DE102009033514B4 - Method for operating an energy storage arrangement in a vehicle and vehicle with an energy storage arrangement - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Energiespeicher-Anordnung in einem Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einer Energiespeicher-Anordnung. Die Anordnung enthält eine Energiequelle und mindestens zwei Stapel (5, 6) von Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Jeder der Stapel (5, 6) kann einzeln die Energieversorgung für den Betrieb des Fahrzeugs übernehmen. In dem Verfahren werden die folgenden Schritte alternativ durchgeführt. a) Aufladen des ersten Stapels (5) und gleichzeitiges Entnehmen von Energie aus dem zweiten Stapel (6) für den Betrieb des Fahrzeugs, wobei keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem ersten Stapel (5) entnommen wird. Im Schritt b) wird der zweite Stapel (6) aufgeladen und gleichzeitig wird Energie aus dem ersten Stapel (5) für den Betrieb des Fahrzeugs entnommen, wobei keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem zweiten Stapel (6) entnommen wird.The invention relates to a method for operating an energy storage arrangement in a vehicle and to a vehicle having an energy storage arrangement. The assembly includes an energy source and at least two stacks (5, 6) of lithium-ion accumulators. Each of the stacks (5, 6) can individually take over the power supply for the operation of the vehicle. In the method, the following steps are alternatively performed. a) Charging the first stack (5) and simultaneously removing energy from the second stack (6) for the operation of the vehicle, wherein no energy for the operation of the vehicle from the first stack (5) is removed. In step b), the second stack (6) is charged and at the same time energy is taken from the first stack (5) for the operation of the vehicle, with no energy for the operation of the vehicle from the second stack (6) is removed.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Energiespeicher-Anordnung und ein Fahrzeug mit einer Energiespeicher-Anordnung. Akkumulatoren dienen zum Speichern von elektrischer Energie und können sowohl geladen als auch entladen werden.The invention relates to a method for operating an energy storage arrangement and a vehicle having an energy storage arrangement. Accumulators are used to store electrical energy and can both be charged and discharged.

Die DE 10 2007 013 699 A1 beschreibt ein Elektro-Flurfahrzeug, das eine Brennstoffzelleneinheit und eine Transaktionsbatterie aufweist. Die Transaktionsbatterie kann mit Hilfe der Brennstoffzelleneinheit aufgeladen werden. Mit einer Kupplung zwischen der Transaktionsbatterie und der Brennstoffzelleneinheit kann eine von der Brennstoffzelle aufgeladene Transaktionsbatterie gelöst und in einem weiteren Fahrzeug eingebaut werden.The DE 10 2007 013 699 A1 describes an electric hall vehicle having a fuel cell unit and a transaction battery. The transaction battery can be charged using the fuel cell unit. With a coupling between the transaction battery and the fuel cell unit, a transaction battery charged by the fuel cell can be released and installed in another vehicle.

Bei Akkumulatoren stellt sich das Problem, dass die Lebensdauer sehr von der Art der Lade- und Entladevorgänge abhängt. Beispielsweise werden für Lithium-Ionen-Akkumulatoren bestimmte Lebensdauern vorhergesagt. Ob diese Lebensdauer tatsächlich erreicht wird, hängt aber sehr davon ab, wie die Akkumulatoren betrieben werden, d. h. wie viel Energie aus ihnen jeweils entnommen wird. Da die Lithium-Ionen-Akkumulatoren teuer sind, ist es gewünscht, die Lebensdauer möglichst zu erhöhen.For accumulators, the problem arises that the life depends very much on the type of loading and unloading. For example, certain lifetimes are predicted for lithium-ion batteries. However, whether this lifetime is actually achieved depends very much on how the accumulators are operated, ie. H. How much energy is taken from each of them. Since the lithium-ion batteries are expensive, it is desirable to increase the lifetime as possible.

Die DE 10 2007 013 072 A1 zeigt eine Mehrfachenergieversorgungsvorrichtung mit einem Erzeuger und einer ersten Batterie. Die erste Batterie ist durch ein elektrisches Ausgangssignal des Erzeugers ladbar. Eine zweite Batterie arbeitet, um einer elektrischen Last, die in dem Fahrzeug eingebaut wird, elektrische Energie zuzufügen. Elektrische Energie wird basierend auf mindestens entweder dem elektrischen Ausgangssignal des Erzeugers oder einem Ladepegel der ersten Batterie zugeführt. Somit wird sichergestellt, dass die zweite Batterie genügend geladen ist. Allerdings stellt sich auch hier das Problem der unregelmäßigen Lade- und Entladevorgänge.The DE 10 2007 013 072 A1 shows a multiple power supply device with a generator and a first battery. The first battery can be charged by an electrical output signal of the generator. A second battery operates to add electrical power to an electrical load installed in the vehicle. Electrical energy is supplied to the first battery based on at least one of the electrical output of the generator and a charge level. This ensures that the second battery is sufficiently charged. However, here too the problem of irregular loading and unloading processes arises.

Die DE 27 40 438 C2 zeigt ein Fahrzeug mit Elektromotorantrieb, wobei das Fahrzeug Solarzellen und Batterien aufweist. Die Solarzellen werden so angeordnet, dass bei wechselndem Lichteinfall die einzelnen Batterieblöcke durch die Solarzellen etwa gleich geladen werden.The DE 27 40 438 C2 shows a vehicle with electric motor drive, the vehicle having solar cells and batteries. The solar cells are arranged so that the individual battery blocks are charged by the solar cells about the same with changing light.

Die DE 699 20 585 T2 zeigt ein Akkumulatorsteuerverfahren für Raumfahrzeuge mit zwei parallelen Batterien, die für bestimmte Zeiten deaktiviert werden, indem sie entladen werden und auf einen unteren Temperaturbereich gekühlt werden. Damit wird die Betriebszeit des Raumfahrzeugs verlängert, da die Batterien teilweise deaktiviert werden. Trotzdem stellt sich hier bei häufigen Lastwechseln das Problem der Lebensdauerverringerung.The DE 699 20 585 T2 shows a battery control method for spacecraft with two parallel batteries, which are disabled for certain times by being discharged and cooled to a lower temperature range. This extends the life of the spacecraft as the batteries are partially deactivated. Nevertheless, the problem of lifetime reduction arises here with frequent load changes.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Energiespeicheranordnung bereitzustellen, das eine höhere Lebensdauer der als Energiespeicher vorgesehenen Akkumulatoren ermöglicht.The object of the invention is therefore to provide a method and a device for operating an energy storage device, which allows a longer life of the intended energy storage accumulators.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.According to the invention, this object is achieved with the subject matter of the independent patent claims. Advantageous developments of the invention are subject matters of the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Energiespeicher-Anordnung in einem Fahrzeug. Die Anordnung enthält eine Energiequelle und zwei Stapel von Lithium-Ionen-Akkumulatoren. In den Stapeln sind die Lithium-Ionen-Akkumulatoren jeweils in Reihe geschaltet. Jeder Stapel kann einzeln die Energieversorgung für den Betrieb des Fahrzeugs übernehmen. In dem Verfahren werden die folgenden Schritte a) und b) alternativ durchgeführt. Im Schritt a) wird der erste Stapel aus einer mit dem Fahrzeug mitgeführten Energiequelle geladen, während gleichzeitig aus dem zweiten Stapel Energie für den Betrieb des Fahrzeugs übernommen wird. Dabei wird keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem ersten Stapel entnommen.The invention relates to a method for operating an energy storage arrangement in a vehicle. The assembly includes a power source and two stacks of lithium-ion batteries. In the stacks, the lithium-ion batteries are each connected in series. Each stack can individually take over the power supply for the operation of the vehicle. In the method, the following steps a) and b) are alternatively performed. In step a), the first stack is loaded from an energy source carried by the vehicle, while at the same time energy for the operation of the vehicle is taken from the second stack. In this case, no energy for the operation of the vehicle is taken from the first stack.

