-
Die Erfindung betrifft ein aus mehreren Batterien oder aus mehreren elektrischen Sekundärzellen aufgebautes Batteriesystem mit einer Speicherkapazität von mehr als zwei kWh. Bevorzugt sind auch größere Systeme mit mehr als 4, 10, 20 oder 40 kWh im Einsatz. Das Batteriesystem weist ein Batteriemanagementsystem auf, das die Spannung der einzelnen Batterien regelt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Speichersystem zur Speicherung elektrischer Energie mit einem solchen Batteriesystem und ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines solchen Batteriesystems.
-
Im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen Batteriesysteme eine Mehrzahl miteinander gekoppelter Batterien oder eine Mehrzahl miteinander gekoppelter elektrischer Sekundärzellen auf. Die einzelnen Batterien sind wiederum aus einer Mehrzahl Sekundärzellen aufgebaut. Auch für den Fall, dass das Batteriesystem aus einer Mehrzahl gekoppelter einzelner elektrischer Sekundärzellen aufgebaut ist, werden die einzelnen Sekundärzellen im Folgenden zur Vereinfachung des Wortlauts auch als Batterien bezeichnet. In der Terminologie der vorliegenden Erfindung wird also auch eine einzelne Sekundärzelle als Batterie bezeichnet. Das Merkmal einer Batterie soll daher auch wortidentisch durch eine einzelne Sekundärzelle verwirklicht sein. Die Batterien und die daraus gebildeten Batteriesysteme können somit auf- und wieder entladen werden. Aufgrund dieser Eigenschaft lassen sich mit Hilfe derartiger Batteriesysteme elektrische Speichersysteme aufbauen, die nicht für den unmittelbaren Verbrauch benötigte elektrische Energie aus externen Gleich- oder Wechselstromquellen für den zeitlich späteren Bedarf speichern. Derartige Gleich- und Wechselstromquellen sind beispielsweise Photovoltaik-Anlagen, Windkraftanlagen oder aber auch Blockheizkraftwerke. Diese Speichersysteme kommen insbesondere bei der Versorgung privater Haushalte und gewerblicher Betriebe mit elektrischer Energie zum Einsatz. Vor diesem Hintergrund sind Batteriesysteme erforderlich, die Energiespeicherkapazitäten von mehr als zwei kWh aufweisen, um wirtschaftlich zu sein. Die Wirtschaftlichkeit errechnet sich vor dem Hintergrund sinkender Einspeisevergütungen für regenerativ erzeugten Strom und gleichzeitig steigender Preise für elektrische Energie öffentlicher Versorger. Aufgrund der in Deutschland seit 2013 eingeführten staatlichen Förderung für die Anschaffung lokaler elektrischer Speichersysteme, nimmt die Nachfrage nach diesen Speichersystemen deutlich zu. Der Kosten- und Konkurrenzdruck zwischen den Herstellern derartiger Speichersysteme erfordert die stetige Weiterentwicklung insbesondere der in diesen Speichersystemen zum Einsatz kommenden Batteriesysteme.
-
Von ihrer Speicherkapazität vergleichbare Batteriesysteme mit einer Größe von mehr als zwei kWh Energiespeicherkapazität sind aus der Kraftfahrzeugtechnik bekannt. Dort herrschen ähnliche Anforderungen, um die Herstellungskosten solcher Batteriesysteme durch ein vereinfachtes, zuverlässiges und robustes Systemdesign zu senken.
