AT515034B1 - Vorrichtung zur Ansteuerung elektrischer Energiespeicher - Google Patents

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AT515034B1 ATA836/2013A AT8362013A AT515034B1 AT 515034 B1 AT515034 B1 AT 515034B1 AT 8362013 A AT8362013 A AT 8362013A AT 515034 B1 AT515034 B1 AT 515034B1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung elektrochemischer Energiespeicher, umfassend Anschlüsse für zumindest einen ersten elektrochemischen Energiespeicher (1), Anschlüsse für zumindest einen zweiten elektrochemischen Energiespeicher (2), sowie zumindest einen Lastanschluss (3), wobei eine Kopplungseinheit (4) zur alternativen Verbindung des ersten Energiespeichers (1) oder des zweiten Energiespeichers (2) mit dem Lastanschluss (3) vorgesehen ist, sowie eine die Kopplungseinheit (4) ansteuernde Steuereinheit (5) vorgesehen ist, die zur Abfrage insbesondere elektrischer Parameter des ersten Energiespeichers (1) und des zweiten Energiespeichers (2) eingerichtet ist. Die Erfindung betrifft weiters ein System mit einer derartigen Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung eines derartigen Systems.

Description

Beschreibung
VORRICHTUNG ZUR ANSTEUERUNG ELEKTRISCHER ENERGIESPEICHER
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ansteuerung elektrischer Energiespeicher, einSystem mit einer derartigen Vorrichtung sowie Verfahren zur Ansteuerung eines derartigenSystems.
[0002] Konventionelle elektrochemische Batteriesysteme zur Speicherung elektrischer Energiesind in der Regel auf Basis von herkömmlichen Blei-Säure Batterien ausgeführt. Derartige Blei-Säure Batterien sind kostengünstig, besitzen jedoch aufgrund ihrer Konstruktion eine zum Teilsehr eingeschränkte Nutzungsdauer. Besondere Anforderungen an die Zyklenfestigkeit, alsodie Fähigkeit, oft geladen und entladen zu werden, werden durch Blei-Säure Batterien nurmangelhaft erfüllt. Die Kosten dieser Batterien sind zwar niedrig, jedoch steiden die Lebenszyk¬lenkosten durch die Notwendigkeit des häufigen Batteriewechsels deutlich an und lassen sichaus der Sicht der Wirtschaftlichkeit oft nicht argumentieren.
[0003] Neuere Batterietechnologien - allen voran Batterien auf Lithiumbasis - erfüllen sehr gutdie Anforderung der Zyklenfestigkeit, sind aber in der Anschaffung wesentlich teurer als Blei-Säure Batterien.
[0004] Aus diesem Grund besteht hoher Bedarf an Batteriesystemen in Form einer Kombinationzweier oder mehrerer verschiedener elektrochemischer Energiespeicher, um die Lebensdauerdes Gesamtsystems anzuheben und dabei die Anschaffungskosten in einem vertretbarenRahmen zu halten. Derartige Batteriesysteme sehen Anschlüsse vor, um zumindest einenersten und einen zweiten elektrochemischen Energiespeicher mit einer Last zu verbinden. DasZusammenspiel von, und die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen gekoppelten wieder¬aufladbaren Batteriesystemen ist jedoch weitgehend unerforscht. Ideal wäre eine Kombinationaus günstigen Blei-Säure Batterien mit begrenzter Zyklen-Lebensdauer mit einer teuren LithiumBatterie mit hoher Zyklen-Lebensdauer.
[0005] Das Dokument WO 2013/058568 A1 zeigt ein hybrides Batteriesystem mit Blei-Säure-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien, sowie einer Kopplungseinheit, die zwischen den Batte¬rien umschaltet. Auch die US 2004/201365 A1 zeigt ein gattungsgemäßes hybrides Batteriesys¬tem.
