(57)【要約】  バッテリ製造装置、特に電気化学セル（４）を成形するための成形装置（１）であって、製造ユニット、特に、少なくとも１つの電気化学セル（４）、特に複数の電気化学セル（４）を受容するための受容装置（３）と、前記バッテリ製造装置が電気エネルギーを電力網（２）、特に公共の電力網から調達するため、かつ、電気エネルギーを前記電力網に放出するために用いられる電力網接続装置（５）と、バッテリ製造の少なくとも一部を制御するための制御装置（７）と、を有するバッテリ製造装置において、前記制御装置（７）は、前記電力網（２）から調達された電気エネルギー及び／又は前記電力網（２）に放出された電気エネルギーを、前記電力網内で供給可能な電力、特に前記電力網内で一時的に供給可能な電力に応じて制御することができるように構成されていることを特徴とするバッテリ製造装置。
2013511798.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ製造装置、特に電気化学セル（４）を成形するための成形装置（１）であって、
製造ユニット、特に、少なくとも１つの電気化学セル（４）、特に複数の電気化学セル（４）を受容するための受容装置（３）と、
前記バッテリ製造装置が電気エネルギーを電力網（２）、特に公共の電力網から調達するため、かつ、電気エネルギーを前記電力網に放出するために用いられる電力網接続装置（５）と、
バッテリ製造の少なくとも一部を制御するための制御装置（７）と、を有するバッテリ製造装置において、
前記制御装置（７）は、前記電力網（２）から調達された電気エネルギー及び／又は前記電力網（２）に放出された電気エネルギーを、前記電力網内で供給可能な電力、特に前記電力網内で一時的に供給可能な電力に応じて制御することができるように構成されていることを特徴とするバッテリ製造装置。
【請求項２】
前記バッテリ製造装置は、エネルギー貯蔵装置（６）を有していることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ製造装置。
【請求項３】
前記エネルギー貯蔵装置（６）及び前記製造ユニット（３）は、共通の装置によって形成されていることを特徴とする請求項２に記載のバッテリ製造装置。
【請求項４】
前記バッテリ製造装置はネットワーク負荷センサ（９）を有しており、前記ネットワーク負荷センサは、特に前記電力網（２）のネットワークの過負荷及び／又は軽負荷を認識できることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリ製造装置。
【請求項５】
バッテリ製造装置、特に電気化学セル（４）を成形するための成形装置（１）であって、
製造ユニット、特に、少なくとも１つの電気化学セル（４）、特に複数の電気化学セル（４）を受容するための受容装置（３）と、
前記バッテリ製造装置が電気エネルギーを電力網（２）、特に公共の電力網から調達するため、かつ、電気エネルギーを前記電力網に放出するために用いられる電力網接続装置（５）と、
バッテリ製造の少なくとも一部を制御するための制御装置（７）と、を有するバッテリ製造装置を制御するための方法において、
前記電力網（２）内で供給可能な電力が把握され、前記把握された供給可能電力に基づいて、前記電力網（２）から調達される、及び／又は、前記電力網（２）に放出されるエネルギーの大きさが決定されることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記電力網内の供給可能電力がネットワーク周波数の測定に基づいて算定されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記電力網内の供給可能電力が統計的に算定されることを特徴とする請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
ネットワークが軽負荷（Ｄｍｉｎ）の場合、特に前記製造ユニット及び／又はエネルギー貯蔵装置のために、ネットワークが過負荷（Ｄｍａｘ）の場合よりも多くの電力が前記電力網から取り出されることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ネットワークが過負荷（Ｄｍａｘ）の場合、特に前記製造ユニットのために、ネットワークが軽負荷の場合よりも多くの電力がエネルギー貯蔵装置から取り出されることを特徴とする請求項５から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ネットワークが過負荷（Ｄｍａｘ）の場合、特に前記製造ユニット及び／又はエネルギー貯蔵装置から、ネットワークが軽負荷（Ｄｍｉｎ）の場合よりも多くの電力が前記電力網に導入されることを特徴とする請求項５から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
