DE102007038106B4

DE102007038106B4 - Einrichtung zum Umwandeln von Energie

Info

Publication number: DE102007038106B4
Application number: DE102007038106A
Authority: DE
Inventors: Ralf Roppelt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2027-08-02
Also published as: EP2201245A2; WO2009015898A2; WO2009015898A3; DE102007038106A1; US20100223928A1

Abstract

Einrichtung zum Umwandeln von Energie mit folgenden Komponenten:
– einer Anzahl von Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804), wobei jede Aufnahmestation (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) eine Ladeseite und eine Entladeseite aufweist, und wobei jeweils eine Aufnahmestation (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) zur Aufnahme eines zum Speichern mechanischer Energie ausgebildeten Moduls (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) ausgebildet ist,
– zwei Energiewandlern (122, 124, 222, 224, 322, 324, 812, 814) und
– einem Getriebe (400, 710), das dazu ausgebildet ist, mindestens ein erstes in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommenes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) mit einem ersten Energiewandler (122, 222, 322, 814) und mindestens ein zweites in...

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Umwandeln von Energie, ein Modul zum mechanischen Speichern von Energie, ein Verfahren zum Umwandeln und Speichern von Energie, ein Computerprogramm sowie ein Computerprogrammprodukt.
Aus der Druckschrift DE 29 06 563 A1 ist ein umweltfreundliches und erdölenergieunabhängiges Antriebssystem mit mechanischer Batterie für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei ein Antrieb des Kraftfahrzeugs durch mechanische Energie erfolgt, die mittels eines kompakten, gewicht- und raumsparenden bordeigenen Aggregats erzeugt, gespeichert und abgegeben wird. Das Aggregat besteht aus einer hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Ladevorrichtung, die elektrische in mechanische Energie umwandelt und deren elektrische Antriebsmaschine für einen Ladevorgang an öffentliche oder private Stromversorgungsnetze anschliessbar ist. Bei einem derartigen hydraulischen Betrieb kommen keine Spiralfedern zum Einsatz, außerdem ist in der Druckschrift u. a. beschrieben, dass Spiralfedern den Nachteil haben, dass sich das Drehmoment mit der Anzahl der Aufzugsumdrehungen stark ändert.
Darüber hinaus ist eine mobile Energiespeicher- und Energieversorgungseinrichtung aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 202 20 148 U1 bekannt. Diese Einrichtung umfasst mehrere Spiralfedersysteme, deren Spiralfedern über Zahnradgetriebe ge- und entspannt werden können. Hierbei erfolgt jeweils eine Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie und umgekehrt. Ein Federantrieb dient hier nur als Hilfs speicher zur Überbrückung einer zu geringen Leistung einer Batterie. Eine Feder wird von Hand über eine Kurbel gespannt. Dabei ist diese Anordnung im Miniatur-Format angelegt und eignet sich nur für Kleinstverbraucher.
Eine Vorrichtung zum Speichern abzubremsender Energie auf einer Drehfeder zur Wiederverwendung als Antrieb für Fahrzeuge, wie bspw. Fahrräder, Schienenfahrzeuge oder Karren mit oder ohne eigenem Antrieb ist aus der Druckschrift DE 103 03 397 A1 bekannt. Die Vorrichtung weist mindestens die drei Schaltpositionen ”Bremsen”, ”Neutral” und ”Beschleunigen” auf, die ohne zu kuppeln schaltbar und an einer abzubremsenden bzw. anzutreibenden Achse angeordnet sind. Ein Abbremszahnrad umfasst eine Rückdrehsperre mit Freilauf, die mit der Wirkung der Federkraft Kraft auf die abzubremsende Achse ausübt und gegen die Wirkung der Federkraft frei läuft. Ein Antriebszahnrad der Vorrichtung übt über eine Rückdrehsperre mit Freilauf eine Federkraft auf den Antrieb aus und kann diesen gegen die Wirkung der Federkraft frei laufen lassen. Hierbei handelt es sich um eine Bremse, die über die gleiche Welle geladen und entladen wird. In der Vorrichtung wird nur überschüssige Energie gespeichert, und findet nur bei Fahrzeugen Anwendung.
Des weiteren ist ein tragbares Gerät zur Stromerzeugung aus der Druckschrift DE 196 11 816 A1 bekannt. Hierbei ist vorgesehen, dass eine Spiralfeder über eine passende Übersetzung einen Stromerzeuger bzw. Dynamo antreiben kann. Außerdem kann diese Spiralfeder entweder durch mechanische Arbeit, bspw. von Hand, oder über eine Aufziehvorrichtung, die von Fremdenergie wie bspw. Solarstrom gespeist wird, gespannt werden.
Die Druckschrift DE 43 12 912 A1 betrifft einen Energiespeicher, für den vorgesehen ist, dass mittels natürlicher Energiequellen eine Einrichtung, die sich auf einem ersten vorbestimmen Energieniveau befindet, auf ein zweites Energieniveau überführt wird, das größer als das erste Energieniveau ist. Dabei ist die Energie, die durch die Einrichtung beim Übergang vom zweiten Energieniveau auf das erste Energieniveau abgegeben wird, durch eine dadurch angetriebene Generatoreinrichtung erzeug- und bereitstellbar.
Eine mobile Energiespeicher- und Energieversorgungseinrichtung ist aus der Druckschrift DE 102 61 653 A1 bekannt. Diese Einrichtung speichert ausschliesslich Energie von primären natürlichen Energiequellen. Diese Energiequellen sind über eine zentrale die Energiespeicherung und Energieversorgung steuernde Steuereinheit mit mindestens einer als Hauptenergiespeicher dienenden mechanischen Energiespeichereinrichtung verbunden. Diese mindestens eine mechanische Energiespeichereinrichtung ist über lediglich ein Zahnradgetriebe mit jeweils einer Motor-/Generator-Baugruppe verbunden.
Die Druckschrift DE-OS 1 476 715 betrifft einen motorisch aufziehbaren Kraftspeicher, der einen Elektromotor aufweist, der über eine Hysteresekupplung und Getrieberäder ein Federhaus dieses Kraftspeichers antreibt. Außerdem umfasst der Kraftspeicher eine abtreibende Welle. Eine Speicherfeder des Kraftspeichers ist zwischen dem Federhaus und der Abtriebswelle angeordnet. Außerdem ist ein erstes Ende der Speicherfeder an der Abtriebswelle festgelegt, während ein anderes Ende in einem voll aufgezogenen Zustand der Speicherfeder im Federhaus durchrutschen kann. Durch Vorsehen der Hysteresekupplung ist auch das andere Ende der Speicherfeder im Federhaus festgelegt.
Ein der Erfindung zugrundeliegendes Problem ist eine Vereinfachung einer Speicherung von Energie sowie eine Nutzung gespeicherter Energie.
Vor dem Hintergrund des genannten Stands der Technik werden eine Einrichtung, ein Modul, ein Verfahren, sowie ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist zum Umwandeln von Energie ausgebildet und weist folgende Komponenten auf:

– eine Anzahl von Aufnahmestationen, wobei jede Aufnahmestation eine Ladeseite und eine Entladeseite aufweist, und wobei jeweils eine Aufnahmestation zur Aufnahme eines zum Speichern mechanischer Energie ausgebildeten Moduls ausgebildet ist,
– zwei Energiewandler und
– ein Getriebe, das dazu ausgebildet ist, mindestens ein erstes in einer der Aufnahmestationen aufgenommenes Modul mit einem ersten Energiewandler und mindestens ein zweites in einer der Aufnahmestationen aufgenommenes Modul mit einem zweiten Energiewandler zu verbinden, so dass es möglich ist, zeitgleich von dem ersten Energiewandler zu dem mindestens einen ersten Modul über die Ladeseite Energie zu übertragen und von dem mindestens einen zweiten Modul über die Entladeseite zu dem zweiten Energiewandler Energie zu übertragen.

In Ausgestaltung kann das Getriebe der Einrichtung zwei Getriebezweige aufweisen, wobei ein erster Getriebezweig dazu ausgebildet ist, das mindestens eine erste in einer der Aufnahmestationen aufgenommene Modul mit dem ersten Ener giewandler zu verbinden. Der zweite Getriebezweig ist dazu ausgebildet, das mindestens eine zweite in einer der Aufnahmestationen aufgenommene Modul mit dem zweiten Energiewandler zu verbinden. Somit ist jeweils ein Getriebezweig des Getriebes dazu geeignet, zwischen jeweils einem Energiewandler und mindestens einem in einer der Aufnahmestationen angeordneten Module eine mechanische Verbindung zur Übertragung von Energie bereitzustellen.