[0006] Aufgrund verschiedener Anforderungen in Bezug auf Lade- und Entladeverfahren, Tie-fentladeschutz, oder Sicherheitseinrichtungen gegen Überladung und Übertemperatur sinddiese Batteriesysteme jedoch nicht ohne Zusatzeinrichtung kombinierbar.
[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Kombination unterschied¬licher elektrochemischer Energiespeicher zu schaffen, wobei die genannten Probleme verhin¬dert werden sollen und insbesondere eine möglichst lange Lebensdauer des Gesamtsystemsgewährleistet wird.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
[0009] Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit zur Abfrage der Span¬nung, des Stromes, des Ladezustandes und/oder anderer Parameter, insbesondere der Tem¬peratur oder Alarmsignale des ersten Energiespeichers und/oder des zweiten Energiespeicherseingerichtet ist.
[0010] Das Steuergerät ermöglicht es, die Ladezustände der angeschlossenen Energiespeicherzu ermitteln, und davon ausgehend auszuwählen, welcher der Energiespeicher zur Versorgungder Last herangezogen werden soll. Dazu kann das Steuergerät mit einem entsprechendenBatteriemanagementsystem des Energiespeichers verbunden sein, welches zahlreiche Para¬meter des Energiespeichers bereitstellt, oder Strom und Spannung des Energiespeichers direktmessen. Die Kopplungseinheit wird von der Steuereinheit angesteuert und ermöglicht die Ver¬bindung der Last mit dem jeweiligen Energiespeicher. Durch die intelligente Steuerung der
Kopplungseinheit wird es erstmals ermöglicht, die verwendeten Energiespeicher derart anzu¬steuern, dass eine möglichst lange Lebensdauer des Gesamtsystems erreicht wird.
[0011] Zur Abfrage der Spannung, des Stromes, des Ladezustandes und/oder anderer Para¬meter des ersten Energiespeichers und des zweiten Energiespeichers können Signalleitungenzur Spannungsmessung, Strommessung und/oder Abfrage eines Batteriemanagementsystemsvorgesehen sein. Ein derartiges Batteriemanagementsystem kann insbesondere Signalausgän¬ge zur Anzeige des Ladezustandes und das Vorliegen von Tiefentladung und anderer Parame¬ter des Energiespeichers aufweisen.
[0012] Der Lastanschluss der Vorrichtung kann zum Anschluss eines Gleichspannungswand¬lers, eines Wechselrichters oder einer anderen externen Leistungseinheit eingerichtet sein, derebenfalls von der Steuereinheit über eine Signalleitung ansteuerbar sein kann, um auch dieLeistungsabgabe zentral einzustellen.
[0013] Die Kopplungseinheit umfasst zumindest einen ersten Leistungsschalter zur Ansteue¬rung des ersten Energiespeichers, zumindest einen zweiten Leistungsschalter zur Ansteuerungdes zweiten Energiespeichers, sowie zumindest einen dritten Leistungsschalter zur Ansteue¬rung einer Schutzschaltung, wobei die Leistungsschalter über Signalleitungen mit Schaltaus¬gängen an der Steuereinheit verbunden sind.
[0014] Die Leistungsschalter können als Relais oder als Leistungstransistoren, insbesondereMOSFETs ausgeführt sein.
[0015] Die Schutzschaltung kann als Diodenschaltung ausgeführt sein, um den gewünschtenSpannungsabfall zu erzeugen. Die Diodenschaltung kann über mehrere in Serie geschalteteDioden verfügen, die durch einen Leistungsschalter zu den jeweiligen Energiespeichern in Seriegeschalten werden. Dies ermöglicht eine Reduktion der Ausgleichsströme zwischen den ver¬schiedenen angeschlossenen Energiespeichern. Die Erfindung erstreckt sich weiters auf einBatteriesystem zur Speicherung elektrischer Energie umfassend eine erfindungsgemäße Vor¬richtung sowie zumindest einen ersten elektrochemischen Energiespeicher und zumindesteinen zweiten elektrochemischen Energiespeicher.