-
Aus der
FR2963591A ist ein aus Sekundärzellen aufgebautes Batteriesystem mit einer Speicherkapazität von mehr als zwei kWh bekannt. Es weist eine erste Batterie mit zwei ersten Anschlusspolen und einem ersten Batteriegehäuse mit einer ersten Batteriegehäuseoberfläche, mindestens eine weitere Batterie mit zwei weiteren Anschlusspolen und einem weiteren Batteriegehäuse mit einer weiteren Batteriegehäuseoberfläche und ein Regelungssystem zur Regelung der Batteriesystem-Spannung auf. Einer der beiden ersten Anschlusspole der ersten Batterie als erster Verbindungspol mittels eines Batteriepolverbinders mit einem der beiden weiteren Anschlusspole der weiteren Batterie als zweiter Verbindungspol mechanisch gekoppelt und ein Koppelbereich der ersten Batteriegehäuseoberfläche ist formschlüssig an einem Koppelbereich der weiteren Batteriegehäuseoberfläche angeordnet. Viele Batteriegehäuse sind im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Allgemein ist es von Vorteil, wenn die zueinander formschlüssig angeordneten Koppelbereiche benachbarter Batterien deutlich über 20% der Batteriegehäuseoberflächen, noch bevorzugter über 33% der Batteriegehäuseoberflächen einnehmen. Ebenso sind jedoch auch Bauformen von Batterien bekannt, die eine zylindrische Batteriegehäuseoberfläche aufweisen. Werden diese zylindrischen Batterien mit ihren Zylindermänteln auf Stoß in einer dichten Packung angeordnet, so werden vergleichsweise kleine Koppelbereiche ausgebildet, die deutlich weniger als 10% der jeweiligen Batteriegehäuseoberflächen einnehmen. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass Zwischenelemente vorgesehen werden, die den Anteil der durch den Formschluss gebildeten Koppelbereiche an der Batteriegehäuseoberfläche erhöhen. Egal welche Geometrie die Batteriegehäuseoberflächen aufweisen, so lassen sich aus den nebeneinander und in gegenseitigem mechanischen Kontakt angeordneten Batterien Batteriesysteme bilden, die die gewünschten Parameter an Spannung und Kapazität aufweisen.
-
Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind auch auf die Oberfläche von Batteriegehäusen aufgebrachte oder an diesen Oberflächen angeordnete flächige Zwischenlagen Bestanteile der Batteriegehäuseoberflächen.
-
Zur effizienten und langlebigen Nutzung derartiger Batteriesysteme ist es erforderlich, diese unter Einsatz so genannter Batteriemanagement-Systeme zu betreiben. Ein solches Batteriemanagement-System überwacht beispielsweise Betriebsparameter wie beispielsweise die Spannung und die Temperaturverteilung des gesamten Batteriesystems und greift insbesondere dann regelnd ein, wenn wichtige Systemparameter aus den vorgegebenen Sollwerten zu laufen drohen. Allgemeiner gesprochen ist für den langjährigen und sicheren Betrieb derartiger Batteriesysteme ein Regelungssystem erforderlich. Dies ist nicht zuletzt dadurch motiviert, dass es inzwischen erwartet wird, für elektrische Energiespeichersysteme mit derartigen Batteriesystemen herstellerseitig eine zwanzigjährige Gewährleistung zu geben.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Batteriesystem zu schaffen, das auf den Langzeiteinsatz hin optimiert ist, einfach und robust aufgebaut ist und sich zudem kostengünstig herstellen lässt.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Batteriesystem gemäß Anspruch 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Regelungssystem im Bereich zwischen den beiden ersten Anschlusspolen und im Bereich zwischen den beiden weiteren Anschlusspolen angeordnete und jeweils mit den beiden Anschlusspolen elektrisch kontaktierte Batterie-Spannungsreglereinheiten aufweist. Diese Batterie-Spannungsreglereinheiten messen als Betriebsparameter der ihnen zugeordneten Batterie zumindest deren Spannung und können diese auch im Regelbetrieb verändern. Dies geschieht beispielsweise durch das kontrollierte Ableiten eines Stroms zwischen den beiden Anschlusspolen über einen Widerstand. Die lokale Anordnung der Batterie-Spannungsreglereinheiten an jeder Zellen selbst reduziert den Aufwand bei der elektrischen Kontaktierung jeder Batterie mit dem Regelungssystem des Batteriesystems. Die Batterie-Spannungsreglereinheiten sind bevorzugt mit Platinen ausgebildet, dass sich diese Platinen zwischen den beiden Anschlusspolen der Batterie erstrecken. Bevorzugt überragt der von den Batterie-Spannungsreglereinheiten eingenommene Bauraum die Anschlusspole der Batterien nicht oder nur um wenige Millimeter. Die Batterien übernehmen dabei auch die Energieversorgung der Batterie-Spannungsreglereinheiten. Diese Merkmale ermöglichen im Vergleich zu bekannten Batteriemanagement-Systemen die Realisierung der gleiche Funktionalität mit einer reduzierten Anzahl an Bauteilen in einer zugleich kompakteren Bauform.