In der Einrichtung können mehrere unabhängig von der Einrichtung transportierbare bzw. tragbare Module zeitweise modular angeordnet werden.
Ein System zum Umwandeln und Speichern von Energie kann mehrere Einrichtungen sowie mehrere Module umfassen. So ergibt sich u. a. die Möglichkeit, in einer ersten Einrichtung an einem ersten Ort Energie umzuwandeln und in einem Modul zu speichern. Sobald in diesem ersten Modul eine hinreichende Menge Energie gespeichert ist, kann dieses Modul einer Aufnahmestation der ersten Einrichtung entnommen werden und zum Entladen der in dem Modul gespeicherten Energie zu einer zweiten Einrichtung an einem zweiten Ort transportiert werden. Das Modul ist dann in eine Aufnahmestation der zweiten Einrichtung einzusetzen, so dass die in dem Modul gespeicherte Energie durch Umwandlung entladen und somit freigegeben wird. Sobald in dem Modul keine Energie mehr gespeichert ist, kann es zu der ersten Einrichtung transportiert und wieder mit mechanischer Energie geladen werden. Diese Vorgehensweise bietet sich bspw. dann an, falls an dem ersten Ort, an dem sich die erste Einrichtung befindet, eine hohe Sonneneinstrahlung herrscht, so dass das Modul über die Einrichtung einfach mit Energie gespeist wird. Außerdem ist in diesem Beispiel vorgesehen, dass an dem zweiten Ort ein hoher Energiebedarf herrscht, somit ist unter Nutzung der beiden Einrichtungen sowie eines oder mehrerer Module ein Energietransfer zwischen den zwei Orten möglich.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass der erste Energiewandler mit einer Spannseite eines in einer der Aufnahmestationen aufgenommenen Module und der zweite Energiewandler mit einer Entspannseite eines in einer der Aufnahmestationen aufgenommenen Module zu verbinden ist.
Bei einer Variante der Einrichtung sind die Aufnahmestationen hintereinander angeordnet, so dass ein zeitgleiches Be- und Entladen von Modulen erleichtert und ein Schalten zwi schen mehreren zu beladenden und/oder zu entladenden Modulen effizient gestaltet werden kann.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der erste Energiewandler dazu ausgebildet, eine Feder, bspw. Spiralfeder, des mindestens einen ersten Moduls zu spannen. Der zweite Energiewandler ist dazu ausgebildet, eine Feder, bspw. Spiralfeder, des mindestens einen zweiten Moduls zu entspannen.
In einer weiteren Variante der Einrichtung ist der erste Energiewandler als Motor und der zweite Energiewandler als Generator ausgebildet, somit sind die Energiewandler je nach Schaltung zum Umwandeln mechanischer Energie in elektrische Energie und/oder zum Umwandeln elektrischer Energie in mechanische Energie ausgebildet.
In Ausgestaltung ist das Getriebe der Einrichtung dazu ausgebildet, zwischen mindestens zwei Modulen derart zu schalten, dass einer der Energiewandler zunächst mit einer ersten Anzahl Module und nach Durchführung eines Schaltvorgangs mit einer zweiten Anzahl Module verbunden ist.
Somit ist es möglich, bei laufendem Betrieb der Einrichtung zwischen mehreren Modulen hin- und herzuschalten. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, je nach Menge oder Kapazität bereitgestellter Energie eine geeignete Anzahl von Modulen mit mechanischer Energie zu laden, so dass die Einrichtung bspw. automatisch an wechselnde Kapazitäten angepaßt werden kann. Falls bei laufendem Betrieb mindestens ein Modul während eines Ladevorgangs seine Ladekapazität erreicht haben sollte, kann dieses mindestens eine Modul durch Schalten des Getriebes durch mindestens ein weiteres Modul, das über hinreichende Speicherkapazität mechanischer Energie verfügt, ausgetauscht werden.
Entsprechendes gilt auch für einen durchzuführenden Entladevorgang. Je nachdem, wieviel Energie jeweils benötigt wird, kann mindestens ein zweites Modul über das Getriebe mit dem mindestens einen zweiten Energiewandler verbunden werden, so dass eine jeweils erforderliche Menge an Energie entladen wird. Falls Energie des mindestens einen zweiten Moduls vollständig entladen sein sollte, kann dieses durch Durchführen des Schaltvorgangs über das Getriebe von dem mindestens einen zweiten Energiewandler entkoppelt werden. Module, in denen eine hinreichende Menge Energie gespeichert ist, können durch Durchführung des Schaltvorgangs über das Getriebe mit dem zweiten Energiewandler gekoppelt und entladen werden.
Bei der Einrichtung kann das Getriebe und insbesondere der erste Getriebezweig eine erste Hauptwelle zum Verbinden des ersten Energiewandlers mit dem mindestens einen ersten Modul aufweisen. Insbesondere der zweite Getriebezweig des Getriebes kann eine zweite Hauptwelle zum Verbinden des zweiten Energiewandlers mit dem mindestens einen zweiten Modul aufweisen.
Außerdem kann das Getriebe als Kettengetriebe ausgebildet sein und mindestens eine Kettenschaltung zur Realisierung des Schaltvorgangs aufweisen. Zudem kann das Getriebe auf einer ersten Seite bzw. Ladeseite jeder Aufnahmestation, wobei an dieser ersten Seite eine Spannseite eines Moduls anzuordnen ist, von der aus ein aufgenommenes Modul mit Energie zu laden ist, eine Innenzahnkranzbremse, eine Schaltnabe, einen Stellantrieb und ein Sperrad aufweisen, wobei das Sperrad zum kontinuierlichen Sichern einer Energieübertragung ausgebildet ist. Zudem kann die mindestens eine Innenzahnkranzbremse eine motorisch betriebene Kupplung umfassen.
Des weiteren kann das Getriebe der Einrichtung auf einer zweiten Seite bzw. Entladeseite jeder Aufnahmestation, wobei an dieser zweiten Seite eine Entspannseite eines Moduls anzuordnen ist, wobei von dieser zweiten Seite her aus einem aufgenommenen Modul Energie zu entladen ist, eine Innenzahnkranzbremse, einen Freilauf, eine Schaltnabe, eines Stellantrieb und eine Antriebswelle aufweisen.
Weiterhin weist die Einrichtung für jedes aufzunehmende Modul, insbesondere an der Entspannseite, mindestens ein Freilaufmodul auf.
Insgesamt ist der erste Energiewandler, insbesondere Motor, dazu ausgebildet, von außen bereitgestellte Energie über den ersten Getriebezweig zu dem mindestens einen ersten Modul zu übermitteln, so dass diese Energie in dem mindestens einen Modul zu speichern ist. Der zweite Energiewandler, insbesondere Generator, ist dazu ausgebildet, über den zweiten Getriebezweig übermittelte Energie, die in dem mindestens einen Modul gespeichert ist, nach außen abzugeben.
In Ausgestaltung weist die Einrichtung eine elektronische und/oder automatische Kontrolleinrichtung, bzw. Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Kontrollieren und somit Steuern und/oder Regeln auf. Mit der Kontrolleinrichtung ist u. a. das Getriebe zu kontrollieren oder zu beaufschlagen, so dass je nach Betriebssituation der Einrichtung eine geeignete Anzahl von Modulen mit Energie zu be- und/oder entladen ist.
Die Einrichtung ist zudem dazu ausgebildet, mit einem Spannmechanismus eines in einer Aufnahmestationen aufgenommenen Moduls zusammenzuwirken und somit Spiralfedern der in der Aufnahmestationen aufgenommenen Module zu spannen bzw. zu laden und zu entspannen bzw. zu entladen.
Ergänzend kann die Einrichtung mindestens einen Bremsgenerator aufweisen.
In einer weiteren Variante ist die Einrichtung dazu ausgebildet, natürlich bereitgestellte Energie an mindestens eines der in einer der Aufnahmestationen aufgenommenen Module zu übermitteln und zu einem späteren Zeitpunkt wieder zur Verfügung zu stellen.