Im Schritt b) dagegen wird der zweite Stapel aufgeladen und gleichzeitig wird Energie aus dem ersten Stapel für den Betrieb des Fahrzeugs entnommen. Dabei wird im Schritt b) keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem zweiten Stapel entnommen.In step b), however, the second stack is charged and at the same time energy is taken from the first stack for the operation of the vehicle. In this case, no energy for the operation of the vehicle is removed from the second stack in step b).

Das Verfahren hat den Vorteil, dass jeweils nur einer der Stapel geladen wird, während der andere der Stapel entladen wird. Dadurch ist es nicht möglich, dass einer der Stapel gleichzeitig ge- und entladen wird. Es hat sich herausgestellt, dass die Lebensdauer speziell von Lithium-Ionen-Akkumulatoren besonders erhöht werden kann, wenn sich die Wechsel zwischen den Aufladezyklen und Entladezyklen nicht zu sehr häufen. Das alternative Vorsehen der Schritte a) und b) erhöht somit die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Akkumulatoren erheblich, so dass diese seltener ausgetauscht werden müssen. Das Vorgehen erlaubt auch ein schonendes Aufladen der Akkumulatoren, da das Aufladen mit niedrigen Strömen erfolgen kann.The method has the advantage that only one of the stacks is loaded while the other of the stacks is being unloaded. This means that it is not possible for one of the stacks to be loaded and unloaded at the same time. It has been found that the life span of lithium-ion batteries in particular can be increased if the changes between the charging cycles and discharge cycles do not pile up too much. The alternative provision of steps a) and b) thus increases the life of the lithium-ion batteries considerably, so that they need to be replaced less frequently. The procedure also allows a gentle charging of the batteries, since the charging can be done with low currents.

Vorzugsweise ist in dem ersten Stapel je Akkumulator eine Vorrichtung zum Laden der einzelnen Akkumulatoren vorgesehen. Während des Aufladens der Akkumulatoren und Entnehmens von Energie wird diese Vorrichtung jeweils so betrieben, dass die Akkumulatoren des Stapels auf gleiche Spannung aufgeladen werden. Somit wird sichergestellt, dass keiner der Akkumulatoren über- oder unterladen wird, was die Akkumulatoren im schlimmsten Fall zerstören kann. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass die Alterung der Akkumulatoren eines Stapels möglichst gleichmäßig ist, da ein Defekt eines der Akkumulatoren eines Stapels den Austausch des gesamten Stapels nach sich zieht.Preferably, a device for charging the individual accumulators is provided in the first stack per accumulator. During charging of the batteries and removal of energy, this device is operated in each case so that the accumulators of the stack are charged to the same voltage. This ensures that none of the accumulators is over- or underloaded, which can destroy the accumulators in the worst case. At the same time, it is ensured that the aging of the accumulators of a stack is as uniform as possible, since a defect of one of the accumulators of a stack entails the replacement of the entire stack.

Die gleiche Vorrichtung wird analog im zweiten Stapel vorgesehen, damit die Akkumulatoren dieses zweiten Stapels ebenfalls möglichst schonend betrieben werden können.The same device is provided analogously in the second stack, so that the batteries of this second stack can also be operated as gently as possible.

Falls die Energiequelle eine mit dem Fahrzeug mitgeführte Brennstoffzelle enthält, kann im wesentlich unabhängig von den Umweltbedingungen kontinuierlich Energie erzeugt werden.If the energy source contains a fuel cell carried along with the vehicle, energy can be generated continuously substantially independently of the environmental conditions.

Alternativ oder zusätzlich enthält die Energiequelle eine mit dem Fahrzeug mitgeführte Solarzelle, so dass Energie erzeugt werden kann, ohne dass es einer regelmäßigen Treibstoffzufuhr bedarf.Alternatively or additionally, the energy source contains a solar cell carried along with the vehicle, so that energy can be generated without the need for regular fuel supply.

In einer Ausführungsform hängt die Entscheidung, ob Schritt a) oder b) durchgeführt wird, vom Ladezustand der Akkumulatoren der Stapel ab. Damit kann zum Beispiel dafür gesorgt werden, dass die Akkumulatoren gleichmäßig entladen werden.In one embodiment, the decision as to whether step a) or b) is performed depends on the state of charge of the accumulators of the stacks. This can for example ensure that the batteries are discharged evenly.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Entscheidung, ob Schritt a) oder b) durchgeführt wird, von der Alterung der Akkumulatoren der Stapel abhängig gemacht. Damit können insbesondere jüngere, und somit aufnahmefähigere, Akkumulatoren große Belastungsspitzen ausgleichen.In another embodiment, the decision as to whether step a) or b) is made depends on the aging of the accumulators of the stacks. This makes it possible in particular for younger, and therefore more receptive, accumulators to compensate for large load peaks.

Zusätzlich kann die Entscheidung, ob Schritt a) oder b) durchgeführt wird, von den Kapazitäten der Akkumulatoren der Stapel abhängig gemacht werden. Damit kann z. B. auch dafür gesorgt werden, dass diejenigen Akkumulatoren mit niedriger Kapazität nur für kleine Belastungen eingesetzt werden.In addition, the decision as to whether step a) or b) is performed can be made dependent on the capacities of the accumulators of the stacks. This can z. B. also be ensured that those low-capacity batteries are used only for small loads.

