-
Die Erfindung betrifft eine Energiespeichereinrichtung, ein System mit einer Energiespeichereinrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Energiespeichereinrichtung.
-
Stand der Technik
-
Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen, wie z.B. Windkraftanlagen oder Solaranlagen, wie auch in Fahrzeugen, wie Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, vermehrt elektronische Systeme zum Einsatz kommen, die neue Energiespeichertechnologien mit elektrischer Antriebstechnik kombinieren. Elektrische Maschinen werden heute beispielsweise durch eine Zusammenstellung von Batteriezellen in Strängen angetrieben, wobei ein nachgeschalteter Wechselrichter die Versorgungsspannung der elektrischen Maschine bereitstellt.
-
Beispielsweise wird bei einer Einspeisung von Drehstrom in Versorgungsanschlüsse einer dreiphasigen elektrischen Maschine oder eines dreiphasigen Versorgungsnetzes über einen Umrichter in Form eines Pulswechselrichters eine von einem Gleichspannungszwischenkreis bereitgestellte Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung umgerichtet. Der Gleichspannungszwischenkreis wird seinerseits von einem Strang aus Batteriezellen gespeist. Um die für eine jeweilige Anwendung gegebenen Anforderungen an Leistung und Energie erfüllen zu können, werden mehrere Batteriezellen in Serie geschaltet.
-
In den älteren Anmeldungen
DE 102010027857 und
DE 102010027861 sind Gleichstromquellen mit mehreren Energiespeichermodulsträngen beschrieben, welche direkt an eine elektrische Maschine oder ein elektrisches Netz anschließbar sind. Die Energiespeichermodulstränge weisen dabei eine Mehrzahl von in Serie geschalteten Energiespeichermodulen auf, wobei jedes Energiespeichermodul mindestens eine Batteriezelle und eine zugeordnete steuerbare Koppeleinheit aufweist, welche es erlaubt, in Abhängigkeit von Steuersignalen den jeweiligen Energiespeichermodulstrang zu unterbrechen oder die jeweils zugeordnete mindestens eine Batteriezelle zu überbrücken oder die jeweils zugeordnete mindestens eine Batteriezelle in den jeweiligen Energiespeichermodulstrang zu schalten. Durch geeignete Ansteuerung der Koppeleinheiten, z.B. mit Hilfe von Pulsweitenmodulation, können auch geeignete Phasensignale zur Steuerung der Phasenausgangsspannung bereitgestellt werden, so dass auf einen separaten Pulswechselrichter verzichtet werden kann. Der zur Steuerung der Phasenausgangsspannung erforderliche Pulswechselrichter ist damit sozusagen in die Gleichstromquelle integriert.
-
Bei derartigen Ansätzen ist es wünschenswert, einzelne Batteriezellen selektiv in den Versorgungskreis zuzuschalten, um entweder in der nachgeschalteten elektronischen Leistungsstufe systemische Vorteile zu gewinnen oder einzelne Batteriezellen, welche alterungs- oder aufgabenbedingt mit der Zeit in ihrer Leistung nachlassen, gezielt aus dem Versorgungskreis zu entfernen. Eine starre Verschaltung von Batteriezellen kann jedoch dazu führen, dass ein Zu- oder Abschalten einzelner Batteriezellen nur an definierten Stellen des Zellenbereichs möglich ist, wodurch beispielsweise eine Einschränkung der Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems resultieren kann.
-
Es besteht daher ein Bedarf an Batteriezellensystemen, in denen die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems erst dann begrenzt wird, wenn sämtliche Einzelzellen an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit gelangt sind. Zusätzlich besteht ein Bedarf an Systemen, welche mit preisgünstigen Schwachstromschaltern betrieben werden können.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einer Ausführungsform eine Energiespeichereinrichtung zum Erzeugen einer n-phasigen Versorgungsspannung, wobei n ≥ 2, mit n parallel geschalteten Energieversorgungszweigen, welche jeweils mit einem von n Phasenanschlüssen verbunden sind, einer Vielzahl von Energiespeichermodulen, welche jeweils eine Energiespeicherzelle und zwei mit der Energiespeicherzelle verbundene Versorgungsanschlüsse aufweisen, und einer Vielzahl von jeweils mit einem der Vielzahl von Energiespeichermodulen verbundenen Phasenkoppelmodulen, welche jeweils n erste Koppeleinrichtungen aufweisen, die jeweils dazu ausgelegt sind, einen ersten der Versorgungsanschlüsse mit unterschiedlichen der n Energieversorgungszweige schaltbar zu verbinden, und welche jeweils n zweite Koppeleinrichtungen aufweisen, die jeweils dazu ausgelegt sind, einen zweiten der Versorgungsanschlüsse mit unterschiedlichen der n Energieversorgungszweige schaltbar zu verbinden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinrichtung, mit den Schritten des Ermittelns eines Leistungsbedarfs einer an die n Phasenanschlüsse angeschlossenen elektrischen Last, des Auswählens einer Gruppe von Energiespeichermodulen, und des Ansteuerns der dritten Koppeleinrichtungen der ausgewählten Energiespeichermodule zum Verbinden der zugeordneten Energiespeicherzellen der ausgewählten Energiespeichermodule mit den jeweiligen Versorgungsanschlüssen und des gleichzeitigen Ansteuerns der dritten Koppeleinrichtungen der nicht ausgewählten Energiespeichermodule zum Überbrücken der zugeordneten Energiespeicherzellen der nicht ausgewählten Energiespeichermodule.