Bei natürlich bereitgestellter Energie handelt es sich typischerweise um Energie aus natürlichen, erneuerbaren Ressourcen, wobei derartige Energie durch Wetterphänomene bzw. Wettereinflüsse wie Wind und/oder Sonneneinstrahlung bereitgestellt werden kann. Demnach kann die Einrichtung dazu ausgebildet sein, Energie, die von einer Photovoltaik-Anlage und somit einer Solaranlage bereitgestellt wird, an mindestens ein in einer der Aufnahmestationen aufgenommenes Modul zu übermitteln. Weiterhin kann die Einrichtung dazu ausgebildet sein, Energie, die von einer Windenergieanlage bereitgestellt wird, an mindestens ein in einer der Aufnahmestationen aufgenommenes Modul zu übermitteln.
Das erfindungsgemäße Modul weist einen mechanischen Energiespeicher sowie eine Spannseite und eine Entspannseite auf. Dabei erfolgt eine Zufuhr von Energie zu dem Energiespeicher über die Spannseite. Eine Entnahme von Energie, die in dem Energiespeicher gespeichert ist, erfolgt über die Entspannseite. Dieses Modul ist dafür geeignet, in einer Aufnahmestation einer zum Umwandeln von Energie ausgebildeten Einrichtung aufgenommen zu werden und über ein Getriebe dieser Einrichtung an der Spannseite mit einem ersten Energiewandler und an der Entspannseite mit einem zweiten Energiewandler verbunden zu werden, so dass es möglich ist, von dem ersten Energiewandler zu dem Modul Energie zu übertragen und von dem Modul zu dem zweiten Energiewandler Energie zu übertragen. Hierzu ist eine Spannseite des Moduls an einer Ladeseite der Aufnahmestation und eine Entspannseite des Moduls an einer Entladeseite der Aufnahmestation anzuordnen.
Bei diesem Modul kann der mechanische Energiespeicher als Feder, insbesondere Spiralfeder, ausgebildet sein. Das Modul ist demnach als mechanische Batterie ausgebildet.
Dieses Modul ist dafür geeignet, in einer Aufnahmestation einer zum Umwandeln von Energie ausgebildeten Einrichtung aufgenommen zu werden und über ein Getriebe dieser Einrichtung an der Spannseite mit einem ersten Energiewandler und an der Entspannseite mit einem zweiten Energiewandler verbunden zu werden, so dass es möglich ist, von dem ersten Energiewandler zu dem Modul Energie zu übertragen und von dem Modul zu dem zweiten Energiewandler Energie zu übertragen. Hierzu ist eine Spannseite des Moduls an einer Ladeseite der Aufnahmestation und eine Entspannseite des Moduls an einer Entladeseite der Aufnahmestation anzuordnen.
Über das Getriebe, insbesondere ein Kettengetriebe, kann eine Drehgeschwindigkeit jeweils einer Feder eines Moduls geregelt und somit kompensiert werden.
In Ausgestaltung weist das Modul insbesondere an der Spannseite ein als Spann-Hauptrad ausgebildetes Spannrad und insbesondere an der Entspannseite ein als Entspann-Hauptrad ausgebildetes Spannrad auf.
Das Modul kann in einer Aufnahmestation mindestens einer voranstehend beschriebenen, zum Umwandeln von Energie ausgebildeten Einrichtung aufgenommen werden und über einen ersten Getriebezweig an der Spannseite mit einem ersten Energiewandler und an der Entspannseite über einen zweiten Getriebezweig mit einem zweiten Energiewandler verbunden werden, so dass es möglich ist, von dem ersten Energiewandler zu dem Modul Energie zu übertragen und von dem Modul zu dem zweiten Energiewandler Energie zu übertragen. Eine Übertragung von Energie zwischen verschiedenen Einrichtungen ist durch Transport eines Moduls, in dem mechanische Energie gespeichert ist, von einer ersten Einrichtung zu einer zweiten Einrichtung durchführbar. In weiterer Ausgestaltung ist die Ladeseite der Aufnahmestation dem ersten Getriebezweig und die Entladeseite der Aufnahmestation dem zweiten Getriebezweig zugeordnet. Dadurch ergibt sich, dass zum Laden des Moduls die Spannseite mit dem ersten Getriebezweig zusammenwirkt. Zum Entladen des Moduls wirkt die Entspannseite des Moduls mit dem zweiten Getriebezweig zusammen.
Es kann in Ausgestaltung vorgesehen sein, dass ein Modul zeitweise und/oder modular in einer Aufnahmestation einer Einrichtung anzuordnen ist. Dabei kann an einer Spannseite des Moduls das Spann-Hauptrad über eine Kette insbesondere mit dem ersten Getriebezweig des Getriebes verbunden werden, so dass ausgehend von dem ersten Energiewandler über den ersten Getriebezweig Energie an das Spann-Hauptrad übermittelt wird, und der als Feder ausgebildete mechanische Speicher des Moduls zu spannen ist. Außerdem kann auch das Entspann-Hauptrad über eine Kette mit dem zweiten Getriebezweig des Getriebes der Einrichtung verbunden werden, so dass in dem als Feder ausgebildeten Energiespeicher des Moduls Energie über den zweiten Getriebezweig zu dem zweiten Energiewandler der Einrichtung übermittelt werden kann.
Mindestens eine Einrichtung und mindestens ein Modul wirken derart zusammen, dass der erste Energiewandler eine Feder des mindestens einen Moduls spannen kann und der zweite Energiewandler eine Feder des mindestens einen Moduls entspannen kann.
Das Modul ist transportierbar und zum Speichern von mechanischer Energie ausgebildet und zum Umwandeln der mechanischen Energie in einer Aufnahmestation mindestens einer zum Umwandeln mechanischer Energie ausgebildeten Einrichtung zeitweise anzuordnen. Mit dem Modul kann zwischen mehreren Einrichtungen, die sich an verschiedenen Orten befinden, Energie transportiert werden.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Umwandeln und Speichern von Energie, bei dem vorgesehen ist, dass in einer Anzahl von Aufnahmestationen, wobei jede Aufnahmestation eine Ladeseite und eine Entladeseite aufweist, mindestens einer zum Umwandeln von Energie ausgebildeten Einrichtung mindestens ein zum Speichern mechanischer Energie ausgebildetes Modul aufgenommen wird, so dass über ein Getriebe der mindestens einen Einrichtung zum Umwandeln von Energie zeitgleich mindestens ein erstes in einer der Aufnahmestationen aufgenommenes Modul über eine Ladeseite mit einem ersten Energiewandler und mindestens ein zweites in einer der Aufnahmestationen aufgenommenes Modul über eine Entladeseite mit einem zweiten Energiewandler verbunden wird, so dass es möglich ist, dass zeitgleich von dem ersten Energiewandler über die Ladeseite zu dem mindestens einen ersten Modul Energie übertragen wird und von dem mindestens einen zweiten Modul über die Entladeseite zu dem zweiten Energiewandler Energie übertragen wird.
In Ausgestaltung des Verfahrens kann über das Getriebe zwischen mindestens zwei Modulen derart geschaltet werden, dass einer der Energiewandler zunächst mit mindestens einem ersten Modul und nach einem von dem Getriebe durchzuführenden Schaltvorgang mit mindestens einem zweiten Modul verbunden wird.
Dies bedeutet u. a., dass von außen bereitgestellte Energie über den ersten Energiewandler in dem mindestens einen ersten Modul gespeichert wird und in dem mindestens einen zweiten Modul gespeicherte Energie über den zweiten Energiewandler nach außen abgegeben wird.
In Ausgestaltung des Verfahrens wird Energie, die durch Wettereinflüsse bereitgestellt wird, umgewandelt und gespeichert.
Für das Verfahren kann in einer möglichen Variante vorgesehen sein, dass in dem mindestens einen Modul in einer ersten Einrichtung Energie gespeichert wird, und nach einem Transport dieses mindestens einen Moduls von der ersten Einrichtung zu einer zweiten Einrichtung, die sich an verschiedenen Orten befinden können, in dem mindestens einen Modul gespeicherte Energie in der zweiten Einrichtung entladen wird.
Zur Realisierung des Verfahrens können somit mehrere zum Umwandeln von Energie ausgebildete Einrichtung mit mehreren zum Speichern von Energie ausgebildeten Modulen zusammenwirken. Dabei können Funktionen mindestens eines Moduls und/oder mindestens einer Einrichtung als Verfahrensschritte des Verfahrens realisiert werden. Entsprechend können einzelne Verfahrensschritte als Funktionen des mindestens einen Moduls und/oder der mindestens einen Einrichtung realisiert werden.
