DE102013206397A1

DE102013206397A1 - energy storage

Info

Publication number: DE102013206397A1
Application number: DE102013206397.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Vogt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2014-10-16

Abstract

Energiespeicher (1) zur Speicherung von Energie mittels einer elastischen Verformung wenigstens eines elastisch verformbaren Speicherteils (2) aus einem elastischen Feststoffmaterial, umfassend eine Ein- und Auslassöffnung (4, 5) zum Ein- und Ausleiten eines Hydraulikfluides, insbesondere einer Hydraulikflüssigkeit, das wenigstens eine elastisch verformbare Speicherteil (2), so dass mittels eines Ein- und Ausleiten des Hydraulikfluides in und aus dem Energiespeicher (1) das elastische Speicherteil (2) elastisch verformbar ist, wobei das wenigstens eine Speicherteil (2) einen im Volumen variablen Arbeitsraum (8) einschließt und das Hydraulikfluid in dem Arbeitsraum (8) angeordnet ist, so dass mittels eines Einleitens des Hydraulikfluides in den Arbeitsraum (8) bei einer Vergrößerung des Volumens des Arbeitsraumes (8) das elastische Feststoffmaterial dehnbar ist und mittels eines Ausleiten des Hydraulikfluides aus dem Arbeitsraum (8) bei einer Verkleinerung des Volumens des Arbeitsraumes (8) das elastische Feststoffmaterial negativ dehnbar ist.Energy storage (1) for storing energy by means of elastic deformation of at least one elastically deformable storage part (2) made of an elastic solid material, comprising an inlet and outlet opening (4, 5) for introducing and discharging a hydraulic fluid, in particular a hydraulic fluid, which at least an elastically deformable storage part (2), so that the elastic storage part (2) can be elastically deformed by means of the hydraulic fluid being introduced and discharged into and out of the energy store (1), the at least one storage part (2) having a working space ( 8) and the hydraulic fluid is arranged in the working space (8), so that by introducing the hydraulic fluid into the working space (8) and increasing the volume of the working space (8), the elastic solid material is expandable and by discharging the hydraulic fluid the work space (8) when the volume of the work space is reduced (8) the solid elastic material is negatively extensible.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energiespeicher gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ein Verfahren zum Betreiben eines Energiespeichers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10 und ein hydraulisches Hybridsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.The present invention relates to an energy store according to the preamble of claim 1, a method for operating an energy store according to the preamble of claim 10 and a hydraulic hybrid system according to the preamble of claim 14.

Stand der TechnikState of the art

In Kraftfahrzeugen werden hydraulische Hybridsysteme eingesetzt, um mittels eines hydraulischen Motors hydraulische Energie in mechanische Energie umwandeln zu können und mittels einer hydraulischen Pumpe mechanische Energie in hydraulische Energie umwandeln zu können. Die mechanische Energie, beispielsweise von einem Verbrennungsmotor oder als kinetische Energie in einem Rekuperationsbetrieb, kann dabei von der hydraulischen Pumpe in hydraulische Energie umgewandelt werden, indem der Druck eines Hydraulikfluides, insbesondere eine Hydraulikflüssigkeit, durch die hydraulische Pumpe erhöht wird. Das Hydraulikfluid mit dem erhöhten Druck kann dabei in einem Energiespeicher gespeichert werden und zu einem späteren Zeitpunkt kann mittels des Hydraulikfluides in dem Energiespeicher von dem hydraulischen Motor die hydraulische Energie in dem Energiespeicher in mechanische Energie zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eingesetzt werden. Die Hydraulikflüssigkeit dient nur zur Druckübertragung zu dem und in dem Energiespeicher.In motor vehicles hybrid hydraulic systems are used in order to convert hydraulic energy into mechanical energy by means of a hydraulic motor and to be able to convert mechanical energy into hydraulic energy by means of a hydraulic pump. The mechanical energy, for example, from an internal combustion engine or as kinetic energy in a recuperation, can be converted by the hydraulic pump into hydraulic energy by the pressure of a hydraulic fluid, in particular a hydraulic fluid is increased by the hydraulic pump. The hydraulic fluid with the increased pressure can be stored in an energy store and at a later time can be used by the hydraulic motor in the energy storage in mechanical energy to drive the motor vehicle by means of the hydraulic fluid in the energy storage of the hydraulic motor. The hydraulic fluid is used only for pressure transmission to and in the energy storage.

Als Energiespeicher zur Speicherung von hydraulischer Energie, d. h. eines Hydraulikfluides unter einem erhöhten Druck, sind beispielsweise Gasfederspeicher bekannt. Innerhalb eines Gehäuses ist ein Kolben angeordnet, und ein Gas wird von dem Hydraulikfluid, insbesondere der Hydraulikflüssigkeit bewegt, so dass dadurch der Druck in dem Gas erhöht wird und dadurch hydraulische Energie in dem Energiespeicher gespeichert werden kann. As energy storage for storing hydraulic energy, d. H. a hydraulic fluid under an increased pressure, for example, gas spring accumulator are known. Within a housing, a piston is arranged, and a gas is moved by the hydraulic fluid, in particular the hydraulic fluid, thereby increasing the pressure in the gas and thereby hydraulic energy can be stored in the energy storage.

Die DE 10 2006 004 120 A1 zeigt einen Hydrospeicher, insbesondere Blasenspeicher, zur Aufnahme mindestens eines Fluidmediums mit einem Druckbehälter und einem ersten Kunststoffmantel und einem dem ersten Kunststoffmantel zumindest teilweise umfassenden zweiten Kunststoffmantel, wobei der erste Kunststoffmantel zumindest an seinem einen Ende ein Kragenteil aufweist, das eine Öffnung für ein Ventil für eine Ansteuerung der Medienzu- und -abfuhr umfasst und wobei das Kragenteil und der zweite Kunststoffmantel sich an einem dazwischen liegenden Außenstützring abstützen, der sich in Richtung einer Spaltöffnung zwischen den genannten Mänteln keilartig verjüngt. The DE 10 2006 004 120 A1 shows a hydraulic accumulator, in particular bladder accumulator, for receiving at least one fluid medium with a pressure vessel and a first plastic sheath and the first plastic sheath at least partially comprehensive second plastic sheath, wherein the first plastic sheath has at least at one end a collar portion having an opening for a valve for a control of the media supply and removal comprises and wherein the collar part and the second plastic shell are supported on an intermediate outer support ring, which tapers in the direction of a gap opening between said shells.

