CN104798280A - 移动能量存储模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有高储能量和输出的移动能量存储模块(1)，并涉及一种包括该能量存储模块(1)的能量存储系统(10)，还涉及一种调整该能量存储系统(10)以适合于电源电网(LS,NS)中的要求的方法。为实现此目的，该能量存储模块(1)包括一个封闭的模块外壳(2)，模块外壳包括至少一个电源连接接口(21a,21b,21c)和至少一个数据接口(22a,22b,22c)，还额外的包括一个具有多个飞轮能量存储单元(31)的飞轮模块(3)，一个真空模块(4)，用于生成一个运行飞轮模块(3)所需的最低真空，一个冷却模块(5)，用于在飞轮模块(3)运行期间用于至少去除内部热负荷，还有一个模块控制系统(6)，其被设置为恰当的控制模块外壳(2)中的模块(3,4,5…)并用于执行电源电网(LS,NS)中的控制和系统任务(ORS,NORS)，其中，该模块外壳(2)以一种适当的方式被配置，以在运行期间确保设置在其中的模块(3,4,5…)的安全输送并吸收飞轮能量存储单元(31)的静载荷和动载荷。其中，该能量存储模块(1)能以多变的方式被迅速部署在任何需要的地点，从而提供足够大的储能量和输出，以用于电源电网中的控制和系统任务。

Description

移动能量存储模块

技术领域

本发明涉及一种具有高储能量和输出的移动能量存储模块，并涉及一种包括该能量存储模块的能量存储系统，还涉及一种以可变的方式为电源电网中的控制和系统任务提供能量的方法。

背景技术

如今，输电网络和其在广域同步电网中的交互连接保证了大范围内电力的供应。随着电源电网的波动性的增加，在电源电网中对于解决本地任务的分布式能源存储系统的需求也不断增加，例如，在本地生成的能源的本地利用或者来自依照及时预报的可再生能源的本地电力供应的改进。特别是分布式能源的产生，例如，通过分布在各地的多个风力发电机和太阳能发电站，越来越多地导致电源电网中难以控制的电压飘移。既然仅有一部分电源电网具有充足的输送能力，那么临时本地的电力盈余和对电力的需求再也不能够被电源电网输送了。因此，希望拥有分布式能源存储系统，其能根据特定的需求以灵活的方式被融入现有的电源电网中，以便改进电网质量和能源供应安全以及确保电力输送能力。

由于电源电网的扩张，电力输送的瓶颈从长远来看可被消除。然而，覆盖大片区域的扩张代价高昂，并且需要漫长的审批和施工阶段。无论如何，电力的均匀分布的维持，需要储存解决方案，该方案能在任何地点以可变的方式被立即使用，并且其能被快速移动到其他地点，不过，如有必要其具有一种对于电网稳定足够高的储能量和输出。

抽水蓄能发电厂为储能系统，虽然其容量允许其存储大量的能量并且可作为电源电网的微小储备，但是仍然依赖于其地理位置，并且不能被设置在任何地点及不能在必要时被转移。这就是为什么这些储能系统并没有解决该配电问题，因为该抽水蓄能发电厂的能量如有必要甚至必须被非常长距离的输送并且是通过可能有没有足够容量的输电线。此外，抽水蓄能发电厂的建立是很复杂的，耗费时间，且代价高昂。另外，抽水蓄能发电厂是被设计用于满负荷运转的，因此并不适合于改进小地方的供电系统的电网的质量。

电池存储设备代表了一种储能类型，在某些情况下可以被移动到其他地方并因此以多变的方式被使用。然而，由于温度的影响、系统故障和操作错误，电池存储设备并不适合于运行和迅速降级期间的负载变化。此外，电池存储设备需要精心维护。由于其具有高的火灾和化学危险性，电池存储设备还呈现出对环境和水的危害，并且在保护和安全方面是非常复杂的。如今的高容量机械能量存储系统，例如飞轮储能系统，由于机械原因现在以一种固定的方式被设立，并且仅仅解决当地电网的问题。迄今为止，这些系统并没有机动性，并且因此也不能随后对其容量进行快速改进。

发明内容

本发明旨在提供一种能量存储系统，其能以多变的方式很容易地被迅速部署在任何需要的地点，并且其具有足够大的储能量和输出，用于电源电网中的缓冲、控制和系统任务。

该问题通过一种具有封闭模块外壳的移动能量存储模块得到解决，其包括至少一种电源连接接口和至少一种数据接口，其中，在模块壳体内的能量存储模块还额外包括一个具有多个飞轮能量存储单元的飞轮模块，飞轮能量存储单元通过直流链一齐被连接到至少一个电源连接接口，从而提供通用模块的存储容量和模块输出，一个真空模块，用以在运行飞轮模块所需的各自的飞轮储能单元中生成一个最低真空，以及一个在模块外壳中被配置为恰当的控制该模块的模块控制系统，例如至少为飞轮模块和真空模块，并且为了通过数据接口进行数据通信，从而在电源电网中实施控制和系统任务，其中至少提供了一个或更多的电源连接接口，用于连接本地和/或非本地电源电网，其中提供了一个或更多的数据接口，用于接收在连接的电源电网中至少要执行的控制和系统任务的外部数据，并用于向外界发送运行数据，其中模块外壳以一种适当的方式被配置，以在运行期间确保设置在其中的模块的安全输送并吸收飞轮储能单元的静载荷和动载荷。

本发明所述的能量存储模块表示一种能量存储系统或能量存储系统的一种组件，其能以多变的方式很容易地被迅速部署在任何需要的地点，由于其模块化结构，所述能量存储系统可被简单快速地被其它能量存储模块所组合或补充，以便作为能量存储系统的所述能量存储模块或不只一个所述能量存储模块的组合向电源电网中的控制和系统任务提供足够大的储能量和输出。在个别情况下，其中一个单独的能量存储模块也表示一个能量存储系统，因此该系统存储容量和系统输出由该能量存储模块的模块存储容量和模块输出所提供。同样的，一个包含这些能量存储模块的能量存储系统的机动性是由该能量存储模块的机动性所提供的。既然该模块外壳被设计为用于输送，模块外壳内的部件实现了机械稳定性，以允许长时间运行该能量存储模块并允许将该能量存储模块移动到其它安装地点。而且，模块化有助于现场的快速安装，因为用于运行该能量存储模块的所有主要部件都已被安装在该模块壳体内，并且只需通过电源连接接口和数据接口将其连接到安装地点的所需的电力和数据连接上。基于该模块化，可用容量能根据需要通过能量存储模块的数量而被提升。个别的能量存储模块因而自主地或在一个模块化的能量存储系统中被有效地利用，并且因此节约了生产和运行成本。能量存储模块包括模块外壳中的模块。这些模块指的是运行该能量存储模块所需的部件，例如飞轮模块、真空模块，以及如有必要的话，优选的一个加热和冷却模块。

为了保证机动性，模块外壳包住了其中安装的所有的模块和部件。此处，术语“包住”是指该能量存储模块对环境的全面限定。例如，此限定可以由具有顶部、底部和所附侧面的外壳构架所形成。为获得坚固的模块外壳，例如，后者至少可以用水泥、金属或钢铁作为主要成分被制造，优选的，它完全由钢铁制造。在运输或运行期间，该封闭模块外壳保护了模块外壳中的物体以抵御外界的影响。优选的，在模块外壳中的模块，尤其是飞轮模块，在运行或运输期间由模块间，特别是在飞轮模块和模块外壳之间的阻尼元件所保护。为在运行期间吸收飞轮能量存储单元的静载荷和动载荷，至少一些阻尼元件甚至在运输之后也能保存在能量存储模块中。由于其坚固的材料，该模块外壳还额外适合于吸收不能被阻尼元件所吸收的静载荷和动载荷。其中，出现在普通和异常运行期间的该机械负荷被释放到为运输而安装的固定点，或者被释放到本地固定点是必须的。这可以，例如通过模块外壳和/或模块中合适的钢铁构架而获得，其中所述钢铁构架上附着有带或不带阻尼元件的单独的飞轮存储单元。其中，出现的载荷可被释放到外面，例如，通过预定义的负载转移点释放到地基上。其中，所述模块外壳可具有任何尺寸，以适合并允许运输该能量存储模块，例如，使用运货卡车、吊车和/或运输船舶的方式。其中，该模块盒可以是一个盒子或者一个集装箱，具有预设于外部的固定点或结合点。

该模块外壳的另一个重要目标是确保所需的温度基本条件。为了实现这点，在一个实施例中该模块外壳至少采用了防风和防水的方式进行设计，并特别具有一层隔热层，其适合于维持可控的室内温度，例如，维持模块外壳内的温度为10℃到45℃。理想的，所述隔热层是由一种防风户外材料组成，例如钢铁、水泥、含隔热泡沫的塑料或置于后面或其间的隔热棉。在一个优选的实施例中，该隔热层被设置于该模块外壳内侧之上或者模块外壳里面。这样就保护了隔热层免受外界影响，比如天气或太阳辐射，并且其功效被保存了很长一段时间。该术语“在模块外壳中”是指该隔热层被集成于模块外壳(例如在夹层结构中作为核心层)，而非该隔热层附着在该模块外壳的表面上。理想上，该模块外壳也以热交换器为特征，用于控制散热，所述热交换器面朝外。为了天气防护的目的，该模块外壳和该热交换器以及电源线都形成了，阻止了水的流入或大的风量。为了实现温度保护和机械防护的效果，夹层材料具有大于40mm厚度的泡沫核心，另一方面产生了固有稳定性，并且例如作为隔热层是很理想的。为改变从内向外的机械负荷，所述夹层材料可以通过一个嵌入的金属或金属管构架被现场加强。内部系统点和外部附着点随后都能被锚固在这些构架中。为了进一步屏蔽外部的热负荷，比如直接太阳辐射，适合的元素或结构，例如屏蔽或收集器，可以被提供。