[0016] Der erste elektrochemische Energiespeicher kann insbesondere eine Batterie mit niedri¬ger Zyklus-Lebensdauer, beispielsweise eine Blei-Säure-Batterie umfassen, und der zweiteelektrochemische Energiespeicher kann eine Batterie mit hoher Zyklus-Lebensdauer, bei¬spielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie umfassen. Dadurch wird erreicht, dass durch die Steu¬ereinheit die Batterien mit höherer Zyklenlebensdauer primär geladen und entladen werden,während die Batterien mit niedrigerer Zyklenlebensdauer geschont und nur im Bedarfsfall her¬angezogen werden.
[0017] Die Steuereinheit kann Informationen über die verwendeten Energiespeicher, insbeson¬dere deren Nennkapazität, Tiefentladungskapazität, Wartungszyklen und/oder weitere Parame¬ter in einem internen Speicher bereithalten.
[0018] Die Erfindung erstreckt sich weiters auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines erfin¬dungsgemäßen Batteriesystems, wobei bei angeschlossener Last zunächst der zweite Energie¬speicher, der eine höhere Zyklus-Lebensdauer aufweist, entladen wird, bis die Ladung deszweiten Energiespeichers einen kritischen Wert unterschreitet; danach durch die Kopplungsein¬heit auf den ersten Energiespeicher, der eine niedrigere Zyklus-Lebensdauer aufweist, umge¬schaltet und dieser entladen wird, bis die Ladung des ersten Energiespeichers einen kritischenWert unterschreitet; wobei kontinuierlich die Spannung an den Energiespeichern und der Entla¬destrom sowie optional weitere Parameter wie die Temperatur überwacht wird und gegebenen¬falls ein Ladezyklus aktiviert wird.
[0019] Erfindungsgemäß wird in einem Ladezyklus primär der zweite Energiespeicher geladen,außer im Falle eines aktiven Wartungszyklus eines der Energiespeicher.
[0020] Die kritischen Werte der Energiespeicher können bei dem erfindungsgemäßen Verfah¬ren in Abhängigkeit des Typs der Energiespeicher einem internen Speicher der Steuereinheit entnommen werden.
[0021] Das Unterschreiten der kritischen Werte kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahrendurch ein Batteriemanagementsystem am Energiespeicher selbst festgestellt und an die Steu¬ereinheit signalisiert werden.
[0022] Bei dem Verfahren kann erfindungsgemäß sichergestellt werden, dass die Energiespei¬cher nicht tiefentladen werden. Tiefentladung kann, bei einem intelligenten Energiespeicher(zum Beispiel einer Lithium-Ionen Zelle mit integriertem Batteriemanagementsystem) über eineSignalleitung an die Steuereinheit gemeldet werden. Bei einem herkömmlichen Energiespeicherkann Tiefentladung durch die Steuereinheit über Spannung und Ladebilanzrechnung erkanntwerden.
[0023] Erfindungsgemäß wird den Energiespeichern nie mehr als deren Nennkapazität ent¬nommen. Die jeweiligen Werte von Spannung und Ladezustand, bei welchen Tiefentladungvorliegt, sind vom jeweiligen Energiespeicher und den Angaben des Herstellers abhängig und inder Steuereinheit abgelegt.
[0024] Die Steuereinheit sorgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dafür, dass Energiespei¬cher mit niedrigerer Zyklen-Lebensdauer (beispielsweise Blei-Säure Batterien) nur dann entla¬den werden, wenn die Energiespeicher mit höherer Zyklen-Lebensdauer (beispielsweise Lithi¬um-Ionen Batterien) bereits entladen wurden.
[0025] Die Kopplungseinheit sorgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dafür, dass beiUmschaltung von einem Energiespeicher auf einen anderen nur begrenzte Ausgleichströmefließen. Dies wird durch intelligentes Steuern der Kopplungseinheit, welche beispielsweise ausDioden und Leistungsschaltern wie Relais oder MOSFETs besteht, gewährleistet.