-
Die vorliegende Erfindung schafft gemäß einer weiteren Ausführungsform ein System mit einer n-phasigen elektrischen Maschine, wobei n ≥ 2, einer erfindungsgemäßen Energiespeichereinrichtung, deren Phasenanschlüsse mit den Phasenleitungen der elektrischen Maschine verbunden sind, und einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, die ersten und zweiten Koppeleinrichtungen der Phasenkoppelmodule zum Erzeugen einer Versorgungsspannung für die elektrische Maschine selektiv anzusteuern.
-
Vorteile der Erfindung
-
Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, Energiespeichermodule über eine Matrix von in Phasenkoppelmodulen angeordneten Koppeleinrichtungen selektiv in verschiedene Energieversorgungszweige einer Energiespeichereinrichtung zu schalten. Dadurch wird es möglich, die einzelnen Energiespeichermodule gezielt in denjenigen Energieversorgungszweig zu schalten, in dem die Leistung des Energiespeichermoduls gerade gebraucht wird. Die Energiespeichermodule können mit dieser Kopplung gleichmäßig belastet werden.
-
Eine weitere Idee der vorliegenden Erfindung ist es, die Leistungsaufnahme jedes einzelnen Energiespeichermoduls zu begrenzen, so dass die Koppeleinrichtungen der Phasenkoppelmodule, die jedem Energiespeichermodul zugeordnet sind, nur für kleinere Stromstärken und damit kleinere Leistungen ausgelegt sein müssen. Dadurch können beispielsweise preisgünstige Leistungshalbleiterschalteinrichtungen in den Koppeleinrichtungen eingesetzt werden, weil ein einzelnes Energiespeichermodul derart angesteuert wird, dass die zu schaltende Leistung auch bei Volllast nur zu einem Bruchteil der maximal notwendigen Leistung über die entsprechenden Koppeleinrichtungen geleitet wird.
-
Eine weitere Idee der vorliegenden Erfindung ist es, eine Energiespeichereinrichtung derart zu betreiben, dass einzelne Energiespeichermodule selektiv überbrückt werden können. In einem Teillastbetrieb können dann gezielt Gruppen von Energiespeichermodulen gemäß ihrem Belastungszustand aus den jeweiligen Energieversorgungszweigen herausgeschaltet werden. Außerdem können bei einem Ausfall oder Defekt einzelner Energiespeichermodule andere, möglicherweise redundant vorgehaltene Energiespeichermodule als Ersatz für die ausgefallenen oder defekten Energiespeichermodule in die Energieversorgungszweige geschaltet werden. Dadurch haben Ausfälle oder Defekte einzelner Energiespeichermodule keinen Einfluss auf die gesamte Leistungsfähigkeit der Energiespeichereinrichtung.
-
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Energiespeichereinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
-
2 eine schematische Darstellung eines Systems mit einer Energiespeichereinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
-
3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betreiben einer Energiespeichereinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
1 zeigt ein System 10 mit einer Energiespeichereinrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Energiespeichereinrichtung 1 umfasst eine Vielzahl von parallel geschalteten Energieversorgungszweigen 5a, 5b, 5c. Beispielhaft sind in 1 drei Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c gezeigt, wobei jede andere Anzahl an Energieversorgungszweigen 5a, 5b, 5c jedoch ebenso möglich sein kann. Jeder der Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c ist mit einem zugeordneten Phasenanschluss verbunden, die jeweils an Phasenleitungen 2a, 2b, 2c einer elektrischen Last 2 angeschlossen sind. Es kann beispielsweise möglich sein, dass die elektrische Last eine dreiphasige elektrische Maschine oder ein elektrisches Energienetz ist. Es ist jedoch ebenso möglich, jede andere elektrische Last entsprechend ihrer n Phasenanschlüsse über eine Energiespeichereinrichtung 1 mit elektrischer Energie zu versorgen.