根据本发明，在进一步的实施方案中，所述飞轮模块包括一个在该模块内部的通用构架，所述飞轮能量存储单元在其上被安装和调试。被置于构架内，这就确保了所述飞轮能量存储单元彼此之间以坚固的方式被固定就位。例如，适于此端的构架是钢铁构架，其由工字梁或箱型材造成并彼此焊接着。其中，该构架的转动惯量和材料厚度是这样选择的，由普通和异常的工作负载造成的作用力导致该构架的变形并不是太重要。为实现此，也许也需要向构架内集成抗剪钢筋。理想情况下，所述构架被设计成这样，其能将作用力特定地向该模块外壳传递以便该外壳能将作用力向该外壳地基传递。

在一个优选的实施例中，所述构架被设计成这样，该飞轮模块作为一个整体能被插入该模块外壳并从模块外壳中取出。因此，所述模块外壳之外的飞轮能量存储单元可被预安装到所述飞轮模块，这促进了构架内的该飞轮能量存储单元的快速组装，因为与所述模块外壳比起来该组装范围显著增加。另外，有缺陷的飞轮能量存储单元可通过把构架从模块外壳中移除的方式被快速更换，并在该有缺陷的飞轮能量存储单元被更换后，将该构架重新插入到模块外壳中。易于维护的整体结构的方法，例如也能够被该飞轮能量存储单元的几何排布支持，只要具备飞轮模块中的服务通道，每一个模块通过其都能被访问，并具备可以取出并更换的独立飞轮模块或系统组件。

在一个实施例中，所述飞轮能量存储单元被安装在该飞轮模块的构架上，倘若临近的飞轮能量存储单元在运行过程中不受影响之类的异常故障发生，如此一个独立飞轮能量存储单元的机械能就能通过设置在框架内的结构构件被释放出。

在进一步的实施方案中，所述模块外壳为一个标准集装箱，优选国际标准集装箱。标准集装箱是其尺寸被标准化了的集装箱，为此合适的运输设备可供快速运输至不同的安装地点，例如合适的载货卡车，火车车厢或运输船只上的装泊位以及合适的重装地点，以防该运输方式必须被改变。国际标准集装箱为根据ISO668标准化的大规模的集装箱，用其进行货物的航运、转发、存储和卸载——一个在所示的实例中的能量存储模块——可被简化和加速。使用最广泛的国际标准集装箱尺寸为8英尺宽和20或40英尺长。通常的高度为能在公路运输时没有任何限制地移动的高度。根据其尺寸，国际标准集装箱具有33m³至86m³的内部容积和21至27吨的有效负载。从技术上看，有利的是这样设计该模块的重量，达到有利于运输的重量，其中该模块不应该太轻以便它能更好地承受额外的重量，与根据本发明所述的能量存储模块对比，根据现有技术，飞轮能量存储单元拥有更大的容量，其以一种不可拆卸的方式被连接于安装地点的地下，例如在地里嵌入到混凝土地基中。这些单元被以一种固定的方式安装并且在没有拆卸完整的系统单元的情况下不能被移除。因此它们不是可移动的。

在进一步的实施方案中，所述模块外壳包括在其底部或在其一个或更多的侧面的为了安全的地面固定装置，优选在地上的非破坏性可逆的能量存储模块锚具。因此，一种牢固和快速的能量存储模块锚具可实现自给运行。这些地面固定装置例如可以是用于连接绳索的孔或环，又或是直接插入地基的钩子或地锚。当使用孔或环时，所述模块外壳可被快速固定在合适的底板上，例如水泥板。地锚允许以一种固定的和自给的方式临时设置该能量存储模块，甚至是在条形地基加固了的普通土地上。为实现此，例如此土地事先已经被平整并压紧了。除了该能量存储模块的安全和固架设之外，上述的地面固定装置类型同时允许快速和容易地移除该能量存储模块，以便向不同的安装地点潜在的运输，如果在现有的安装现场没有模块存储容量和模块输出的要求。既然大量的能量被存储在该模块中，与此同时所述模块外壳也被配置为技术和个人系统保护。在这里，在水泥或金属夹层技术中并具有集成框架元素的该坚固的模块结构有助于阻止任何强行侵入。当该模块被公开设置，它还需要冲击防护，其通过以下方式实现：坚固的钢铁或水泥构架，加固的边角和充足的墙的惯性面积矩以及适当的墙体材料。在一个实施例中，所述模块外壳被设计为如此，冲击和其他外部负载能被处理，以致其能被公开设立并未把运行安全置于危险之中。

其中，所述模块也能满足视觉要求。因为机动性是所需的，其也想在公共场所之中设立该模块。由此而论，例如，所述模块能够作为广告或通信面板使用。

该模块控制系统和现有的电源连接接口允许所述能量存储模块(或由此建立的能量存储系统)，在适用的情况下，在分别连接的本地和非本地电源电网之中执行不同的存储、控制和系统任务，并因此实现在本地电源电网中的本地电网质量和在非本地电源电网中的能源供应安全的同步改善。在此，所述能量存储模块既能被直接连接到一个非本地电源电网和一个或更多的本地电源电网又能通过一个连接着的本地电源电网被间接连接到一个非本地电源电网，只要该本地电源电网本身是连接在非本地电源电网上。这尤其适用于当该能量存储模块在没有任何进一步的额外能量存储模块的情况下分别运行。其中，执行的控制和系统任务包含本地化和非本地化的控制和系统任务。其中，本地化的控制和系统任务是指本地电源电网，其包含，例如，所需的安全线电压，无功功率补偿，振幅的调节，电压信号的相位，为可能额外连接的用电大户或起始高峰而储备的本地电源的供应，还有本地过剩能量的存储。其中，非本地化控制和系统任务是指非本地电源电网并且其包含，例如，一级和二级备用电源的提供。该备用电源保证了供应，以防供电电网中的突发事件。为实现此，能够产生备用电源的发电站的输出可被短暂调整，或者迅速启动发电站或能量存储系统，比如根据本发明所述的能量存储系统。进一步不稳定的控制和系统任务包含，例如，黑启动的支持以防断电，功率峰值的一般存储，还有非本地化电源电网中的该无功功率补偿。对本地和非本地电源电网进一步本地化和非本地化的控制和系统任务为电源冗余(故障安全操作)的预防，其与已经存在的能源供应者联合，以及无功功率的管理。

在此，所述非本地电源电网是指一种以跨区域的方式扩展到非常大的区域的电源电网，并且非本地化控制和系统任务在其中实施。例如，非本地电源电网是传输或配电网络(公共供电电网)。例如在德国，该公共供电电网由四种传输网络组成，其由网络运营商Amprion、50Hertz、Tennet和TransnetEnBW所运营。该四种传输网络一起形成了德国的系统控制网络(在控制权方面的协作)。在其他国家，合适的传输网络由其他网络运营商所运营。在传输网络中，供电电网的频率保持在一个稳定值(频率控制)。在欧洲的上级广域同步电网由在个别状态的各自的传输网络组成，其也必须被视为非本地电源电网，然而，目前仅有为了备用电源的标准已明确。该非本地化控制和系统任务在各自的传输网络中被实施。本发明所述的本地电源电网为电源系统，上述本地化的控制和系统任务在其中被执行。通常，本地电力供应系统在空间中被相当地分隔开，例如，一个在设备现场的室内电源系统或者一个在建筑或建筑群内的电源系统。

电源连接接口是指一种在能量存储模块中可用于释放可用的能量到外部供电电缆或从外部供电电缆中吸取该能量的设备。例如，该电源连接接口为适当设计的插头插座连接(出口)，一个适当设计的插头可被从外插入其中，用于连接到电源电网。例如，该电源连接接口为可供商用的连接，可用于转移能量的数量。至非本地电源电网和至每个若干本地电源电网的连接可被本领域技术人员以适当的方式所配置，其中，该连接被设计为这样，该电源电网(非本地和本地)也可用来自彼此独立的能量存储系统的能量供应，或者能量可取自该电源电网。一个电源连接接口亦可用于实现该能量存储模块及其组件以及带工作电流的模块的供应。

所述数据接口是指一种设备，其可被用于将一个内部数据线连接到另一个从外面运行至所述能量存储模块的数据线，以便建立数据连接。例如，所述数据接口可为商业上可用于数据连接的接口。该能量存储模块内和之间的数据线可以具有任何合适的形式。在一个实施例中，该数据线被配置为数据总线系统，例如，CAN总线、现场总线或以太网。然而，该数据接口也可被配置为向有线通信网建立一个连接，例如，向一个基于无线的网络，一个移动网络，一个基于IECG的网络，一个有线电话网，一个电源电网中借助电源电缆的数据连接，或者一个计算机网络(例如因特网)。不止一个备选接口可用是其优势所在。倘若通过上述网络之一的一个连接中断，该能量存储模块，尤其是该模块控制系统，可被设计为通过备选网络中所述能量存储模块的不同接口重建该连接。由于数据接口的冗余，可能是重要的外部数据，更可能是控制命令，仍然可以通过备选通信网络接收到。

