statistických metod vytváří předpověď scénáře provozu systému pro dosažení co nejvyššího ekonomického přínosu.In the most advanced version of the developed system according to the technical solution, a statistical prediction software module is stored on the server's data storage, which uses statistical methods to create a forecast of the system's operation scenario to achieve the highest possible economic benefit.

Mezi výhody technického řešení patří to, že inovativně nahlíží na akumulátory manipulační techniky, které v časech mezi pracovními směnami využívá jako bateriová úložiště pro obchodování s elektrickou energií za dosažením ekonomického přínosu, dále pro součinnost s provozovateli elektrických distribučních soustav pro vyrovnávání krizových situací za dosaženímThe advantages of the technical solution include the fact that it takes an innovative view of the accumulators of the handling technology, which it uses in the times between work shifts as battery storage for the trading of electrical energy to achieve an economic benefit, as well as for cooperation with the operators of electrical distribution systems to balance crisis situations in order to achieve

- 2 CZ 37759 U1 ekonomického přínosu a dále pro provoz elektrické lokální soustavy v ostrovním režimu za dosažením ekonomického přínosu.- 2 CZ 37759 U1 of economic benefit and further for the operation of the electric local system in island mode to achieve economic benefit.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Uvedené technické řešení bude blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde:The mentioned technical solution will be explained in more detail in the following illustrations, where:

obr. 1 zjednodušeně znázorňuje schéma systému podle technického řešení.Fig. 1 shows a simplified diagram of the system according to the technical solution.

Příklad uskutečnění technického řešeníAn example of the implementation of a technical solution

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení technického řešení na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde popsána.It is understood that the following described and shown specific cases of implementation of the technical solution are presented for illustration, not as a limitation of the technical solution to the examples given. Those skilled in the art will find or be able to ascertain, using routine experimentation, a greater or lesser number of equivalents to the specific implementations of the technical solution described herein.

Na obr. 1 je znázorněno schéma vyvinutého systému v nejpokročilejší variantě, avšak systém je možné provozovat i v základním provedení, či na stupni pokročilosti mezi základním a nejpokročilejším provedením. Odborník dokáže rutinní prací vybrat si pro jeho potřeby nejvhodnější pokročilost provedení vyvinutého systému.Fig. 1 shows the scheme of the developed system in the most advanced variant, but the system can also be operated in a basic version, or at a level of sophistication between the basic and the most advanced version. Through routine work, an expert can choose the most suitable level of sophistication of the developed system for his needs.

Základním kamenem vyvinutého systému je akumulátor 1 manipulační techniky. Jedná se o akumulátor 1 schopný ukládat elektrickou energii pomocí chemické reakce, např. lithium iontový akumulátor. Použití jiných typů komerčně dostupných akumulátorů 1 je možné. Hlavním úkolem akumulátoru 1 je v průběhu pracovní směny poskytovat elektrickou energii stroji manipulační techniky, např. vysokozdvižnému vozíku. Na obr. 1 je znázorněno šest akumulátorů 1.The cornerstone of the developed system is the accumulator 1 handling technique. This is a battery 1 capable of storing electrical energy using a chemical reaction, e.g. a lithium ion battery. The use of other types of commercially available accumulators 1 is possible. The main task of accumulator 1 is to provide electrical energy to handling equipment machines, e.g. forklifts, during the work shift. Figure 1 shows six accumulators 1.

Akumulátory 1 jsou dobíjeny pomocí nabíječky 2. Nabíječka 2 je elektrické zařízení, které změní parametry elektrické energie do nabíječky 2 vstupující na parametry vhodné pro nabíjení akumulátorů 1. Eventuálně to umí i naopak, takže změnit parametry elektrické energie z akumulátorů 1 vystupující na parametry elektrické energie přiváděné do nabíječky 2. Další přípustnou možností je, že nabíječka 2 nechá protékat elektrickou energii z akumulátorů 1 skrz sebe, načež se parametry elektrické energie z akumulátorů 1 upravují až ve střídači 3. Jedna nabíječka 2 může obsluhovat i více akumulátorů 1 najednou, přičemž na obr. 1 je znázorněno připojení třech akumulátorů 1 k jedné nabíječce 2. Nabíječky 2 jsou komerčně dostupným elektrickým zařízením, odborník si může zvolit nabíječku 2 dle svých preferenci a zkušeností.Accumulators 1 are recharged using charger 2. Charger 2 is an electrical device that changes the parameters of electrical energy entering charger 2 to parameters suitable for charging accumulators 1. It can also do the opposite, so change the parameters of electrical energy from accumulators 1 to parameters of electrical energy supplied to the charger 2. Another permissible option is that the charger 2 allows the electric energy from the accumulators 1 to flow through it, after which the parameters of the electric energy from the accumulators 1 are only adjusted in the inverter 3. One charger 2 can serve several accumulators 1 at the same time, while Fig. 1 shows the connection of three accumulators 1 to one charger 2. Chargers 2 are commercially available electrical equipment, the expert can choose the charger 2 according to his preferences and experience.