ネットワークが軽負荷（Ｄｍｉｎ）の場合、特に電力網及び／又は前記製造ユニットから、ネットワークが過負荷（Ｄｍａｘ）の場合よりも多くの電力が前記エネルギー貯蔵装置に導入されることを特徴とする請求項５から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
動作状態において前記製造ユニット内で加工された電気化学セル（４）は、時間的に後の動作状態において、エネルギー貯蔵装置（６）の電気化学セル（１１）として用いられることを特徴とする請求項５から１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ製造装置、特に電気化学セルを成形するための成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力エネルギー又は太陽エネルギー等の再生可能エネルギーは、出力が不安定であるという欠点を有する。適切な気象条件下では、風力発電所又は太陽光発電所は高出力であるが、気象状況が相応に変化すると、出力は短時間で非常に低い値にまで低下する。電力網内の供給可能電力がこのように変動することによって、特に、電気エネルギーの消費者が多い場合、エネルギー供給のボトルネックが生じる。さらに、供給のボトルネックによって、エネルギー調達費用の一時的な上昇がもたらされる。バッテリ製造装置は、例えばバッテリを充電するために電気エネルギーも必要とするので、供給可能電力の変動に適応しなければならない。
【０００３】
特許文献１は、蓄電池を成形するための構成を開示している。蓄電池内で得られたエネルギーは、さらなる追加的電源を用いず、損失無く、交流電力網に戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１６７１８２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、改良されたバッテリ製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本課題は、バッテリ製造装置、特に電気化学セルを成形するための成形装置によって解決される。当該装置は、製造ユニット、特に、少なくとも１つの電気化学セルを受容するため、特に複数の電気化学セルを受容するための受容装置と、電力網接続装置とを有する。当該電力網接続装置を通じて、バッテリ製造装置は、電気エネルギーを電力網から、特に公共の電力網から調達し、電気エネルギーを電力網に放出することができる。バッテリ製造の少なくとも一部を制御するために用いられる制御装置が、バッテリ製造装置に含まれる。当該制御装置は、電力網から調達したエネルギー及び／又は電力網に放出したエネルギーを、電力網内の供給可能電力に応じて制御できるように構成されている。供給可能電力とは、特に一時的な供給可能電力を意味している。
【０００７】
本発明において、バッテリ製造装置とは、電気化学セル又は少なくとも１つの電気化学セルを含むバッテリアセンブリの製造の枠内で使用される全ての装置であると理解される。このとき、電気化学セル又は少なくとも１つの電気化学セルを含むバッテリアセンブリの製造は、天然又は半製品の出発材料を、必要に応じてエネルギーとさらなる作動媒体とを用いて変換し、電気化学セル又は少なくとも１つの電気化学セルを有するバッテリアセンブリを、規定通りに利用できる完成品として仕上げるプロセスに関する。直接の製造プロセスは、製造ユニット内で行われる。制御装置又は電力網接続装置等のその他の装置は、製造プロセスに直接には関与しない。バッテリ製造の重要な構成要素とみなされるのは、電気化学セルの成形である。成形は、電気化学セルの電極に、特別な表面層を形成するために用いられる。電気化学セルにおける大幅な機構的変化は必然的ではない。電気化学セルの成形は、電気化学セルの複数回にわたる充電及び放電を含んでいても良い。このとき、成形されるべき電気化学セルのための受容装置は、予定される製造ユニットである。
【０００８】