-
Ergänzend zur Erfassung der elektrischen Batterie-Spannung ist es von Vorteil, wenn die Batterie-Spannungsreglereinheiten als weiteren Parameter auch die Temperatur der zugeordneten Batterien erfassen.
-
Die Batteriepolverbinder sind besonders kostengünstig und damit vorteilhaft als einstückige plattenförmige Bauelemente ausgebildet. Diese sind auf einfache Weise als Stanzteile aus Metallen, bevorzugt Kupfer, oder aus nicht-metallischen Leitern gebildet. Die plattenförmigen Batteriepolverbinder weisen bevorzugt eine Materialstärke von mehr als zwei Millimetern auf. Dadurch ist zum einen sichergestellt, dass sie die signifikanten Stromstärken leiten können ohne zu überhitzen und zum anderen tragen sie zu einer strukturellen Versteifung des aus den formschlüssig benachbart angeordneten Batterien gebildeten Batterienblocks bei. Die mechanische Kopplung der benachbarten Batterien durch mechanisch geklemmte, plattenförmigen Batteriepolverbinder schafft einen robusten Aufbau des Batteriesystems.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Batteriesystems ergibt sich daraus, dass die Batterie-Spannungsreglereinheiten benachbarter Batterien Optokoppler zur potentialfreien Datenübertragung zwischen den Batterie-Spannungsreglereinheiten aufweisen. Dadurch dass an der Batterie-Spannungsreglereinheit eine optoelektronische Wandlung vorgenommen wird und die Datenübertragung beispielsweise über Laserdioden oder LEDs durch eine Luftfreistrecke erfolgt, ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Zur Übertragung der Daten sind auf diese Weise keine elektrischen Kabelverbindungen notwendig. Durch die opto-elektronische Wandlung wird ein potentialfreier Datentransport von der Mess- und Regelelektronik der ersten Batterie-Spannungsreglereinheit zur Mess- und Regelelektronik der weiteren Batterie-Spannungsreglereinheit gewährleistet. Auch die beispielsweise in einer Batterie-Anordnung seriell kumulierenden Mess- und Regeldaten einer großen Zahl seriell gekoppelter Batterien lassen sich über die miteinander kommunizierenden Optokoppler zuverlässig und sicher übertragen. Weiterhin ist es vorteilhaft, diese Batterie-Spannungsreglereinheiten in einem optoelektronischen Daten-Busbetrieb zu betreiben.
-
Ergänzend zu den vorangehend diskutierten Merkmalskombinationen ist es von Vorteil, wenn zumindest eine Batterie-Spannungsreglereinheit ein potentialtrennendes Interface mit einem Kabelanschluss aufweist. Dies ermöglicht die elektrische Kopplung aller Batterie-Spannungsreglereinheiten mit einer räumlich benachbart angeordneten Batterie oder einem räumlich benachbart angeordneten Batteriesystem.
-
Weiterhin ist es für alle vorangehend beschriebenen Varianten von Vorteil, dass die Batterie-Spannungsreglereinheiten derart ausgebildet sind, dass sich diese zwischen den Anschlusspolen der Batterien zumindest abschnittsweise beabstandet von den Batteriegehäusen erstrecken. Der Abstand zwischen Batteriegehäuse und den Elektronik-Bauteilen der Batterie-Spannungsreglereinheiten ermöglicht die hinreichende Kühlung dieser Elektronik-Bauteile allein durch Konvektion. Die Kühlungswirkung lässt sich beispielsweise durch einen Kühlkörper erhöhen. Dabei ist es von Vorteil, den Kühlkörper auf der Oberseite und die zu kühlenden Elektronik-Bauteile auf der Unterseite einer Platine vorzusehen. Bevorzugt sind bei dieser Bauform alle Elektronik-Bauteile der Batterie-Spannungsreglereinheiten auf der Unterseite der Platine angeordnet.