-
Die Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c sind an ihrem Ende mit einem Bezugspotential 6 (Bezugsschiene) verbunden. Das Bezugspotential 6 kann beispielsweise ein Massepotential sein.
-
Die Energiespeichereinrichtung 1 umfasst eine Vielzahl von Phasenkoppelmodulen 1a, 1b, ... 1n, welche zweigübergreifend in die Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c in Reihe geschaltet sind. In 1 sind beispielhaft drei Phasenkoppelmodule 1a, 1b, ... 1n gezeigt, wobei jede andere Anzahl an Phasenkoppelmodulen 1a, 1b, ... 1n ebenso möglich ist. Jedem der Phasenkoppelmodule 1a, 1b, ... 1n ist ein Energiespeichermodul 3a, 3b, ... 3n zugeordnet. Die jeweiligen Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n sind jeweils über zwei Versorgungsanschlüsse 4a, 4b mit dem zugeordneten der Phasenkoppelmodule 1a, 1b, ... 1n verbunden. Die Anzahl der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n korreliert dabei mit der Anzahl der Phasenkoppelmodule 1a, 1b, ... 1n.
-
Im Folgenden wird der Aufbau der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n im Bezug auf das Energiespeichermodul 3b erläutert, für das in 1 ein beispielhafter detaillierter Aufbau gezeigt ist. Die übrigen Energiespeichermodule in 1 können analog aufgebaut sein. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 1 nur die Anordnung der Komponenten in dem Energiespeichermodul 3b im Detail gezeigt.
-
Das Energiespeichermodul 3b weist eine Energiespeicherzelle 7, beispielsweise eine Batteriezelle oder eine andere Energiespeichereinrichtung, auf, welche derart angeordnet ist, dass an den Versorgungsanschlüssen 4a, 4b eine Versorgungsspannung der Energiespeicherzelle 7 anliegt. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere Energiespeicherzellen 7 zwischen die beiden Versorgungsanschlüsse 4a, 4b in Reihe geschaltet sind. Dabei kann es sein, dass jedes der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n eine identische Anordnung von Energiespeicherzellen 7 aufweist.
-
Im Folgenden wird der Aufbau der Phasenkoppelmodule 1a, 1b, ... 1n im Bezug auf das Phasenkoppelmodul 1b erläutert, für das in 1 ein beispielhafter detaillierter Aufbau gezeigt ist. Die übrigen Phasenkoppelmodule in 1 können analog aufgebaut sein. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 1 nur die Anordnung der Komponenten in dem Phasenkoppelmodule 1b im Detail gezeigt.
-
Das Phasenkoppelmodul 1b umfasst erste Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c und zweite Koppeleinrichtungen 9a, 9b, 9c. Die ersten und die zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c können beispielsweise jeweils über zwei Halbleiterschalter bzw. Transistorschalter realisiert werden. Die ersten und die zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c können beispielsweise durch steuerbare Schaltelemente gebildet werden. Die Schaltelemente können dabei zum Beispiel als Leistungshalbleiterschalter, z.B. in Form von IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) oder als MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistors), ausgeführt sein. Dabei kann die Auslegung der ersten und die zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c bezüglich der Stromfestigkeit an die zugeordneten Energiespeicherzellen 7 angepasst werden.
-
Die ersten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c sind dazu ausgelegt, jeweils einen der Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c mit einem ersten Versorgungsanschluss 4a zu verbinden. Die ersten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c sind dementsprechend dazu ausgelegt, jeweils einen der Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c mit einem zweiten Versorgungsanschluss 4b zu verbinden. Durch eine entsprechende Ansteuerung der ersten und zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c kann das zugeordnete Energiespeichermodul 3b entweder in einen der Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c geschaltet werden oder überbrückt werden. Dazu kann vorgesehen sein, dass die ersten und zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c jeweils paarweise geschaltet werden. Beispielsweise können die ersten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c derart angesteuert werden, dass der Energieversorgungszweig 5a mit dem ersten Versorgungsanschluss 4a verbunden ist, die anderen Energieversorgungszweige 5b und 5c aber jeweils mit den Überbrückungspfaden 12b bzw. 12c verbunden sind. Dementsprechend können die zweiten Koppeleinrichtungen 9a, 9b, 9c derart angesteuert werden, dass der Energieversorgungszweig 5a mit dem zweiten Versorgungsanschluss 4b verbunden ist, die anderen Energieversorgungszweige 5b und 5c aber jeweils mit den Überbrückungspfaden 12b bzw. 12c verbunden sind. Auf diese Weise kann das Energiespeichermodul 3b und damit die Energiespeicherzelle 7 in den Energieversorgungszweig 5a geschaltet werden. Bezüglich der Energieversorgungszweige 5b und 5c jedoch wird das Energiespeichermodul 3b und damit die Energiespeicherzelle 7 jedoch über die Überbrückungspfade 12b und 12c überbrückt.