Ein System, das mehrere Einrichtungen, die sich bspw. an verschiedenen Orten befinden, sowie mehrere in den Einrichtungen modular einsetzbare sowie beliebig austauschbare Module umfasst, kann dazu geeignet sein, alternativ oder ergänzend zu einer Umwandlung von Energie mittels der Einrichtungen sowie einer Speicherung der Energie mittels der Module einen Transport von Energie über Module, die demnach als mechanische Batterien oder Akkumulatoren ausgebildet sind, zwischen den Einrichtungen zu ermöglichen. Somit kann Energie, die an einem ersten Ort bspw. aufgrund von Wettereinflüssen in großem Umfang vorhanden ist, an einem zweiten Ort genutzt werden.
Durch das Verfahren sowie die mindestens eine Einrichtung und/oder das mindestens eine Modul ist eine umweltfreundliche Bereitstellung von Energie, die bspw. durch Wetterphä nomene wie Sonneneinstrahlung und/oder Wind erzeugt wird, möglich. Die dabei erzeugt Energie kann in dem mindestens einen Modul nach Umwandlung durch die Einrichtung für einen beliebigen Zeitraum unter geringem Verlust mechanisch gespeichert und je nach Bedarf wieder freigegeben werden.
Einzelne Module können modular und unabhängig voneinander zwischen einzelnen Einrichtungen an unterschiedlichen Orten hin und her transportiert werden. Dabei können Module, in denen wenig oder gar keine mechanische Energie gespeichert ist, an der ersten Einrichtung mit mechanischer Energie beladen werden. Module, in denen eine hinreichende Menge mechanischer Energie gespeichert ist, können an einer zweiten Einrichtung entladen werden. Somit bietet sich insgesamt die Möglichkeit, bspw. im Rahmen eines Pfandsystems, mechanisch gespeicherte Energie zwischen einzelnen Einrichtungen zu transportieren und je nach Bedarf über einen der Energiewandler insbesondere als elektrische Energie wieder bereitzustellen.
Außerdem ist bei einer Variante des Verfahrens vorgesehen, das Getriebe und/oder einen Zustand mindestens eines Moduls der Einrichtung automatisch und/oder elektronisch zu kontrollieren.
Das außerdem erfindungsgemäß vorgesehene Computerprogramm mit Programmcodemitteln ist dazu ausgebildet, alle Schritte eines beschriebenen Verfahrens zur automatischen Kontrolle eines Getriebes und/oder eines Zustands mindestens eines Moduls durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer beschriebenen Einrichtung, ausgeführt wird.
Die Erfindung betrifft zudem ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Da tenträger gespeichert sind, um alle Schritte eines beschriebenen Verfahrens zur automatischen Kontrolle eines Getriebes und/oder eines Zustands mindestens eines Moduls durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Anordnung, ausgeführt wird.
Die Recheneinheit der Einrichtung kann als eine Komponente der Kontrolleinrichtung der Einrichtung ausgebildet sein oder mit einer derartigen Kontrolleinrichtung zusammenwirken. Die Kontrolleinrichtung und/oder die Recheneinheit der Einrichtung sind, wie bereits beschrieben, dazu ausgebildet, das Getriebe der Einrichtung betriebsbegleitend zu kontrollieren und somit zu steuern und/oder zu regeln. Die Recheneinheit und/oder die Kontrolleinrichtung können alternativ oder ergänzend auch einen Zustand mindestens eines der Module kontrollieren und dabei überwachen, so dass es möglich ist, betriebsbegleitend nachzuvollziehen, wieviel Energie in einem jeweiligen Modul mechanisch gespeichert ist. Je nach Zustand eines jeweiligen Moduls kann dieses elektronisch und/oder automatisch über einen der Getriebezweige mit dem ersten Energiewandler oder mit dem zweiten Energiewandler verbunden oder getrennt werden.
Mit der vorliegenden Erfindung ergibt sich die Möglichkeit, dass während eines Entladevorgangs mindestens eines ersten Moduls mindestens ein zweites Modul gespannt werden kann. Zusätzlich kann zur Erhöhung der Leistung vorgesehen sein, mehrere Module und somit Federn zu benutzen, die in den Aufnahmestationen hintereinander angeordnet werden können.
Mit dem Verfahren können alle von den Wettereinflüssen abhängigen Energieformen in die Module eingespeist und zu einem späteren Zeitpunkt wieder zur Verfügung gestellt wer den. Eine beschriebene Einrichtung ist autark ausgebildet und reicht bspw. für ein Einfamilienhaus aus.
Ein beschriebenes System, das mindestens eine Einrichtung sowie mindestens ein Modul umfasst, ist zum Speichern von Energie aus Photovoltaik-Anlagen in einem als Federmotor oder Federantrieb ausgebildeten Energiespeicher als Komponente des Moduls geeignet. Dabei wird Strom von einem oder mehreren Photovoltaik-Elementen einem Elektromotor zugeführt, wobei über das Getriebe eine Feder des Moduls gespannt wird. Die Feder wird dann nach Bedarf wieder entspannt und treibt, ebenfalls über das Getriebe, einen Generator an. Zur Verlängerung der Laufzeit oder zur Erhöhung der Leistung werden mehrere Federantriebe und somit Module in den Aufnahmestationen hintereinander geschaltet.
So kann die Gesamtlaufzeit oder die Gesamtleistung angepasst werden. Dabei wird die Feder über eine Mittelachse des Moduls gespannt und über einen Zahnradkranz am Rand einer Federkassette eines Moduls von dem Generator angetrieben. Für eine konstante Entspannung der Feder kommt entweder eine mechanische Bremse oder eine Wirbelstrombremse zum Einsatz.
Denkbar ist das Speichern der Energie in entsprechend großen Federn an sonnenstärkeren Orten der Erde sowie ein Pfandsystem der Federantriebe und somit der Module, um diese in vorhandenen Anlagen zu entspannen.
Die Kombination aus den Einrichtungen und den Modulen in einem gesamten System weist einen hohen Wirkungsgrad auf. Die Ladung einer der Federn ist nicht nur ab einer bestimmten Leistung verfügbar. Die Feder kann aufgrund einer Ausbildung des Getriebes auch bei wenig Ertrag aus den Kollek toren für Sonnenenergie über die Einrichtung geladen werden.
Ein Vorteil gegenüber elektrischer Batterien und Einspeiseanlagen ist, dass in derartigen Batterien und Einspeiseanlagen nur dann Energie eingespeist werden kann, wenn die zur Verfügung stehende Solarleistung über einer vorgegebenen Ladespannung bzw. der Umrichterspannung liegt. Zudem kann bei der vorliegenden Erfindung wesentlich mehr Leistung entnommen werden als zum Laden verfügbar war.
Mit den Modulen wird ein variabler Langzeitspeicher für mechanische Energie bereitgestellt. Die Energie kann verlustfrei fast unbegrenzt gespeichert werden. Die Einrichtung bzw. Anlage kann zum Abfedern von Leistungsschwankungen bei Solaranlagen oder bei Windanlagen genutzt werden, um so eine konstante Leistung bereitzustellen. Ferner kann ein Umrichter in einem konstanten Wirkbereich eingesetzt werden. Es ist ein Einsatz als Insel- oder Einspeise-Anlage möglich.
Die Erfindung ist sehr einfach und langzeitstabil ausgebildet. Es entstehen keine Verluste durch Reibung oder Temperaturschwankungen. Außerdem ist die Erfindung nachhaltig und von großem ökologischen Nutzen, wobei eine CO₂ freie Energiewandlung möglich ist.
Grundlage einer Laufzeitberechnung einer Entladung einer Feder des Moduls ist eine maximale Windungszahl in einem Federhaus des Moduls, in dem die Feder oder Spiralfeder angeordnet ist. Diese ist nach Berücksichtigung der Federstärke und dem Durchmesser, d. h. einem Innendurchmesser einer Nabe und dem Federhaus des Moduls auf 20 u/std. ausgelegt. Bei einer Federbandlänge von ca. 20 m ergibt sich eine Umdrehung von 0,33 u/min.