[0026] Bei einem aktivem Wartungszyklus-Programm kann vorgesehen sein, dass die Energie¬speicher komplett aufgeladen werden.
[0027] Die Steuereinheit kann in Abhängigkeit der für die verwendeten Energiespeicher hinter¬legten Wartungszyklen und in Abhängigkeit der bei den jeweiligen Energiespeichern gemesse¬nen Ladezustände automatisiert derartige Ladezyklen aktivieren, in denen der ausgewählteEnergiespeicher voll aufgeladen wird. In diesem Zyklus darf dem Gesamtsystem keine oder nurbegrenzt viel Energie entnommen werden. Ein Wartungszyklus sorgt für eine Vollladung auf100% des jeweiligen Energiespeichers, wenn dieser innerhalb des programmierten Zeitraumesim Normalbetrieb keine Vollladung erreicht und wird inaktiv, sobald der jeweilige Energiespei¬cher voll geladen ist. Bei bestimmten Bleibatterien kann beispielsweise der Intervall 14 Tageherangezogen werden, um Beschädigungen durch Sulfatierung zu verhindern. Der Intervall istabhängig von den Angaben des Herstellers für den jeweiligen Energiespeicher. Im Wartungs¬zyklus wird die Regel, Energiespeicher mit höherer Zyklus-Lebensdauer bevorzugt zu behan¬deln, vernachlässigt.
[0028] Erfindungsgemäß kann weiters vorgesehen sein, dass zur Reduktion von Ausgleich¬strömen beim Umschalten zwischen den Energiespeichern zunächst eine Diodenschaltung inSerie zu den Energiespeichern geschaltet wird.
[0029] Es kann weiters vorgesehen sein, dass die Steuereinheit mit anderen Geräten, insbe¬sondere EDV-Systemen und Netzwerken, zusammenarbeitet und durch diese gesteuert wird.
[0030] Weiters kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass die Ener¬giespeicher in Abhängigkeit saisonaler Schwankungen durch Limitierung der Entladung einenminimalen Ladezustand einhalten.
[0031] Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus der Figurenbeschreibung, denAnsprüchen und den Zeichnungen.
[0032] Die Erfindung wird im Folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.Es zeigen [0033] Fig. 1: ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; [0034] Fig. 2: ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Ansteuerung eines Batteriesystems.
[0035] Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zurAnsteuerung elektrochemischer Energiespeicher. Diese umfasst Anschlüsse für einen erstenelektrochemischen Energiespeicher 1, einen zweiten elektrochemischen Energiespeicher 2sowie einen Lastanschluss 3. Weder die Energiespeicher selbst, noch die Last sind Teil derVorrichtung.
[0036] Die Vorrichtung umfasst weiters eine Kopplungseinheit 4 zur Verbindung des erstenelektrochemischen Energiespeichers 1 oder des zweiten elektrochemischen Energiespeichers 2mit dem Lastanschluss 3. Die Kopplungseinheit 4 umfasst zu diesem Zweck ein erstes Relais 9,ein zweites Relais 10 und ein drittes Relais 11. Das erste Relais 9 schaltet den Pluspol desersten Energiespeichers 1 auf eine Schutzschaltung in Form einer Diodenschaltung 12. Dasdritte Relais 11 schaltet den Pluspol des zweiten Energiespeichers 2 auf die Diodenschaltung 12. Das dritte Relais 10 schaltet eine Überbrückungsleitung der Diodenschaltung 12, wodurchder Pluspol des Lastanschlusses 3 direkt mit dem Pluspol des ersten oder zweiten Energiespei¬chers verbindbar ist. Die Schutzschaltung in Form der Diodenschaltung 12 umfasst zwei antipa¬rallel geschaltete, serielle Diodenzweige und dient dazu, Ausgleichströme beim Umschaltenzwischen dem ersten und zweiten Energiespeicher zu verringern oder zu vermeiden.