-
Für alle vorangehend beschriebenen Batteriesysteme ist es vorteilhaft, dass der Batteriepolverbinder gegenüber dem ersten oder gegenüber dem zweiten Verbindungspol durch ein an dem Batteriepolverbinder angeordnetes Isolatormittel elektrisch isoliert ist. Diese Anordnung ist wichtig für den Transport derartiger Batteriesysteme. Üblicherweise werden die Batteriesysteme als Bestandteil elektrischer Speichersysteme vom Installationsort aus in einem vorgeladenen Zustand verschickt. Zur Erhöhung der Sicherheit beim Transport ist es erforderlich die vorgeladenen Batterien elektrisch voneinander zu trennen. Um jedoch den Installations- und Montageaufwand und somit die dadurch generierten Inbetriebnahme-Kosten am Zielort zu minimieren, ist es vorteilhaft, die elektrische Verschaltungsstruktur für die benachbart angeordneten Batterien in ihrer Struktur min mechanischer Hinsicht vollständig oder zumindest fast vollständig auszubilden. Elektrisch ist der Kontakt zwischen den Polen der benachbarten Batterien jedoch aufgrund der Isolatormittel unterbunden.
-
Zur Erhöhung der Transportsicherheit bei Vibrationen und Erschütterungen ist es von Vorteil, dass das Isolatormittel mechanisch zwischen dem Batteriepolverbinder und dem ersten Verbindungspol oder dem zweiten Verbindungspol geklemmt ist oder schuhförmig den Batteriepolverbinder im Bereich des ersten Verbindungspols oder im Bereich des zweiten Verbindungspols umschließt.
-
Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass das Isolatormittel als Plättchen oder als Schuh mit einem Außenrand und einem Innenbereich ausgebildet ist, wobei ein Schlitz vom Außenrand in den Innenbereich hinein ragt. Aufgrund des vorhandenen Schlitzes lässt sich das Isolatormittel am Zielort bei der Inbetriebnahme einfacher entfernen. Sollte es mechanisch geklemmt sein, so muss zunächst die mechanische Klemmung gelockert werden, danach kann das Isolatormittel dann entlang der Erstreckungsrichtung des Schlitzes abgezogen werden. Besonders einfach ist dies für das Montagepersonal möglich, wenn im Bereich des Außenrands eine Griffeinrichtung zum manuellen Abziehen des Isolatormittels vom Batteriepolverbinder vorgesehen ist. Diese Halteeinrichtung kann beispielsweise als Lasche oder als ringförmiger Griff ausgebildet sein.
-
Ebenso ist denkbar, dass das Isolatormittel eine Öffnung aufweist durch die eine den Anschlusspol einer Batterie bildende Polschraube mit dem den Anschlusspol bildenden Schraubenkopf hindurchgreift. Zum Entfernen dieses Isolatormittels ist das Herausnehmen der Polschraube erforderlich oder zwischen der Öffnung und dem Außenrand des Isolatormittels ist eine Sollbruchstelle ausgebildet. Dann lässt sich das Isolatormittel durch Aufreißen entfernen.
-
Ebenso ist denkbar, dass die Polschraube an den Anschlusspolen, wo ein Isolatormittel angeordnet ist, entfernt ist. Zwischen dem Batteriepolverbinder und dem Polsockel der Batterie ist das Isolatormittel geklemmt oder mittels zusätzlicher Eingriffsmittel in die Gewindeöffnung der Polschraube geklemmt.
-
Zum Herstellen eines sicheren Transportzustands des Batteriesystems ist es ergänzend erforderlich elektrisch isolierende Batteriepolkappen auf den Anschlusspolen der Batterien des Batteriesystems anzuordnen.