Auch aus der DE 102 30 743 A1 ist ein Hydrospeicher als Blasenspeicher mit einem Gaseinlasskörper bekannt, der mit Teilen des Speichergehäuses verbindbar ist und der mindestens eine Anlagefläche für ein elastisch nachgiebiges Trennelement aufweist, das innerhalb des Speichergehäuses angeordnet zwei Räume voneinander trennt. Also from the DE 102 30 743 A1 a hydraulic accumulator is known as a bladder accumulator with a gas inlet body, which is connectable to parts of the storage housing and which has at least one contact surface for an elastically yielding separating element which separates two spaces within the storage housing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäßer Energiespeicher zur Speicherung von Energie mittels einer elastischen Verformung wenigstens eines elastisch verformbaren Speicherteils aus einem elastischen Feststoffmaterial, umfassend eine Ein- und Auslassöffnung zum Ein- und Ausleiten eines Hydraulikfluides, insbesondere einer Hydraulikflüssigkeit, das wenigstens eine elastisch verformbare Speicherteil, so dass mittels eines Ein- und Ausleiten des Hydraulikfluides in und aus dem Energiespeicher das elastische Speicherteil elastisch verformbar ist, wobei das wenigstens eine Speicherteil einen im Volumen variablen Arbeitsraum einschließt und das Hydraulikfluid in dem Arbeitsraum angeordnet ist, so dass mittels eines Einleitens des Hydraulikfluides in den Arbeitsraum bei einer Vergrößerung des Volumens des Arbeitsraumes das elastische Feststoffmaterial dehnbar ist und mittels eines Ausleiten des Hydraulikfluides aus dem Arbeitsraum bei einer Verkleinerung des Volumens des Arbeitsraumes das elastische Feststoffmaterial negativ dehnbar ist. Ein negatives Dehnen ist vorzugsweise eine Kontraktion, insbesondere in den ungespannten Ausgangszustand. Die Energie in dem Energiespeicher wird durch das elastische Verformen des Speicherteiles aus dem elastischen Feststoffmaterial gespeichert, da zum elastischen Verformen des Feststoffmateriales dieses elastisch zu dehnen ist und hierfür mechanische Arbeit aufgebracht werden muss. Durch die Ausbildung des Arbeitsraumes innerhalb des wenigstens einen Speicherteiles und das Ein- und Ausleiten des Hydraulikfluides in und aus dem Arbeitsraum, der von dem wenigstens einen Speicherteil eingeschlossen ist, kann dadurch in vorteilhafter Weise das elastische Feststoffmaterial des wenigstens einen Speicherteiles besonders einfach gedehnt und dadurch Energie gespeichert werden oder negativ gedehnt werden und dadurch Energie abgegeben werden aus dem Energiespeicher.Inventive energy storage for storing energy by means of an elastic deformation of at least one elastically deformable storage part of an elastic solid material, comprising an inlet and outlet for introducing and discharging a hydraulic fluid, in particular a hydraulic fluid, the at least one elastically deformable storage part, so that by means of an on - And discharging the hydraulic fluid into and out of the energy storage, the elastic storage part is elastically deformable, wherein the at least one storage part includes a variable volume working space and the hydraulic fluid is disposed in the working space, so that by means of introducing the hydraulic fluid into the working space at an increase the volume of the working space, the elastic solid material is stretchable and by means of a discharge of the hydraulic fluid from the working space at a reduction in the volume of the working space, the elastic Feststoffm aterially negatively stretchable. Negative stretching is preferably a contraction, especially in the unstressed initial state. The energy in the energy storage is stored by elastically deforming the storage part made of the elastic solid material because elastic deformation of the solid material is to be stretched elastically and mechanical work has to be applied therefor. As a result of the design of the working space within the at least one storage part and the introduction and discharge of the hydraulic fluid into and out of the working space, which is enclosed by the at least one storage part, the elastic solid material of the at least one storage part can thereby be particularly easily stretched and thereby Energy can be stored or negatively stretched and thus energy is released from the energy storage.

Insbesondere weist das wenigstens eine Speicherteil in einer ersten Richtung eine wesentlich größere Ausdehnung, insbesondere um das 1,5-, 2-, 3-, 5-, 7- oder 10-Fache größere Ausdehnung, auf als in einer zweiten Richtung und die erste Richtung steht senkrecht auf der zweiten Richtung und/oder das wenigstens eine Speicherteil ist als ein Schlauch aus dem elastischen Feststoffmaterial ausgebildet und innerhalb des Schlauches ist der Arbeitsraum als ein Arbeitskanal ausgebildet. Das wenigstens eine Speicherteil weist eine Längsachse auf und die Längsachse ist dabei parallel zu der ersten Richtung. Dadurch kann das wenigstens eine Speicherteil besonders kompakt in dem Energiespeicher angeordnet werden, insbesondere können dadurch eine Vielzahl von Speicherteilen besonders kompakt an dem Energiespeicher, insbesondere parallel, angeordnet werden, insbesondere innerhalb eines Gehäuses des Energiespeichers.In particular, the at least one memory part has a substantially greater extent in a first direction, in particular by 1.5, 2, 3, 5, 7 or 10 times greater extent, than in a second direction and the first one Direction is perpendicular to the second direction and / or the at least one storage part is formed as a tube of the elastic solid material and within the tube, the working space as a Working channel formed. The at least one storage part has a longitudinal axis and the longitudinal axis is parallel to the first direction. As a result, the at least one memory part can be arranged particularly compactly in the energy store; in particular, a multiplicity of memory parts can thereby be arranged particularly compactly on the energy store, in particular in parallel, in particular within a housing of the energy store.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das wenigstens eine Speicherteil in der ersten Richtung wesentlich größer, insbesondere um das 1,5-, 2-, 3-, 5-, 7- oder 10-Fache größer, dehnbar und negativ dehnbar als in der zweiten Richtung und die erste Richtung steht senkrecht auf der zweiten Richtung. Das wenigstens eine Speicherteil ist in der ersten Richtung wesentlich größer dehnbar oder negativ dehnbar als in der zweiten Richtung, so dass dadurch die Dehnung bzw. die Vergrößerung der Ausdehnung des wenigstens einen Speicherteiles in der ersten Richtung wesentlich größer ist als in der zweiten Richtung. Bei einer Dehnung wird die Ausdehnung des wenigstens einen Speicherteiles in der ersten Richtung vergrößert und bei einer negativen Dehnung wird die Ausdehnung des wenigstens einen Speicherteiles in der ersten Richtung verkleinert. In vorteilhafter Weise erfolgt somit die Größenänderung bzw. die Veränderung der Ausdehnung des wenigstens einen Speicherteiles im Wesentlichen in der ersten Richtung, so dass dadurch der Energiespeicher besonders kompakt aufgebaut werden kann. Das wenigstens eine Speicherteil weist eine Längsachse auf und die erste Richtung ist dabei in Richtung der Längsachse ausgerichtet. Im Allgemeinen ist die Längsachse dabei als eine Gerade ausgebildet. Abweichend hiervon kann die Längsachse des wenigstens einen Speicherteils auch gekrümmt sein, so dass dadurch die erste Richtung entlang dieser gekrümmten Linie, d. h. tangential zu dieser ausgerichtet ist. Dadurch können auch unterschiedliche, gekrümmte Geometrien des Energiespeichers aufgrund einer gekrümmten Längsachse des wenigstens einen Speicherteiles erreicht werden. In a further embodiment, the at least one memory part is substantially larger in the first direction, in particular by 1.5, 2, 3, 5, 7 or 10 times larger, expansible and negatively extensible than in the second direction and the first direction is perpendicular to the second direction. The at least one storage part is substantially more extensible or negatively stretchable in the first direction than in the second direction, so that the expansion or enlargement of the extent of the at least one storage part in the first direction is substantially greater than in the second direction. When stretched, the expansion of the at least one memory part in the first direction is increased, and at negative strain, the expansion of the at least one memory part in the first direction is reduced. Advantageously, the size change or the change in the extent of the at least one memory part thus takes place substantially in the first direction, so that the energy store can be made particularly compact in this way. The at least one storage part has a longitudinal axis and the first direction is aligned in the direction of the longitudinal axis. In general, the longitudinal axis is formed as a straight line. Deviating from this, the longitudinal axis of the at least one storage part can also be curved, so that thereby the first direction along this curved line, i. H. is aligned tangentially to this. As a result, different, curved geometries of the energy store can be achieved due to a curved longitudinal axis of the at least one memory part.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist an dem wenigstens einen Speicherteil, vorzugsweise außenseitig oder in das Speicherteil integriert, wenigstens ein Dehnungsbegrenzungsteil, z. B. Ringe, Rohrstutzen, eine Spirale oder ein Rohr, angeordnet zur Begrenzung der Dehnung des wenigstens einen Speicherteils in der zweiten Richtung. Der Druck innerhalb des Arbeitsraumes wirkt in sämtlichen Richtungen von dem Arbeitsfluid auf das wenigstens eine Speicherteil, d. h. die Wandung des Speicherteiles, übertragen. Um die Dehnung und negative Dehnung im Wesentlichen in Richtung der ersten Richtung ausführen zu können, ist eine Begrenzung der Dehnung des wenigstens einen Speicherteiles in der zweiten Richtung erforderlich. Hierzu sind an dem wenigstens einen Speicherteil außenseitig oder in das Speicherteil integriert Dehnungsbegrenzungsteile, insbesondere Ringe, angeordnet, so dass dadurch die Dehnung des wenigstens einen Speicherteils bei einer Erhöhung des Druckes und einer dadurch bedingten Vergrößerung des Volumens des Arbeitsraumes nur im Wesentlichen in Richtung der ersten Richtung sich vollzieht. Zweckmäßig ist das wenigstens eine Dehnungsbegrenzungsteil im Querschnitt im Wesentlichen rechteckförmig, insbesondere quadratisch, oder kreisförmig ausgebildet.In a supplementary embodiment, at least one expansion-limiting part, for example, is integrated on the at least one storage part, preferably on the outside or in the storage part. As rings, pipe socket, a spiral or a tube, arranged to limit the elongation of the at least one memory part in the second direction. The pressure within the working space acts in all directions on the working fluid on the at least one storage part, i. H. the wall of the storage part, transferred. In order to be able to carry out the stretching and negative stretching substantially in the direction of the first direction, a limitation of the elongation of the at least one memory part in the second direction is required. For this purpose, on the at least one memory part on the outside or in the memory part integrated Dehnungsbegrenzungsteile, in particular rings arranged so that thereby the elongation of the at least one memory part with an increase in pressure and consequent increase in the volume of the working space only substantially in the direction of the first Direction takes place. Suitably, the at least one strain-limiting part in cross-section is substantially rectangular, in particular square, or circular.