[0037] Zur Verringerung der Ausgleichsströme setzen die verwendeten Dioden in der Dioden¬schaltung 12 die Differenzspannung beim Zusammenschalten der Energiespeicher um die anden Dioden abfallende Spannung herab.
[0038] Wenn Energiespeicher 1 in Betrieb ist, dann sind die Relais 9 und 10 betätigt, und Re¬lais 11 stromlos. Beim Umschalten auf Energiespeicher 2 soll die Versorgung der Last keineUnterbrechung erfahren. Dazu wird Relais 10 deaktiviert und Relais 11 aktiviert. Dadurch sinddie beiden Energiespeicher 1, 2 kurzfristig über die Diodenschaltung 12 verbunden, und esfließen Ausgleichsströme, die jedoch durch die Diodenspannungen gedämpft werden. NachAbklingen der Ausgleichsströme kann Relais 9 deaktiviert werden. Durch das kurzfristige In-Serie-Schalten von Dioden zu der Batterie mit der niedrigeren Spannung wird der Ausgleichs¬strom begrenzt.
[0039] Im umgekehrten Fall, wenn von Energiespeicher 2 auf Energiespeicher 1 umgeschaltetwird, wird ebenso zunächst Relais 10 deaktiviert und dann Relais 9 aktiviert, um die beidenEnergiespeicher 1, 2 zu verbinden. Erst nach Abklingen der Ausgleichströme wird Relais 11deaktiviert und Relais 10 aktiviert.
[0040] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem ersten elektrochemischenEnergiespeicher 1 um eine Blei-Säure-Batterie mit niedriger Zyklus-Lebensdauer, und bei demzweiten elektrochemischen Energiespeicher 2 um eine Lithium-Ionen-Batterie mit hoher Zyklus-Lebensdauer.
[0041] Die Vorrichtung umfasst weiters eine Steuereinheit 5. Die drei Relais 9, 10, 11 sind überentsprechend ausgeführte Signalleitungen 6 mit Steuerausgängen der Steuereinheit 5 verbun¬den. Die Steuereinheit 5 wird weiters über Signalleitungen 6 über den aktuellen Spannungswertund Stromwert der Batterien versorgt, wobei der Stromwert über einen Shuntwiderstand 13abgenommen wird. Der zweite elektrochemische Energiespeicher 2 verfügt über ein eigenesBatteriemanagementsystem 7, welches über eine Signalleitung 6 mit der Steuereinheit verbun¬den ist und dazu dient, eine Tiefentladung und andere Parameter wie Spannung, Temperatur,oder Ladezustand der Batterie anzuzeigen.
[0042] Am Lastanschluss 3 ist ein externer Gleichstromwandler 8 angeschlossen, der die vonden Batterien 1, 2 gelieferte Gleichspannung auf den gewünschten Wert umsetzt. Der Gleich¬stromwandler 8 ist ebenfalls über eine Signalleitung 6 mit der Steuereinheit 5 verbunden undwird durch diese gesteuert.
[0043] Die Steuereinheit 5 verfügt über einen Signalfilter 14 und einen A/D-Wandler zur Auf- nähme der Strom- und Spannungswerte des ersten elektrochemischen Energiespeichers 1.Ferner ist ein CAN-Transceiver 15, eine Real Time Clock 16, eine Referenzspannungsquelle 17und ein Pegelkonverter 18 vorgesehen. Sämtliche Funktionen der Steuereinheit 5 werden durcheine CPU 19 gesteuert.
[0044] Die CPU 19 beinhaltet auch Werte der Tiefentladung und benötigte Wartungszyklen fürherkömmliche elektrochemische Energiespeicher, die entsprechend der gewählten Komponen¬ten in der Steuereinheit 5 gespeichert werden.