Dalším základním kamenem vyvinutého systému je střídač 3 jehož úkolem je měnit parametry skrz něj procházející elektrické energie podle konkrétních požadavků, současně střídač 3 řídí toky elektrické energie. Střídač 3 je elektrickými vodiči propojen s nabíječkami 2. Na změně parametrů elektrické energie protékající elektroinstalací spadající pod systém může střídač 3 spolupracovat s nabíječkami 2. Na obr. 1 je znázorněno použití jednoho střídače 3 ve vyvinutém sytému, ale odborník jich může dle celkového počtu nabíječek 2 a dalších součástí vyvinutého systému použít dva a více. Střídače 3 jsou komerčně dostupným elektrickým zařízením, odborník si může zvolit střídače 3 dle svých preferenci a zkušeností.Another cornerstone of the developed system is inverter 3 whose task is to change the parameters of the electrical energy passing through it according to specific requirements, at the same time inverter 3 controls the flow of electrical energy. The inverter 3 is connected to the chargers 2 by electrical wires. The inverter 3 can cooperate with the chargers 2 to change the parameters of the electricity flowing through the electrical installation falling under the system. Fig. 1 shows the use of one inverter 3 in the developed system, but an expert can use them depending on the total number of chargers 2 and other components of the developed system use two or more. Inverters 3 are commercially available electrical equipment, an expert can choose inverters 3 according to his preferences and experience.

Střídač 3 je elektricky připojený k elektrické distribuční soustavě 4 obchodníka s elektrickou energií, takže je koupená elektrická energie střídačem 3 rozdělována mezi nabíječky 2, nebo je uložená elektrická energie z akumulátorů 1 vracena přes střídač 3 do elektrické distribuční soustavy 4 k prodeji.The inverter 3 is electrically connected to the electrical distribution system 4 of the electricity trader, so that the purchased electrical energy by the inverter 3 is distributed among the chargers 2, or the stored electrical energy from the accumulators 1 is returned via the inverter 3 to the electrical distribution system 4 for sale.

- 3 CZ 37759 U1- 3 CZ 37759 U1

Ke střídači 3 je dále elektricky připojena elektrická lokální soustava 7, pod kterou si odborník představí v podstatě elektroinstalaci objektu, ve kterém se nacházejí spotřebiče elektrické energie. Např. elektroinstalace kancelářské budovy, průmyslové haly, komerčního areálu, atp. To umožní pokrýt alespoň částečně spotřebu elektrické energie pomocí akumulátorů 1.An electrical local system 7 is also electrically connected to the inverter 3, under which the expert basically imagines the electrical installation of the object in which the electrical energy consumers are located. E.g. electrical installation of an office building, industrial hall, commercial area, etc. This will make it possible to cover at least partially the consumption of electrical energy using accumulators 1.

Na obr. 1 je dále znázorněno, že ke střídači 3 je elektricky připojen lokální zdroj 8 elektrické energie. Tímto lokálním zdrojem 8 elektrické energie může být fotovoltaická elektrárna nainstalovaná na střeše objektu, či na blízkých pozemcích, dále to může být kogenerační jednotka, která současně produkuje teplo pro ohřev vody a vytápění a elektrickou energii, či to může být větrná elektrárna. Lokální zdroje 8 elektrické energie se mohou navzájem ve vyvinutém systému kombinovat.Fig. 1 further shows that a local power source 8 is electrically connected to the inverter 3. This local source 8 of electrical energy can be a photovoltaic power plant installed on the roof of the building or on nearby land, it can also be a cogeneration unit that simultaneously produces heat for water heating and heating and electricity, or it can be a wind power plant. Local sources of 8 electrical energy can be combined with each other in the developed system.