本発明において電気化学セルとは、化学エネルギーの貯蔵にも電気エネルギーの放出にも用いられる装置であると理解される。このために、本発明に係る電気化学セルは、少なくとも１つの電極スタック又は電極巻き線を有しており、当該電極スタック又は電極巻き線は、カバーを用いて、カバーに対して大幅に気密かつ液密に仕切られている。また、電気化学セルを、充電に際して電気エネルギーを受容するように構成しても良い。つまり、二次セル又は蓄電池である。
【０００９】
制御装置が、調達された又は放出された電気エネルギーを、供給可能電力に応じて制御することによって、バッテリ製造装置は、供給可能電力の変動に適応することができる。ここでは、供給可能電力が増大した場合、供給可能電力が小さい場合よりも多くの電力が調達されるようにすることができる。さらに、供給可能電力が大きい場合には、より少ない電力が電力網に放出されるか、又は、供給可能電力が小さい場合には、より多い電力が電力網に放出されるようにすることができる。ネットワークが軽負荷の場合は、供給可能電力が大きく、ネットワークが過負荷の場合は、供給可能電力が小さい。
【００１０】
電気化学セルの成形プロセスに際して、電気エネルギーは、エネルギー源から、特に電力網又はエネルギー貯蔵装置から調達される。当該エネルギーの大部分は、電気化学セルの充電に必要とされる。当該エネルギーは、あらゆる種類の損失を除いて、使用されずにただ化学エネルギーに変換される。他の時点では、成形されるべき電気化学セルは再び放電されるので、電気エネルギーが利用可能になる。大量に成形されるべき多数の電気化学セルに基づいて、調達又は放出された電力に関するバッテリ製造装置の制御は、電力網の安定化に寄与する。さらに、ネットワークが軽負荷の場合の安価な電力調達費用の利用、又は、ネットワークが過負荷の場合に電力網に供給される電力の高い補償額の利用から、費用面での利点が生じる。
【００１１】
好ましくは、バッテリ製造装置は、エネルギー貯蔵装置を有している。このとき、エネルギー貯蔵装置は、エネルギーを、特に後で利用するため、又はその他の放出のために貯蔵することができる全ての装置であると理解される。エネルギー貯蔵装置は、電気エネルギーを他のエネルギー形態に、例えば力学的及び／又は化学エネルギーに変換することができる。エネルギーの電気エネルギーへの再変換が行われると好ましい。好ましくはエネルギー貯蔵装置は、複数の電気化学セル、特に二次セルを有する。
【００１２】
エネルギー貯蔵装置を設けることによって、電力が代わりにエネルギー貯蔵装置によって利用可能になるので、電気エネルギーを必要とするバッテリ製造装置の一部、特に製造ユニットには、電力網内の供給可能電力とは無関係に、少なくとも一時的に、十分な電力が供給される。同じように、製造ユニットは、特定の動作状態において、供給可能電力とは無関係に、電気エネルギーを電力網に放出することができる。なぜなら、製造ユニットは、電気エネルギーをエネルギー貯蔵装置にも放出することができるからである。このとき、一時的な供給可能電力が電力の調達によって好都合である場合、バッテリ製造装置は、より多くの電力を電力網から調達することが可能であり、この時点で、製造ユニットの電力需要が存在しないか、存在したとしてもわずかな程度である場合、当該電力をエネルギー貯蔵装置にも導くことができる。エネルギー貯蔵装置内に貯蔵されたエネルギーを、任意の時点で、製造ユニットにおいて用いることができる。それとは別に、エネルギー貯蔵装置内に貯蔵されたエネルギーを、任意の時点で、電力網に放出することができる。１つ又は複数の電気化学セルは、エネルギー貯蔵装置の構成要素であり得る。
【００１３】
好ましくは、エネルギー貯蔵装置と製造ユニットとは、共通の装置によって形成されている。このとき、特に、エネルギー貯蔵装置又は製造ユニットが、それぞれ同じ種類の構成要素から形成されているようにすることができる。それとは別に、又は、それと組み合わせて、バッテリ製造装置の構成要素が、動作状態に応じて、エネルギー貯蔵装置か製造ユニットかに配設されていても良い。他の動作状態では、当該構成要素は、それぞれ他の、すなわち製造ユニット又はエネルギー貯蔵装置に配設可能である。これは、特に電気化学セルの受容装置に当てはまり、当該装置には、動作状態において、成形されるべき電気化学セルを取り付けることができる。電気化学セルの成形を経た後の動作状態において、前の動作状態において成形された電気化学セルは、成形プロセスがすでに完了しているにも関わらず、さらに受容装置内に留まることができる。この動作状態において、電気化学セルは、エネルギー貯蔵に用いられる。エネルギー貯蔵のために配置された電気化学セルが取り付けられている受容装置は、この動作状態において、エネルギー貯蔵装置の機能を引き継ぎ、必要に応じて、電気化学セルと協働する。この点で、エネルギー貯蔵装置と製造ユニットとは、バッテリ製造装置の枠内での目下の機能を考察することによって区別され得る。