-
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Speichersystem zur Speicherung elektrischer Energie mit zumindest den folgenden in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Baugruppen: ein Batteriesystem mit einer der vorangehend beschriebenen Merkmalskombinationen, eine elektrische Wechselrichtereinheit zum Anschluss des Batteriesystems an eine externe Gleich- oder Wechselstromquelle und zum Anschluss des Batteriesystems an ein lokales Gebäudeversorgungsnetz und eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung des angeschlossenen Speichersystems mit Hilfe seiner Baugruppen. Über die vorangehend genannten Baugruppen hinaus können eine Vielzahl weiterer Baugruppen und damit verbundener Funktionalitäten vorhanden sein. Dies betrifft insbesondere Messtechnik wie zum Beispiel Stromzähler oder Energieverbrauchs-Management-Systeme. Die vorangehend beschriebenen Vorteile ermöglichen somit auch die kostengünstigere und robustere Herstellung elektrischer Speichersysteme, die im Insel- oder Parallelbetrieb zu den Versorgernetzen Haushalte oder Gewerbebetriebe im Zusammenspiel mit regenerativer Energieerzeugung mit elektrischer Energie versorgen.
-
Abschließend betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Batteriesystems mit den folgenden Schritten:
- • Bereitstellen eines Batteriesystems in einer der vorangehend beschriebenen Merkmalskombinationen mit Isolatormitteln,
- • Entfernen der Isolatormittel () von den Batteriepolverbindern () und
- • Herstellen eines mechanisch festen, elektrischen Kontakts der Batteriepolverbinder im Bereich vorangehend entfernter Isolatormittel ().
-
Mit diesem Verfahren wird der Montageaufwand von Batteriesystemen und elektrischen Energiespeichern mit solchen Batteriesystemen am Zielort für die Inbetriebnahme erheblich vereinfacht. Bisher wurden die einzelnen Bauteile wie Batterien, Batteriepolverbinder, Elektronik für das Batteriemanagement komplett oder zum großen Teil am Zielort zusammen gebaut. Das Batteriesystem mit dem Isolatormittel ermöglicht hingegen einen sicheren Transport gemäß amtlicher Vorschriften für den Gefahrguttransport bei gleichzeitig maximierter Vormontage am Herstellungsort.
-
Eine bevorzugte Ausführungsforme der Erfindung wird nachfolgend rein beispielhaft anhand der Figuren erläutert.
-
Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Batteriesystems als Aufsicht,
-
2 eine schematische Darstellung eines Schnitts entlang der Linie II-II aus 1 und
-
3 eine schematische Darstellung eines intelligenten Speichersystems für elektrische Energie mit einem Batteriesystem.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Batteriesystems 60 als Aufsicht. Das Batteriesystem 60 ist aus einer ersten Batterie 1 und einer Mehrzahl weiterer Batterien 2 aufgebaut, die mechanisch miteinander gekoppelt sind. Das erste Batteriegehäuse 11 und die weiteren Batteriegehäuse 21 sind gleich aufgebaut und weisen jeweils im Wesentlichen quaderförmige Gehäuseoberflächen auf. Die erste Batterien 1 zeigt auf Ihrer hier gezeigten Oberseite zwei erste Anschlusspole 10, die jeweils mit elektrisch isolierenden ersten Anschlusspolkappen 100 verdeckt sind. Jede der weiteren Batterien 2 zeigt ebenfalls jeweils zwei weitere Anschlusspole 20, die mit elektrisch isolierenden zweiten Anschlusspolkappen 200 verdeckt sind. Im Bereich zwischen den zwei Anschlusspolen 10, 20 der Batterien 1, 2 erstreckt sich jeweils eine Batterie-Spannungsregelungseinrichtung 4, die eine Platine aufweist. Auf der in 1 dargestellten Platinen-Oberseite ist nur ein Kühlkörper 42 für die auf der Platinen-Unterseite montierte und daher in dieser Darstellung nicht erkennbaren Elektronik-Bauteile der Batterie-Spannungsregelungseinrichtung 4 vorgesehen. Die quaderförmige erste Batterie 1 und die weitere Batterie 2 sind so angeordnet, dass diese mit ihrer jeweils größten Außenfläche als Koppelbereich der ersten Batteriegehäuseoberfläche 110 und als Koppelbereich der weiteren Batteriegehäuseoberfläche 210 formschlüssig aneinander liegen. In entsprechend formschlüssiger Anordnung lassen sich viele weitere Batterien 2 ankoppeln.