-
Die Ansteuerung der ersten und zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c kann damit dazu dienen, das zugeordnete Energiespeichermodul 3b selektiv in nur einen der Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c zu schalten. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass die Ansteuerung der ersten und zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c entsprechend komplementär vorgenommen wird, um zu vermeiden, dass das Energiespeichermodul 3b zur gleichen Zeit in zwei unterschiedliche Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c zugeschaltet wird. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass die ersten und zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c derart angesteuert werden, dass das Energiespeichermodul 3b in keinen der Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c geschaltet wird, das heißt, dass das Energiespeichermodul 3b über jeden der Überbrückungspfade 12a, 12b, 12c überbrückt wird.
-
Das System 10 umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung 11, welche mit der Energiespeichereinrichtung 1 verbunden ist, und welche dazu ausgelegt ist, die ersten und zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c über entsprechende Steuersignale anzusteuern. Auf diese Weise kann es möglich sein, über die Steuereinrichtung 11 die ersten und zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c gezielt und koordiniert anzusteuern, um die Ausgangsspannung der Energiespeichereinrichtung 1 an den Phasenanschlüssen 2a, 2b, 2c der Energiespeichereinrichtung 1 entsprechend dynamisch einzustellen.
-
Die Gesamt-Ausgangsspannungen der Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c werden durch den jeweiligen Schaltzustand der ersten und zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c bestimmt und können stufig eingestellt werden. Die Stufung ergibt sich dabei in Abhängigkeit von den bereitgestellten Einzelspannungen der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n und deren Anzahl.
-
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 20 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Das System 20 in 2 unterscheidet sich von dem System 10 in 1 im Wesentlichen darin, dass zum Einen ein zusätzliches Energiespeichermodul 3R mit einem zugeordneten zusätzlichen Phasenkoppelmodul 1R in Reihe zu den bereits vorhandenen Phasenkoppelmodulen 1a, 1b, ... 1n in der Energiespeichereinrichtung 1 geschaltet ist. Das zusätzliche Energiespeichermodul 3R kann dabei ein redundantes Energiespeichermodul sein, welches im Normalbetrieb nicht zur Erzeugung einer Ausgangsspannung der Energiespeichereinrichtung 1 herangezogen wird. Das zusätzliche Energiespeichermodul 3R kann beispielsweise eine Energiespeicherzelle 7 aufweisen, welche im Bedarfsfall zugeschaltet wird, wenn eine der übrigen Energiespeicherzellen 7 der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n defekt oder vorzeitig entladen ist. Die Anzahl der zusätzlichen bzw. redundanten Energiespeichermodule 3R ist in 2 beispielhaft mit eins angegeben, wobei jede andere Anzahl an redundanten Energiespeichermodulen ebenso möglich ist.
-
Zum Anderen unterscheidet sich das System 20 in 2 von dem System 10 in 1 darin, dass in jedem der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n bzw. 3R jeweils eine dritte Koppeleinrichtung 21a, 21b vorgesehen ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in 2 nur die dritten Koppeleinrichtungen 21a, 21b der Energiespeichermodule 3a bzw. 3b gezeigt, wobei jedes andere der Energiespeichermodule in 2 ähnliche dritte Koppeleinrichtungen aufweisen kann. Die dritten Koppeleinrichtungen 21a, 21b sind dazu ausgelegt, die Energiespeicherzellen 7 innerhalb der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n, 3R selektiv und steuerbar zu überbrücken oder zwischen die beiden Versorgungsanschlüsse 4a, 4b zu schalten. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die dritten Koppeleinrichtungen 21a, 21b bestimmte Energiespeicherzellen 7 aus den Energieversorgungszweigen 5a, 5b, 5c herausschalten können, ohne dass die ersten und zweiten Koppeleinrichtungen 8a, 8b, 8c bzw. 9a, 9b, 9c entsprechend angesteuert werden müssen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, in einem Teillastbetrieb der Energiespeichereinrichtung 1 – das heißt, wenn die elektrische Last 2 temporär nur einen geringerer Leistungsbedarf aufweist, beispielsweise bei leichter Bergabfahrt eines Fahrzeugs mit einer elektrischen Antriebsmaschine 2 – eine Gruppe von Energiespeichermodulen ausgewählt wird, welche über die dritten Koppeleinrichtungen 21a, 21b überbrückt werden. Auf diese Weise können nur so viele Energiespeicherzellen 7 zugeschaltet werden, wie für den momentanen Leistungsbedarf nötig sind. Die dritten Koppeleinrichtungen 21a, 21b können somit als Trennschalter dienen, die selektiv Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n, 3R in Wartestellung versetzen können.