Bei einer Gesamtübersetzung von bspw. i = 1211 ergibt sich am Generator eine Drehzahl von 400 u/min. Diese Umdrehung ist für eine Leistung von ca. 1500 W verfügbar. Wenn weniger Leistung nötig ist, sinkt die Drehzahl und die Laufzeit verlängert sich. In einem normalen Haushalt wird eine Leistung von 500 bis 1000 W pro Std. benötigt. Dies würde die Laufzeit einer Feder fast verdoppeln.
Die Berechnung der Drehmomente ist nur annähernd möglich und hängt von vielen Faktoren ab. Die Fachliteratur geht bei Spiralfedern immer von Versuchen aus, um die tatsächlich auftretenden Kräfte zu ermitteln. Bei allen Berechnungen ist die Federbandbreite nicht oder nur sehr ungenau in den Berechnungen berücksichtigt.
Das Aufladen einer Feder des Moduls erfolgt in Ausgestaltung reziprok. Weiterhin ist eine Berechnung einzuspeisender Energie stark von der Leistung und Auslegung als Einspeiseanlage oder Inselanlage sowie eines Wirkungsgrads von Solar-Paneelen einer Photovoltaik-Anlage abhängig. Die durchgeführte Berechnung bezieht sich auf eine Inselanlage, die bei maximalem Ertrag 1500 W Leistung erbringen soll. Es lässt sich nur in Versuchen ermitteln, ab welcher Leistung der Generator bereits angetrieben werden kann, daher ist vorab nur die Idealbedingung berechenbar. Bei Solarpaneelen mit einer Leistung von 165 W benötigt man bspw. zehn derartige Solarpaneele.
Da diese Technologie des Energiespeichers auf dem Markt in dieser Form nicht vorhanden ist, ist eine Abschätzung der zu erwartenden verkauften Einheiten nur durch Vergleiche mit bestehenden Techniken möglich.
Ein Einsatz des Federmotors und somit des Moduls ist bspw. in einer Inselanlage in Kombination mit Photovoltaikkollektoren oder Windanlagen möglich, um bei entsprechender Dimensionierung eine völlig autarke Stromversorgung zu erreichen. Es sind hierbei Anwendungen für Einfamilienhäuser, in Entwicklungsländern (Emerging Economics), auf Forschungsstationen und/oder autarken Wetterstationen denkbar. In der Landwirtschaft können Pumpen versorgt werden. Bei Solar-Einspeiseanlagen kann eine gleichmäßige Lastverteilung erreicht und der Wirkungsgrad erhöht werden. So können Spitzenleistungen auf spätere Zeitpunkte verteilt werden. Solarstrom kann durch die gleichmäßige Einspeisung besser kalkuliert werden.
Weiterhin erfolgt eine Abfederung von Spannungsspitzen aus dem Stromnetz, wie bspw. bei einem Notstromaggregat – z. B. in Krankenhäusern und öffentlichen Gebäuden. Es ist auch eine sog. USV, d. h. unterbrecherfreie Stromversorgung, bei Servern und EDV-Anlagen möglich.
Ein Aspekt für eine Entwicklung des Federmotors eines Moduls ist die Verfügbarkeit von sehr langsam laufenden Gleichstrom-Generatoren, die typischerweise für kleine Windanlagen vorgesehen sind. Diese sind extra darauf ausgelegt, mit einem kleinen Drehmoment anzulaufen. Sie sind sehr gut gelagert und haben eine effiziente Kühlung. Der einsetzbare Drehzahlbereich umfasst ein weiteres Intervall. Bereits ab einer Drehzahl von ca. 200 u/min und bis über 700 u/min liefern sie viel Leistung.
Um möglichst wenig Reibungsverluste beim Be- und Entladen der Feder zu erreichen, wird ein als Kettengetriebe ausgebildetes Getriebe gewählt, wobei einzelne Getriebezweige des Getriebes ebenfalls als Kettengetriebe ausgebildet sein können. Da keine sehr hohen Drehzahlen entstehen, ist auch nicht mit einem hohen Verschleiß und Erwärmung zu rechnen. Auf der Spannseite bzw. der Entspannseite kommt ein Sperrad zum kontinuierlichen Sichern zum Einsatz. Zusätzlich ist eine Arretierung durch einen Innenzahnkranz mit einer motorisch betriebenen Kupplung eingebaut. Über einen Freilauf ist die Hauptwelle mit dem Getriebe und insbesondere einem Getriebezweig der Einrichtung verbunden. Die Entspannseite und die Spannseite sind üblicherweise bis auf das Sperrad identisch.
Eine leistungsabhängige Drehzahlregelung ist in der Regel nicht integriert, da keine genauen Drehmomentberechnungen erforderlich sind. Für die Konstruktion gibt es mehrere Möglichkeiten. So wäre es denkbar, eine Art Kettenschaltung wie beim Fahrrad zu verwenden, um damit die entstehenden Kräfte zurück auf den Spannmechanismus der Feder umzuleiten und so die Drehzahl zu regulieren. In der Regel ist die Steuerung über die Kontrolleinrichtung elektronisch umsetzbar. Dazu wird die nötige Entnahmeleistung gemessen und eine entsprechende Übersetzung eines Getriebezweigs eingestellt.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit er sten Ausführungsformen darin aufgenommener erfindungsgemäßer Module.
2 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit darin angeordneten zweiten Ausführungsformen von Modulen.
3 zeigt in schematischer Darstellung eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit dritten Ausführungsformen von darin angeordneten erfindungsgemäßen Modulen.
4 zeigt in schematischer Darstellung eine Frontansicht eines Getriebes einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung.
5 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt eines Getriebes einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit fünften Ausführungsformen von darin aufgenommenen erfindungsgemäßen Modulen.
6 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt eines Getriebes einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit sechsten Ausführungsformen von darin aufgenommenen erfindungsgemäßen Modulen.
7 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt eines Getriebes einer siebten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit siebten Ausführungsformen von darin aufgenommenen erfindungsgemäßen Modulen.
8 zeigt in schematischer Darstellung zwei achte Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Einrichtungen sowie achte Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Modulen.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Die in 1 in erster Ausführungsform schematisch dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung 102 umfasst ein als Kettengetriebe 104 ausgebildetes Getriebe mit einem ersten Getriebezweig 106, der eine Hauptwelle 108 umfasst, sowie einen zweiten Getriebezweig 110, der eine zweite Hauptwelle 112 umfasst. Weiterhin umfasst diese Ausführungsform eine erste und eine zweite Aufnahmestation 114, 116, in der jeweils ein zum Speichern mechanischer Energie ausgebildetes Modul 118, 120 angeordnet ist. Es ist weiterhin vorgesehen, dass die in 1 schematisch dargestellte Einrichtung 102 einen ersten, als Lade-Generator ausgebildeten Energiewandler 122, einen zweiten als Entlade-Generator ausgebildeten Energiewandler 124 sowie einen Bremsgenerator 126 umfasst.
Bei Betrieb der Einrichtung 102 ist vorgesehen, dass von einer externen Energiequelle, der erste, als Lade-Generator ausgebildete Energiewandler 122 angetrieben und somit in Rotation versetzt wird. Durch geeignete Schaltung des Getriebes wird über die erste Hauptwelle 108 des ersten Getriebezweigs 106 Rotationsenergie an das erste Modul 118 übermittelt und somit der in dem ersten Modul 118 angeordnete mechanische Energiespeicher mit Energie geladen. Gleichzeitig ist vorgesehen, dass das zweite Modul 120 entladen wird, so dass die zweite Hauptwelle 112 ausgehend von dem sich entladenden Energiespeicher des zweiten Moduls 120 in Rotation versetzt wird und somit über den zweiten Getriebezweig 110 an den zweiten Energiewandler 124 Rotationsenergie übertragen wird. Dabei wird in dem zweiten Ener giewandler 124 diese mechanische Energie wieder in elektrische Energie umgewandelt und einem externen Energieverbraucher zugeführt. Zur mechanischen Kopplung der Module 118, 120 mit den Getriebezweigen 106, 110 ist vorgesehen, dass Ketten einerseits Zahnräder der Hauptwellen 108, 112 und andererseits Spannräder der Module 118, 120 umschlingen, so dass über die Ketten Rotationsbewegungen zwischen den Modulen 118, 120 und den Hauptwellen 108, 112 übertragen werden.