-
Mechanisch sind die benachbart angeordneten Batterien 1, 2 über mehrere Batteriepolverbinder 3 miteinander gekoppelt. Die Batteriepolverbinder 3 sind als Kupferblech-Stanzteile in einer Materialstärke von mehreren Millimetern ausgebildet. Von einem ersten Anschlusspol 10 der ersten Batterie 1 zu einem weiteren Anschlusspol 20 der benachbart angeordneten weiteren Batterie 2 erstreckt sich ein erster Batteriepolverbinder 3. Abhängig davon, ob die erste Batterie 1 und die weitere Batterie 2 in Serie oder parallel verschaltet werden sollen, ist die Polarität der über den Batteriepolverbinder 3 gekoppelten ersten und weiteren Anschlusspole 10, 20 ausgewählt. Die räumliche Anordnung von Plus- und Minuspol der ersten Anschlusspole 10 und der weiteren Anschlusspole 20 und die Anordnung der Batteriepolverbinder 3 bestimmt die Art der Batterieverschaltung. Ebenso ist denkbar parallel zu der hier gezeigten Reihe benachbarter Batterien 1, 2 eine ebenso orientierte und formschlüssig aneinander liegende Abfolge von Batterien mittels eines Batteriepolverbinders anzukoppeln, der die entsprechende räumliche Orientierung aufweist.
-
Damit im Transportfall die mechanisch miteinander gekoppelten Batterien 1, 2 in zuverlässiger Weise elektrisch voneinander isoliert sind, ist ein Isolatormittel 5 in Form einer Scheibe oder eines Schuhs am oder um den Batteriepolverbinder 3 angeordnet. Dieses Isolatormittel 5 weist einen Schlitz 51 oder eine Öffnung 52 auf, damit im mechanisch gekoppelten Zustand der Batterien 1, 2 ein Anschlusspol 10, 20 durch das Isolatormittel 5 hindurch greifen kann. Bevorzugt weist das Isolatormittel 5 eine Griffeinrichtung 53 beispielsweise in Laschenform auf, damit sich das Isolatormittel 5 bei der Inbetriebnahme des Batteriesystems leicht manuell greifen und entfernen lässt.
-
Insbesondere der Aufbau der Batterie-Spannungsreglereinheit 4 ist in 2 besser zu erkennen. 2 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II gemäß der in 1 gezeigten Orientierung. Gleiche Bauelemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Auf vorangehend gemachte Ausführungen wird zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen. Anders als in 1 ist in dieser Perspektive erkennbar, dass sich die Batterie-Spannungsreglereinheit 4 zwischen den beiden weiteren Anschlusspolen 20 der weiteren Batterie 2 beabstandet vom Batteriegehäuse 21 erstreckt, so dass ein Freiraum zwischen Platine und Batteriegehäuse 21 entsteht. Ein Teil dieses Freiraums wird ausgefüllt mit Regelungselektronik 43 und Optokoppler 40 als weitere Bauelemente der Batterie-Spannungsreglereinheit 4 neben der bereits in 1 diskutierten und auf der Oberseite der Platine angebrachte Wärmesenke 42.