In einer weiteren Ausführungsform sind in dem Fahrzeug mehr als zwei Stapel vorgesehen und mindestens ein Stapel ist entweder parallel zum ersten Stapel oder parallel zum zweiten Stapel geschaltet. Damit wird das erfindungsgemäße Verfahren für mehr als zwei Stapel bereitgestellt. Damit kann das Fahrzeug mit einer größeren Gesamtkapazität ausgebildet werden.In a further embodiment, more than two stacks are provided in the vehicle and at least one stack is connected either parallel to the first stack or parallel to the second stack. Thus, the inventive method is provided for more than two stacks. Thus, the vehicle can be formed with a larger total capacity.

Vorzugsweise wird die Entscheidung, ob Schritt a) oder b) durchgeführt wird, vom Stromverbrauch des Fahrzeugs abhängig gemacht, womit entsprechend der Belastung der jeweils günstigste Stapel ausgewählt werden kann.Preferably, the decision as to whether step a) or b) is carried out is made dependent on the power consumption of the vehicle, whereby the most favorable stack can be selected according to the load.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einer Energiespeicher-Anordnung. Das Fahrzeug enthält eine Energiequelle und die Anordnung weist mindestens zwei Stapel von Lithium-Ionen-Akkumulatoren auf. Jeder der Stapel kann einzeln die Energieversorgung für den Betrieb des Fahrzeugs übernehmen. In der Anordnung ist ein Umschalter derart vorgesehen, mit dem entweder eine Stellung a) oder eine Stellung b) einstellbar ist. Dabei wird in der Stellung a) der erste Stapel von der Energiequelle aufgeladen und gleichzeitig Energie aus dem zweiten Stapel für den Betrieb des Fahrzeugs entnommen. Dabei wird keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem ersten Stapel entnommen.The invention also relates to a vehicle with an energy storage arrangement. The vehicle includes a power source and the assembly includes at least two stacks of lithium-ion batteries. Each of the stacks can individually take over the power supply for the operation of the vehicle. In the arrangement, a switch is provided in such a way that either a position a) or a position b) is adjustable. In this case, in position a), the first stack is charged by the energy source and at the same time energy is taken from the second stack for the operation of the vehicle. In this case, no energy for the operation of the vehicle is taken from the first stack.

In der Stellung b) wird dagegen der zweite Stapel von der Energiequelle aufgeladen wird und gleichzeitig Energie aus dem ersten Stapel für den Betrieb des Fahrzeugs entnommen. Dabei wird keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem zweiten Stapel entnommen. Mit dem vorgestellten Fahrzeug wird eine besonders schonende Benutzung der Akkumulatoren ermöglicht, was deren Lebensdauer verlängert.In the position b), however, the second stack is charged by the power source and at the same time taken energy from the first stack for the operation of the vehicle. In this case, no energy for the operation of the vehicle is taken from the second stack. With the presented vehicle, a particularly gentle use of the batteries is possible, which extends their life.

Besonders geeignet ist die vorliegende Erfindung für Leichtfahrzeuge, d. h. Fahrzeuge, von nicht mehr als 350 kg, ohne Masse der Batterien, mit einem Elektromotor, dessen maximale Nennleistung nicht mehr als 4 kW beträgt. Bei solchen Fahrzeugen ist besonders auf das Gewicht der Batterien und auf zuverlässige Energieversorgung zu achten.Particularly suitable is the present invention for light vehicles, d. H. Vehicles, of a weight not exceeding 350 kg, without the mass of the batteries, fitted with an electric motor with a maximum rated power not exceeding 4 kW. In such vehicles, pay special attention to the weight of the batteries and reliable power supply.

Die Erfindung wird nun anhand der Figuren mit Hilfe eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Dabei zeigt The invention will now be illustrated with reference to the figures with the aid of an embodiment. It shows

1 ein Schaltbild des elektrischen Antriebssystems eines Fahrzeugs; 1 a circuit diagram of the electric drive system of a vehicle;

2 ein Ablaufdiagramm eines Ausschnitts des Verfahrens zum Betreiben einer Energie-Speicheranordnung in einem Fahrzeug. 2 a flowchart of a portion of the method for operating an energy storage device in a vehicle.

1 zeigt in einem Schaltbild ein elektrisches Antriebssystem 3 eines Fahrzeugs. Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Fahrrad mit Pedalen, die durch menschliche Leistung angetrieben werden, und mit einer elektrischen Antriebseinheit. Die Pedale und die elektrische Antriebseinheit bewirken beide die Bewegung einer Kette und damit des Hinterrades des Fahrrads. 1 shows a schematic diagram of an electric drive system 3 of a vehicle. For example, the vehicle is a bicycle with pedals powered by human power and an electric drive unit. The pedals and the electric drive unit both cause the movement of a chain and thus of the rear wheel of the bicycle.

Das elektrische Antriebssystem weist einen ersten Übertrager 121, einen zweiten Übertrager 122, einen Mikroprozessor 13, einen Gleichspannungswandler 14, eine Brennstoffzelle 10, eine Spannungsmessschaltung 15, eine Strommessschaltung 16, einen ersten Umschalter UM1, einen zweiten Umschalter UM2 und einen Motor 17 auf. Die Brennstoffzelle 10, die beispielsweise als Methanol-Brennstoffzelle ausgeführt ist, erzeugt eine Spannung UB von 24 V. Der Gleichspannungswandler 14 erzeugt aus dieser Spannung die so genannte erste Spannung U1 von 40 V, die zwischen einem Knoten K1 und der Masse 36 anliegt.The electric drive system has a first transformer 121 , a second transformer 122 , a microprocessor 13 , a DC-DC converter 14 , a fuel cell 10 , a voltage measuring circuit 15 , a current measuring circuit 16 , a first changeover switch UM1, a second changeover switch UM2 and a motor 17 on. The fuel cell 10 , which is designed for example as a methanol fuel cell, generates a voltage U B of 24 V. The DC-DC converter 14 generates from this voltage the so-called first voltage U1 of 40 V, which is between a node K1 and the ground 36 is applied.

An dem Motor 17 liegt eine zweite Spannung U2 an, die zwischen dem Knoten K1 und der Masse 36 bereitgestellt wird. Ebenfalls an die zweite Spannung U2 ist die Spannungsmessschaltung 15, die auch Schaltungen zum Energiemanagement enthält, angeschlossen. Diese Spannungsmessschaltung 15 misst die zweite Spannung U2 und erhält Informationen über den zu erwartenden Verbrauch. Entsprechend der Höhe der zweiten Spannung U2 und der Höhe des zu erwartenden Verbrauchs steuert die Spannungsmessschaltung den Gleichspannungswandler an, um die erste Spannung U1 zu erhöhen.At the engine 17 is a second voltage U2, which is between the node K1 and the ground 36 provided. Also to the second voltage U2 is the voltage measuring circuit 15 , which also contains circuits for energy management, connected. This voltage measuring circuit 15 measures the second voltage U2 and receives information about the expected consumption. In accordance with the magnitude of the second voltage U2 and the magnitude of the expected consumption, the voltage measuring circuit drives the DC-DC converter to increase the first voltage U1.