【００１４】
好ましくは、バッテリ製造装置は、ネットワーク負荷センサを備えている。当該センサは、特に電力網の過負荷及び／又は軽負荷を認識できる。算定されたネットワークの過負荷及び／又は軽負荷を基に、電力網内の供給可能電力が推測される。ネットワーク負荷センサは、例えば、電力網のネットワーク周波数を算定することができる。ネットワーク負荷センサは、ソフトウェアモジュールとして実装可能、及び／又は、制御装置の構成要素として構成可能である。供給可能電力が過剰である場合には、ネットワーク周波数が増大し、供給可能電力が不足する場合には、ネットワーク周波数が小さくなり得る。それとは別に、ネットワーク負荷センサは、データ加工ユニットでもあり得る。当該ユニットは、好ましくは、外部から通信回線を通じてバッテリ製造装置に伝達可能な、処理されたネットワーク負荷データを評価し、ネットワーク負荷の推測を可能にする。このようなネットワーク負荷データは、電気エネルギーの目下の、及び／又は、将来の調達費用に関する値を含んでいても良い。
【００１５】
本発明の課題はさらに、バッテリ製造装置、特に電気化学セルを成形するための成形装置を制御するための方法によって解決される。当該装置は、製造ユニット、特に、少なくとも１つの電気化学セルを受容するため、特に複数の電気化学セルを受容するための受容装置、バッテリ製造装置が電気エネルギーを電力網から調達し、電気エネルギーを電力網に放出するための電力網接続装置、及び、バッテリ製造の少なくとも一部を制御するための制御装置を有する。このとき、電力網における電力の供給、すなわち、供給可能電力が把握され、把握された供給可能電力に基づいて、電力網から調達する、及び／又は、電力網に放出するエネルギーの大きさが決定される。
【００１６】
電力網内の供給可能電力は、ネットワーク負荷センサによって算定される。調達されるべき、及び／又は、放出されるべきエネルギーの大きさは、さらなるパラメータの影響を受けることもあり得る。すでにバッテリ製造装置に関して言及した利点が生じる。
【００１７】
好ましくは、電力網内の供給可能電力は、ネットワーク周波数の測定を基に算定される。このとき、好ましくは、一時的な、すなわちネットワーク周波数の測定時における供給可能電力が算定される。それとは別に、又は、それと組み合わせて、電力網内の供給可能電力を統計的に算定しても良い。このとき、一時的な供給可能電力が算定される。それとは別に、又は、それと組み合わせて、任意の、特に将来の時点における供給可能電力を算定しても良い。このために、例えば比較可能な枠組条件における、前の時点での供給可能電力を、必要な場合には、逸脱する枠組条件をさらに考慮しながら、参照することができる。
【００１８】
好ましくは、ネットワークが過負荷の場合は、ネットワークが軽負荷の場合よりも多くの電気エネルギーが電力網から取り出される。この比較のために、それぞれバッテリ製造装置の略同一の動作状態が考慮される。これらの動作状態は、ネットワークが過負荷であるか、又は軽負荷であるかという点においてのみ異なっている。このとき、制御装置内部では、バッテリ製造装置の一部が、ネットワークが軽負荷の場合に、ネットワークが過負荷の場合よりも多くのエネルギーをエネルギー貯蔵装置から調達するようにする機能を実装することができる。それとは別に、又は、それと組み合わせて、制御装置内部において、ネットワークが過負荷の場合、バッテリ製造装置の一部が利用できるエネルギーを、軽負荷の場合よりも少なくするか、又は、バッテリ製造装置の一部が必要とする電力を、軽負荷の場合よりも少なくする機能を実装することが可能である。
【００１９】
ネットワークの軽負荷及び過負荷という概念は、相対的な概念であると理解され、好ましくは、電力網の２つの状態に関連する。ネットワークが過負荷の場合、電力網の供給可能電力は、もう一方の状態の場合よりも小さく、ネットワークが軽負荷の場合、電力網の供給可能電力は、もう一方の状態の場合よりも大きい。これには自明のことながら、絶対的なネットワーク過負荷、又は絶対的なネットワーク軽負荷という状態、すなわち、電力網内で要求される電力の総量が、電力網内で利用可能な電力の総量よりも大きいか、又は小さい状態が含まれる。