Vorzugsweise ist das Volumen des elastischen Feststoffmateriales des wenigstens einen Speicherteils größer, insbesondere um das 1,5-, 2-, 3-, 5-, 7-, 10- oder 30-Fache größer, als das Volumen des Arbeitsraumes und/oder die Dicke einer Wandung des wenigstens einen Speicherteils ist größer als 0,1 cm, 0,5 cm, 1 cm, 2 cm oder 5 cm. Je größer der Anteil des Volumens des elastischen Feststoffmateriales am Gesamtvolumen des Energiespeichers ist, desto größer ist die von dem Energiespeicher speicherbare Energie bezogen auf das Gesamtvolumen des Energiespeichers, da die Energie durch eine Dehnung des elastischen Feststoffmateriales in den Energiespeicher gespeichert wird. Zweckmäßig beträgt dabei der Volumenanteil des elastischen Feststoffmateriales wenigstens 1 %, 3 %, 5 %, 10 % oder 40 % oder 70 % des Volumens des Energiespeichers oder weiterer in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Parameter bei einem Druck in dem Arbeitsraum, welcher den Umgebungsdruck an dem Energiespeicher entspricht, d. h. bei einem Energiespeicher in dem keine Energie gespeichert ist. Zweckmäßig ist die Dicke der Wandung des wenigstens einen Speicherteils kleiner als 50 cm, 30cm oder 20 cm.Preferably, the volume of the elastic solid material of the at least one storage part is larger, in particular by 1.5, 2, 3, 5, 7, 10 or 30 times larger than the volume of the working space and / or the Thickness of a wall of the at least one storage part is greater than 0.1 cm, 0.5 cm, 1 cm, 2 cm or 5 cm. The greater the proportion of the volume of the elastic solid material in the total volume of the energy store, the greater is the energy storable by the energy store based on the total volume of the energy storage, since the energy is stored in the energy storage by an elongation of the elastic solid material. Suitably, the volume fraction of the elastic solid material is at least 1%, 3%, 5%, 10% or 40% or 70% of the volume of the energy store or other parameters described in this patent application at a pressure in the working space, which the ambient pressure at the energy storage corresponds, d. H. in an energy storage in which no energy is stored. Suitably, the thickness of the wall of the at least one storage part is smaller than 50 cm, 30cm or 20 cm.

In einer Variante umfasst der Energiespeicher mehrere Speicherteile, z. B. wenigstens fünf, zehn oder zwanzig Speicherteile, und vorzugsweise sind die Speicherteile in Richtung der zweiten Richtung übereinander bzw. nebeneinander angeordnet. Durch eine große Anzahl von Speicherteilen kann eine größere hydraulische Energie in dem Energiespeicher gespeichert werden und auch bei einem Schaden an einem Speicherteil kann dadurch weiterhin Energie in dem Energiespeicher mit anderen unbeschädigten Speicherteilen gespeichert werden.In one variant, the energy storage comprises several memory parts, eg. B. at least five, ten or twenty memory parts, and preferably the memory parts in the direction of the second direction are arranged one above the other or next to each other. By a large number of memory parts, a larger hydraulic energy can be stored in the energy storage and even in case of damage to a memory part can thereby continue energy stored in the energy storage with other undamaged storage parts.