该术语“接收”是指任何类型的活动，在其中外部数据被发送到能量存储模块或能量存储系统。例如这些外部数据是控制命令，在其基础上，该模块控制系统控制了该能量存储模块。外部数据也可被测试信号，以便测试一个来自外部或前往外部的数据连接或任何其他数据。该外部数据通过外部系统被传输，例如，为了本地化控制和系统任务的本地电源电网的控制系统，和/或非本地电源电网的控制系统，一个高级的互联控制或为了本地化和/或非本地化控制和系统任务的本地测量点。这些控制命令(外部数据)包括该本地化和非本地化控制和系统任务，在其可能性的范围内，其通过根据本发明所述的能量存储模块而被实施。但是，该外部数据(控制命令)也能借助一个数据载体通过一个数据接口被接收，例如通过被相应的数据载体驱动所读取(例如一个CD-ROM)，或者通过一个数据载体接口(例如，一个USB闪存盘)。或者，该外部控制命令(外部数据)也能借助直接输入通过一个相应的用户界面(屏幕和键盘)被接收到。

该术语“发送”是指运行数据的传送，该数据产生于根据本发明所述的一个能量存储模块中或者一个具有不止一个该能量存储模块的能量存储系统中。一方面，该传送可指向外发送该能量存储模块的运行数据，从而该特定运行数据可被作为基准采集，用于控制和系统任务的接收。另一方面，然而，该传送也可指为了测试一个现存的数据连接通过该数据接口发送一个测试信号。此连接测试可指一个外部数据连接的测试或者该数据连接到能量存储系统中可能连接的能量存储模块的测试。在一个具有不止一个能量存储模块的能量存储系统中，该传送亦可包括发送一个模块控制系统的控制命令到其他模块控制系统。在此，飞轮模块是指该功能单元，包含各自的飞轮能量存储单元和其机械附件。其中，所述飞轮能量存储单元包括转子，通过其旋转，能量可以机械转动能量的形式被存储和再次释放，轴承和电机组件用于加速、减速和以一个特定的速度旋转该转子，而连着其他模块的连接被设置于模块外壳中，例如真空模块或用于模块的内部电源单元。取决于其充电状态，飞轮能量存储单元的转子可以例如50,000转每分钟的速度旋转。一个典型的速度范围为15,000转每分钟至最大转速之间。为了该飞轮能量存储单元的转子以尽可能低的损失旋转，因此能够以尽可能低的损失存储能量，它们被一个转子壳体所封闭，其中，在该飞轮模块运行期间，在各自的转子壳体内产生的压力会尽可能的低。在该转子壳体内的压力和气体密度越低，在转子壳体的填充气体中的转子的摩擦损失就越小。由于这个原因，该壳体要么被填充轻气体，例如氦气，要么被抽空到压力小于10^-3mbar。包括飞轮能量存储单元的该飞轮模块具有一个模块存储容量，其包含一个输出模块，其尺寸取决于飞轮能量存储单元的数量。该以转动能量形式的能量存储是可逆的，因为作为旋转能量存储着的能量可根据要求从该飞轮能量存储单元被提取并通过该能量存储模块或该能量存储系统被释放，作为电能进入电源电网，并且在相反的情况下，电能可从该电源电网中被吸出，并以旋转能量的形式被机械的存储在该飞轮能量存储单元中。飞轮能量存储单元在这方面有优势，它们使大量的能量被吸收或被释放，以一个高度可变和精确的方式可供消费者利用，并将此能量以机械能的形式存储。结果，飞轮能量存储单元造成了潜在的危险，万一发生火灾，其危险性比相互连接的电池作为一个电池能量系统的大量集聚要小得多，或者比使用含可燃氢的氢气罐的氢气存储系统要小得多。虽然，比较起来，不可燃气体可被用于存储能量于压缩气体贮罐中，但是由于该压缩气体贮罐内的高压，压缩气体贮罐仍然是一种潜在的爆炸危险。因此飞轮能量存储单元代表了一种能量供应技术，它比其它存储技术更加环保并且也适合于每天所需的任何数量的负载周期。能量供应是指作为负能量供应，当能量从电源电网中被吸取并以机械旋转能量的形式被存储在飞轮能量存储单元中。相应地，能量供应是指正能量供应，当以机械旋转能量的形式存储的能量，通过使飞轮(或转子)减速的方式从飞轮能量存储单元中被吸取，并以电能的形式被配送到电源电网。在此，飞轮能量存储单元在几毫秒内提供能量的性能与在一个周期的大多数时间里提供额定功率的性能一样有优势。在50,000转每分钟的速度，一个飞轮能量存储单元例如可吸取或释放5kWh的电力。

在电源电网中的许多应用都需要：一个能量存储单元应该具有充足的容量和输出。通常，100kWh或更高的容量被称为大容量，而500kW或更高的输出被称为大输出。有了这些容量和输出，可察觉的电网服务已经能在本地电网被提供。在高压电网中的许多应用分别需要的最低的输出为1MW或5MW。因此，能量存储模块应当被规划为这样，一个单独的能量存储模块可被本地使用，并且一些能量存储模块一起形成一个能量存储系统，产生一个对传输网络足够的输出和容量。一个单独的飞轮能量存储单元的输出和容量也来自那里。此容量和输出必须充分使用模块内可用的空间，这样改所需的模块输出和模块容量就得到了。具有大约5kWh容量和20kW输出的飞轮能量存储单元例如可以在容器中进行互连，用以形成一个拥有150kWh容量和600kW输出的能量存储模块。

在一个实施例中，所述能量存储模块包括一个冷却和/或加热模块，在飞轮模块运行期间，用于至少除去内部的热负荷，或用于调节空气，优选的是用于维持最低温度。在此，所述冷却模块是指一种为了冷却系统的装置，该装置为了使内部热负荷，例如电力损耗，飞轮能量存储单元运行期间的摩擦热，还有模块的废热比如真空模块，可以被排出。如果该模块壳体的内部温度过高，那么设置于其中的电子设备失效的风险，特别是动力电子设备失效的风险，就会增加。这里，模块壳体内允许的最高温度通常是45℃。然而一个加热模块保证了模块壳体内的温度不会低于最低温10℃，这样就阻止了水的冷凝。其中，外部温度通常为–20℃至50℃，在极端的情况下，最低温为–30℃和最高温60℃必须被容忍。若允许损失，被动冷却/加热单元，例如位于模块壳体天花板上的板式热交换器应当优选为冷却和加热单元，所述板式热交换器促进了冷却剂流并通过热对流被动地热交换，因为其对整个系统的效率有更少的负面影响。

主控系统是能量存储模块中的一个组件，所述组件控制着该能量存储系统，即设置所需的运行条件和运行参数，并根据一个电子制订的运行计划自动控制该能量存储模块，该运行计划包含作为时间的函数的该所需运行条件。该模块控制系统运算并制订该运行计划，至少基于关于本地化控制和系统任务的外部数据(控制命令)，该关于本地化控制和系统任务的外部数据(控制命令)被加入或可被加入其中。另外，该模块控制系统能够对本地电源电网中条件的改变做出合适的响应，并且能够通过释放或吸收能量改善或维持该本地电源电网的质量，或者在后者出现故障的情况下再次改进本地电源电网的质量。下面，该接收到的外部数据(控制命令)也被称为指令。这里，术语“执行”是指控制该能量存储模块的该模块控制单元，根据目前对本地化和非本地化控制和系统任务的控制命令，用于连接电源电网。例如，该外部数据由一个外部控制单元传输，该单元例如为该非本地电源电网确定了备用电源的需求，并且，以非本地化控制和系统任务的形式，可以在该能量存储模块的空闲容量的范围内通过通信网络从能量存储模块要求这一需求(即该能量存储模块的容量不需用于本地化控制和系统任务)。另外的外部系统，该能量存储模块可以从它这里接收非本地化控制和系统任务，例如该外部系统将是电力的支持互联或能量的交换，基于其该能量的发射或吸收在特定的操作时间被认为是适当的低价。为非本地化控制和系统任务的另外的外部变量是，例如，无功功率的需求，峰值负荷补偿，或者在非本地电源电网中所需的本地存储需求。

为了执行控制和系统任务，根据一个实施例该模块控制系统包含一个优先管理单元，用于执行单独的外部数据(控制命令)，其中，在本地电源电网中，执行关于本地化控制和系统任务的外部控制命令拥有优先于在非本地电源电网中执行关于非本地化控制和系统任务的外部控制命令的级别。该优先级管理单元可被实现为一个数据存储器，该模块控制系统在其执行外部控制命令之前到达，并根据设置的优先级别执行下一个外部控制命令。其中，该优先级别可以一种对于外部访问其不能被改变方式被存储在该数据存储器内。例如，优先级可通过替换能量存储模块中相应数据存储器或包含现场优先级管理单元的各自的文件而被改变。以防一个单独的能量存储模块，空闲的容量既足够用于普通条件下实现非本地化控制和系统任务，又或是额外的容量，其被保留用于本地化控制和系统任务，其将不足以作为一个潜在的储备用于在特殊情况下解决电网问题。为此，该本地化控制和系统任务的优先级是基于有限的模块或系统存储容量以及模块或系统输出。