【００２０】
好ましくは、ネットワークが軽負荷の場合、特に、その他の条件が同じである場合には、過負荷の場合よりも多くの電力が電力網から取り出される。取り出された電流は、好ましくは、製造ユニット及び／又はエネルギー貯蔵装置に供給される。この点において、電力網内で起こりうる電力の過剰供給には、電力受容の増大をもって反応される。それによって、製造ユニットにより多くの電力を供給することができる。それとは別に、又は、それと組み合わせて、電力網内の供給可能電力が他の時点においてより少ない場合、エネルギー貯蔵装置により多くの電力を供給しても良い。この電力は、その後、製造装置のために利用可能である。
【００２１】
ネットワークが過負荷の場合、特にその他の条件が同じである場合に、軽負荷の場合よりも多くの電力を、特に製造ユニットのために、エネルギー貯蔵装置から取り出すことができる。これによって、電力網の削減された放出電力を、エネルギー貯蔵装置によって補うことが可能である。
【００２２】
好ましくは、ネットワークが過負荷の場合、特に、その他の条件が同じである場合に、軽負荷の場合よりも多くの電力が、特に製造ユニット及び／又はエネルギー貯蔵装置から電力網へ導入される。特に、製造ユニットが成形プロセスを実行する場合、加工されるべき電気化学セル内に貯蔵されているエネルギーを、それらの電気化学セルから取り出すことができる。当該エネルギーを、エネルギー貯蔵装置か、又は、電力網に導入することが可能である。ここでは、ネットワークが過負荷の場合、より多くのエネルギーを電力網に導入することが考えられる。これに対して、ネットワークが軽負荷の場合、特に、その他の条件が同じである場合に、過負荷の場合よりも多くの電力を、特に電力網及び／又は製造ユニットからエネルギー貯蔵装置に導入することができる。つまり、より多くの供給可能電力が利用可能である場合に、エネルギー貯蔵装置を充電することができる。それとは別に、又は、それと組み合わせて、製造ユニットによって放出された電力を、ネットワークが過負荷の場合よりも多く、エネルギー貯蔵装置に導入しても良い。
【００２３】
好ましくは、製造作業において動作状態で加工される電気化学セルは、当該動作状態よりも時間的に後の動作状態において、エネルギー貯蔵装置の電気化学セルとして用いられる。特に、製造ユニットが電気化学セルの成形に用いられる場合、電気化学セルは成形後、特定の時間、バッテリ製造装置内に留まることが可能であり、このとき、場合によっては、充電された状態、又は部分的に充電された状態にある。このような動作状態では、電気化学セルの貯蔵容量を、電気エネルギーの貯蔵に用いることができる。このとき、電気化学セルを、製造プロセスの間電気化学セルが取り付けられていた受容装置から、その他の受容装置、特にエネルギー貯蔵装置内に局所的に移動させることができる。しかしながら、それとは別に、電気化学セルは受容装置内に留まっていても良い。このような場合、バッテリ製造装置は、エネルギー貯蔵装置としても、必要に応じてその中に取り付けられた電気化学セルと協働して用いられ得るように構成されている。
【００２４】
本発明のさらなる利点、特徴、及び適用の可能性は、以下の図を用いた説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る成形装置のブロック図である。
【図２】別の実施形態における本発明に係る成形装置のブロック図である。
【図３】第１の実施形態における電流調達制御の特性を示す図である。
【図４】第１の実施形態における電流放出制御の特性を示す図である。
【図５】第２の実施形態における電流調達制御の特性を示す図である。
【図６】第２の実施形態における電流放出制御の特性を示す図である。
【図７】第３の実施形態における電流調達制御の特性を示す図である。
【図８】第３の実施形態における電流放出制御の特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明に係るバッテリ製造装置の例として、成形装置１を示している。成形装置１は、電気化学セル４のための受容装置３を有している。受容装置３内に受容された電気化学セル４は、成形装置１内部で、製造プロセスがそのセルにおいて行われるようなセルである。当該製造プロセスは、この場合、成形によって構成されている。それとは別に、又は、それと組み合わせて、他の製造プロセスを実施しても良い。