Die von der Brennstoffzelle 10 bereitgestellte Energie wird in den Stapeln 5 und 6 gespeichert. Stapel 5 enthält die Akkumulatoren C11 bis Cn1, die in Reihe gestapelt sind. Ein Ende dieser Reihenschaltung ist mit der Masse 36 und ein anderes Ende der Reihenschaltung ist mit einem ersten Anschluss des Umschalters UM1 verbunden. Der zweite Stapel 6 enthält die Akkumulatoren C12 bis Cn2 und ist zwischen der Masse 36 und einem ersten Anschluss des Umschalters UM2 angeschlossen.The fuel cell 10 Provided energy is in stacks 5 and 6 saved. stack 5 contains the accumulators C11 to Cn1, which are stacked in series. One end of this series connection is with the ground 36 and another end of the series connection is connected to a first terminal of the changeover switch UM1. The second batch 6 contains the accumulators C12 to Cn2 and is between the mass 36 and a first terminal of the switch UM2 connected.

Die Akkumulatoren C11 bis Cn1 und C12 bis Cn2 sind jeweils Lithium-Ionen-Akkumulatoren. In dem Stapel 5 ist ein erster Anschluss des Akkumulators C11 mit der Masse 36 verbunden, während sein zweiter Anschluss mit dem ersten Anschluss des zweiten Akkumulators C21 verbunden ist. Ein zweiter Anschluss des zweiten Akkumulators C21 ist mit dem ersten Anschluss des Akkumulators C31 verbunden, woran sich die Serie der übrigen Akkumulatoren anschließt. In dem gewählten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Akkumulatoren n = 10, so dass jeder der Akkumulatoren C11 bis Cn1 elektrische Ladung bei einer Spannung von jeweils 4 V speichert. Der Stapel 6 mit seinen Akkumulatoren C12 bis Cn2 ist analog wie der Stapel 5 aufgebaut.The accumulators C11 to Cn1 and C12 to Cn2 are each lithium-ion accumulators. In the pile 5 is a first terminal of the accumulator C11 with the ground 36 while its second terminal is connected to the first terminal of the second accumulator C21. A second terminal of the second accumulator C21 is connected to the first terminal of the accumulator C31, followed by the series of the remaining accumulators. In the selected embodiment, the number of accumulators is n = 10, so that each of the accumulators C11 to Cn1 stores electric charge at a voltage of 4V each. The stack 6 with its accumulators C12 to Cn2 is analogous to the stack 5 built up.

Bei den Akkumulatoren muss darauf geachtet werden, dass eine einzelne Zelle nicht überladen wird. Liegt an einem der Akkumulatoren eine zu hohe Spannung an, so wird der Akkumulator defekt, so dass durch die gesamte Reihenschaltung der Akkumulatoren keine Energie mehr gespeichert wird.With the accumulators must be taken care that a single cell is not overloaded. If too high a voltage is applied to one of the accumulators, the accumulator is defective, so that no energy is stored through the entire series connection of the accumulators.

Um dafür zu sorgen, dass die Akkumulatoren C11 bis Cn1 gleichmäßig aufgeladen werden, ist der Übertrager 121 vorgesehen. Der Übertrager 121 weist einen magnetisierbaren Kern 111 auf. Um diesen Kern 111 ist eine Primärspule Np1 gewickelt, die in dem Ausführungsbeispiel 90 Wicklungen aufweist. Ein erster Anschluss A1 der Primärspule Np1 ist mit dem ersten Anschluss des Umschalters UM1 verbunden, während ein zweiter Anschluss der Primärspule Np1 mit einem ersten Anschluss des Primärschalters Sp11 verbunden ist, dessen zweiter Anschluss mit der Masse 36 verbunden ist. Der Primärschalter Sp11 weist zudem einen Schalteingang auf. In Abhängigkeit dieses Schalteingangs wird eine Verbindung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss des Primärschalters Sp11 geöffnet bzw. geschlossen.In order to ensure that the accumulators C11 to Cn1 are charged evenly, the transformer is 121 intended. The transformer 121 has a magnetizable core 111 on. To this core 111 is wound a primary coil Np1, which has 90 windings in the embodiment. A first terminal A1 of the primary coil Np1 is connected to the first terminal of the changeover switch UM1, while a second terminal of the primary coil Np1 is connected to a first terminal of the primary switch Sp11, whose second terminal is connected to ground 36 connected is. The primary switch Sp11 also has a switching input. Depending on this switching input, a connection between the first terminal and the second terminal of the primary switch Sp11 is opened or closed.

Der Übertrager 121 weist zudem n Sekundärspulen auf. In der 1 sind die erste Sekundärspule N11, die zweite Sekundärspule N21, die dritte Sekundärspule N31 sowie die n-te Sekundärspule Nn1 explizit eingezeichnet. Diese Sekundärspulen N11 bis Nn1 weisen jeweils drei Wicklungen auf, die um den Kern 111 gelegt sind. Der Kern 111 ist magnetisierbar und dient zur Energieübertragung von der Primärspule auf die Sekundärspule oder auf mehrere der Sekundärspulen N11 bis Nn1. Jede der Sekundärspulen N11 bis Nn1 ist zu einem der Akkumulatoren C11 bis Cn1 parallel schaltbar. Die Sekundärspulen N11 bis Nn1 weisen jeweils einen ersten und einen zweiten Anschluss auf, die sich jeweils an einem Ende der Gesamtheit der Windungen befinden. Der erste Anschluss einer Sekundärspule N11 ist mit einem zweiten Anschluss des Akkumulators C11 verbunden, während der zweite Anschluss der Sekundärspule N11 mit einem ersten Anschluss eines Sekundärschalters S11 verbunden ist, dessen zweiter Anschluss mit einem ersten Anschluss des Akkumulators C11 verbunden ist. Ein Schalteingang des Sekundärschalters S11 steuert, ob die elektrische Verbindung des ersten Anschlusses mit dem zweiten Anschluss des Sekundärschalters S11 geschlossen ist.The transformer 121 also has n secondary coils. In the 1 the first secondary coil N11, the second secondary coil N21, the third secondary coil N31 and the nth secondary coil Nn1 are explicitly drawn. These secondary coils N11 to Nn1 each have three windings around the core 111 are laid. The core 111 is magnetizable and serves to transfer energy from the primary coil to the secondary coil or to several of the secondary coils N11 to Nn1. Each of the secondary coils N11 to Nn1 is to one of the accumulators C11 to Cn1 in parallel switchable. The secondary coils N11 to Nn1 each have a first and a second terminal, which are located at one end of the entirety of the turns. The first terminal of a secondary coil N11 is connected to a second terminal of the accumulator C11, while the second terminal of the secondary coil N11 is connected to a first terminal of a secondary switch S11 whose second terminal is connected to a first terminal of the accumulator C11. A switching input of the secondary switch S11 controls whether the electrical connection of the first terminal to the second terminal of the secondary switch S11 is closed.