-
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 30 zum Ansteuern einer Energiespeichereinrichtung 1 aus 2 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
-
In einem ersten Schritt 31 kann ein Ermitteln eines Leistungsbedarfs einer an die Phasenanschlüsse 2a, 2b, 2c angeschlossenen elektrischen Last 2 erfolgen. Beispielsweise kann die elektrische Last 2 in einem Teillastbetrieb betrieben werden, so dass die benötigte maximale Versorgungsleistung, welche an den Phasenanschlüssen 2a, 2b, 2c der Energiespeichereinrichtung 1 bereitgestellt werden muss, nur einen Teil der maximal möglichen Versorgungsleistung beträgt.
-
In einem zweiten Schritt 32 kann ein Auswählen einer Gruppe von Energiespeichermodulen 3a, 3b, ... 3n erfolgen. Beispielsweise kann in dem System 20 der 2 in Schritt 31 festgestellt werden, dass der Leistungsbedarf lediglich ein Drittel des maximalen Leistungsbedarfs beträgt. In diesem Fall kann in Schritt 32 eines von drei Energiespeichermodulen 3a, 3b, ... 3n ausgewählt werden.
-
In einem Schritt 33a kann dann ein Ansteuern der dritten Koppeleinrichtungen 21a, 21b der ausgewählten Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n erfolgen, so dass die zugeordneten Energiespeicherzellen 7 der ausgewählten Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n jeweils in einen der Energieversorgungszweige 5a, 5b, 5c zugeschaltet werden. Gleichzeitig kann in einem Schritt 33b ein Ansteuern der dritten Koppeleinrichtungen 21a, 21b der nicht ausgewählten Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n sowie möglicherweise der redundanten Energiespeichermodule 3R zum Überbrücken der zugeordneten Energiespeicherzellen 7 der nicht ausgewählten Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n erfolgen.
-
Es kann vorgesehen sein, dass ein Tauschen eines Energiespeichermoduls 3a, 3b, ... 3n der ausgewählten Gruppe von Energiespeichermodulen 3a, 3b, ... 3n mit einem der nicht ausgewählten Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n erfolgt. Dies kann beispielsweise in periodischen Abständen für jedes der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n erfolgen, wie es durch den gestrichelten Pfeil in 2 angedeutet ist. Auf diese Weise können im Teillastbetrieb, das heißt, wenn nicht die gesamte Anzahl an Energiespeichermodulen 3a, 3b, ... 3n zur Ausgangsspannung der Energiespeichereinrichtung 1 beiträgt, die Energiespeicherzellen 79 im zeitlichen Mittel gleichmäßig belastet werden.
-
Vorteilhafterweise kann das Tauschen der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n dabei in Abhängigkeit von der Leistungsfähigkeit der einzelnen Energiespeicherzellen 7 der jeweiligen Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n erfolgen. Es kann beispielsweise bestimmt werden, wie hoch der Entladezustand der jeweiligen Energiespeicherzellen 7 zu einem gegebenen Zeitpunkt gerade ist. Energiespeicherzellen 7, welche stärker entladen sind als andere Energiespeicherzellen 7, können damit weniger oft in die Gruppe der ausgewählten Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n getauscht werden als andere Energiespeicherzellen 7. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Belastung aller Energiespeicherzellen 7 gewährleistet werden.
-
Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Tauschen der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n erfolgt, wenn festgestellt oder ermittelt worden ist, dass eines der Energiespeichermodule 3a, 3b, ... 3n defekt oder ausgefallen ist. In diesem Fall kann es vorgesehen sein, die dritte Koppeleinrichtung 21a, 21b des ausgefallenen oder defekten Energiespeichermoduls 3a, 3b, ... 3n permanent zum Überbrücken der zugeordneten Energiespeicherzelle 7 anzusteuern. Stattdessen kann beispielsweise eine redundant gehaltene Energiespeicherzelle 7 in einem der zusätzlichen Energiespeichermodule 3R zur Erzeugung der Ausgangsspannung der Energiespeichereinrichtung 1 herangezogen werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010027857 [0004]
- DE 102010027861 [0004]