[0045] Die Kopplungseinheit 4 bildet gemeinsam mit der Steuereinheit 5 eine Vorrichtung zurAnsteuerung elektrochemischer Energiespeicher, die unabhängig von den verwendeten Ener¬giespeichern selbst einsetzbar ist. Gemeinsam mit den Energiespeichern 1, 2 wird ein Batterie¬system 21 gebildet, welches direkt an die Last angeschlossen wird oder, für eine Transformati¬on der Spannung, an einen externen Gleichspannungswandler 8 wie im vorliegenden Ausfüh¬rungsbeispiel angeschlossen wird.
[0046] Fig. 2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zur Ansteuerung eines Batteriesystems.Zunächst wird geprüft, in welchem Zustand sich das System befindet. Ist eine Last angeschlos¬sen, dann wird zunächst die Lithium-Ionen Batterie entladen, da diese eine höhere Zyklenfes¬tigkeit aufweist.
[0047] Erst wenn bei Vergleich mit abgespeicherten Tiefentladungs-Schwellwerten festgestelltwird, das die Lithium-Ionen Batterie beinahe entladen ist, wird auf die Blei-Säure Batterie um¬geschaltet und diese entladen. In gleicher Weise wird der Ladezustand der Blei-Säure Batterieüberwacht und die Versorgung der Last beendet, wenn die Blei-Säure Batterie beinahe entla¬den ist. Der jeweilige Tiefentladungs-Schwellwert ist für jede Batterie unterschiedlich und imSystem gespeichert.
[0048] Wenn keine Last angeschlossen ist, befindet sich das System im Ruhezustand. Es wirdjedoch kontinuierlich geprüft, ob die Blei-Säure Batterie oder die Lithium-Ionen Batterie geladenwerden muss, und gegebenenfalls werden entsprechende Ladezyklen durchgeführt.
[0049] Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, sondernumfasst sämtliche Vorrichtungen und Systeme im Rahmen der nachfolgenden Patentansprü¬che. BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Erster elektrochemischer Energiespeicher 2 Zweiter elektrochemischer Energiespeicher 3 Lastanschluss 4 Kopplungseinheit 5 Steuereinheit 6 Signalleitung 7 Batteriemanagementsystem 8 Gleichspannungswandler 9 Erstes Relais 10 Zweites Relais 11 Drittes Relais 12 Diodenschaltung 13 Shunt-Widerstand 14 Signalfilter 15 CAN-Transceiver 16 Real Time Clock 17 Referenzspannung 18 Pegelkonverter
19 CPU 20 Anzeige 21 Batteriesystem

Claims (15)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Ansteuerung elektrochemischer Energiespeicher, umfassend Anschlüssefür zumindest einen ersten elektrochemischen Energiespeicher (1), Anschlüsse für zumin¬dest einen zweiten elektrochemischen Energiespeicher (2), sowie zumindest einen Lastan¬schluss (3), wobei eine Kopplungseinheit (4) zur alternativen Verbindung des ersten Energiespeichers (1) o-der des zweiten Energiespeichers (2) mit dem Lastanschluss (3) vorgesehen ist, sowie ei¬ne die Kopplungseinheit (4) ansteuernde Steuereinheit (5) vorgesehen ist, die zur Abfrageinsbesondere elektrischer Parameter des ersten Energiespeichers (1) und des zweitenEnergiespeichers (2) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsein¬heit (4) zumindest einen ersten Leistungsschalter zur Ansteuerung des ersten Energiespei¬chers (1), zumindest einen zweiten Leistungsschalter zur Ansteuerung des zweiten Ener¬giespeichers (2), sowie zumindest einen dritten Leistungsschalter zur Ansteuerung einerSchutzschaltung, beispielsweise einer Diodenschaltung (12) umfasst, wobei die Leistungs¬schalter über Signalleitungen (6) mit Schaltausgängen an der Steuereinheit (5) verbundensind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) zurAbfrage der Spannung, des Stromes, des Ladezustandes und/oder anderer Parameter desersten Energiespeichers (1) und/oder des zweiten Energiespeichers (2) eingerichtet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abfrage derSpannung, des Stromes, des Ladezustandes und/oder anderer Parameter des erstenEnergiespeichers (1) und des zweiten Energiespeichers (2) Signalleitungen (6) zur Span¬nungsmessung, Strommessung und/oder Abfrage eines Batteriemanagementsystems (7)vorgesehen sind.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Last¬anschluss (3) zum Anschluss eines Gleichspannungswandlers (8) oder eines Wechselrich¬ters eingerichtet ist, der von der Steuereinheit (5) über eine Signalleitung (6) ansteuerbarist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieSchutzschaltung in Form einer Diodenschaltung (12) ausgeführt ist, die beim Umschaltenzwischen den Energiespeichern (1, 2) einen vorgegebenen Spannungsabfall zwischendem ersten Energiespeicher (1) und dem zweiten Energiespeicher (2) generiert.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste,zweite und/oder dritte Leistungsschalter als Relais oder als Leistungstransistor, insbeson¬dere als MOSFET ausgeführt ist.