Zweckmäßig weist das wenigstens eine Speicherteil, insbesondere sämtliche Speicherteile, nur je eine Speicheröffnung auf zum Ein- und Ausleiten des Hydraulikfluides in und aus dem Arbeitsraum und vorzugsweise ist die Speicheröffnung an einem Ende des wenigstens einen Speicherteils in Richtung der ersten Richtung ausgebildet.The at least one storage part, in particular all storage parts, expediently has only one storage opening each for introducing and discharging the hydraulic fluid into and out of the working space and preferably the storage opening is formed at one end of the at least one storage part in the direction of the first direction.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Energiespeicher ein Verteilerelement, welches einen Strömungsraum für das Hydraulikfluid begrenzt, für das Hydraulikfluid und an dem Verteilerelement sind die Ein- und Auslassöffnung zum Ein- und Ausleiten eines Hydraulikfluides und Verteileröffnungen ausgebildet und die Speicheröffnungen der Speicherteile sind fluidleitend mit den Verteileröffnungen verbunden und/oder der Energiespeicher umfasst ein Gehäuse innerhalb dessen das wenigstens eine Speicherteil und vorzugsweise das Verteilerelement und/oder das wenigstens eine Dehnungsbegrenzungsteil angeordnet sind. Mit dem Verteilerelement kann das Hydraulikfluid einfach in die Arbeitsräume der großen Anzahl von Speicherteilen ein- und ausgeleitet werden. Durch eine zentrale Ein- und Auslassöffnung kann das Hydraulikfluid in den Energiespeicher ein- und ausgeleitet werden. Das Gehäuse dient im Allgemeinen zum mechanischen Schutz der Speicherteile innerhalb eines von dem Gehäuse eingeschlossenen Innenraumes und vorzugsweise zur Führung der Speicherteile bei der Dehnung und negativen Dehnung. In a further embodiment, the energy accumulator comprises a distributor element, which delimits a flow space for the hydraulic fluid, for the hydraulic fluid and at the distributor element, the inlet and outlet ports for introducing and discharging a hydraulic fluid and distributor openings are formed and the storage openings of the storage parts are fluid-conducting with the Distributor openings connected and / or the energy storage comprises a housing within which the at least one storage part and preferably the distribution element and / or the at least one strain-limiting part are arranged. With the distribution element, the hydraulic fluid can be easily in and out of the work spaces of the large number of memory parts. By a central inlet and outlet, the hydraulic fluid can be in and out of the energy storage. The housing generally serves to mechanically protect the storage parts within an interior space enclosed by the housing, and preferably to guide the storage parts in the expansion and negative elongation.

Insbesondere ist das Feststoffmaterial wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, Kunststoff, vorzugsweise Polyurethan, Gummi, insbesondere natürlicher Gummi oder Gummi aus Polyisopren, und/oder Metall, vorzugsweise Molybdän, eine Molybdänlegierung, Titan oder eine Titanlegierung, und/oder das wenigstens eine Speicherteil ist außenseitig mit einer reibungsreduzierenden Beschichtung versehen und/oder mit dem Energiespeicher ist ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar.In particular, the solid material is at least partially, in particular completely, plastic, preferably polyurethane, rubber, in particular natural rubber or polyisoprene rubber, and / or metal, preferably molybdenum, a molybdenum alloy, titanium or a titanium alloy, and / or the at least one storage part is outside provided with a friction-reducing coating and / or with the energy storage a described in this patent application process is executable.

Erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Energiespeichers, insbesondere eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Energiespeichers, mit den Schritten: Einleiten eines Hydraulikfluides in den Energiespeicher und dadurch ein elastisches Feststoffmaterial des wenigstens eines Speicherteils gedehnt wird, Ausleiten des Hydraulikfluides aus dem Energiespeicher und dadurch ein elastisches Feststoffmaterial des wenigstens eines Speicherteils negativ gedehnt wird, wobei das Hydraulikfluid in einen von dem wenigstens einen Speicherteil eingeschlossenen Arbeitsraum ein- und ausgeleitet wird.Method according to the invention for operating an energy store, in particular an energy store described in this patent application, comprising the steps of: introducing a hydraulic fluid into the energy store and thereby stretching an elastic solid material of the at least one storage part, discharging the hydraulic fluid from the energy store and thereby an elastic solid material of the at least a storage part is negatively stretched, wherein the hydraulic fluid is introduced and discharged into a space enclosed by the at least one storage part working space.

In einer weiteren Ausgestaltung wird das wenigstens eine Speicherteil beim Einleiten des Hydraulikfluides in den Arbeitsraum in einer ersten Richtung wesentlich größer, insbesondere um das 1,5-, 2-, 3-, 5-, 7- oder 10-Fache größer, gedehnt als in einer zweiten Richtung und die zweite Richtung steht senkrecht auf der ersten Richtung, insbesondere wird der Druck des Hydraulikfluides in dem Arbeitsraum beim Dehnen des elastischen Feststoffmaterials erhöht.In a further embodiment, the at least one storage part is substantially larger when the hydraulic fluid is introduced into the working space in a first direction, in particular by 1.5, 2, 3, 5, 7 or 10 times larger than when stretched in a second direction and the second direction is perpendicular to the first direction, in particular, the pressure of the hydraulic fluid in the working space is increased when stretching the elastic solid material.

In einer ergänzenden Variante wird das wenigstens eine Speicherteil beim Ausleiten des Hydraulikfluides aus dem Arbeitsraum in einer ersten Richtung wesentlich größer, insbesondere um das 1,5-, 2-, 3-, 5-, 7- oder 10-Fache größer, negativ gedehnt als in einer zweiten Richtung und die zweite Richtung steht senkrecht auf der ersten Richtung, insbesondere wird der Druck des Hydraulikfluides in dem Arbeitsraum beim negativen Dehnen des elastischen Feststoffmaterials verringert.In a supplementary variant, the at least one storage part is substantially larger when the hydraulic fluid is discharged from the working space in a first direction, in particular by 1.5, 2, 3, 5, 7 or 10 times larger, negatively stretched as in a second direction and the second direction is perpendicular to the first direction, in particular, the pressure of the hydraulic fluid in the working space is reduced in the negative stretching of the elastic solid material.

In einer weiteren Variante wird der Ladezustand des Energiespeichers ermittelt indem die Länge des wenigstens einen Speicherteils in der ersten Richtung erfasst wird. Durch die Erfassung der Länge des wenigstens einen Speicherteiles kann der Ladezustand des Energiespeichers besonders einfach ermittelt werden, da das wenigstens eine Speicherteil im Wesentlichen in Richtung der ersten Richtung gedehnt und negativ gedehnt wird. In a further variant, the state of charge of the energy store is determined by detecting the length of the at least one memory part in the first direction. By detecting the length of the at least one memory part, the state of charge of the energy store can be determined particularly easily, since the at least one memory part is stretched and negatively stretched substantially in the direction of the first direction.