Desgleichen ist der zweite Anschluss des zweiten Akkumulators C21 mit dem ersten Anschluss der ersten Sekundärspule N21 verbunden. Der erste Anschluss des zweiten Schalters S21 ist mit dem zweiten Anschluss der zweiten Sekundärspule N21 verbunden und sein zweiter Anschluss mit einem ersten Anschluss des zweiten Akkumulators C21 verbunden. Die Verbindung zwischen Akkumulatoren, Sekundärspulen und Schaltern erfolgt für die restlichen Akkumulatoren C31 bis Cn1 auf die gleiche Weise.Similarly, the second terminal of the second accumulator C21 is connected to the first terminal of the first secondary coil N21. The first terminal of the second switch S21 is connected to the second terminal of the second secondary coil N21, and its second terminal is connected to a first terminal of the second battery C21. The connection between accumulators, secondary coils and switches takes place in the same way for the remaining accumulators C31 to Cn1.

Der Mikrocontroller steuert die Schalter Sp11 und S11 bis Sn1 des Übertragers 121 jeweils an. Durch Schließen eines der Sekundärschalter S11 bis Sn1 wird eine Sekundärspule mit einem Akkumulator parallel geschaltet.The microcontroller controls the switches Sp11 and S11 to Sn1 of the transformer 121 each on. By closing one of the secondary switches S11 to Sn1, a secondary coil is connected in parallel with an accumulator.

Der Übertrager 122 enthält die gleichen Elemente wie der Übertrager 121. Die Elemente sind auch entsprechend untereinander und mit den Akkumulatoren des Stapels 6 verschaltet. Die entsprechenden Elemente des Übertragers 122 unterscheiden sich durch die Endziffer 2 von den Elementen des Übertragers 121.The transformer 122 contains the same elements as the transformer 121 , The elements are also corresponding to one another and to the accumulators of the stack 6 connected. The corresponding elements of the transformer 122 differ by the final digit 2 from the elements of the transformer 121 ,

Die Umschalter UM1 und UM2 weisen jeweils zweite und dritte Anschlüsse auf. Der zweite Anschluss ist jeweils mit dem Knoten K1 verbunden, während der dritte Anschluss mit dem Knoten K2 verbunden ist. Somit stellt der Umschalter UM1 entweder eine Verbindung zwischen dem ersten Anschluss des Stapels 5 und dem Knoten K1 oder eine Verbindung zwischen dem ersten Anschluss des Stapels 5 mit dem Knoten K2 her. Desgleichen stellt der Umschalter UM2 entweder eine Verbindung zwischen dem ersten Anschluss des Stapels 6 und dem Knoten K1 oder eine Verbindung zwischen dem ersten Anschluss des Stapels 6 mit dem Knoten K2 her. Die Umschalter sind so miteinander gekoppelt, dass sie entgegengesetzte Schalterstellungen einnehmen. Verbindet in der Stellung a) der Umschalter UM1 den ersten Knoten K1 mit dem ersten Anschluss des Stapels 5, verbindet der zweite Schalter UM2 den zweiten Knoten K2 mit dem ersten Anschluss des Stapels 6.The switches UM1 and UM2 each have second and third ports. The second terminal is connected to node K1, while the third terminal is connected to node K2. Thus, the switch UM1 either connects between the first port of the stack 5 and node K1 or a connection between the first port of the stack 5 with the knot K2 ago. Similarly, the switch UM2 either provides a connection between the first port of the stack 6 and node K1 or a connection between the first port of the stack 6 with the knot K2 ago. The switches are coupled together so that they occupy opposite switch positions. In position a), the switch UM1 connects the first node K1 to the first terminal of the stack 5 , the second switch UM2 connects the second node K2 to the first port of the stack 6 ,

In der zweiten Stellung b) verbindet der erste Umschalter UM1 den Knoten K2 mit dem ersten Anschluss des Stapels 5, während der zweite Umschalter UM2 den Knoten K1 mit dem ersten Anschluss des Stapels 6 verbindet. Somit wird jeweils einer der Stapel 5 und 6 geladen, während der andere den Motor 17 betreibt. Parallel zum Motor können weitere elektrisch betriebene Einheiten des Fahrzeugs vorgesehen werden, beispielsweise elektrische Anzeigesysteme, Getriebesteuereinheiten oder Motorsteuereinheiten. Während des Aufladens des einen Stapels wird nicht gleichzeitig Strom aus ihm entnommen. Dies hat den Vorteil, dass die Lebensdauer des Stapels steigt. Trotzdem kann die Gesamtkapazität des Fahrzeugs genutzt werden, da abwechselnd zwischen den Stellungen a) und b) geschaltet werden kann. Die 1 zeigt die Stellung b).In the second position b), the first switch UM1 connects the node K2 to the first terminal of the stack 5 while the second switch UM2 connects node K1 to the first port of the stack 6 combines. Thus, each one of the stack 5 and 6 loaded while the other the engine 17 operates. In parallel to the engine, further electrically operated units of the vehicle may be provided, for example electric indicator systems, transmission control units or engine control units. During the charging of the one stack, power is not taken from it at the same time. This has the advantage that the life of the stack increases. Nevertheless, the total capacity of the vehicle can be used, since alternately between the positions a) and b) can be switched. The 1 shows the position b).

Anstelle der Übertrager können auch andere Zwischenspeicher für Energie verwendet werden. Diese Zwischenspeicher können beispielsweise durch Kondensatoren, Spulen oder weitere Batterien sein.Instead of the transformers, other buffers for energy can be used. These buffers can be, for example, by capacitors, coils or other batteries.