为了防止外部数据(控制命令)的接收被干扰，根据进一步优选的实施例，该模块控制系统被设置为具有模块存储容量和模块输出，在连接着的本地电源电网中，仅仅在执行本地化控制和系统任务时可用，直到外部数据可以再次被接收。为了检测出数据接收的失败，该模块控制系统可以定期向外发送测试信号并处理相应的返回信号的缺失，作为干扰接收的核实。例如，此测试信号是所谓数码信号交换，其被用于确认该通信连接是否存在。本地化控制和系统任务的优化为，在对外通信失败之后，该模块控制系统不再接收任何反馈，在当前非本地电源电网的状态。如果该模块控制系统此后只是处理当前任务而没有进一步的外部数据(控制命令)可被接收，这可能会处于特殊情况下，由于过载甚至会导致供电电网的故障。因此，仅执行本地化控制和系统任务是有利的，该能量存储系统有义务执行它们，并且如有必要可保持这些本地化任务的适当性，通过其自己的测量单元监督其本身。

在一个实施例中，该能量存储模块包括一个或更多的测量单元，在各自连接着的电源电网中用于测量单个或多个相关的数据，并且该模块控制系统通过使用外部数据(控制命令)为了本地化控制和系统任务被用于控制能量存储模块，基于该测得的相关数据处于这些本地或非本地电源电网中。其中，该测量单元可以集成到本地和/或非本地电源电网，或者被安排在一个或多个本地电源电网的节点上。该测量单元也可被安排在所述能量存储模块和本地和/或非本地电源电网之间的连接点上。例如，本发明的范围之内的测量单元为测量探头，用于测量线频率和线电压，作为对于连接着的本地电源电网的相关数据的例子。例如，另外的测量变量为，作为时间的函数的电压趋势，相位角，中性点，线频率，线电流，以及其他变量。本发明的范围之内，本领域技术人员能够选择合适的测量单元或测量探头并将它们安排在合适的位置。例如，如果所需的线频率为50Hz，并且该测量单元检测到该线频率正在衰减，该主控系统将依据目前测得的线频率(作为测得的相关数据)并根据主控系统中的响应层级存档，自动将能量填充到该本地电源电网(本地化的控制和系统任务)中，直到该线频率已经再次达到了所需值。另外的例子是本地电源电网中相位角的测量，从而提供适当的无功补偿，或者如果在本地网络中的负载消耗过高或过低，电压的测量用于维持电压质量。为了其他控制和系统任务，其他适当的响应等级被存档于该模块控制系统中。

在进一步的实施例中，该能量存储模块包括一个任务存储器用于存储接收的关于非本地化和本地化控制和系统任务的外部数据(控制命令)，该模块控制系统访问它，根据非本地化和本地化控制和系统任务用于控制能量存储模块。该任务存储器可以是一个在能量存储模块中合适的数据存储器。其中，它可被设计为该模块控制系统的一部分或一块单独的存储器。在任何一种情况下，该模块控制系统通过数据连接都被连接到任务存储器上，这样其可在任何时候访问任务存储器，读取存在其中的非本地化和本地化控制和系统任务，并根据这些任务控制该能量存储模块。在本发明的范围内，本领域技术人员可以配置电路相关的该模块控制系统对任务存储器的访问，并以一种合适的方式将所述能量存储模块激活。关于非本地化和本地化控制和系统任务的指令(外部数据或控制命令)，例如可以以下指令被存储在任务存储器中：“从非本地电源电网存储xx kWh在日期y始于zz小时”。另一个例子，任务存储器中的指令可以是：“释放xx kW每小时到该本地电源电网中始于今天的zz小时”。本领域技术人员可以在本发明范围内，以合适的方式选择该指令的具体数据格式。任务存储器中的这些指令(或任务)例如可以是指一个备用电源或者电压或电流的稳定。其中，指令(或任务)可以或不以时间基准被存储。没有时间基准的指令(或任务)例如可以如下：“根据指定的曲线，提供合适的备用电源接受50Hz的电网频率偏差”。

在进一步的实施例中，该模块控制系统被配置为寄存器和能量存储模块的评估运营数据，并通过数据接口之一向相应的外部系统传输一份报告协议，该能量存储模块从中接收外部数据，所述报告协议包含运行数据。以这种方式，至少对于外部数据(控制命令)的待接收的该运行数据可以被考虑。例如，该能量存储模块的运行数据表明了可利用的模块容量和模块输出，和(目前)空闲的非本地容量(本地化的控制和系统任务不需要的模块容量)，以及(目前)空闲的非本地输出(本地化的控制和系统任务不需要的模块输出)，在该能量存储模块中可以被利用于计划将来的非本地化任务和/或本地化控制和系统任务。其中，该运行数据可被借助模块控制系统通过模块壳体中的操作传感器或其他模块进行测量，例如，该飞轮模块通过使模块彼此连接的合适的数据线将运行数据传输到该模块控制系统。以这种方式注册的该运行数据根据存储于模块控制系统中的计划被模块控制系统评估，例如，借助于合适的软件程序，随后以预定义的格式通过上述数据接口被作为运行数据传输。用于传输的时钟脉冲，例如为1Hz或更少。例如，该模块控制系统分别寄存了该能量模块存储状态的实际值和单独飞轮能量存储单元的存储状态的实际值，该连接着的电源电网的状态(例如电压和电流)，并分配这些数据从而执行本地化和非本地化控制和系统任务。该报告协议例如可不仅包括运行数据而且包括所述能量存储模块的身份，其以一种有特征的名称，例如标识号，可能是，该能量存储模块以地理坐标的形式被设立的地点。其中，该报告协议具有一种数据格式，其适于由所需的外部机构所接收并被处理。该传输的运行数据，包括关于空闲的模块存储容量和空闲的模块输出的真实和计划数据的信息，随后通过一个外部控制单元可被接收并被合适地计划，既而，相应的系统特定的非本地化的或本地化的控制和系统任务可以以外部数据的形式(控制命令)被传输回该能量存储模块中。

在一个实施例中，该模块控制系统被用于执行本地化的控制和系统任务，在一个或更多连接着的本地电源电网和/或连接着的非本地电源电网中的非本地化的控制和系统任务中，为实现此，命令至少该存储模块借助一个或多个电源连接接口去吸收或释放能量，并以合适的方式借助一个调节单元分配相应的能量流到本地和/或非本地电源电网中。通过同步执行本地化和非本地化任务，并且以合适的方式通过同步控制所有连接着的电源电网，在连接着的本地和非本地电源电网中的要求可以被同步且有效地满足。此外，基于本地化和非本地化要求(有效操作)的联合，该系统存储容量和该系统输出可被有效地利用，从而有助于节省资源。

在一个进一步的实施例中，所述电链路被配置为通用的DC总线，其被连接到一个电源转换器或一个正向变换器上。运行过程中，该模块控制系统调节该DC总线的电压到规定的恒定水平(目标DC电压)，在规定的极限值内。结果，该能量存储模块可以向所连接的电源电网提供一个恒定的电压，直到该能量存储模块已经完全被排放，以一个自发的方式这样做，并且与其他可能的电互连相比其不依赖于该飞轮能量存储单元的潜在充电条件。其中，该目标DC电压取决于该连接着的外部电源电网和使用在该能量存储模块中的组件。当该系统被连接到一个低电压系统时，直流链电压在技术上合理的范围是，例如，从550V到1000V。本质上，该下限由低压系统电压的位置来定义，而上限本质上由能量存储模块中使用的组件的技术性能来定义的。就中压或直流电压系统而言，出于技术和经济的原因，直流链中的该目标DC电压可具有其他值，其是基于这些系统的电压位置。在一个实施例中，直流链中的该目标DC电压为750V±5V。在进一步的实施例中，飞轮模块中飞轮能量存储单元的数量适合于提供一个模块存储容量给该能量存储模块，其至少足以能够在大于30秒到几个小时的时间周期内释放额定电流至一个非本地电源电网。例如，多达30个被设置于一个标准化40"集装箱内的飞轮能量存储单元，以高达50,000转每分钟的速度运行并且拥有一个5kWh单独容量的200kW单独的电机输出，可供电约3分钟。该飞轮能量存储单元的运行速度通常为从15,000转每分钟至最大速度之间，取决于充电条件。

在一个进一步的实施例中，所述真空模块包含一个普通的单级真空泵用于产生运行真空以及一个该飞轮能量存储单元连接在其上的管道系统。因此，在该模块壳体内的多个布置在紧凑结构设计中的飞轮能量存储单元可提供一个仅存在于单级的真空泵。因此，为了飞轮能量存储系统，所需的运行真空仅需很少的组件就可被有效地产生。取决于所需效率和真空体积，设立一个包括一个增压泵和一个主泵的真空模块并且确保运行时的运行压力小于10^-3mbar可能是必要的。其中，该单独的飞轮能量存储单元通过一个管道系统彼此连接着。通常，所述管道系统以具有足够体积的主环和能够将主环连接到该独立飞轮能量存储单元的小馈线为特色。线的横截面应选择这样的，该单独的飞轮能量存储单元甚至在非常低的压力下可被充分抽空，即使该体积流量不再是层状性质的。例如，一个>150mm的环形管线和一个>50mm的馈线处于设计为40"集装箱的模块壳体内是合理的。

在一个实施例中，所述一个或更多电源连接接口和一个或更多数据接口被提供用于连接进一步的能量存储模块。这有助于能量存储系统的模块化结构，根据本发明，具有不止一个能量存储模块。