Erfindungsgemäßes hydraulisches Hybridsystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen hydraulischen Motor zur Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie, eine hydraulische Pumpe zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie, einen Energiespeicher zur Speicherung von hydraulischer Energie, wobei der Energiespeicher als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebener Energiespeicher ausgebildet ist und/oder von dem hydraulischen Hybridsystem ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar ist.Hydraulic hybrid system according to the invention for a motor vehicle, comprising a hydraulic motor for converting hydraulic energy into mechanical energy, a hydraulic pump for converting mechanical energy into hydraulic energy, an energy storage device for storing hydraulic energy, wherein the energy store as an energy storage described in this patent application is formed and / or by the hydraulic hybrid system a method described in this patent application process is executable.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:In the following, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 einen Längsschnitt eines Energiespeichers und 1 a longitudinal section of an energy storage and

2 eine stark vereinfachte Darstellung eines hydraulischen Hybridsystems. 2 a greatly simplified representation of a hydraulic hybrid system.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Ein in 1 dargestellter Energiespeicher 1 wird dazu verwendet, um in einem hydraulischen Hybridsystem 20 (2) in einem nicht dargestellten Kraftfahrzeug hydraulische Energie von einer hydraulischen Pumpe 24 zu speichern und anschließend zu einem späteren Zeitpunkt die gespeicherte hydraulische Energie in einem hydraulischen Motor 23 in mechanische Energie umzuwandeln und dadurch das nicht dargestellte Kraftfahrzeug anzutreiben.An in 1 illustrated energy storage 1 is used to in a hydraulic hybrid system 20 ( 2 ) In a motor vehicle, not shown, hydraulic energy from a hydraulic pump 24 and then stored at a later time the stored hydraulic energy in a hydraulic motor 23 convert into mechanical energy and thereby drive the motor vehicle, not shown.

Der Energiespeicher 1 weist eine Vielzahl von als Schläuchen 3 ausgebildete Speicherteile 2 auf und die Schläuche 3 weisen dabei in einer Längsachse 11 eine wesentlich größere Ausdehnung auf als senkrecht zu der Längsachse 11. Eine erste Richtung 12 ist dabei parallel bzw. tangential zu der Längsachse 11 ausgerichtet und eine zweite Richtung 13 senkrecht zu der Längsachse 11. Die Schläuche 3 bzw. die Speicherteile 2, d. h. die Wandungen 7 der Schläuche 3 bestehen aus einem elastisch verformbaren Feststoffmaterial, insbesondere Polyurethan. Die Schläuche 3 begrenzen dabei einen als Arbeitskanal 9 ausgebildeten Arbeitsraum 8 und an dem in 1 dargestellten linken axialen Ende der Schläuche 3 weisen diese jeweils nur eine Speicheröffnung 10 zum Ein- und Ausleiten eines Hydraulikfluides, insbesondere einer Hydraulikflüssigkeit, z. B. einem Hydrauliköl, auf. Die Schläuche 3 vergrößern bei einem Erhöhen des Druckes der Hydraulikflüssigkeit in dem Arbeitskanal 9 ihr Volumen, da bei einem Einleiten der Hydraulikflüssigkeit in den Arbeitskanal 9 und einer Erhöhung des Druckes in dem Arbeitskanal 9 sich das Volumen des Arbeitskanales 9 vergrößert. Die Dehnung bei einer Erhöhung des Volumens des Arbeitskanales 9 bzw. des Volumens des Speicherteiles 2 erfolgt dabei im Wesentlichen in der ersten Richtung 12, da außenseitig an den Schläuchen 3 Dehnungsbegrenzungsteile 14, z. B. als Ringe 15 oder Rohrstutzen 16, angeordneten sind. Die Dehnungsbegrenzungsteile 14 sind dabei vollständig umlaufend in radialer Richtung außenseitig mit den Schläuchen 3 verbunden. Beispielsweise erfolgt die Verbindung der Dehnungsbegrenzungsteile 14 mit den Außenseiten der Schläuche 3 durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Klebeverbindung. Die Speicherteile 2 weisen an den in 1 rechts dargestellten Enden je eine Abschlussplatte 30 auf, so dass an den Abschlussplatten 30 im Wesentlichen keine elastische Verformung der Speicherteile 2 auftritt. Die Abschlussplatten 30 dichten den Arbeitsraum 8 fluiddicht ab. The energy storage 1 has a variety of hoses 3 trained storage parts 2 on and the hoses 3 have in a longitudinal axis 11 a much greater extent than perpendicular to the longitudinal axis 11 , A first direction 12 is parallel or tangential to the longitudinal axis 11 aligned and a second direction 13 perpendicular to the longitudinal axis 11 , The tubes 3 or the memory parts 2 ie the walls 7 the hoses 3 consist of an elastically deformable solid material, in particular polyurethane. The tubes 3 limit one as a working channel 9 trained workroom 8th and at the in 1 illustrated left axial end of the tubes 3 these have only one storage opening at a time 10 for introducing and discharging a hydraulic fluid, in particular a hydraulic fluid, for. As a hydraulic oil, on. The tubes 3 increase in increasing the pressure of the hydraulic fluid in the working channel 9 their volume, as when introducing the hydraulic fluid into the working channel 9 and an increase in the pressure in the working channel 9 the volume of the working channel 9 increased. The elongation at an increase in the volume of the working channel 9 or the volume of the memory part 2 takes place essentially in the first direction 12 , as on the outside of the hoses 3 Strain-limiting parts 14 , z. B. as rings 15 or pipe socket 16 are arranged. The expansion limiting parts 14 are completely circumferentially in the radial direction on the outside with the hoses 3 connected. For example, the connection of the Dehnungsbegrenzungsteile done 14 with the outside of the tubes 3 by a cohesive connection, in particular an adhesive connection. The storage parts 2 indicate to the in 1 right end each a closure plate 30 on, so on the end plates 30 essentially no elastic deformation of the storage parts 2 occurs. The end plates 30 seal the workspace 8th fluid-tight.

Der Energiespeicher 1 weist ferner ein Verteilerelement 17 aus Metall auf, welches einen Strömungsraum 18 begrenzt. Das Verteilerelement 17 weist dabei eine Ein- und Auslassöffnung 4, 5 zum Ein- und Ausleiten des Hydrauliköles in den Strömungsraum 18 des Verteilerelementes 17 auf. Ferner sind an dem Verteilerelement 17 eine Vielzahl von Verteileröffnungen 19 ausgebildet, wobei die Anzahl der Verteileröffnungen 19 der Anzahl der Schläuche 3 entspricht. An dem Verteilerelement 17 sind somit vier Verteileröffnungen 19 ausgebildet, welche jeweils fluidleitend mit einer Speicheröffnung 10 eines Schlauches 3 verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Verteilerelement 17 zu den Schläuchen 3 erfolgt dabei fluiddicht, so dass beim Ein- und Ausleiten des Hydrauliköles von dem Strömungsraum 18 in den Arbeitsraum 8 und umgekehrt keine Hydraulikflüssigkeit in einen von einem Gehäuse 6 eingeschlossenen Innenraum gelangt. Das Gehäuse 6 begrenzt den Innenraum und innerhalb dieses Innenraumes sind die Speicherteile 2 und das Verteilerelement 17 angeordnet. Das Gehäuse 6 aus Metall oder Kunststoff ist dabei erforderlich, um mechanische Beschädigungen an den Speicherteilen 2 aus dem elastischen Polyurethan zu vermeiden. The energy storage 1 also has a distributor element 17 made of metal, which has a flow space 18 limited. The distributor element 17 has an inlet and outlet opening 4 . 5 for introducing and removing the hydraulic oil in the flow space 18 of the distributor element 17 on. Further, on the distributor element 17 a variety of distribution openings 19 formed, wherein the number of distribution openings 19 the number of hoses 3 equivalent. At the distributor element 17 are thus four distribution openings 19 formed, which in each case fluid-conducting with a storage opening 10 a hose 3 connected is. The connection between the distributor element 17 to the tubes 3 takes place in a fluid-tight manner, so that when the hydraulic oil is introduced and removed from the flow space 18 in the workroom 8th and vice versa no hydraulic fluid in one of a housing 6 enclosed interior passes. The housing 6 limits the interior and inside this interior are the storage parts 2 and the distributor element 17 arranged. The housing 6 made of metal or plastic is required to mechanical damage to the memory parts 2 to avoid from the elastic polyurethane.