Die in 2 in zweiter Ausführungsform schematisch dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung 202 umfasst ebenfalls ein als Kettengetriebe 204 ausgebildetes Getriebe mit einem ersten Getriebezweig 206, der eine Hauptwelle 208 umfasst, sowie einen zweiten Getriebezweig 210, der eine zweite Hauptwelle 212 umfasst. In einer ersten und einer zweiten Aufnahmestation 214, 216 der Einrichtung 202 ist jeweils ein zum Speichern mechanischer Energie ausgebildetes Modul 218, 220 angeordnet. Außerdem weist die Einrichtung 202 einen ersten, als Motor ausgebildeten Energiewandler 222, einen zweiten als Entlade-Generator ausgebildeten Energiewandler 224 sowie einen Bremsgenerator 226 auf.
Bei Betrieb der Einrichtung 202 wird von einer externen Energiequelle, hier einer nicht gezeigten Photovoltaik-Anlage, der als Motor ausgebildete Energiewandler 222 angetrieben. Durch geeignete Schaltung des Getriebes 204 wird über die erste Hauptwelle 208 des ersten Getriebezweigs 206 Rotationsenergie an das erste Modul 218 übermittelt und somit der in dem ersten Modul 218 angeordnete mechanische Energiespeicher, der als Spiralfeder ausgebildet ist, mit Energie geladen. Gleichzeitig ist vorgesehen, dass das zweite Modul 220 entladen wird, so dass die zweite Hauptwelle 212 ausgehend von dem sich entladenden Energiespeicher des zweiten Moduls 220 in Rotation versetzt wird und somit über den zweiten Getriebezweig 210 an den zweiten Energiewandler 224, d. h. den Generator, Rotationsenergie übertragen wird, wobei diese mechanische Energie wieder in elektrische Energie umgewandelt und einem externen Energieverbraucher zugeführt wird.
Die in 3 in dritter Ausführungsform schematisch dargestellte erfindungsgemäße Einrichtung 302 umfasst, wie die bereits voranstehend beschriebenen Ausführungsformen, ein als Kettengetriebe 304 ausgebildetes Getriebe mit einem ersten Getriebezweig 306, der eine Hauptwelle 308 umfasst, sowie einen zweiten Getriebezweig 310, der eine zweite Hauptwelle 312 umfasst. Weiterhin umfasst diese Ausführungsform eine erste und eine zweite Aufnahmestation 314, 316, in der jeweils ein zum Speichern mechanischer Energie ausgebildetes Modul 318, 320 angeordnet ist. Es ist weiterhin vorgesehen, dass die in 3 schematisch dargestellte Einrichtung 302 einen ersten Energiewandler 322 und einen zweiten Energiewandler 324 umfasst.
Bei Betrieb dieser Einrichtung 302 ist vorgesehen, dass von einer externen Energiequelle, die als nicht weiter dargestellte Windenergieanlage ausgebildet ist, der erste Energiewandler 322 angetrieben wird. Über das Kettengetriebe 304 wird über die erste Hauptwelle 308 des ersten Getriebezweigs Rotationsenergie an das erste Modul 318 übermittelt und somit der in dem ersten Modul 318 angeordnete mechanische Energiespeicher mit Energie geladen. Hierzu ist vorgesehen, dass die Rotationsenergie über eine Kette, die ein Zahnrad der ersten Hauptwelle 308 sowie ein Spann-Hauptrad des ersten Moduls 318 umschlingt, übermittelt wird. Zeitgleich wird das zweite Modul 320 entladen, so dass über den zweiten Getriebezweig 310 an den zweiten Energiewandler 324 Rotationsenergie übertragen wird, so dass mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Dies erfolgt über eine weitere Kette, die ein Entspann-Hauptrad des zweiten Moduls 320 und ein Zahnrad der zweiten Hauptwelle 312 umschlingt.
Bei einer zusammenfassenden Betrachtung der in den 1 bis 3 dargestellten Einrichtungen 102, 202, 302 sowie der in diesen Einrichtungen 102, 202, 302 über die Aufnahmestationen 114, 116, 214, 216, 314, 316 aufzunehmenden Module 118, 120, 218, 220, 318, 320 ist zu bemerken, dass bei einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens diese Einrichtungen 102, 202, 302 sowie die Module 118, 120, 218, 220, 318, 320 in einem System derart zusammenwirken, dass durch Transport von Modulen 118, 120, 218, 220, 318, 320 zwischen den Einrichtungen 102, 202, 302 ein Austausch von Energie zwischen den Einrichtungen 102, 202, 302 möglich ist.
Dabei ist vorgesehen, dass die genannten Einrichtungen 102, 202, 302 sich an verschiedenen Orten befinden. Die Aufnahmestationen 114, 116, 214, 216, 314, 316 sowie die Module 118, 120, 218, 220, 318, 320 sind derart ausgebildet, dass die Module 118, 120, 218, 220, 318, 320 der in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsformen zwischen den einzelnen Ausführungsformen der Einrichtungen 102, 202, 302 modular ausgetauscht werden können, so dass bspw. auch die Module 118, 120 der ersten Ausführungsform nach 1 in den Aufnahmestationen 214, 216 der zweiten Ausführungsform der Einrichtung 202 aus 2 sowie in den Aufnahmestationen 314, 316 der dritten Ausführungsform der Einrichtung 302 aus 3 angeordnet werden können. Ein derartiger modularer Austausch der Module 118, 120, 218, 220, 318, 320 zwischen den einzelnen Einrichtungen 102, 202, 302 ist demnach jederzeit wechselseitig möglich.
Somit wird weiterhin erreicht, dass die einzelnen Module 118, 120, 218, 220, 318, 320 durch beliebige Einrichtungen 102, 202, 302 mit Energie beladen sowie entladen werden können. Durch die modulare Austauschbarkeit sowie die ebenfalls modulare Be- und Entladbarkeit der Module 118, 120, 218, 220, 318, 320 mit Energie ist der Austausch von Energie zwischen den genannten Einrichtungen 102, 202, 302 möglich, wobei die Energie, die innerhalb der modular austauschbaren sowie transportierbaren Module 118, 120, 218, 220, 318, 320 an einem ersten Ort als mechanische Energie gespeichert, zu einem zweiten Ort transportiert und an diesem zweiten Ort wieder entladen wird.
Die in 4 gezeigte schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer Frontansicht eines Getriebes 400 einer Einrichtung 401 weist linksseitig einzelne Komponenten eines ersten Getriebezweigs 402 sowie rechtsseitig einzelne Komponenten eines zweiten Getriebezweigs 404 auf. Dabei weist der erste Getriebezweig 402 eine erste Hauptwelle 406 mit einem Zahnrad 408 auf, wobei diese erste Hauptwelle 406 mit sämtlichen hier in der 4 nicht weiter dargestellten, in Aufnahmestationen der Einrichtung 401 angeordneten Modulen verbunden ist. Weiterhin ist in der 4 linksseitig eine Antriebswelle 410 eines ersten als Elektromotor ausgebildeten Energiewandlers dargestellt. Dabei ist an dieser ersten Antriebswelle 410 ein Zahnrad 412 angeordnet, das sich mit weiteren Zahnrädern 414, 416 des ersten Getriebezweigs 402 in Anlage befindet, so dass über die Zahnräder 408, 412, 114, 116 ausgehend von der Antriebswelle 410 des ersten Getriebezweigs 402 die erste Hauptwelle 406 in Rotation versetzt und somit mindestens ein mechanischer Energiespeicher eines in der Einrichtung 401 angeordneten Module mit Energie geladen wird. Hierbei ist vorgesehen, dass die erste Hauptwelle 406 eine Drehung in Richtung des Uhrzeigersinns 418 ausführt. Somit dreht sich bei einem Beladevorgang eine Spannseite eines der Module in Richtung des Uhrzeigersinns 418 in rechter Drehrichtung.
Auf einer rechten Seite der in 4 schematisch dargestellten Einrichtung 401 ist eine Antriebswelle 420 eines als Generator ausgebildeten zweiten Energiewandlers mit einem auf der Antriebswelle 420 angeordneten Zahnrad 422 dargestellt. Der rechte Getriebezweig 404 der Einrichtung 401 umfasst weiterhin eine zweite Hauptwelle 424 mit einem daran angeordneten Zahnrad. Diese zweite Hauptwelle 424 ist jeweils über eine Entspannseite mit einer Anzahl hier nicht weiter dargestellter Module, die jeweils eine mechanische Speichereinrichtung umfassen, drehbar verbunden. Weiterhin umfasst der zweite Getriebezweig 404 der in 4 schematisch dargestellten Einrichtung 401 weitere Zahnräder 428, 430, über die Rotationsenergie, die ausgehend von den Modulen über die zweite Hauptwelle 424 auf die Antriebswelle 420 des Generators übertragen wird. Durch die dabei in Rotation versetzte Antriebswelle 420 des als Generator ausgebildeten zweiten Energiewandlers wird von diesem zweiten Energiewandler mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt.