此外，本发明涉及一种具有不止一个根据本发明所述的能量存储模块的能量存储系统，其中所述能量存储系统通过至少借助数据接口的一般的数据网络彼此连接，并且单个模块控制系统被配置为能量存储系统的通用控制，以便从连接着能量存储系统的电源电网中的所有模块存储容量和模块输出的总和中提供通用系统存储容量和系统输出。这里，该能量存储系统既可以被直接连接到一个非本地电源电网和一个或更多的本地电源电网，又可以通过连接着的本地电源电网被间接地连接到一个非本地电源电网，只要该本地电源电网本身是连接至该非本地电源电网的。

由于模块化结构，该能量存储系统的总容量(系统容量)和总输出(系统输出)可以灵活的迅速的适应本地和/或非本地电源电网的需求，并因此，在电网质量方面的经营费用和经营效益与可用的备用能量之间的一个公平的妥协可以达成。由于模块化结构，在运行过程中靠后的点扩大或缩小所需的能量存储系统也是可能的，以便能够对连接着的电源电网中变化的能源需求做出响应。因此，该能量存储系统能够一直高效运行，即不需要未使用的过剩容量。为了根据本发明扩展该模块化能量存储系统，只需将一个新加的能量存储模块连接到用于已经存在的能量存储模块的数据网络，并连接到该能量存储系统的电源连接上。为实现模块化结构，每个能量存储模块包含一个电源连接以便每个能量存储模块适于以连接到一个或更多电源电网的分离的电源连接为特征，并因此就技术系统设备而言能以主要自发的方式运行。在能量系统中能量存储模块之间的该数据网络(数据线)可以具有任何所需的形式。在一个实施例中，该数据网络被设置为数据总线系统，例如，CAN总线，现场总线或以太网。独立能量存储模块之间的该数据网络为该模块控制系统提供关于所述能量存储系统的通用控制的数据互换服务。这里，将执行的控制和系统任务分布在登录到整个系统的各个能量存储模块之间，其结果是该能量存储系统能够在其系统存储容量和系统输出范围内完成控制和系统任务。例如，将被吸收或释放的能量以相等(分量)的能量被分布在能量存储模块之间。该单独的能量存储模块接着将释放相应分量的能量到电源电网中或者从电源电网中吸收相应分量的能量。本领域技术人员也能在模块控制单元中提交一份不同分布的计划。

在一个实施例中，所有能量存储模块的所述电源连接接口连接在一个共同的连接点上，用于连接到一个非本地或至少一个本地电源电网。因此，所有能量存储模块的该模块存储容量和模块输出都合并在一个点上，形成系统存储容量和系统输出，并且连接在连接点的所有电源电网得益于现有的能量存储系统。此外，该连接点允许更多能量存储模块的快速容易的连接到已连接的电源电网上，没有这些需要修改的电源电网连接，从而在扩张的情况下实现这一目标(或能量存储模块的移除)。仅有一处连接到电源电网的能量存储系统，例如，一个连接到一个非本地电源电网的本地电源电网通常经由开关连接到该单独电源电网。在此情况下，就需要控制能量流，因为所有的能量都流入到该单独电源电网(或反之亦然)。所述开关被用于能够在电源故障的情况下将该能量存储系统从该电源电网断开。

在进一步的实施例中，一个调节单元被安排在该连接点和该连接电源电网之间，其被设置为调解或控制在两个或更多个连接的电源电网和该能量存储系统之间的能量流。如果该本地和非本地电源电网仅仅刚性连接在能量存储系统的连接点，那么，通过能量存储系统填充的能量将仅被注入到拥有对能源更大需求的该电源电网中。在本发明中，所述调节单元另外还配备成这样，在一个电源电网已被断开后，其它连接着的电源电网仍然会根据需要提供能量，或该能量可从这些电源电网中被吸收，因为该能量存储系统不得不在本发明的范围内同时供应不止一个分离的电源电网。所述调节单元控制能量流以该模块控制系统提供的方式进入连接网络。在一个优化的实施方案中，所述调节单元而且被用于使一个或更多的连接着的电源电网从该能量存储系统断开，以备不时之需。在任一个连接着的电源电网故障的情况下，该调节单元将立即使此电源电网从该能量存储系统断开，即在几毫秒之内，在一些情况下，保证能量存储系统对于其他电源电网继续保持可运行。否则，根据具体情况，短路或过载的情况就会发生。在进一步的实施例中，所述调节单元为此包含一个调节箱，其具有至少一个控制元素和一个或更多断路器，其被该控制元素所控制并且其数量取决于连接在调节单元上的电源电网的数量。其中，该调节箱借助一个数据线被连接在模块控制系统中，也直接地或通过该调节单元，其中该模块控制系统可使用所述数据线用于传输调节功能的配置数据到该控制元素中。

在进一步的实施例中，该模块控制系统之一作为主控系统，而其他模块控制系统作为从控系统，其中该主模块系统通过数据网络指令用于向从控系统传输，控制飞轮能量存储单元，从而在连接的电源电网中联合执行将要执行的该控制和系统任务。在此，该主控系统(主要模块控制系统)具有所有连接其上的能量存储单元的模块存储容量和模块输出，并且在无需本地化控制和系统任务的系统存储容量和/或系统输出的分量的范围内，执行该非本地化控制和系统任务。这里，所述的从控系统(也被称为依赖控制系统)是指接受来自主控系统的指令来控制其各自的能量存储模块的模块控制系统。为了控制能量存储系统，主控系统和连接的从控系统之间的通信，例如可以通过一个报告协议积极地实现，其中，在该报告协议被发送之后，该从控系统和/或该主控系统能对报告协议以给出合适答案或反应的方式作出响应。通信也可通过归因于直接请求信号的模块控制系统而被启动。该从控系统控制并监控各个能量存储模块的运行状态，并通过数据线将其能量存储模块的运行数据BD传输至该主控系统。这里，该从控系统被该主控系统共同控制，通过后者指示该从控系统去执行控制和系统任务，并且为了其飞轮能量存储单元，该单独的从控系统实施该指令到相应的机器参数中。或者，该从控系统也可在没有时完成，并且其所有的功能也可通过主控系统被执行。该控制如此实现，该主控系统，通过减速的方式，告诉单独的能量存储模块应当从飞轮能量存储单元中释放多少能量，或者通过加速的方式，告诉单独的能量存储模块应当从单独的飞轮能量存储单元中吸收多少能量。为了确保能实现所需的能量吸收和释放，该从控系统于是控制飞轮能量存储单元的该驱动电机，在飞轮能量存储单元中，以便它们将单独的电机减速或加速。

此外，本发明涉及一种以多变的方式为本地化和非本地化控制和系统任务提供能量的方法，包括以下步骤：

——在将连接到的特定电源电网中，确定需要用于执行所需的控制和系统任务的系统的存储容量和系统输出；

——设立根据本发明所述的若干能量存储模块，其拥有各自的模块存储容量，模块输出以及在安装地点的模块控制系统，其中该若干能量存储模块被选择为这样，该所有模块存储容量和模块输出的总和对应于所需的系统存储容量和系统输出；

——将能量存储模块的模块外壳锚定到安装现场地面上；

——将该能量存储模块以一般的连接点连接，随后将该连接点连接到特定的电源电网中，并将该能量存储模块以普通数据网络的形式彼此连接，以形成一个共同的能量存储系统；

——通过各自的模块控制系统共同控制所述能量存储系统，优选通过一个选取的主控系统，从而在连接着的电源电网中提供一个共同的系统存储容量和系统输出，用于将执行的控制和系统任务，其中，还有；

——为变更的系统存储容量和系统输出的需求而调节所述能量存储系统，根据本发明，通过按照上述的方法步骤增加更多的能量存储模块，或者通过从该能量存储系统中移除一个或更多的能量存储模块，当对于将被移除的特定的能量存储模块的所有电源连接已从连接点断开以后，所有的数据接口已经与数据网络断开，并且该模块壳体已经脱离安装地点。

附图说明

本发明的这些和其它方面将被详细展示在以下附图中。在这些附图中，

图1为根据本发明所述的能量存储模块的一个实施例的立体图

图2为根据本发明所述的能量存储模块的另一个实施例的立体图

图3为根据本发明所述的能量存储模块的模块示意图

图4为根据本发明所述的一个能量存储系统的示意图

图5显示了具有调节箱的所述调节单元的一个实施例

图6显示了根据本发明所述的以多变的方式为控制和系统任务提供本地化和非本地化能量的方法的一个实施例

具体实施方式

图1为根据本发明所述的能量存储模块1的一个实施例的立体图。该移动能量存储模块1具有一个封闭的模块外壳2，在所示实例中，其被指示为用于简化事情并提供一个该模块外壳的内部模块视图。在该实施例中，该模块外壳拥有一个包括四个侧面2S、一个顶面2O(未显示)和一个底面2U的纵向长方体的形式，其边缘是可见的。侧面2S之一被设计为一个门，以便该模块3、4、5可被容纳进该模块外壳2中，且如有必要可被再次移除。如有必要，该门也可为维护人员提供对能量存储模块1的访问。一个具有总共28个飞轮能量存储单元31的飞轮模块3被安装在模块外壳2中，该飞轮能量存储单元31通过一个直流链32被连接，用于提供一个共同的模块存储容量MSK和模块输出ML。该飞轮能量存储单元31的数量这样调整，能量存储模块1可通过模块容量MSK和模块输出ML向一个非本地电源电网NS释放电流，且能够以大于30S的时间周期提供。其中，该单独的飞轮能量存储单元31能传输平均20kW的输出。因此，该能量存储模块1拥有560kW的模块存储容量。在能量存储模块1中的该飞轮能量存储单元31的数量会基于每个能量存储模块而有所不同。