Řízení činnosti jednotlivých součástí vyvinutého systému má na starosti server 5. Server 5 je buď skutečným hardwarovým strojem - serverový počítač, programovatelný logický automat (PLC), nebo může být provozován jako virtuální stroj v cloudovém prostředí poskytovatele výpočetního výkonu. Server 5 je opatřen datovým úložištěm, na kterém se vždy nachází databáze cen elektrické energie, databáze pracovních směn manipulační techniky a řídicí softwarový modul, a dále se na datovém úložišti nachází v nejpokročilejší variantě vyvinutého systému statisticky predikční softwarový modul a databáze počasí.Server 5 is responsible for managing the operation of the individual components of the developed system. Server 5 is either a real hardware machine - a server computer, a programmable logic controller (PLC), or it can be operated as a virtual machine in the cloud environment of a computing power provider. Server 5 is equipped with a data storage, on which there is always a database of electricity prices, a database of working shifts of handling equipment and a control software module, and in the most advanced variant of the developed system, a statistical prediction software module and a weather database are also located on the data storage.

Server 5 automatizovaně porovnává časy pracovních směn manipulační techniky s údaji o ceně elektřiny, načež dle toho ovládá činnost vyvinutého systému, aby bylo dosaženo co nejlepšího ekonomického přínosu vyvinutého systému. Server 5 rovněž dokáže na základě archivovaných dat a dále např. na základě předpovědi počasí predikovat budoucí situaci v řádech jednotek hodin až dní, na kterou se vyvinutý systém připraví (např. pozdrží nabíjení akumulátorů nakupovanou elektrickou energií), aby bylo dosaženo nejlepšího ekonomického přínosu.The server 5 automatically compares the work shift times of the handling technique with the electricity price data, after which it controls the operation of the developed system accordingly to achieve the best possible economic benefit of the developed system. Server 5 can also, on the basis of archived data and further, e.g. on the basis of weather forecasts, predict the future situation in the order of hours to days, for which the developed system will prepare (e.g. delay the charging of accumulators with purchased electricity) in order to achieve the best economic benefit.

Řídicí softwarový modul serveru 5 obsahuje nadřazenou instrukci, aby byly akumulátory 1 vždy nabity před začátkem směny manipulační techniky bez ohledu na cenu elektrické energie. Tím se zabrání, aby server 5 cestou za ekonomickým přínosem negativně neovlivnil pracovní směnu manipulační techniky.The control software module of the server 5 contains a superordinate instruction so that the accumulators 1 are always charged before the start of the handling equipment shift, regardless of the price of electricity. This prevents the server 5 from negatively affecting the work shift of the handling equipment by way of economic benefit.

Rovněž je server 5 komunikačně propojen s řídicím střediskem 6 elektrické distribuční soustavy 4, ze kterého obdrží informace o krizové situaci, kterou může pomoci distributorovi řešit např. uložením přebytku elektrické energie, či uvolněním uskladněné elektrické energie, mimo naplánovaný program, za což zpravidla distributor poskytne odměnu, která se promítne do ekonomického přínosu vyvinutého systému.Also, the server 5 is connected by communication with the control center 6 of the electrical distribution system 4, from which it receives information about a crisis situation, which it can help the distributor to solve, e.g. by storing excess electrical energy or releasing stored electrical energy, outside of the planned program, for which the distributor will usually provide a reward that is reflected in the economic benefit of the developed system.

Databáze serveru 5 jsou aktualizovány pomocí údajů ze součástí vyvinutého systému a dále z externích zdrojů, např. z informačních systémů distributora elektrické energie, či z informačních zdrojů meteorologických služeb, a dále od provozovatele manipulační techniky plánujícího její činnost.The databases of server 5 are updated using data from the components of the developed system and also from external sources, e.g. from the information systems of the electricity distributor, or from the information sources of meteorological services, and also from the operator of handling equipment planning its operation.

Vyvinutý systém je v rámci jeho vývoje úspěšně nasazen v logistickém centru, které využívá osmdesát vysokozdvižných vozíků s akumulátorem 1 o kapacitě 40 kWh. V době mimo pracovní směny manipulační techniky tedy vyvinutý systém obsluhuje bateriové úložiště o celkové kapacitě 3,2 MWh, což už je kapacita se kterou může distributor elektrické energie řešit krizové situace v elektrické distribuční soustavě.As part of its development, the developed system has been successfully deployed in a logistics center that uses eighty forklift trucks with battery 1 with a capacity of 40 kWh. During non-work shifts of handling equipment, the developed system serves a battery storage with a total capacity of 3.2 MWh, which is already the capacity with which the electricity distributor can solve crisis situations in the electrical distribution system.