5 zeigt in schematischer Darstellung fünfte Ausführungsformen von Modulen 500, 502, wobei jeweils eines dieser Module 500, 502 in einer Aufnahmestation einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung 504 zum Energiewandeln angeordnet ist. Hierbei umfasst jedes Modul 500, 502 ein Spann-Hauptrad 506, 508 sowie ein Entspann-Hauptrad 510, 512. Die in der 5 gezeigte Ansicht zeigt im Vordergrund einen Ausschnitt eines ersten Getriebezweigs 514 der Einrichtung 504 an einer Spannseite der Module 500, 502. Dabei umfasst dieser Abschnitt des ersten Getriebezweigs 514 ein Sperrad 516, einen Stellantrieb 518, eine Schaltnabe 520 sowie eine Innenzahnkranz-Bremse 522. Weiterhin zeigt 5 eine erste Kette 524 sowie eine zweite Kette 526. Dabei umschlingt die erste Kette 524 das Spann-Hauptrad 506 des zweiten Moduls 502 einerseits sowie ein Antriebsrad 528 des ersten Getriebezweigs 514 andererseits. Durch diese Anordnung ist es möglich, Energie, die von einem als Motor ausgebildeten ersten Energiewandler bereitgestellt wird, über den ersten Getriebezweig 504 als aus elektrischer Energie umgewandelter und bereitgestellter Rotationsenergie über die erste Kette 524 spannseitig auf das zweite Modul 502 zu übertragen und dabei eine mechanische Speichereinrichtung dieses zweiten Moduls 502 zu spannen.
6 zeigt in schematischer Ansicht einen Ausschnitt einer sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem zweiten Getriebezweig 600 sowie zwei in Aufnahmestationen der Einrichtung aufgenommene, zum Speichern mechanischer Energie ausgebildete Module 602, 604. Ähnlich wie das in 5 beschriebene Beispiel weist jedes der Module 602, 604 ein Entspann-Hauptrad 606, 608 und ein Spann-Hauptrad 610, 612 auf. Der in 6 gezeigte erste Getriebezweig 600 umfasst weiterhin eine Antriebswelle 614, einen Stellantrieb 616, eine Schaltnabe 618, einen Freilauf 620 sowie eine Innenzahnkranz-Bremse 622. Es ist vorgesehen, dass eine erste Kette 624 das Entspann-Hauptrad 606 des ersten Moduls 602 umschlingt. Außerdem ist vorgesehen, dass diese erste Kette 624 ein Zahnrad 628 des Getriebezweigs 600 umschlingt. Eine zweite Kette 626 umschlingt das Spann-Hauptrad 610 des ersten Moduls 602. Im Vergleich zu der aus 5 bekannten Anordnung weist der zweite Getriebezweig 602 auf einer Entspannseite der Module 602, 604 eine dritte Kette 630 auf, die die beiden Zahnräder 628, 632 umschlingt, so dass das erste Zahnrad 628 mit dem weiteren Zahnrad 632 des Freilaufs 620 drehbar verbunden ist.
Bei einem Entspannen einer Feder eines der in der 6 gezeigten Module 602, 604 ist vorgesehen, dass die Entspann-Haupträder 606, 608 in Rotation versetzt werden, so dass über den zweiten Getriebezweig 600 die Antriebswelle 614, die mit einem als Generator ausgebildeten zweiten Energiewandler verbunden ist, in Rotation versetzt wird, so dass durch diese zweiten Energiewandler Rotationsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird.
7 zeigt in schematischer Darstellung eine siebte Ausführungsform eines zum Speichern mechanischer Energie ausgebildeten Moduls 700, das in einer Aufnahmestation 702 einer in 7 nur teilweise dargestellten Ausführungsform einer Einrichtung angeordnet ist. Dabei ist in 7 weiterhin ein Spann-Hauptrad 704, ein als Feder ausgebildeter mechanischer Energiespeicher 706 des Moduls 700 sowie ein Entspann-Hauptrad 708 dieses Moduls 700 dargestellt. Weiterhin zeigt 7 Komponenten eines Getriebes 710 der Einrichtung, nämlich eine Arretierung 712 sowie eine Segmentwand 714 durch die das hier dargestellte erste Modul 700 von einem nur teilweise dargestellten zweiten Modul 716 getrennt ist, wobei durch die Segmentwand 714 auch die erste Aufnahmestation 702 für das erste Modul 700 von einer zweiten Aufnahmestation 718 für das zweite Modul 716 getrennt ist.
8 zeigt in schematischer Darstellung zwei achte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Einrichtungen 800, 802, die hier jeweils drei Aufnahmestationen 804 zur Aufnahme von achten Ausführungsformen von Modulen 806, 808, 810, die zum Speichern mechanischer Energie ausgebildet sind, aufweist. Weiterhin umfasst jede Einrichtung 800, 802 aus 8 einen ersten als Motor ausgebildeten Energiewandler 812 sowie einen zweiten als Generator ausgebildeten Energiewandler 814. Außerdem ist für jede Einrichtung 800, 802 ein erster Getriebezweig 816 sowie ein zweiter Getriebezweig 816 vorgesehen.
Über die ersten Getriebezweige 816 können in den Aufnahmestationen 804 angeordnete Module 806, 808, 810 ausgehend von den ersten Energiewandlern 812 mit mechanischer Energie geladen werden.
In den Modulen 806, 808, 810 gespeicherte mechanische Energie kann über die zweiten Getriebezweige 818 entladen und den zweiten Energiewandlern 814 zugeführt und in elektrische Energie umgewandelt werden.
In vorliegender Ausführungsform wird durch die ersten Energiewandler 812 jeweils eine nicht weiter dargestellte erste Hauptwelle der ersten Getriebezweige 816 in Rotation versetzt. Ketten, die Zahnräder dieser ersten Hauptwellen sowie Spann-Haupträder der Module 806, 810 umschlingen, übertragen diese Rotationsenergie zu den Modulen 806, 810. Beim Entladen von Energie aus den Modulen 806, 810 übermitteln Ketten, die Entspann-Haupträder der Module 806, 810 und Zahnräder zweiter Hauptwellen der zweiten Getriebezweige 818 umschlingen, ebenfalls Rotationsenergie.
In der hier vorgestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste, linksseitig gezeigte Einrichtung 800 mit einer Photovoltaik-Anlage 820 verbunden ist, wobei diese Photovoltaik-Anlage 820 dazu ausgebildet ist, Sonnenenergie, die von der Sonne 822 erzeugt wird, in elektrische Energie umzuwandeln. Die von der Photovoltaik-Anlage 820 erzeugte elektrische Energie wird von dem ersten Energiewandler 812 der ersten Einrichtung 800 über den ersten Getriebezweig 816 in mechanische Energie eines der innerhalb einer der Aufnahmestationen 804 angeordneten Module 806 umgewandelt. Somit ist es möglich, von der Sonne 822 bereit gestellte Sonnenenergie nachhaltig in mechanische Energie umzuwandeln. Am Beispiel des zweiten, zwischen den beiden Einrichtungen 800, 802 dargestellten Moduls 808 wird anhand von 8 dargestellt, dass die Module 806, 808, 810 aus den Aufnahmestationen 804 der Einrichtungen 800, 802 modular entnommen, ausgetauscht und wieder in eine beliebige Einrichtung 800, 802 eingesetzt werden können. Somit ist es möglich, mechanische Energie, die hier in einem als mechanische Batterie ausgebildeten Module 806, 808, 810 gespeichert ist, zwischen den Einrichtungen 800, 802 zu transportieren.