【００２７】
成形装置１は、さらに、電力網接続装置５を有している。当該装置は、双方向の電力線１０によって、公共の電力網２に接続されている。電力網接続装置５は、一方では、電力網２からの電力の調達を可能にする。他方では、電力網接続装置５は、成形装置１から電力網２への電力の放出を可能にする。電力網接続装置５は、さらなる双方向電力線１０によって受容装置３に接続されているので、電力網接続装置５から受容装置３へ電力を放出すること、及び、受容装置３から電力網接続装置５へ電力を放出することが可能である。
【００２８】
成形装置１は、さらにエネルギー貯蔵装置６を有している。エネルギー貯蔵装置６内には、複数の電気化学セル１１が配置されている。エネルギー貯蔵装置６内に配置された電気化学セル１１は、好ましくは、すでに製品として完成した電気化学セルであり、当該電気化学セルでは、この時点において、成形装置内部で製造プロセスは行われていない。むしろ、電気化学セル１１は、エネルギー貯蔵装置６内で、電気エネルギーを貯蔵するユニットとして用いられる。エネルギー貯蔵装置６は、双方向電力線１０によって、受容装置３及び電力網接続装置５に接続されている。
【００２９】
成形装置１は、制御装置７を有している。制御装置７は、双方向データ回線８によって、電力網接続装置５と、受容装置３と、エネルギー貯蔵装置６とに接続されている。制御装置７は、前記装置３、５、６内の各プロセスを開ループ制御及び閉ループ制御することができる。特に、制御装置７は、電力線１０内部における電力の流れを開ループ制御又は閉ループ制御することができる。制御装置７は、さらなるデータ回線８を通じて、ネットワーク負荷センサ９に接続されている。ネットワーク負荷センサ９は、電力網２内のネットワーク周波数を算定するように構成されているので、電力網２内のネットワーク負荷が帰納的に算定可能である。図示されていないさらなるデータ回線を通じて、ネットワーク負荷センサ９は、さらに、ローカルな電力網供給者から、ネットワーク負荷の程度及び現在のエネルギー調達費用を含むデータを得ている。エネルギー調達費用は、ネガティブなエネルギー調達費用でもあると理解される。つまり、電力網事業者の側の、成形装置から電力網に供給される電力への補償である。
【００３０】
図２は、本発明に係る成形装置１のブロック図であり、当該成形装置は図１の成形装置に大部分相当する。以下では、差異にのみ言及する。受容装置とエネルギー貯蔵装置とは、共通の装置によって形成されていることが認められる。成形後、成形されるべき電気化学セルは、一定の時間、受容装置内で保管される。保管されている間、先に成形された電気化学セルは充電され、したがって、エネルギー貯蔵装置６の電気化学セル１１の機能を引き継ぐことができる。この点において、電気化学セル４の成形が完了している場合、エネルギー貯蔵装置６の電気化学セル１１は、受容装置３の電気化学セル４によって形成されている。
【００３１】
算定されたネットワーク負荷に基づいて、制御装置は、各装置の電流調達又は電流放出を制御する。これについては、図３から図８を用いて言及する。
【００３２】
図３は、第１の実施形態における電流調達制御の特性を示す図である。ここでは、ｘ座標軸には、ネットワーク負荷の程度Ｄが示されている。例えば、Ｄｍｉｎは、ネットワークが軽負荷である状態を示し、Ｄｍａｘは、ネットワークが過負荷である状態を示している。
【００３３】
ｙ座標軸には、各装置によって要求される、又は各装置によって供給される電力Ｗが示されている。ネットワーク負荷の程度Ｄに関係なく、受容装置は一定の電力Ｗ３を必要とする。当該電力Ｗ３は、一方では、電力網接続装置５を通じて電力網２から調達され、Ｗ５と表記された線によって表される。ネットワーク負荷Ｄがより小さい場合、電力網２から調達される電力Ｗ５はより大きいことが認められる。ネットワーク負荷Ｄがより大きい場合、電力網２から調達される電力Ｗ５は減少する。それにも関わらず、受容装置３の一定の電力Ｗ３の需要を満たすために、代わりに電力Ｗ６がエネルギー貯蔵装置６によって調達される。特定のネットワーク過負荷Ｄｍａｘ以上になると、専らエネルギーはエネルギー貯蔵装置６を通じて調達される。これに対して、特定のネットワーク軽負荷Ｄｍｉｎ以下では、電力は専ら電力網接続装置５によって、電力網２から取り出される。
【００３４】