Zur Speicherung von hydraulischer Energie in dem Energiespeicher 1 wird durch die Einlassöffnung 4 eine Hydraulikflüssigkeit in den Strömungsraum 18 des Verteilerelementes 17 eingeleitet und durch die Verteileröffnungen 19 strömt das Hydraulikfluid in die Arbeitsräume 8 der Speicherteile 2. Beim Einleiten des Hydrauliköles in den Strömungsraum 18 und die Arbeitsräume 8 der Speicherteil 2 wird der Druck der Hydraulikflüssigkeit in den Arbeitsräumen 8 erhöht. Dadurch wirkt der Druck der Hydraulikflüssigkeit in den Arbeitsräumen 8 gleichmäßig auf die Innenseite der Speicherteile 2. Um eine Dehnung der Speicherteile 2 im Wesentlichen in Richtung der ersten Richtung 12 und nicht in Richtung der zweiten Richtung 13 zu ermöglichen, wobei die erste Richtung 12 senkrecht auf der zweiten Richtung 13 steht, wird die Dehnung der Speicherteile 2 als Schläuche 3 in Richtung der zweiten Richtung 13 durch die Ringe 15 an den Schläuchen 3 begrenzt. Bei der Speicherung von hydraulischer Energie in dem Energiespeicher 1 wird somit der Druck in dem Arbeitsraum 8 erhöht und dadurch erfolgt eine Dehnung des Speicherteiles 2 im Wesentlichen in der ersten Richtung 12, so dass dadurch die Größe bzw. Ausdehnung der Schläuche 3 in der ersten Richtung 12 bzw. in Richtung der Längsachse 11 erhöht wird. Dadurch wird das Volumen des Arbeitskanales 9 im Wesentlichen in Richtung der ersten Richtung 12 bzw. in Richtung der Längsachse 11 vergrößert. Die hydraulische Energie ist somit durch eine elastische Verformung der Wandungen 7 der Speicherteile 2 in dem Energiespeicher 1 gespeichert. Zum Entladen des Energiespeichers 1 wird mittels eines nicht dargestellten Ventiles an der Auslassöffnung 5 Hydraulikflüssigkeit durch den Strömungsraum 18 und aus den Arbeitsräumen 8 ausgeleitet, so dass dadurch der Druck in den Arbeitsräumen 8 reduziert wird und dabei eine negative Dehnung der Wandungen 7 der Speicherteile 2 auftritt. Es tritt somit eine elastische Rückverformung der Speicherteile 2 auf, so dass dadurch der Druck in den Arbeitsräumen 8 reduziert wird. For storing hydraulic energy in the energy storage 1 is through the inlet opening 4 a hydraulic fluid in the flow space 18 of the distributor element 17 initiated and through the distribution openings 19 the hydraulic fluid flows into the work spaces 8th the storage parts 2 , When introducing the hydraulic oil into the flow space 18 and the workrooms 8th the storage part 2 is the pressure of the hydraulic fluid in the work spaces 8th elevated. As a result, the pressure of the hydraulic fluid in the work spaces acts 8th evenly on the inside of the storage parts 2 , To an elongation of the storage parts 2 essentially in the direction of the first direction 12 and not in the direction of the second direction 13 to allow taking the first direction 12 perpendicular to the second direction 13 stands, the stretching of the storage parts 2 as tubes 3 in the direction of the second direction 13 through the rings 15 on the hoses 3 limited. In the storage of hydraulic energy in the energy storage 1 Thus, the pressure in the work space 8th increases and thereby there is an expansion of the memory part 2 essentially in the first direction 12 , so that thereby the size or expansion of the tubes 3 in the first direction 12 or in the direction of the longitudinal axis 11 is increased. This will change the volume of the working channel 9 essentially in the direction of the first direction 12 or in the direction of the longitudinal axis 11 increased. The hydraulic energy is thus due to an elastic deformation of the walls 7 the storage parts 2 in the energy store 1 saved. For discharging the energy storage 1 is by means of a valve, not shown, at the outlet opening 5 Hydraulic fluid through the flow space 18 and from the workrooms 8th discharged, thereby reducing the pressure in the work spaces 8th is reduced while a negative expansion of the walls 7 the storage parts 2 occurs. There is thus an elastic recovery of the storage parts 2 on, causing thereby the pressure in the work spaces 8th is reduced.

Die Wandungen 7 der Speicherteile 2 weisen eine große Dicke auf, z. B. im Bereich zwischen 1 cm und 10 cm und der Arbeitskanal 9 weist bei einem Druck in dem Arbeitskanal 9, welcher im Wesentlichen dem Umgebungsdruck entspricht, d. h. bei einem nichtgeladenen Energiespeicher 1, einen Durchmesser von beispielsweise 0,5 cm bis 1 cm auf. In dem Energiespeicher 1 ist somit der Volumenanteil des elastischen Feststoffmaterials der Wandungen 7 der Speicherteile 2 groß, so dass dadurch in dem Energiespeicher 1 eine große Energiemenge pro Volumeneinheit des Energiespeichers 1 gespeichert werden kann, da der Volumenanteil des elastischen Feststoffmateriales der Speicherteile 2 an dem Energiespeicher 1 groß ist. Die Energiespeicherung in dem Energiespeicher 1 erfolgt durch die elastische Verformung und Dehnung der Wandungen 7 der Speicherteile 2 aus dem elastischen Feststoffmaterial. Der Ladezustand des Energiespeichers 1 kann durch die Ausdehnung oder Länge der Schläuche 3 in Richtung der ersten Richtung 12 bzw. der Längsachse 11 ermittelt werden. Hierzu weist der Energiespeicher 1 einen nicht dargestellten Sensor zur Erfassung der Länge der Schläuche 3 in Richtung der ersten Richtung 12 bzw. der Längsachse 11 auf. Dadurch kann in einfacher Weise der Ladezustand des Energiespeichers 1 erfasst werden. Beispielsweise ist der Sensor ein optischer Sensor, welcher die Dehnung an einer Markierung außenseitig an den Schläuchen 3 erfasst. Abweichend hiervon kann an dem in 1 dargestellten rechten Enden der Schläuche 3 auch ein magnetisches Metallteil angeordnet sein und mittels eines nicht dargestellten Sensors wird der Abstand dieses magnetischen Metallteils bzw. des in 1 dargestellten rechten Endes der Schläuche 3 von dem rechten Ende des Gehäuses 6 mit dem Sensor erfasst. The walls 7 the storage parts 2 have a large thickness, z. B. in the range between 1 cm and 10 cm and the working channel 9 indicates at a pressure in the working channel 9 which substantially corresponds to the ambient pressure, ie at a non-charged energy storage 1 , a diameter of, for example, 0.5 cm to 1 cm. In the energy store 1 is thus the volume fraction of the elastic solid material of the walls 7 the storage parts 2 big, so that in the energy storage 1 a large amount of energy per unit volume of energy storage 1 can be stored, since the volume fraction of the elastic solid material of the storage parts 2 at the energy storage 1 is great. The energy storage in the energy storage 1 done by the elastic deformation and stretching of the walls 7 the storage parts 2 from the elastic solid material. The state of charge of the energy store 1 may be due to the extent or length of the tubing 3 in the direction of the first direction 12 or the longitudinal axis 11 be determined. For this purpose, the energy storage 1 a non-illustrated sensor for detecting the length of the tubes 3 in the direction of the first direction 12 or the longitudinal axis 11 on. This can easily the state of charge of the energy storage 1 be recorded. For example, the sensor is an optical sensor, which is the strain on a marking on the outside of the hoses 3 detected. Notwithstanding this, at the in 1 illustrated right ends of the tubes 3 Also be arranged a magnetic metal part and by means of a sensor, not shown, the distance of this magnetic metal part or of in 1 shown right end of the tubes 3 from the right end of the case 6 detected with the sensor.

