Dynamische Batterie - Cascaded Multilevel Inverter Battery Storage

[Emil]

Ich habe schon vor vielen Jahren noch im elweb zum Thema rekonfigurierbare Batterie geschrieben bei der es durch dynamische Verschaltung von Batteriezellen möglich ist auf ein explizites Balancing in der Serienschaltung von Zellen zu verzichten. Die dynamischen Batterien lieferten am Ausgang weiterhin Gleichspannung.

Seit einiger Zeit werden jetzt Konzepte entwickelt bei denen man noch einen Schritt weiter geht und gleich die Inverterfunktion mit erledigt, und Wechselspannung am Ausgang liefert.

Momentan kenne ich zwei Lösungen:

• SAX Home Batteriespeicher
• Bavertis E-Auto Batterie Inverter

Mit dieser Lösung ist nicht nur eine hohe Effizienz möglich, sondern auch eine hohe Kapazitätsausnutzung und Lebensdauer.

Weitere Links:

https://insideevs.de/news/719555/multilevelbatterie-bavertis-ohne-inverter/

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&opi=89978449&url=https://mediatum.ub.tum.de/doc/1455549/1455549.pdf&ved=2ahUKEwjP78fspJWGAxXgavEDHc_EC7IQFnoECCMQAQ&usg=AOvVaw387PT3L5kMXuiQ8nwxQAqu

 

[Kamikaze]

Interessanter Ansatz.
Bin gespannt, wie sich das entwickelt.
Nur, wo ein "sinusförmiger Gleichstrom" im Alltag vorkommt (das wird hier als Vorteil beim Laden angepriesen) weiß ich nicht so recht.

 

[Emil]

Beim Laden mit AC werden nach dem selben Prinzip wie beim Entladen ebenfalls die Zellen passend zu dem aktuellen Spannungswert der Wechselspannung in Serie geschaltet. D.h. die Serienschaltung ändert sich ständig in weniger als 1 ms.
Sinusförmiger Gleichstrom wäre es wenn AC um die Spitzenspannung ins Positive verschoben ist (0 wird nicht unterschritten). Diese könnte von der Batterie direkt zum Laden genutzt werden ohne eine Gleichrichtung.

Ganz generell hat das Prinzip auch den Vorteil dass man zum Laden und Entladen völlig unterschiedliche Spannungen haben kann. Man könnte als prinzipiell also die Batterie bei einem Elektroauto mit 230 V laden und für den Antrieb dann 800 V am Motor nutzen oder auch umgekehrt die Batterie mit 800 V laden und dann die E-Motoren mit nur 400 V betreiben, ohne dass es zusätzlicher Ladegeräte zur Spannungswandlung braucht. Dies geschieht letztlich alles durch Software die die MOSFET zur Rekonfiguration steuert.

Die dynamische Reconfiguration wird auch schon für PV-Anlagen getestet.

 

[L.S.]

Was würde denn da passieren wenn so ein MOSFET mal kaputt geht und einen Kurzen bekommt (ja, normalerweise trennt er ja dann eher, aber was wenn nicht)?

 

[Emil]

Da kommt es wahrscheinlich zu Störungen in der Ausgangsspannung, im schlimmsten Fall knallt es und der MOSFET hat ein Loch.