在每个能量存储模块1中的飞轮能量存储单元31的较大数量，其优势在于其增加了能量存储模块1的模块存储容量MSK和模块输出ML。其中，飞轮能量存储单元31的圆柱形转子的旋转轴垂直延伸到表面，模块外壳2被设立在其上，所示的实例中展示出了水泥地基B，其被细分成四个部分。然而，在其他实施例中，模块外壳2也可被置于一个平整的，如有必要可为硬化的地面B。其中，飞轮能量存储单元31被安装到构架33，其也支持着飞轮能量存储单元31的轴承。实例中所示的构架33的形状适合于模块外壳2的形状和位于模块外壳2末端的门的形状，从而包含构架33和飞轮能量存储单元31以及直流链32的该飞轮模块3可以作为一个整体插入到模块外壳2或者从模块外壳2中移除。该构架包括在该模块外壳的长度的每个四分之一处设有立柱，在该模块外壳的顶侧和底侧，它们通过水平框架部件被连接到相对的柱子，以便各自形成一个矩形框架，运行在模块外壳的横截面周围。这总共5个矩形框架，通过模块外壳2沿长度方向水平梁它们彼此在每个纵向侧的顶部和底部连接着。由此产生的框架形状形成一个在模块外壳2中的开放的长方体，其中，飞轮能量存储单元31绑定并安装在每一侧上下梁之间。其中，飞轮能量存储单元31被安装在飞轮模块3的构架33上，在异常故障的情况下，通过设置在构架33的结构组件，这样一个单独的飞轮能量存储单元31的机械能可被放出，于是相邻的飞轮能量存储单元31在运行过程中可以不被影响到。为实现此，该相邻的飞轮能量存储单元31被并排布置且通过适当的距离间隔开。在此实施例中，该真空模块4安装在模块外壳2的中间，至少包括该单级离心泵41，借助一个管道系统42，其连接到飞轮模块3的该单独的飞轮能量存储单元31上，以便抽空飞轮能量存储单元31中的转子容器。在模块外壳2内部，模块外壳2具有一个隔热层23，其显示在地面附近和门的附近。隔热层23允许在模块外壳2内部产生一个可控的室内温度，其与所述制冷模块5合作。在飞轮模块3运行期间，所述制冷模块5如图所示并且其应该将内部发展的热负荷从模块外壳2排出到外部。其中，该模块外壳2可以由金属，优选为钢铁制成，表现为一个坚固的壳体，用于该能量存储模块的运输和运行。尺寸可根据应用和模块外壳2中模块的形状进行调整。优选的是，该模块外壳2具有一个标准化的形状以便其可通过各种运输方式被运输，并且无需为运输进行任何特殊处理。优选的是，模块外壳2为国际标准集装箱，其如实例中所示。此外，模块外壳2包含一个模块控制系统6，其被用于控制模块3、4、5，在适用情况下，没有在此实例中展示出来的模块外壳2中更多模块，以便在电源电网中允许执行控制和系统任务。为实现此，通过数据总线61(无图)，该模块3、4、5和该模块控制系统6被彼此连接，从而该模块控制系统6为了它们的实施，能够传输该控制命令到各个模块3、4、5。

图2为图1所示的能量存储模块1的模块外壳2的示意性立体图，其具有一个顶面2O、一个底面2U还有四个侧面2S。另外，模块外壳2被设计成这样，其防风防水(封闭的侧面2S、底面2U和顶面2O)。三个电源连接接口21a,21b,21c分别布置在模块外壳2的前侧面2S，例如，连接到一个本地和/或非本地电源电网LS,NS，以便执行该控制和系统任务，并且给模块外壳2中的模块提供电流。同样的三个数据接口22a,22b,22c在连接的电源电网中被用于接收EM，至少是将被执行的该控制和系统任务ORS,NORS，作为外部数据ED，并且将运行数据BD发送到外面。三个接口的存在允许通过使用不同的通信网络用于通信而实现冗余。在模块外壳2的底面2U上，地面的固定装置24可靠且可逆将该能量存储模块1锚定在地面B上，其被布置于底面2U的四个角落里。在所示的实施例中，该地面的固定装置24为地锚，以便该能量存储模块可被置于地基上并且仍然具有一个合适的运行稳定性，所以在运行过程中，飞轮能量存储单元31的静载荷和动载荷可被排放到地上。由于能量存储模块1的重量，该地锚24以其全长穿透到地下，于是给予模块外壳2相当好的稳定性。

图3为根据本发明所述的能量存储模块1的模块示意图，包含内部连接器和数据连接。为了简化，根据本实施例的能量存储模块1显示仅具有4个飞轮能量存储单元31用于能量的可逆存储。相反，用于实际操作的能量存储模块1包含相当大数量的飞轮能量存储单元31。该飞轮能量存储单元通过直流链32被并联地开关，在所示的例子中，其被设置为普通DC总线32，其被连接到一个或更多的电源转换器34或正向变换器34上。

通过数据线61，该单独的能量存储模块的模块彼此连接，例如一个数据总线61。一个本地电源电网LS通过该电源连接接口21c被连接到能量存储模块1，并且一个非本地电源电网NS通过该电源连接接口21b被连接到能量存储模块1。该非本地电源电网NS另外连接到该电源连接接口21a，以便该能量存储模块1提供模块所需的工作电流(在所示例子中内部电源线未明确示出)。为了使来自飞轮模块3释放的能量Ep能够以一种适当的分布方式被注入到两个连接着的电源电网LS,NS中，该能量存储模块1包括一个调节单元7，其如图5详细所示，用于分裂该能量流为分离的能量流EFg和EFl，并进入到独立的电源电网LS和NS中。因此，该完整的模块存储容量MSK和模块输出ML可被用于从能量释放Ep中进行能量吸收En到一个或多个连接着能量存储模块1的电源电网NS、LS中。在能量存储模块1中，其仅仅连接到一个连接着非本地电源电网NS的本地电源电网LS，该调节单元7包含至少一个断路器。在此案例中，不必分裂该能量流，因为该完整能量流EF结束于该本地电源电网LS中。或者，该系统也可装备有第二个或更多额外的正向变换器34和第二个或更多额外的断路器7。在此案例中，适用时该调节箱7可被省略。能量存储模块1包含一个借口22a(为简化，仅有一个从一个以上的潜在数据接口中被该示例展示出来)用于接收EM外部数据ED，关于将被执行的该本地化和非本地化的控制和系统任务ORS,NORS和一个模块控制系统6用于存储S并实施AO,ANO外部数据(控制命令)。该数据接口22a也被用于发送运行数据BD和/或测试数据TS到外部，以便检查现有的通信连接。相应地，该数据接口22a接收一个相应的返回信号RS。为了实施在本地电源电网NS中的ANO该非本地化控制和系统任务NORS，该模块控制系统6于此具有模块存储容量MSK和模块输出ML，仅在模块存储容量MSK和/或模块输出ML的部分的范围内，其不需实施AO该本地化控制和系统任务ORS。为实现此，该模块控制系统6包含一个用于实施AO的优先级管理单元64，ANO该单独的外部数据ED(控制命令)，其中在本地电源电网LS中执行AO关于本地化控制和系统任务ORS的外部控制命令ED(控制命令)拥有优先于在非本地电源电网NS中执行ANO关于非本地化控制和系统任务NORS的外部控制命令ED(控制命令)的级别。该优先级管理单元64例如被设计为一个数据存储器具有优先等级被存在此。该优先等级能够以一个文件的形式被利用，例如，其可被在现场取代或修改。在一个实施例中，它提供的是，出于系统安全的原因，不可能通过数据接口22a访问该优先级管理单元64。尤其是，该控制是这样实现的，该模块控制系统6通过减速的方式告知该单独的飞轮能量存储单元31应当释放多少能量，或者通过加速的方式告知该单独的飞轮能量存储单元31应当吸收多少能量，而在其中的该调节单元7通过为调节功能传输配置数据KD被适当激活。此外，该模块控制系统包含一个任务存储器63，该接收到的EM关于将被执行的控制和系统任务的外部数据ED存储在其中。在存储之前，外部数据ED可能会被检查来源和内容，所述被拒绝的存储如有必要以防检查失败。该模块控制系统6可访问该任务存储器63并根据该外部数据ED和该优先级管理单元64中的优先级创建一个运行计划BP。该能量存储模块1此后将根据所创建的运行计划BP被控制。该运行计划也可包括用于激活该冷却模块5和该真空模块4的指令。该真空模块通过管道系统42(所示黑色的)被连接到飞轮能量存储单元31的转子外壳上并通过一个连接着管道系统42的单机真空泵41产生所需的运行真空，还可例如包含一个增压泵和一个涡轮分子泵。为了…在本地化和非本地化电源电网LS，NS中执行AO，ANO该本地化和非本地化控制和系统任务ORS，NORS，该能量存储模块1在连接着的电源电网LS，NS中使用一个或多个测量单元62来测量相关数据RD，并使用这些相关数据RD作为执行AO，ANO(表示为指向该模块控制系统6的虚线箭头)的基准。