図４は、第１の実施形態における電流放出制御の特性を示す図である。例えば、受容装置３内に配置された電気化学セル４が放電可能である。電力を表す曲線は、ｘ座標の下側に位置しており、したがって、図３に示された電力の流れとは反対の方向における電力の流れを表している。
【００３５】
バッテリ受容装置３は、電力Ｗ３を放出できることが認められる。ネットワークが軽負荷の場合、電力網に電力を放出することは不都合であり、そのためより多くの電力Ｗ６がエネルギー貯蔵装置に放出される。これに対して、ネットワークが過負荷の場合、より多くの電力Ｗ５が、電力網接続装置５を通じて電力網２に放出される。特定のネットワーク軽負荷Ｄｍｉｎ以下では、電力が専らエネルギー貯蔵装置６に放出されるが、特定のネットワーク過負荷Ｄｍａｘ以上では、電力が専ら電力網２に電力網接続装置５を通じて放出されることも認められる。
【００３６】
図５及び図６は、第２の実施形態における電流調達又は電流放出制御の特性を示す図である。これらの図は、図３及び図４の特性図と大部分対応するので、以下では差異にのみ言及する。図５において、ネットワークが軽負荷の場合、特定のネットワーク軽負荷Ｄｍｉｎ以下では、受容装置３が必要とする電力Ｗ３よりも多くの電力Ｗ５が、電力網接続装置５を通じて電力網２から調達されることが認められる。さらに、特定のネットワーク軽負荷Ｄｍｉｎ以下では、エネルギー貯蔵装置によって調達される電力Ｗ６はマイナスの値になることが認められる。これは、電力網接続装置５によって電力網２から調達される電力Ｗ５の余剰分が、エネルギー貯蔵装置６の充電に用いられることに起因する。さらに、特定のネットワーク過負荷Ｄｍａｘ以上では、エネルギー貯蔵装置６は、受容装置３が必要とするよりも多くの電力Ｗ６を供給することが認められる。エネルギー貯蔵装置６によって調達された電力の余剰分は、ネットワーク負荷を安定させるために、電力網２に導入される。図から認められるように、電力網から調達した電力Ｗ５の値はマイナスであり、これは、電力が電力網２に放出されることを意味している。
【００３７】
図６は、受容装置が電力Ｗ３を放出できる状態を示している。特定のネットワーク軽負荷Ｄｍｉｎ以下では、電力網から調達された電力Ｗ５がプラスの値を示すことが認められる。このプラスの電力は、エネルギー貯蔵装置６に放出される。エネルギー貯蔵装置６に放出される電力Ｗ６は、受容装置３によって放出される電力Ｗ３よりも大きい。さらに、特定のネットワーク過負荷Ｄｍａｘ以上では、電力Ｗ６の余剰分は電力網２に放出され得るので、電力網２に電力網接続装置５を通じて放出された電力Ｗ５の合計は、受容装置３によって調達された電力Ｗ３よりも大きい。
【００３８】
図７及び図８は、第３の実施形態における電流調達又は電流放出制御の特性を示す図である。これらの図は、図５及び図６の特性図と大部分対応するので、以下では差異にのみ言及する。受容装置３が必要とする電力Ｗ３は、ネットワーク負荷Ｄに応じて変化することが認められる。したがって、図７に示したように、ネットワーク負荷Ｄが高い場合、受容装置３が必要とする電力Ｗ３は、制御装置によって減少させられる。ネットワーク負荷が低い場合、受容装置３が必要とする電力Ｗ３は増大する。図８に示したように、ネットワークが過負荷の場合に受容装置３が、ネットワークが軽負荷の場合よりも多くの電力Ｗ３を放出するように、制御装置を実装することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  成形装置
２  電力網
３  受容装置
４  電気化学セル
５  電力網接続装置
６  エネルギー貯蔵装置
７  制御装置
８  データ回線
９  ネットワーク負荷センサ
１０  電力線
１１  電気化学セル
Ｄ  ネットワーク負荷
Ｗ  電力
【図１】
2013511798.tif 000003
【図２】
2013511798.tif 000004
【図３】
2013511798.tif 000005
【図４】
2013511798.tif 000006
【図５】
2013511798.tif 000007
【図６】
2013511798.tif 000008
【図７】
2013511798.tif 000009
【図８】
2013511798.tif 000010
【国際調査報告】
2013511798.tif 000011
2013511798.tif 000012
2013511798.tif 000013
2013511798.tif 000014