2 zeigt in einem Flussdiagramm, wie die Entscheidung, ob die Umschalter UM1 und UM2 in die Stellung a) oder b) gebracht werden, getroffen wird. Dabei wird von folgendem Beispiel ausgegangen. Die einzelnen Lithium-Ionen-Akkumulatoren haben eine erwartete Lebensdauer von X Zyklen. Heutige übliche Werte für Lithium-Ionen-Zellen sind 300 bis 500 Zyklen, was in Ausnahmefällen auf 2000 Zyklen erhöht werden kann. Im Lauf der Zeit nimmt die Kapazität der Akkumulatoren ab. Trotz der Tatsache, dass mit Hilfe des aktiven Balancing versucht wird, die Akkumulatoren eines Stapels z. B. C11 bis Cn1 möglichst gleichzeitig zu laden, durchlaufen die einzelnen Akkumulatoren eines Stapels unterschiedliche Alterungsprozesse aufgrund von Produktionsunterschieden. Je nach Anzahl der durchlaufenen Zyklen werden Unterschiede der Kapazitäten noch toleriert. Falls ein Stapel erste 0,1·X Zyklen betrieben wurde, sollte bei keinem Akkumulator eines Stapels die Kapazität mehr als 2% von der mittleren Kapazität aller Akkumulatoren des Stapels abweichen. Bei höheren Zyklenzahlen werden größere Abweichungen akzeptiert. 2 shows in a flow chart how the decision whether the switches UM1 and UM2 are brought into the position a) or b) is taken. The following example is assumed. The individual lithium-ion batteries have an expected life of X cycles. Today's common values for lithium-ion cells are 300 to 500 cycles, which in exceptional cases can be increased to 2000 cycles. Over time, the capacity of the accumulators decreases. Despite the fact that with the help of active balancing is trying to accumulators of a stack z. B. C11 to Cn1 as possible to load simultaneously, the individual accumulators of a stack undergo different aging processes due to production differences. Depending on the number of cycles passed, differences in capacities are still tolerated. If a stack was operated for the first 0.1 X cycles, for any one accumulator of a stack, the capacity should be more than 2% different from the average capacity of all the accumulators of the stack. With higher cycle numbers larger deviations are accepted.

Die Anforderungen werden anhand folgender Tabelle erläutert. Altersstufe maximale Anzahl der Zyklen Kapazität Differenz I 0,1·X 99% 2% II 0,2·X 90% 3% III 0,4·X 80% 4% IV 0,5·X 70% 4,5% V 0,8·X 60% 5% VI 0,9·X 55% 5,5% VII X 50% 5,5% The requirements are explained in the following table. ages maximum number of cycles capacity difference I 0.1 * X 99% 2% II 0.2 * X 90% 3% III 0.4 * X 80% 4% IV 0.5 · X 70% 4.5% V 0.8 * X 60% 5% VI 0.9 * X 55% 5.5% VII X 50% 5.5%

Dies bedeutet, dass in der Altersstufe III üblicherweise 0,2·X bis 0,4·X Zyklen, d. h. Auflade- und Entladevorgänge, erfolgt sind, die Kapazität bis auf 80% der ursprünglichen Kapazität abgesunken sein kann und die Differenz der Kapazität eines Akkumulators vom Mittelwert der Kapazität aller Akkumulatoren des Stapels 4% betragen kann.This means that at age III, usually 0.2 X to 0.4 X cycles, i. H. Charging and discharging, have occurred, the capacity may have dropped to 80% of the original capacity and the difference of the capacity of one accumulator from the average value of the capacity of all accumulators of the stack may be 4%.

Pro Stapel werden zwei Werte gespeichert. Zu dem ersten Wert ist ein erster Zähler vorgesehen, in dem die Anzahl der Auflade- und Entladezyklen gespeichert ist. In dem zweiten Speicher wird die Altersstufe des Stapels abgespeichert. Entspricht bei einem Stapel die Anzahl der tatsächlichen Zyklen den in der Tabelle gezeigten Anforderungen, so wird die entsprechende Altersstufe in dem Altersstufen-Zähler abgespeichert. Stimmt diese allerdings nicht mit den Zyklen überein, so wird entsprechend eine Aufwertung oder eine Abwertung vorgenommen. Steht beispielsweise der Zyklenzähler auf 25000, ist die Differenz allerdings bei 5%, so wird der entsprechende Stapel in die Altersklasse V eingestuft.Two values are stored per batch. To the first value, a first counter is provided, in which the number of charging and discharging cycles is stored. In the second memory, the age of the stack is stored. If the number of actual cycles in a stack equals the requirements shown in the table, the corresponding age level is stored in the age counter. However, if this does not agree with the cycles, an appreciation or devaluation will be made accordingly. If, for example, the cycle counter is set to 25000, but the difference is 5%, the corresponding stack is classified in age group V.

Ist die Differenz dagegen kleiner als 1% und die Kapazität noch bei 99,5%, so wird der entsprechende Stapel in der Altersklasse I eingeordnet.If, on the other hand, the difference is less than 1% and the capacity is still 99.5%, the corresponding batch is classified in age group I.

So wird jeder Stapel entsprechend der bisherigen Zyklen und entsprechend seiner Kapazität eingestuft.So each stack is classified according to the previous cycles and according to its capacity.

Anhand der Altersklassen wird entschieden, in welche Stellung a) oder b) die Umschalter UM1 und UM2 geschaltet werden.Based on the age groups it is decided in which position a) or b) the switches UM1 and UM2 are switched.

In einem ersten Schritt werden die Altersstufen A(1) für den ersten Stapel 5 und A(2) für den zweiten Stapel 6 abgefragt. Zudem werden die Ladezustände L(1) und L(2) für den Akkumulator der Stapel 5 bzw. 6 abgefragt. Diese sind in Prozent angegeben, 30% bedeutet, dass der Stapel zu 30% geladen ist.In a first step, the ages A (1) for the first batch 5 and A (2) for the second stack 6 queried. In addition, the charge states L (1) and L (2) for the accumulator of the stack 5 respectively. 6 queried. These are given in percent, 30% means that the stack is loaded to 30%.

Im nächsten Schritt wird der Energiebedarf abgefragt, d. h. im Wesentlichen der Stromverbrauch, der durch den Motor 17 und die weiteren Steuergeräte abgefragt wird.In the next step, the energy demand is queried, ie essentially the power consumption by the motor 17 and the other control devices is queried.

Bei der Bewertung des Bedarfs werden drei Fälle unterschieden. In einem ersten Fall ist der Strom kleiner als 1 A, im zweiten Fall liegt er zwischen 1 A und 5 A und im dritten Fall liegt er bei Werten größer 5 A. Diese können beispielsweise bei einem Fahrrad mit Hilfsmotor mehr als 20 A bei Bergauffahrt sein.When assessing the need, three cases are distinguished. In a first case, the current is less than 1 A, in the second case, it is between 1 A and 5 A and in the third case, it is greater than 5 A. These may be, for example, in a bicycle with auxiliary motor more than 20 A when driving uphill ,

Im ersten Fall, d. h. der Stromverbrauch ist < 1 A, wird zunächst abgefragt, ob die Altersstufe A(1) größer als die Altersstufe A(2) ist. Im ersten Fall wird eine weitere Abfrage gestartet, und zwar, ob der der Ladezustand des ersten Akkumulators > 30% ist. Falls dies nicht der Fall ist, wird in die Stellung a) geschaltet, d. h. die ältere Batterie lädt so lange, bis die untere Ladungsschwelle von 30% erreicht ist. Falls der Ladezustand > 30% ist, wird in die Stellung b) geschaltet, so dass der Stapel 6 den Motor 17 antreibt. Wenn die Umschalter drei Minuten in der entsprechenden Stellung waren, wird die Abfrage wiederholt.In the first case, ie the power consumption is <1 A, it is first queried whether the age group A (1) is greater than the age group A (2). In the first case, a further query is started, namely whether the state of charge of the first accumulator is> 30%. If this is not the case, the system switches to position a), ie the older battery charges until the lower charge threshold of 30% is reached. If the state of charge is> 30%, switch to position b), so that the stack 6 the engine 17 drives. If the switches were in the appropriate position for three minutes, the query is repeated.