图4为根据本发明所述的能量存储系统10的示范性实施例。在此实施例中，该能量存储系统10具有三个能量存储模块1,1',1”，每个都具有一个飞轮模块3用于可逆的存储每个能量存储模块1,1',1”的能量，每个都具有一个模块存储容量MSK和一个模块输出ML。该三个能量存储模块1,1',1”被细分为一个主模块，其具有一个在该能量存储模块1',1”中用于控制能量存储系统10和两个从控系统6S的主控系统6M。这里所示的该实施例仅为一个示例。每个能量存储系统10中的能量存储模块的数量取决于所需的特定的应用并且因此变化巨大。在示出的实例中，该能量存储模块1,1',1”通过一个共同连接点9连接，从而随着用于控制和系统任务NORS,ORS的该能量存储系统10的系统存储容量ASK和系统输出AL，它们的模块存储容量MSK和模块输出ML在总体上可用。该能量存储模块1,1',1”通过数据网络8彼此连接着，例如，一个数据总线8。其中，该数据网络8可被扩展以便另外的能量存储模块1”'可被加入到该现存的三个能量存储模块1,1',1”中，如有必要连接于稍靠后的点。这同样适用于位于共同连接点9的电源连接接口21a。该能量存储模块包含一个或更多的电源连接接口21a,21b,21c(后两个没有在此例中显示)，在此实施例中，它们通过一个共同连接点9连接，并连接到电源电网LS，NS。通过该连接点，在非本地电源电网NS中的该非本地化控制和系统任务NORS与在本地电源电网LS中的该本地化控制和系统任务ORS可通过来自该连接的电源电网LS，NS的能量吸收En或者向该连接的电源电网LS，NS的能量释放Ep被执行。为了分裂该能量流EF成为分离的能量流EFg，EFI，并在连接点通往该分离的电源电网NS，LS，该能量存储系统10包含一个调节单元7(见图5)。结果，该完整系统存储容量ASK和系统输出AL可被用于来自一个或更多电源电网LS，NS的能量吸收En和向一个或更多电源电网LS，NS的能量释放Ep，其被连接于该能量存储系统10。在一个能量存储系统10中，其仅仅被连接到一个连接于非本地电源电网NS的本地电源电网LS，该调节单元7包含至少一个断路器。在此案例中，不必分裂该能量流EF，因为该完整能量流EF结束于该本地电源电网LS中。该主控系统6M被设计用于所有连接到数据网络8的能量存储模块1,1',1”的整体控制，并至少包含一个数据接口22a，用于接收EM关于将执行的本地化和非本地化控制和系统任务ORS，NORS的外部数据ED(控制命令)。为了执行AO，ANO该控制和系统任务ORS，NORS，该主控系统6M具有连接其上的所有能量存储模块1,1',1”的模块存储容量MSK和模块输出ML，并且执行ANO该非本地化控制和系统任务NORS，仅仅在该系统存储容量ASK和/或系统输出AL的各部分的范围内，而其不需要用于该本地化的控制和系统任务ORS。主控系统6M的组件可以在图3中看清细节。在此实施例中，该其他能量存储模块1',1”(也成为从属模块)，每个包含一个从控系统6S，该从控系统监控并控制分离的从属模块1',1”的运行状态BZ并通过数据网络8将从属模块1',1”的运行数据BD传输至该主控系统6M。这里，该从属模块1',1”被主控系统6M共同控制，通过后者指示该从控系统6S去执行控制和系统任务ORS,NORS，并且为了其飞轮能量存储单元31，该单独的从控系统6S实施该指令到相应的机器参数中。该控制这样实现，该主控系统6M告知该单独的能量存储模块1,1',1”应当通过减速从飞轮能量存储单元31中释放多少能量，或者应当通过加速从单独的飞轮能量存储单元31中吸收多少能量。为了保证该能量的吸收或释放能够满足需求，该从控系统6S于是控制该飞轮能量存储单元31的驱动电机，它们对单独的飞轮能量存储单元31进行减速或者加速。

图5显示了调节单元7的一个示例性实施方案，在该示例中，其连接到一个本地电源电网LS和一个非本地电源电网NS中。为了使调节单元7能够调节该连接着的电源电网LS,NS和该能量存储模块1或能量存储系统10之间的能量流EF，并且如有必要，从该能量存储模块1或本地能量存储系统10断开一个或更多个连接着的电源电网，即例子中的该本地电源电网LS和/或该非本地电源电网NS，根据此实施例的该调节单元7对每个连接着的电源电网LS,NS都包含一个调节箱71，其具有一个控制元素71-1和独立断路器71-2。该主控单元6(主控系统6M)通过一个数据连接61(或一个数据网络8)被连接到调节箱71的控制元素71-1，并传输合适的调节功能KD的配置数据到调节箱71，即在此示例中直接控制调节箱71-1，用于控制该能量流。根据调节功能KD的配置数据，该控制元素71-1控制从连接着连接的电源电网LS,NS的连接点9进来的能量流EF的分裂，其分裂为流向本地电源电网LS的能量流EFl和流向非本地电源电网NS的能量流EFg。在本实施方式中，通过仅作为示例的方式，当能量被注入到连接着的电源电网LS,NS时，能量流EF的分布显示了出来。类似地，调节箱71被配置为控制来自连接着的电源电网LS,NS之一能量流，并且控制前往其他连接着的电源电网LS,NS之一的能量流，其中，取决于该两股能量流的大小，要么所述能量存储模块1的负能量过剩或该能量存储系统10被存储了，要么所述能量存储模块1的正能量过剩或该能量存储系统10被提供了。在所示示例中，能量存储模块1或能量存储系统10未被明确示出，但只是象征性地使用了相应的组分6,6M,61,62,7,8。该调节箱71从相应的测量单元62中同时接收两个连接的电源电网LS,NS的该相关数据RD，其中，基于所述相关数据RD，该控制元素71-1源于两个连接的电源电网LS,NS的存在，通过存储于该控制元素71-1中的相关数据RD的标准值或阈值。如果由于电网故障连接的电源电网LS,NS的其中之一或任一个不再可用，那么该特定电源电网LS,NS的故障表现在相应的传输给控制元素71-1的相关数据RD，于是，该控制元素71-1自动向分别的断路器72-2发送相应的断线指令(虚线)，用于使能量存储系统10从连接的电源电网LS,NS处断开，于是，该断路器71-2从该能量存储模块1或能量存储系统10处断开先前连接的电源电网LS,NS。其中，该连接着的电源电网在几毫秒内被断开。如果仅有一个电源电网LS或NS被断开，该能量存储模块1或该能量存储系统10则继续为其他仍连接着的电源电网做准备。因此，在电源电网LS或NS出现故障的情况下，短路或过载的情况会被有效阻止。此处展示的该实施例，具有一个连接着的本地电源电网LS和一个连接着的非本地电源电网NS，这仅是一个两个连接的电源电网的例子。在其他实施例中，该调节单元7，特别是该调节箱71，也能被连接到两个以上的电源电网中。两个或更多的连接着的电源电网，也可以每个都是本地电源电网，并且至少其中一个本地电源电网是被连接到该非本地电源电网中，用于执行该非本地控制和系统任务。

图6显示了根据本发明所述的以多变的方式为控制和系统任务ORS,NORS提供本地化和非本地化能量的方法的一个实施例。开始，用于执行AO,ANO所需的控制和系统任务ORS,NORS的该系统存储容量ASK和系统输出AL在将被连接的特定的电源电网LS,NS中确定了。其后，根据本发明的一个合适数量的具有分别的模块存储容量MSK、模块输出ML和模块控制系统6的能量存储模块1,1',1”，被设置AF在一个安装地点，其中，能量存储模块1,1',1”的数量是这样选择的，该所有模块存储容量MSK和模块输出ML的总和对应于所需的系统存储容量ASK和系统输出AL。运行之前，能量存储模块1,1',1”的模块外壳2被锚定VA到安装地点的地面B，在能量存储系统10的运行期间，以便其吸收静载荷和动载荷。此外，该能量存储模块1,1',1”于一个共有的连接点9连接ASM，而该连接点9连接ASS到各电源电网LS,NS。同样的，该能量存储模块1,1',1”通过一个共同数据网络8彼此连接VB，从而形成一个共同的能量存储系统10，其结果是，通过各模块控制系统6，这就允许能量存储系统的共同控制GS。随着时间的推移，如果在连接着的电源电网LS,NS中的执行控制和系统任务的需求发生了改变，那么该能量存储系统10可以以适当的方式，被调整AP到适应改变了的对系统存储容量ASK和系统输出AL的需求，通过根据上述的方法步骤加入H更多的能量存储模块1”'，或者通过从该能量存储系统10移除E一个或更多的能量存储模块1”，在所有用于该将被移除的特定的能量存储模块1”的电源连接21a,21b,21c已经从数据网络8断开并且模块外壳2已经脱离安装场地之后。

此处所示的实施例仅仅表示本发明的例子，并不应该被理解为对本发明范围的限制。本领域技术人员所预期的可选择的实施例同样也包含在本发明所保护的范围之内。

参考符号列表

1              根据本发明所述的能量存储模块

1',1”,1”'    根据本发明所述的更多的能量存储模块

10             根据本发明所述的具有一个以上能量存储模块的能量存储系统

2              模块外壳

2U             模块外壳的底面

2S             模块外壳的侧面

2O             模块外壳的顶面

21a,21b,21c    电源连接接口

22a,22b,22c    数据接口

23             隔热层

24             地面的固定装置

3              飞轮模块

31             飞轮能量存储单元

32             直流链

33             (装配)飞轮能量存储单元的构架

34             电源转换器或正向变换器

4              真空模块

41             单级离心泵

42             管道系统

5              冷却模块

6              模块控制系统

6M             主控系统(主要模块控制系统)