Das hydraulische Hybridsystem 20 umfasst einen Verbrennungsmotor 21 und zwei Wellen 22. Mit dem Verbrennungsmotor 21 und der Welle 22 wird die hydraulische Pumpe 24 angetrieben und dadurch Hydraulikflüssigkeit von der hydraulischen Pumpe 24 zu dem hydraulischen Motor 23 gefördert. Der hydraulische Motor 23 und die hydraulische Pumpe 24 sind dabei jeweils als Schrägscheibenmaschinen 25 ausgebildet. Dadurch kann mittels der Hydraulikleitungen 26, welche den hydraulischen Motor 23 mit der hydraulischen Pumpe 24 jeweils fluidleitend verbinden, die Welle 22 an dem hydraulischen Motor 23 angetrieben und von der Welle 22 wird ein Differentialgetriebe 27 angetrieben. Mit dem Differentialgetriebe 27 sind zwei Radwellen 29 sowie jeweils ein Antriebsrad 28 an den Radwellen 29 verbunden. Dadurch können Antriebsräder 28 des nicht dargestellten Kraftfahrzeuges durch einen hydraulischen Antriebsteilstrang mit dem hydraulischen Motor 23 und der hydraulischen Pumpe 24 angetrieben werden. Aufgrund der Ausbildung des hydraulischen Motors 23 und der hydraulischen Pumpe 24 als Schrägscheibenmaschine 25 dient der hydraulische Motor 23 und die hydraulische Pumpe 24 auch als stufenloses hydraulisches Getriebe. Zweckmäßig weist das hydraulische Hybridsystem 20 auch einen mechanischen Antriebsteilstrang auf zur ausschließlichen mechanischen Kraftübertragung von dem Verbrennungsmotor 21 zu den beiden Antriebsrädern 28 (nicht dargestellt).The hydraulic hybrid system 20 includes an internal combustion engine 21 and two waves 22 , With the internal combustion engine 21 and the wave 22 becomes the hydraulic pump 24 driven and thereby hydraulic fluid from the hydraulic pump 24 to the hydraulic engine 23 promoted. The hydraulic engine 23 and the hydraulic pump 24 are each as swash plate machines 25 educated. As a result, by means of the hydraulic lines 26 that the hydraulic engine 23 with the hydraulic pump 24 each connect fluidly, the shaft 22 on the hydraulic engine 23 driven and off the shaft 22 becomes a differential gear 27 driven. With the differential gear 27 are two wheel shafts 29 and in each case a drive wheel 28 at the wheel shafts 29 connected. This allows drive wheels 28 of the motor vehicle, not shown by a hydraulic drive train with the hydraulic motor 23 and the hydraulic pump 24 are driven. Due to the design of the hydraulic motor 23 and the hydraulic pump 24 as a swashplate machine 25 serves the hydraulic engine 23 and the hydraulic pump 24 also as a continuously variable hydraulic transmission. Suitably, the hydraulic hybrid system 20 Also, a mechanical drive sub-string on the exclusive mechanical power transmission from the engine 21 to the two drive wheels 28 (not shown).

Bei einem Betrieb der hydraulischen Pumpe 24 kann ein Teil der Hydraulikflüssigkeit nicht zu dem hydraulischen Motor 23 sondern durch weitere Hydraulikleitungen 26 zu dem Energiespeicher 1 geleitet und gespeichert und dadurch hydraulische Energie in den Energiespeicher 1 gespeichert werden. Ferner kann in einem Rekuperationsbetrieb der hydraulische Motor 23 auch als hydraulische Pumpe 24 betrieben werden um dadurch kinetische Energie des nicht dargestellten Kraftfahrzeuges durch das Leiten von Hydraulikflüssigkeit von dem hydraulischen Motor 23, welcher als hydraulische Pumpe 24 fungiert, in den Energiespeicher 1 gespeichert werden. Durch das Leiten von Hydraulikflüssigkeit unter einem höheren Druck von dem Energiespeicher 1 zu dem hydraulischen Motor 23 kann das Kraftfahrzeug angetrieben werden. During operation of the hydraulic pump 24 a part of the hydraulic fluid can not reach the hydraulic motor 23 but by further hydraulic lines 26 to the energy store 1 directed and stored and thereby hydraulic energy in the energy storage 1 get saved. Further, in a recuperation operation, the hydraulic motor 23 also as a hydraulic pump 24 are thereby kinetic energy of the motor vehicle, not shown by the conduction of hydraulic fluid from the hydraulic motor 23 , which as a hydraulic pump 24 acts in the energy storage 1 get saved. By passing hydraulic fluid under a higher pressure from the energy storage 1 to the hydraulic engine 23 the motor vehicle can be driven.

Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Energiespeicher 1 wesentliche Vorteile verbunden. Der Energiespeicher 1 weist eine große Energiedichte aufgrund des großen Volumenanteils des elastischen Feststoffmaterials der Speicherteile 2 auf. Ferner kann die Längsachse 11 auch gekrümmt ausgebildet sein, so dass dadurch der Energiespeicher 1 an unterschiedliche geometrische Anforderungen angepasst werden kann, da dadurch auch eine gekrümmte Ausbildung des Gehäuses 6 des Energiespeichers 1 möglich ist. Der Ladezustand des Energiespeichers 1 kann einfach durch die Ermittlung der Ausdehnung der Speichereile 2 in Richtung der Längsachse 11 bestimmt werden. Overall considered with the energy storage device according to the invention 1 significant benefits. The energy storage 1 has a large energy density due to the large volume fraction of the elastic solid material of the storage parts 2 on. Furthermore, the longitudinal axis 11 be curved, so that thereby the energy storage 1 can be adapted to different geometric requirements, as a result of a curved design of the housing 6 of the energy store 1 is possible. The state of charge of the energy store 1 can simply by identifying the extent of memory parts 2 in the direction of the longitudinal axis 11 be determined.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006004120 A1 [0004]
DE 10230743 A1 [0005]

Claims

Energy storage ( 1 ) for storing energy by means of an elastic deformation of at least one elastically deformable storage part ( 2 ) of an elastic solid material, comprising - an inlet and outlet opening ( 4 . 5 ) for introducing and discharging a hydraulic fluid, in particular a hydraulic fluid, - the at least one elastically deformable storage part ( 2 ), so that by means of a supply and discharge of the hydraulic fluid into and out of the energy store ( 1 ) the elastic memory part ( 2 ) is elastically deformable, characterized in that the at least one storage part ( 2 ) a variable in volume work space ( 8th ) and the hydraulic fluid in the working space ( 8th ) is arranged, so that by means of an introduction of the hydraulic fluid into the working space ( 8th ) at an increase in the volume of the working space ( 8th ) the elastic solid material is extensible and by means of a discharge of the hydraulic fluid from the working space ( 8th ) at a reduction of the volume of the working space ( 8th ) the elastic solid material is negatively stretchable.

Energy store according to claim 1, characterized in that the at least one memory part ( 2 ) in a first direction ( 12 ) has a substantially greater extent, in particular by 1.5, 2, 3, 5, 7 or 10 times greater extent than in a second direction ( 13 ) and the first direction ( 12 ) perpendicular to the second direction ( 13 ) and / or the at least one memory part ( 2 ) as a hose ( 3 ) is formed from the elastic solid material and within the tube ( 3 ) the working space ( 8th ) as a working channel ( 9 ) is trained.

Energy store according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one memory part ( 2 ) in the first direction ( 12 ) is substantially larger, in particular 1.5, 2, 3, 5, 7 or 10 times larger, expansible and negatively extensible than in the second direction ( 13 ) and the first direction ( 12 ) perpendicular to the second direction ( 13 ) stands.

Energy store according to one or more of the preceding claims, characterized in that on the at least one memory part ( 2 ), preferably on the outside or in the storage part ( 2 ), at least one strain-limiting part ( 14 ), z. Eg rings ( 15 ), Pipe socket ( 16 ) or a pipe ( 16 ) is arranged to limit the elongation of the at least one memory part ( 2 ) in the second direction ( 13 ).

Energy store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the volume of the elastic solid material of the at least one storage part ( 2 ) larger, in particular by 1.5, 2, 3, 5, 7 or 10 times larger than the volume of the working space ( 8th ) and / or the thickness of a wall ( 7 ) of the at least one memory part ( 2 ) is greater than 0.1 cm, 0.5 cm, 1 cm, 2 cm or 5 cm.

Energy store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the energy store ( 1 ) several memory parts ( 2 ), z. B. at least five, ten or twenty memory parts ( 2 ), and preferably the memory parts ( 2 ) in the direction of the second direction ( 13 ) are arranged one above the other or side by side.

Energy store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one memory part ( 2 ), in particular all memory parts ( 2 ), only one storage opening each ( 10 ) has for introducing and removing the hydraulic fluid into and out of the working space ( 8th ) and preferably the storage opening ( 10 ) at one end of the at least one memory part ( 2 ) in the direction of the first direction ( 12 ) is trained.

Energy store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the energy store ( 1 ) a distributor element ( 17 ), which has a flow space ( 18 ) bounded for the hydraulic fluid, comprises for the hydraulic fluid and at the distributor element ( 17 ) the inlet and outlet opening ( 4 . 5 ) for introducing and removing a hydraulic fluid and distributor openings ( 19 ) are formed and the storage openings ( 10 ) of the memory parts ( 2 ) fluid-conducting with the distribution openings ( 19 ) are connected and / or the energy storage ( 1 ) a housing ( 6 ) includes within the at least one memory part ( 2 ) and preferably the distributor element ( 17 ) and / or the at least one strain-limiting part ( 14 ) are arranged.

Energy store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the solid material at least partially, in particular completely, plastic, preferably polyurethane, rubber, in particular natural rubber or rubber of polyisoprene, and / or metal, preferably molybdenum, a molybdenum alloy, titanium or a Titanium alloy, and / or the at least one memory part ( 2 ) is provided on the outside with a friction-reducing coating and / or with the energy storage ( 1 ) a method according to one or more of claims 10 to 13 is executable.

Method for operating an energy store ( 1 ), in particular an energy store ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, comprising the steps of: - introducing a hydraulic fluid into the energy store ( 1 ) and thereby an elastic solid material of the at least one storage part ( 2 ), - discharging the hydraulic fluid from the energy store ( 2 ) and thereby an elastic solid material of the at least one storage part ( 2 ) is negatively stretched, characterized in that the hydraulic fluid in one of the at least one storage part ( 2 ) enclosed working space ( 8th ).

A method according to claim 10, characterized in that the at least one memory part ( 2 ) when introducing the hydraulic fluid into the working space ( 8th ) in a first direction ( 12 ) is substantially larger, in particular by 1.5, 2, 3, 5, 7 or 10 times larger, than in a second direction ( 13 ) and the second direction ( 13 ) perpendicular to the first direction ( 12 ), in particular the pressure of the hydraulic fluid in the working space ( 8th ) is increased in stretching the elastic solid material.

Method according to claim 10 or 11, characterized in that the at least one memory part ( 2 ) when discharging the hydraulic fluid from the working space ( 8th ) in a first direction ( 12 ) is significantly larger, in particular by 1.5, 2, 3, 5, 7 or 10 times larger, negatively stretched than in a second direction ( 13 ) and the second direction ( 13 ) perpendicular to the first direction ( 12 ), in particular the pressure of the hydraulic fluid in the working space ( 8th ) is reduced in negative stretching of the elastic solid material.

Method according to claim 11 or 12, characterized in that the state of charge of the energy store ( 1 ) is determined by the length of the at least one memory part ( 2 ) in the first direction ( 12 ) is detected.

Hydraulic hybrid system ( 20 ) for a motor vehicle, comprising - a hydraulic motor ( 23 ) for the conversion of hydraulic energy into mechanical energy, - a hydraulic pump ( 24 ) for the conversion of mechanical energy into hydraulic energy, - an energy store ( 1 ) for storing hydraulic energy, characterized in that the energy store ( 1 ) as an energy store ( 1 ) according to one or more of claims 1 to 9 and / or of the hydraulic hybrid system ( 20 ) a method according to one or more of claims 10 to 13 is executable.