Falls die Altersstufe des Stapels 6 größer oder gleich der Altersstufe des Stapels 5 ist, wird zunächst der Ladezustand des Stapels 6 abgefragt. Ist dieser > 30%, wird in die Schaltung a) geschaltet, alternativ in die Schaltung b). Es ist festzustellen, dass bei dieser Betriebsart, bei der relativ wenig Strom verbraucht wird, grundsätzlich die ältere Batterie entladen werden soll, um die jüngere für anschließende Bergauffahrten möglichst weit aufzuladen.If the age of the stack 6 greater than or equal to the age of the pile 5 is, first, the state of charge of the stack 6 queried. If this> 30%, the circuit a) is switched, alternatively in the circuit b). It should be noted that in this mode, in which relatively little power is consumed, basically the older battery should be discharged to charge the younger as possible for subsequent uphill driving.

Im Fall, dass ein mittlerer Bedarf zwischen 1 A und 5 A gefordert ist, wird zunächst der Quotient aus den Ladezuständen L(1) und L(2) gebildet. Liegt dieser zwischen 0,95 und 1,05, wird abwechselnd jeweils für 3 Minuten in die Stellungen a) und b) geschaltet. Sind die Unterschiede zwischen den Ladezuständen größer, wird abgefragt, welche der Ladezustände größer sind. Falls der Ladezustand L(1) größer als der Ladezustand L(2) ist, wird zwei Minuten in die Stellung a) und vier Minuten in die Stellung b) geschaltet. Im anderen Fall wird jeweils abwechselnd 4 Minuten in die Stellung b) und zwei Minuten in die Stellung a) geschaltet.In the case that an average demand between 1 A and 5 A is required, the quotient of the charge states L (1) and L (2) is first formed. If this is between 0.95 and 1.05, it will alternate for each 3 minutes in the positions a) and b) connected. If the differences between the charge states are greater, it is queried which of the charge states are greater. If the charge state L (1) is greater than the charge state L (2), two minutes is switched to the position a) and four minutes to the position b). In the other case, alternately 4 minutes is switched to position b) and two minutes to position a).

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass im Fall des mittleren Stromverbrauchs die Batterien möglichst gleichmäßig geladen und entladen werden, wo bei größeren Ungleichheiten des Ladezustands jeweils eine der Batterien jeweils etwas kürzer als die andere ge- als entladen wird.In summary, it can be stated that in the case of average power consumption, the batteries are charged and discharged as uniformly as possible, where, in the event of major inequalities of the state of charge, one of the batteries will be charged slightly less than the other one.

In dem dritten Fall des relativ hohen Stromverbrauchs, der größer als 5 A ist, wird gefragt, welche der Altersstufen A(1) und A(2) größer ist. Für die jüngere der Akkumulatoren wird jeweils abgefragt, ob der Ladezustand größer als 30% ist. Falls dies der Fall ist, wird so geschaltet, dass die jüngere Batterie den Motor antreibt, solange ihr Ladezustand größer als 30% ist.In the third case of the relatively high power consumption, which is larger than 5 A, it is asked which of the ages A (1) and A (2) is larger. For the younger one of the accumulators is in each case queried whether the state of charge is greater than 30%. If this is the case, it is switched so that the younger battery drives the engine as long as its state of charge is greater than 30%.

Im Fall des hohen Stromverbrauchs wird somit jeweils möglichst lange die jüngere Batterie eingesetzt.In the case of high power consumption, the younger battery is thus used as long as possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

33
elektrische Antriebseinheitelectric drive unit
55
Stapelstack
66
Stapelstack
1010
Brennstoffzellefuel cell
111111
Kerncore
112112
Kerncore
121121
Übertragerexchangers
122122
Übertragerexchangers
1313
Mikrocontrollermicrocontroller
1414
GleichspannungswandlerDC converter
1515
SpannungsmessschaltungVoltage measuring circuit
1616
StrommessschaltungCurrent measurement circuit
1717
Motorengine
3636
MasseDimensions
A1A1
erster Anschlussfirst connection
AA
Altersstufeages
LL
LadezustandSOC
C11C11
Akkumulatoraccumulator
C12C12
Akkumulatoraccumulator
C21C21
Akkumulatoraccumulator
C22C22
Akkumulatoraccumulator
C31C31
Akkumulatoraccumulator
C32C32
Akkumulatoraccumulator
Np1np 1
Primärspuleprimary coil
Np2p2
Primärspuleprimary coil
N11N11
erste Sekundärspulefirst secondary coil
N12N12
erste Sekundärspulefirst secondary coil
N21N21
zweite Sekundärspulesecond secondary coil
N22N22
zweite Sekundärspulesecond secondary coil
N31N31
dritte Sekundärspulethird secondary coil
N32N32
dritte Sekundärspulethird secondary coil
Sp11Sp11
Primärschalterprimary switch
Sp12sp12
Primärschalterprimary switch
S11S11
Schalterswitch
S21S21
Schalterswitch
S31S31
Schalterswitch
S12S12
Schalterswitch
S22S22
Schalterswitch
S32S32
Schalterswitch
U1U1
erste Spannungfirst tension
U2U2
zweite Spannungsecond tension
UBUB
Brennstoffzellenspannungfuel cell voltage
UM1AT 1
erster Umschalterfirst switch
UM2AT 2 O'CLOCK
zweiter Umschaltersecond switch

Claims (12)