Navíc při rozdílu ceny elektrické energie např. 2 Kč za 1 kWh vytvoří vyvinutý systém úsporu při odloženém nabíjení akumulátorů 1 jednoduchým výpočtem 80 (počet akumulátorů 1) x 40 (kapacita akumulátorů 1 v kWh) x 2 (cenový rozdíl v Kč) až 6 400 Kč. Pokud je uložená energie z vlastního zdroje elektrické energie, tak je finanční úspora ještě markantnější. Např. na střechách logistického centra je nainstalována fotovoltaická elektrárna o celkovém výkonu 100 kWh při intenzivním slunečním svitu.In addition, with a difference in the price of electricity, e.g. 2 CZK per 1 kWh, the developed system will create savings in delayed charging of accumulators 1 by a simple calculation of 80 (number of accumulators 1) x 40 (capacity of accumulators 1 in kWh) x 2 (price difference in CZK) up to 6,400 CZK. If the stored energy is from one's own source of electricity, the financial savings are even more significant. E.g. a photovoltaic power plant with a total output of 100 kWh in intense sunlight is installed on the roofs of the logistics center.

- 4 CZ 37759 U1- 4 CZ 37759 U1

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Systém pro řízení nabíjení a vybíjení akumulátorů manipulační techniky vytvořený podle technického řešení nalezne uplatnění v průmyslu, v dopravě a v energetice.The system for controlling the charging and discharging of handling technology accumulators, created according to the technical solution, will find application in industry, transport and energy.

Claims (6)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION CLAIMS 1. Systém pro řízení nabíjení a vybíjení akumulátorů (1) manipulační techniky, vyznačující se tím, že je tvořen alespoň jednou nabíječkou (2) akumulátorů manipulační techniky, alespoň jedním akumulátorem (1) manipulační techniky elektricky připojeným k nabíječce (2), alespoň jedním střídačem (3) pro přeměnu parametrů elektrické energie, který je elektricky a komunikačně připojený k nabíječce (2), přičemž je střídač (3) současně elektricky připojen k elektrické distribuční soustavě (4), a dále je systém tvořen serverem (5) pro řízení činnosti systému, který je komunikačně připojen ke střídači (3), přičemž je server (5) opatřen datovým úložištěm, na kterém je uložena databáze cen elektrické energie, databáze pracovních směn manipulační techniky a řídicí softwarový modul.1. System for controlling the charging and discharging of accumulators (1) of handling equipment, characterized by the fact that it consists of at least one charger (2) of accumulators of handling equipment, at least one accumulator (1) of handling equipment electrically connected to the charger (2), at least one by an inverter (3) for converting the parameters of electrical energy, which is electrically and communicationally connected to the charger (2), while the inverter (3) is simultaneously electrically connected to the electrical distribution system (4), and further, the system consists of a server (5) for control the operation of the system, which is connected to the inverter (3) by communication, while the server (5) is equipped with a data storage, which stores the database of electricity prices, the database of working shifts of handling equipment and the control software module. 2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že server (5) je komunikačně připojen k řídicímu středisku (6) elektrické distribuční soustavy (4).2. The system according to claim 1, characterized in that the server (5) is connected by communication to the control center (6) of the electrical distribution system (4). 3. Systém podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že střídač (3) je elektricky připojen k elektrické lokální soustavě (7).3. The system according to claim 1 or 2, characterized in that the inverter (3) is electrically connected to the electrical local system (7). 4. Systém podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že alespoň jeden střídač (3) je elektricky připojen k alespoň jednomu lokálnímu zdroji (8) elektrické energie, přičemž je server (5) komunikačně připojen k lokálnímu zdroji (8) elektrické energie.4. The system according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one inverter (3) is electrically connected to at least one local source (8) of electrical energy, while the server (5) is communicatively connected to the local source (8) electrical energy. 5. Systém podle nároku 4, vyznačující se tím, že lokálním zdrojem (8) elektrické energie je fotovoltaická elektrárna nebo větrná elektrárna nebo kogenerační jednotka, přičemž je na datovém úložišti serveru (5) uložena databáze počasí.5. The system according to claim 4, characterized in that the local source (8) of electrical energy is a photovoltaic power plant or a wind power plant or a cogeneration unit, while the weather database is stored on the data storage of the server (5). 6. Systém podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že na datovém úložišti serveru (5) je uložen statisticky predikční softwarový modul.6. The system according to one of claims 1 to 5, characterized in that a statistical prediction software module is stored on the data storage of the server (5).
CZ2023-41644U 2023-12-20 2023-12-20 A system for managing the charging and discharging of handling technology accumulators CZ37759U1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-41644U CZ37759U1 (en) 2023-12-20 2023-12-20 A system for managing the charging and discharging of handling technology accumulators
PCT/CZ2024/050079 WO2025131144A2 (en) 2023-12-20 2024-12-05 A battery charge and discharge control system for handling equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-41644U CZ37759U1 (en) 2023-12-20 2023-12-20 A system for managing the charging and discharging of handling technology accumulators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ37759U1 true CZ37759U1 (en) 2024-03-05