Claims

Einrichtung zum Umwandeln von Energie mit folgenden Komponenten: – einer Anzahl von Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804), wobei jede Aufnahmestation (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) eine Ladeseite und eine Entladeseite aufweist, und wobei jeweils eine Aufnahmestation (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) zur Aufnahme eines zum Speichern mechanischer Energie ausgebildeten Moduls (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) ausgebildet ist, – zwei Energiewandlern (122, 124, 222, 224, 322, 324, 812, 814) und – einem Getriebe (400, 710), das dazu ausgebildet ist, mindestens ein erstes in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommenes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) mit einem ersten Energiewandler (122, 222, 322, 814) und mindestens ein zweites in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommenes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) mit einem zweiten Energiewandler (124, 224, 324, 812) zu verbinden, so dass es möglich ist, zeitgleich von dem ersten Energiewandler (122, 222, 322, 814) zu dem mindestens einen ersten Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) über die Ladeseite Energie zu übertragen und von dem mindestens einen zweiten Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) über die Entladeseite zu dem zweiten Energiewandler (124, 224, 324, 812) Energie zu übertragen.
Einrichtung nach Anspruch 1, bei der das Getriebe (400, 710) zwei Getriebezweige (106, 110, 206, 210, 306, 310, 402, 404, 514, 600, 816, 818) aufweist, wobei der erste Getriebezweig (106, 206, 306, 402, 514, 816) dazu ausgebildet ist, das mindestens eine erste in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommene Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) mit dem ersten Energiewandler (122, 222, 322, 814) zu verbinden, und wobei der zweite Getriebezweig (110, 210, 310, 404, 600, 818) dazu ausgebildet ist, das mindestens eine zweite in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommene Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) mit dem zweiten Energiewandler (124, 224, 324, 812) zu verbinden.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der erste Energiewandler (122, 222, 322, 814) mit einer Spannseite eines in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommenen Module (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) und der zweite Energiewandler (124, 224, 324, 812) mit einer Entspannseite eines in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommenen Module (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) zu verbinden ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der die Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) hintereinander angeordnet sind.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der der erste Energiewandler (122, 222, 322, 814) als Motor und der zweite Energiewandler (124, 224, 324, 812) als Generator ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der das Getriebe (400, 710) dazu ausgebildet ist, zwischen mindestens zwei Modulen (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) derart zu schalten, dass einer der Energiewandler (122, 124, 222, 224, 322, 324, 812, 814) zunächst mit einer ersten Anzahl Module (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) und nach Durchführung eines Schaltvorgangs mit einer zweiten Anzahl Module (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) verbunden ist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der das Getriebe (400, 710) eine erste Hauptwelle (108, 208, 308, 406) zum Verbinden des ersten Energiewandlers (122, 222, 322, 814) mit dem mindestens einen ersten Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) und eine zweite Hauptwelle (112, 212, 312, 424) zum Verbinden des zweiten Energiewandlers (124, 224, 324, 812) mit dem mindestens einen zweiten Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) aufweist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der das Getriebe (400, 710) als Kettengetriebe (104, 204, 304) ausgebildet ist und mindestens eine Kettenschaltung aufweist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der das Getriebe (400, 710) auf der Ladeseite jeder Aufnahmestation (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804), von der aus ein aufgenommenes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) mit Energie zu laden ist, eine Innenzahnkranzbremse (522), eine Schaltnabe (520), einen Stellantrieb (518) und ein Sperrad (516) aufweist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der das Getriebe (400, 710) auf der Entladeseite jeder Aufnahmestation (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804), von welcher zweiten Seite her aus einem aufgenommenen Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) Energie zu entladen ist, eine Innenzahnkranzbremse (622), einen Freilauf (620), eine Schaltnabe (618), eines Stellantrieb (616) und eine Antriebswelle (614) aufweist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, die mindestens einen Bremsgenerator (126, 226) aufweist.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, die dazu ausgebildet ist, natürlich bereitgestellte Energie an mindestens ein in einer der Aufnahmestationen aufgenommenes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) zu übermitteln und zu einem späteren Zeitpunkt wieder zur Verfügung zu stellen.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, die dazu ausgebildet ist, Energie, die von einer Photovoltaik-Anlage bereitgestellt wird, an mindestens ein in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommenes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) zu übermitteln.
Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, die dazu ausgebildet ist, Energie, an die von mindestens einer Windenergieanlage bereitgestellt wird, an mindestens ein in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommenes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) zu übermitteln.
Modul mit einem mechanischen Energiespeicher (706) sowie einer Spannseite und einer Entspannseite, wobei eine Zufuhr von Energie zu dem Energiespeicher (706) zum Speichern von Energie in dem Energiespeicher (706) über die Spannseite erfolgt, und wobei eine Entnahme von in dem Energiespeicher (706) gespeicherter Energie über die Entspannseite erfolgt, dabei ist das Modul zur Aufnahme in einer Aufnahmestation (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) einer zum Umwandeln von Energie ausgebildeten Einrichtung (102, 202, 302, 401, 504, 800, 802) ausgebildet und kann über ein Getriebe (400, 710) dieser Einrichtung (102, 202, 302, 401, 504, 800, 802) an der Spannseite mit einem ersten Energiewandler (122, 222, 322, 814) und an der Entspannseite mit einem zweiten Energiewandler (124, 224, 324, 812) verbunden werden, so dass es möglich ist, von dem ersten Energiewandler (122, 222, 322, 814) zu dem Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) Energie zu übertragen und von dem Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) zu dem zweiten Energiewandler (124, 224, 324, 812) Energie zu übertragen.
Modul nach Anspruch 15, bei dem der mechanische Energiespeicher (706) als Feder ausgebildet ist.
Modul nach einem der Ansprüche 15 oder 16, das ein Spann-Hauptrad (506, 508, 610, 612) und ein Entspann-Hauptrad (510, 512, 606, 608, 708) aufweist.
Verfahren zum Umwandeln und Speichern von Energie, bei dem vorgesehen ist, dass in einer Anzahl von Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804), wobei jede Aufnahmestation (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) eine Ladeseite und eine Entladeseite aufweist, mindestens einer zum Umwandeln von Energie ausgebildeten Einrichtung (102, 202, 302, 401, 504, 800, 802) mindestens ein zum Speichern mechanischer Energie ausgebildetes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) aufgenommen wird, so dass über ein Getriebe (400, 710) der mindestens einen Einrichtung (102, 202, 302, 401, 504, 800, 802) zum Umwandeln von Energie zeitgleich mindestens ein erstes in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommenes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) über eine Ladeseite mit einem ersten Energiewandler (122, 222, 322, 814) und mindestens ein zweites in einer der Aufnahmestationen (114, 116, 214, 216, 314, 316, 702, 718, 804) aufgenommenes Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) über eine Entladeseite mit einem zweiten Energiewandler (124, 224, 324, 812) verbunden wird, so dass es möglich ist, dass zeitgleich von dem ersten Energiewandler (122, 222, 322, 814) über die Ladeseite zu dem mindestens einen ersten Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) Energie übertragen wird und von dem mindestens einen zweiten Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) über die Entladeseite zu dem zweiten Energiewandler (124, 224, 324, 812) Energie übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem über das Getriebe (400, 710) zwischen mindestens zwei Modulen (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) derart geschaltet wird, dass einer der Energiewandler (122, 124, 222, 224, 322, 324, 812, 814) zunächst mit mindestens einem ersten Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) und nach einem von dem Getriebe (400, 710) durchzuführenden Schaltvorgang mit mindestens einem zweiten Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, bei dem von außen bereitgestellte Energie über den ersten Energiewandler (122, 222, 322, 814) in dem mindestens einen ersten Moduls (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) gespeichert wird und in dem mindestens einen zweiten Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) gespeicherte Energie über den zweiten Energiewandler (124, 224, 324, 812) nach außen abgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem Energie, die natürlich bereitgestellt wird, umgewandelt und gespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, bei dem in mindestens einem Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) in einer ersten Einrichtung (102, 202, 302, 401, 504, 800, 802) Energie gespeichert wird, und nach einem Transport dieses mindestens einen Moduls (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) von der ersten Einrichtung (102, 202, 302, 401, 504, 800, 802) zu einer zweiten Einrichtung (102, 202, 302, 401, 504, 800, 802), in dem mindestens einen Modul (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) gespeicherte Energie in der zweiten Einrichtung (102, 202, 302, 401, 504, 800, 802) entladen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, bei dem ein Betrieb des Getriebes (400, 710) und/oder ein Zustand mindestens eines Moduls (118, 120, 218, 220, 318, 320, 500, 502, 602, 604, 700, 716, 806, 808, 810) automatisch kontrolliert wird.
Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 23 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um alle Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 23 durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ausgeführt wird.