6S             从控系统(从属模块控制系统)

61             数据总线(在能量存储模块中或在不同的能量存储模块之间)

62             测量单元

63             任务存储器

64             优先级管理单元

7              调节单元(在能量存储模块中或在能量存储模块之外的能量存储系统中)

71             调节箱

71-1           控制元素

71-2           断路器

8              根据本发明所述的用于连接不同能量存储模块的数据网络

9              连接点

AF             在安装地点设置若干能量存储模块

AL             该能量存储系统的系统输出

ANO            执行该非本地化控制和系统任务

AO             执行该本地化控制和系统任务

AP             调整该能量存储系统以适应改变了的对于系统存储容量和系统输出的需求

ASK            能量存储系统的系统存储容量

ASM            将该能量存储模块连接到一个共同连接点上

ASS            将该连接点连接到该电源电网

B              地面，地基

BD             运行数据

BP             运行计划

BS             确定该所需的系统存储容量和系统输出

E              从一个能量存储系统中移除一个能量存储模块

ED             外部数据(控制命令)

EF             能量流

EFg            流向非本地电源电网的部分能量流

EFl            流向本地电源电网的部分能量流

EM             接收数据(外部数据)

En             从电源电网吸收能量(负能量)

Ep             释放能量到电源电网(正能量)

GS             该能量存储系统的共同控制

H              将能量存储模块加入到能量存储系统

KD             调节功能的配置数据

LS             本地电源电网

ML             模块输出

MSK            模块存储容量

NORS           非本地化控制和系统任务

NS             本地电源电网

ORS            本地化控制和系统任务

RD             相关数据

RS             返回信号

TS             测试信号

VA             在安装地点将该模块外壳锚定到地上

VB             通过一个共同的数据网络连接该能量存储模块。

Claims (15)

1.一种移动能量存储模块(1)具有一个封闭的模块外壳(2)，包括至少一个电源连接接口(21a,21b,21c)和至少一个数据接口(22a,22b,22c)，其中，位于所述模块外壳(2)中的所述能量存储模块(1)额外的包括一个具有若干飞轮能量存储单元(31)的飞轮模块(3)，飞轮能量存储单元通过一个直流链(32)连接到至少一个电源连接接口(21a,21b,21c)，以提供通用模块存储容量(MSK)和模块输出(ML)，一个真空模块(4)，用于在运行所述飞轮模块(3)所必需的各飞轮能量存储单元(31)中产生最低真空，还有一个模块控制系统(6)，用于在模块外壳(2)中恰当的控制模块(3,4,5…)，例如至少为飞轮模块(3)和真空模块(4)，并且为了通过数据接口(22a,22b,22c)进行数据通信，以在电源电网(LS,NS)中执行控制和系统任务(ORS,NORS)，其中至少提供了一个或更多的电源连接接口(21a,21b,21c)，以连接本地和/或非本地电源电网(LS,NS)，以接收，其中提供了一个或更多的数据接口(22a,22b,22c)，以用于接收(EM)在连接的电源电网(LS,NS)中至少要执行的控制和系统任务(ORS,NORS)的外部数据(ED)，并用于向外界发送运行数据(BD)，其中该模块外壳(2)以一种适当的方式被配置，以在运行期间确保设置在其中的模块(3,4,5…)的安全输送并吸收飞轮能量存储单元(31)的静载荷和动载荷。

2.根据权利要求1所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述模块外壳(2)至少在各面采用了防风和防水的方式进行设计，并且在各面具有一个隔热层(23)，其用于维持模块外壳(2)内一个可控的室内温度，优选的，所述隔热层(23)设置于所述模块外壳(2)内侧或者所述模块外壳(2)里面。

3.根据权利要求1或2所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述模块外壳(2)为一个标准化的集装箱，优选的，为一个国际标准化集装箱。

4.根据权利要求2或3所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述模块外壳(2)包括一个地面固定装置(24)，地面固定装置在一个底面(2U)或在一个或更多的其侧面(2S)上，用于将该能量存储模块(1)安全可逆的锚定于地面(B)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述飞轮模块(3)包括一个通用构架(33)，所述飞轮能量存储单元(31)在其上安装和调试，其中，所述构架(33)被如此设置，以至于所述飞轮模块(3)作为一个整体能被插入所述模块外壳(2)并从所述模块外壳(2)中取出。

6.根据权利要求5所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述飞轮能量存储单元(31)被安装在飞轮模块(3)的构架(33)上，以至于一个单独的飞轮能量存储单元(31)的机械能在出现异常故障的情况下可通过设置在构架(33)中的结构部件被释放到锚具(24)中，，以至于在运行期间相邻的飞轮能量存储单元(31)就不会被影响到，并且所述能量存储模块(1)被地面(B)所固定。

7.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述直流链(32)被设置为一个共用DC总线(32)，其被连接在电源转换器(34)或正向变换器(34)上。

8.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述飞轮能量存储单元(31)的数量适合于为能量存储模块(1)提供模块存储容量(MSK)，其至少满足能够在30秒的时间周期内释放电流至一个非本地电源电网(NS)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述真空模块(4)包括一个通用的单机真空泵(41)，用于产生一个运行真空，以及一个管道系统(42)，连接所述飞轮能量存储单元(31)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述的能量存储模块(1)进一步包括一个加热和/或冷却模块(5)，用于在所诉飞轮模块(3)的运行期间，至少除去内部的热负荷，或调节空气。

11.根据前述权利要求中任一项所述的能量存储模块(1)，其特征在于，所述模块控制系统(6)用于在一个或更多的连接的本地电源电网(LS)中执行本地化控制和系统任务(ORS)，和/或在一个连接的非本地电源电网(NS)中执行非本地化控制和系统任务(NORS)，并且为实现此目的，借助一个或多个电源连接接口(21a,21b)指导至少所述存储模块(3)吸收(En)或释放(Ep)能量，并以合适的方式借助一个调节单元(7)分配相应的能量流(EF)到本地和/或非本地电源电网(LS,NS)中。

12.根据权利要求1所述的能量存储系统(10)，具有多于一个的能量存储模块(1)，其中，所述能量存储系统(10)至少通过所述数据接口(22a,22b,22c)用一个共用数据网络(8)彼此连接，并且各自的模块控制系统(6)被设置为所述能量存储系统(10)的共同控制(GS)，以便从连接能量存储系统(10)的电源电网(LS,NS)中的所有模块存储容量(MSK)和模块输出(ML)的总和中提供通用系统存储容量(ASK)和系统输出(AL)。

13.根据权利要求12所述的能量存储系统(10)，其特征在于，所有能量存储模块(1,1',1”)的所述电源连接接口(21a,21b,21c)连接在一个共同的连接点(9)上，用于连接到一个非本地电源电网(NS)和至少一个本地电源电网(LS)。

14.根据权利要求12或13中所述的能量存储系统(10)，其特征在于，所述模块控制系统(6)其中之一作为主控系统(6M)，而其它所述模块控制系统(6)作为从控系统(6S)，其中所述主模块系统(6M)用于通过数据网络(8)向所述从控系统(6S)传输指令，控制飞轮能量存储单元(31)，从而联合执行将要在连接的电源电网(LS,NS)中执行的该控制和系统任务(ORS,NORS)。

15.一种方法，用于以多变的方式为本地化和非本地化控制和系统任务(ORS,NORS)提供能量，包括以下步骤：

——在将连接到的特定电源电网(LS,NS)中，确定(BS)需要用于执行(AO,ANO)所需的控制和系统任务(ORS,NORS)的系统存储容量(ASK)和系统输出(AL)；

——根据权利要求1，设立(AF)若干能量存储模块(1,1',1')'，其拥有各自的模块存储容量(MSK)，模块输出(ML)以及在安装地点的模块控制系统(6)，其中所述若干能量存储模块(1,1',1”)被如此选择，以至于所有模块存储容量(MSK)和模块输出(ML)的总和对应于所需的系统存储容量(ASK)和系统输出(AL)；

——将能量存储模块(1,1',1”)的模块外壳(2)锚定(VA)到安装现场地面(B)上；

——将该能量存储模块(1,1',1”)以一般的连接点(9)连接(ASM)，随后将该连接点(9)连接(ASS)到各自的电源电网(LS,NS)中，并通过一个普通数据网络(8)将该能量存储模块(1,1',1”)彼此连接(VB)，以形成一个共同的能量存储系统(10)；

——通过各自的模块控制系统(6)，优选的，通过一个选取的主控系统(6M)，共同控制(GS)所述能量存储系统，从而在连接着的电源电网(LS,NS)中提供一个共同的系统存储容量(ASK)和系统输出(AL)，以用于其中将执行(AO,ANO)的控制和系统任务(ORS,NORS)，；以及

——根据权利要求1，通过按照上述的方法步骤增加(H)更多的能量存储模块(1”')，或者当对于将被移除的特定的能量存储模块(1”)的所有电源连接(21a,21b,21c)已从连接点(9)断开，所有的数据接口(22a,22b,22c)已经与数据网络(8)断开，并且该模块壳体已经脱离安装地点以后，通过从该能量存储系统(10)中移除(E)一个或更多的能量存储模块(1”)，为变更的系统存储容量(ASK)和系统输出(AL)的需求而调节(AP)所述能量存储系统(10)。