Family

ID=90139542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2023-41644U CZ37759U1 (en) 2023-12-20 2023-12-20 A system for managing the charging and discharging of handling technology accumulators

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ37759U1 (en)
WO (1) WO2025131144A2 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040100225A1 (en) * 2002-11-20 2004-05-27 Neil Robert Miles Cooling and control system for battery charging
US20100017045A1 (en) * 2007-11-30 2010-01-21 Johnson Controls Technology Company Electrical demand response using energy storage in vehicles and buildings
US8203310B2 (en) * 2008-10-20 2012-06-19 The Raymond Corporation Energy storage module for load leveling in lift truck or other electrical vehicle
AU2018301710B2 (en) * 2017-07-13 2023-11-09 Ethium, Llc Modular lithium-ion battery system for fork lifts

Also Published As

Publication number Publication date
WO2025131144A3 (en) 2025-08-14
WO2025131144A4 (en) 2025-11-27
WO2025131144A2 (en) 2025-06-26
WO2025131144A9 (en) 2025-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kandil et al. A combined resource allocation framework for PEVs charging stations, renewable energy resources and distributed energy storage systems
US8600571B2 (en) Energy optimization system
Ton et al. Solar energy grid integration systems–energy storage (SEGIS-ES)
US10909641B2 (en) Systems and methods for modular mobile energy storage
CN113964860B (en) A photovoltaic energy storage offline coordination system and method based on demand management
US12046907B2 (en) Multi-layer architecture for control of distributed energy resources
KR101712944B1 (en) Apparatus and method for charge and discharge scheduling in energy storage device
Xing et al. Multi-time-scales energy management for grid-on multi-layer microgrids cluster
Yang et al. A comparison study of dispatching various battery technologies in a hybrid PV and wind power plant
Krüger et al. Minimal aging operating strategies for battery energy storage systems in photovoltaic applications
CN119518943A (en) Method, device and computer equipment for orderly energy use of adjustable load in photovoltaic storage direct and flexible park
Kabir et al. Optimizing EV Battery Swapping Stations with On-Grid B2G Systems Integration via Artificial Bee Colony
CZ37759U1 (en) A system for managing the charging and discharging of handling technology accumulators
JP7316328B2 (en) BATTERY DELIVERY SYSTEM AND BATTERY DELIVERY METHOD
Veldman et al. Smart grids put into practice: Technological and regulatory aspects
Mendes et al. Distributed energy management system for V2G networked microgrids
CN116937635A (en) Method for peak clipping and valley filling of electricity consumption and related equipment thereof
KR20190140300A (en) Operation system and method for virtual power plant using battery of electric vehicle
KR102906862B1 (en) Device and method for optimal scheduling for electric and hydrogen vehicle charging station in hydrogen portfolio standard market
CN116674415B (en) Charging method and device for power exchange station and electronic equipment
US20220198584A1 (en) Computer-Assisted Energy Management Method And Energy Management System
Zimmermann et al. A comparative analysis of the cumulative energy demand of stationary grid-integrated battery systems
Seyfi et al. Robust energy management of virtual energy hub considering intelligent parking lots for the plug-in hybrid electric vehicles
CN117081081A (en) Operation control method and device, electronic equipment and storage medium of virtual power plant
EP4266534A1 (en) Gateway, system and method for managing the charge of a plurality of vehicles in an electrical network

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20240305