  7. 7. Batteriesystem (21) zur Speicherung elektrischer Energie umfassend eine Vorrichtungnach einem der Ansprüche 1 bis 6 sowie zumindest einen ersten elektrochemischen Ener¬giespeicher (1) und zumindest einen zweiten elektrochemischen Energiespeicher (2).
  8. 8. Batteriesystem (21) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste elektro¬chemische Energiespeicher (1) eine Batterie mit niedriger Zyklus-Lebensdauer, beispiels¬weise eine Blei-Säure-Batterie umfasst, und der zweite elektrochemische Energiespeicher (2) eine Batterie mit hoher Zyklus-Lebensdauer, beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterieumfasst.
  9. 9. Batteriesystem (21) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer¬einheit (5) Informationen über die verwendeten Energiespeicher (1,2), insbesondere derenNennkapazität, Tiefentladungskapazität, Wartungszyklen und/oder weitere Parameter ineinem internen Speicher bereithält.
  10. 10. Verfahren zur Ansteuerung eines Batteriesystems (21) nach einem der Ansprüche 7 bis 9,dadurch gekennzeichnet, dass bei angeschlossener Last i) zunächst der zweite Energiespeicher (2), der eine höhere Zyklus-Lebensdauer auf¬weist, entladen wird, bis die Ladung des zweiten Energiespeichers (2) einen kritischenWert unterschreitet; ii) danach durch die Kopplungseinheit (4) auf den ersten Energiespeicher (1), der eineniedrigere Zyklus-Lebensdauer aufweist, umgeschaltet und dieser entladen wird, bisdie Ladung des ersten Energiespeichers (1) einen kritischen Wert unterschreitet; iii) wobei kontinuierlich die Spannung an den Energiespeichern (1, 2), der Entladestromund/oder andere Parameter überwacht werden und gegebenenfalls ein Ladezyklus ak¬tiviert wird.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Ladezyklus primärder zweite Energiespeicher (2) geladen wird, außer im Falle eines aktiven Wartungszyklus.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die kritischen Werteder Energiespeicher (1, 2) in Abhängigkeit des Typs der Energiespeicher einem internenSpeicher der Steuereinheit (5) entnommen werden.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dasUnterschreiten des kritischen Wertes durch ein Batteriemanagementsystem (6) am Ener¬giespeicher selbst festgestellt und an die Steuereinheit signalisiert wird.
  14. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steu¬ereinheit in Abhängigkeit der für die verwendeten Energiespeicher (1, 2) hinterlegten War¬tungszyklen und in Abhängigkeit der bei den jeweiligen Energiespeichern gemessenen La¬dezustände automatisiert für ausgewählte Energiespeicher Ladezyklen aktiviert, in denender ausgewählte Energiespeicher voll aufgeladen wird.
  15. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Re¬duktion von Ausgleichströmen beim Umschalten zwischen den Energiespeichern zunächsteine Schutzschaltung, beispielsweise eine Diodenschaltung (12) in Serie zu den Energie¬speichern (1,2) geschaltet wird. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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