Verfahren zum Betreiben einer Energiespeicher-Anordnung in einem Fahrzeug, wobei die Anordnung mindestens zwei Stapel (5, 6) von Lithium-Ionen-Akkumulatoren aufweist und jeder der Stapel (5, 6) einzeln die Energieversorgung für den Betrieb des Fahrzeugs übernehmen kann, wobei in dem Verfahren die folgenden Schritte a) und b) alternativ durchgeführt werden: a) Aufladen des ersten Stapels (5) aus einer im Fahrzeug mitgeführten Energiequelle (10) und gleichzeitiges Entnehmen von Energie aus dem zweiten Stapel (6) für den Betrieb des Fahrzeugs, wobei keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem ersten Stapel (5) entnommen. wird, b) Aufladen des zweiten Stapels (6) und gleichzeitiges Entnehmen von Energie aus dem ersten Stapel (5) für den Betrieb des Fahrzeugs, wobei keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem zweiten Stapel (6) entnommen wird.Method for operating an energy storage arrangement in a vehicle, the arrangement comprising at least two stacks ( 5 . 6 ) of lithium-ion accumulators and each of the stacks ( 5 . 6 ) can individually take over the power supply for the operation of the vehicle, wherein in the method the following steps a) and b) are carried out alternatively: a) charging the first stack ( 5 ) from an energy source carried in the vehicle ( 10 ) and simultaneously taking energy from the second stack ( 6 ) for the operation of the vehicle, with no energy for the operation of the vehicle from the first stack ( 5 ). b) charging the second batch ( 6 ) and simultaneously extracting energy from the first stack ( 5 ) for the operation of the vehicle, with no energy for the operation of the vehicle from the second stack ( 6 ) is taken. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Stapel (5) je Akkumulator (C1, ... Cn1) eine Vorrichtung (N11, S11) zum Laden des Akkumulators vorhanden ist, und während des Aufladens und Entnehmens von Energie die Vorrichtungen (N11, S11) zum Laden jeweils so betrieben werden, dass alle Akkumulatoren (C11, ... Cn1) eines Stapels (5) auf gleiche Spannungen geladen werden.Method according to claim 1, characterized in that in the first stack ( 5 ) for each accumulator (C1, ... Cn1) there is a device (N11, S11) for charging the accumulator, and during the charging and discharging of energy the devices (N11, S11) for charging are respectively operated in such a way that all the accumulators (C11, ... Cn1) of a stack ( 5 ) are charged to equal voltages. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Stapel (6) je Akkumulator (C12, Cn2) eine Vorrichtung (S12, N12) zum Laden des Akkumulators (C12) vorhanden ist, und während des Aufladens und Entnehmens von Energie die Vorrichtungen (S11, N12) zum Laden jeweils so betrieben werden, dass alle Akkumulatoren (C12, ... Cn2) eines Stapels (6) auf gleiche Spannungen aufgeladen werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that in the second stack ( 6 ) for each accumulator (C12, Cn2) there is a device (S12, N12) for charging the accumulator (C12), and during the charging and discharging of energy the devices (S11, N12) for charging are respectively operated in such a way that all the accumulators (C12, ... Cn2) of a stack ( 6 ) are charged to equal voltages. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (17) eine mit dem Fahrzeug mitgeführte Brennstoffzelle enthält.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the energy source ( 17 ) contains a fuel cell entrained with the vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiequelle (17) eine mit dem Fahrzeug mitgeführte Solarzelle enthält.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the energy source ( 17 ) contains a solar cell carried along with the vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidung, ob Schritt a) oder b) durchgeführt wird, vom Ladezustand der Akkumulatoren der Stapel (5, 6) abhängig gemacht wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the decision whether step a) or b) is carried out, the state of charge of the accumulators of the stack ( 5 . 6 ) is made dependent. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidung, ob Schritt a) oder b) durchgeführt wird, von der Alterung der Akkumulatoren der Stapel (5, 6) abhängig gemacht wird.Method according to claim 1, characterized in that the decision as to whether step a) or b) is carried out depends on the aging of the accumulators of the stacks ( 5 . 6 ) is made dependent. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidung, ob Schritt a) oder b) durchgeführt wird, von den Kapazitäten der Akkumulatoren der Stapel (5, 6) abhängig gemacht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the decision as to whether step a) or b) is performed depends on the capacities of the accumulators of the stacks ( 5 . 6 ) is made dependent. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fahrzeug mehr als zwei Stapel vorgesehen sind und mindestens ein Stapel entweder parallel zum ersten Stapel (5) oder parallel zum zweiten Stapel (6) geschaltet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the vehicle more than two stacks are provided and at least one stack either parallel to the first stack ( 5 ) or parallel to the second stack ( 6 ) is switched. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entscheidung, ob Schritt a) oder b) durchgeführt wird, vom Stromverbrauch des Fahrzeugs abhängig gemacht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the decision whether step a) or b) is performed, is made dependent on the power consumption of the vehicle. Fahrzeug mit einer Energiespeicher-Anordnung, wobei das Fahrzeug eine Energiequelle (17) enthält und die Anordnung mindestens zwei Stapel (5, 6) von Lithium-Ionen-Akkumulatoren aufweist und jeder der Stapel (5, 6) einzeln die Energieversorgung für den Betrieb des Fahrzeugs übernehmen kann, und wobei in der Anordnung Umschalter (UM1, UM2) derart vorgesehen sind, mit denen entweder die Stellung a) oder b) einstellbar ist, wobei – in der Stellung a) der erste Stapel (5) von der Energiequelle (17) aufgeladen wird und gleichzeitig Energie aus dem zweiten Stapel (6) für den Betrieb des Fahrzeugs entnommen wird, wobei keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem ersten Stapel (5) entnommen wird, und – in der Stellung b) der zweite Stapel (6) von der Energiequelle (17) aufgeladen wird und gleichzeitig Energie aus dem ersten Stapel (5) für den Betrieb des Fahrzeugs entnommen wird, wobei keine Energie für den Betrieb des Fahrzeugs aus dem zweiten Stapel (6) entnommen wird.Vehicle having an energy storage arrangement, wherein the vehicle is an energy source ( 17 ) and the arrangement contains at least two stacks ( 5 . 6 ) of lithium-ion accumulators and each of the stacks ( 5 . 6 ) can individually take over the power supply for the operation of the vehicle, and wherein in the arrangement switch (UM1, UM2) are provided so that either the position a) or b) is adjustable, wherein - in the position a) of the first stack ( 5 ) from the energy source ( 17 ) and at the same time energy from the second stack ( 6 ) is removed for the operation of the vehicle, with no energy for the operation of the vehicle from the first stack ( 5 ), and - in position b) the second stack ( 6 ) from the energy source ( 17 ) and at the same time energy from the first stack ( 5 ) is removed for the operation of the vehicle, with no energy for the operation of the vehicle from the second stack ( 6 ) is taken. Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Leichtfahrzeug ist, wobei unter Leichtfahrzeug ein Fahrzeug, von nicht mehr als 350 kg, ohne Masse der Batterien, mit einem Elektromotor, dessen maximale Nennleistung nicht mehr als 4 kW beträgt, verstanden wird.Vehicle according to claim 11, characterized in that the vehicle is a light vehicle, being understood by light vehicle, a vehicle of not more than 350 kg, without mass of the batteries, with an electric motor whose maximum rated power is not more than 4 kW.
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