-
Der linke weitere Anschlusspol 20 ist vom Batteriepolverbinder 3 sowohl nach oben als auch nach unten hin mittels des mechanisch eingeklemmten Isolatormittels 5 elektrisch isoliert. Das Isolatormittel ist in diesem Ausführungsbeispiel schuhförmig ausgebildet und über das Ende des Batteriepolverbinders 3 gesteckt. Das schuhförmige Isolatormittel 5 weist einen Schlitz 51 oder alternativ eine Öffnung 52 auf, durch die der elektrisch isolierte Anschlusspol 20 ragt. Vor der der Inbetriebnahme des Batteriesystems 60 müssen die Isolatormittel 5 entfernt und der elektrische Kontakt zwischen Batteriepolverbinder 3 und zugehörigem Anschlusspol 20 hergestellt werden. Dazu lässt sich der Batterieverbinder 3 durch hier nicht dargestellte Muttern, die auf das Batteriegehäuse 21 aufpressen. Auf dem Batteriegehäuse 21 befindet sich noch ein den Anschlusspol 20 umschließender und diesen elektrisch kontaktierender Kontaktring 201. Die aus den Batteriegehäusen 11, 21 ragenden Enden der Anschlusspole 10, 20 sind bevorzugt als Schraubenköpfen, beispielsweise mit einer Innen- oder Außensechskantgeometrie ausgebildet. Dadurch kann nach dem Entfernen des Isolatormittels 5 das Paket aus der Platine der Batterie-Spannungsreglereinheit 4, dem Batteriepolverbinder 3 und dem Kontaktring 201 des Anschlusspols 20 mechanisch zusammengepresst und somit der elektrische Kontakt fest eingerichtet werden.
-
3 zeigt in stark schematisierter Form ein Speichersystem für elektrische Energie. In einem gemeinsamen Gehäuse 6 sind ein Batteriesystems 60, eine elektrische Wechselrichtereinheit 61 und eine Steuerungseinrichtung 62 angeordnet. Die Wechselrichtereinheit 61 weist einen Anschluss zum Anschließen einer externen Gleich- oder Wechselstromquelle E, beispielsweise eine Photovoltaik-Anlage, eine Kleinwindanlage oder ein Blockheizkraftwert, einen Anschluss zum Anschließen eines lokales Gebäudeversorgungsnetzes für einen Privathaushalt oder einen Gewerbebetrieb und einen Anschluss zum Anschließen eines externen Energieversorgers auf. Die Steuerungseinrichtung 62 entscheidet abhängig von verschiedenen Betriebsparametern aus welcher der verschiedenen Quellen, wie viel Energie in das Gebäudeversorgungsnetz, das öffentliche Stromnetz oder in das Batteriesystems gelenkt wird. Unter Einsatz des erfindungsgemäßen Batteriesystems lassen sich solche voll-integrierte elektrische Energiespeicher für Privathaushalte und Gewerbebetriebe preisgünstiger, robuster und langlebiger herstellen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- erste Batterie
- 10
- erste Anschlusspole
- 100
- erste Anschlusspolkappen
- 11
- erstes Batteriegehäuse
- 110
- Koppelbereich der ersten Batteriegehäuseoberfläche
- 2
- weitere Batterie
- 20
- weitere Anschlusspole
- 200
- weitere Anschlusspolkappen
- 201
- Kontaktring
- 21
- weiteres Batteriegehäuse
- 210
- Koppelbereich der weiteren Batteriegehäuseoberfläche
- 3
- Batteriepolverbinder
- 4
- Batterie-Spannungsreglereinheit
- 40
- Optokoppler
- 41
- potentialtrennendes Interface
- 42
- Wärmesenke
- 43
- Regelungselektronik
- 5
- Isolatormittel
- 51
- Schlitz des Isolatormittels
- 52
- Öffnung des Isolatormittels
- 53
- Griffeinrichtung des Isolatormittels
- 6
- Gehäuse des Speichersystems
- 60
- Batteriesystem
- 61
- elektrische Wechselrichtereinheit
- 62
- Steuerungseinrichtung
- E
- Anschluss für externe Gleich- oder Wechselstromquelle
- N
- Anschluss für lokales Gebäudeversorgungsnetz
- V
- Anschluss für externen Energieversorger
-
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
-
