DE102014220311A1

DE102014220311A1 - Verfahren zum Betreiben einer Stromerzeugungsvorrichtung sowie Stromerzeugungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102014220311A1
Application number: DE102014220311.2A
Authority: DE
Inventors: Leonardo Uriona Sepulveda; Martin Ball
Original assignee: EKU Power Drives GmbH
Current assignee: EKU Power Drives GmbH
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2016-04-07
Also published as: US20170328327A1; CA2964029A1; WO2016055427A1; US20170306861A1; CA2964034C; CA2964029C; WO2016055428A1; US10371113B2; US10570868B2; CA2964034A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Stromerzeugungsvorrichtung (2) mit einer Brennkraftmaschine, insbesondere einem Gasmotor oder einer Gasturbine, und einem Energiespeicher vorgeschlagen. Die Brennkraftmaschine und der Energiespeicher sind elektrisch miteinander gekoppelt. Ein Abschaltstartzeitpunkt (4) für die Brennkraftmaschine wird in Abhängigkeit von einer Ist-Leistung (Pq) der Brennkraftmaschine und in Abhängigkeit von einem Ladezustand (SOC) des Energiespeichers ermittelt. Den Abschaltvorgang der Brennkraftmaschine wird zu dem Abschaltstartzeitpunkt (4) gestartet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Stromerzeugungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Stromerzeugungsvorrichtung nach einem nebengeordneten Anspruch.
Es ist bekannt, dass Gas-Mager-Motoren mit Ausgangsleistungen im Bereich oberhalb 400kW im Vergleich zu Dieselmotoren in diesem Leistungsbereich ein träges Lastwechselverhalten aufweisen. Auf der anderen Seite weisen Gasmotoren ein gegenüber Dieselmotoren besseres Emissionsverhalten auf. Darüber hinaus können Gasmotoren mit Abfallgasen oder unraffinierten Gasen, die bei der Erdgas- und/oder Erdölgewinnung entstehen, betrieben werden.
Auch ist bekannt, dass diese Gas-Mager-Motoren nur für kurze Zeiträume in einem niedrigen Teillastbereich betreibbar sind. Des Weiteren müssen Herstellerangaben bezüglich des Ein- und Ausschaltverhaltens des Gas-Mager-Motors eingehalten werden.
Aus der DE 10 2006 037 649 A1 ist beispielsweise ein Gasmotor mit verbessertem instationären Verhalten bekannt. Vor einer Turbine eines Abgasturboladers wird ein zusätzliches Brennstoffeinblasventil im Abgasstrang angeordnet.
Aus der US 6 724 098 B2 ist ein Generatorsystem mit einer Gasturbine, einem von der Gasturbine angetriebenen Generator und einem Energiespeicher bekannt, bei dem der Generator als Motor betrieben wird, um die Gasturbine zu beschleunigen.
Mithin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Stromerzeugungsvorrichtung sowie eine Stromerzeugungsvorrichtung bereitzustellen, um einen Betrieb der Stromerzeugungsvorrichtung mit einer Brennkraftmaschine, die ein träges Lastwechselverhalten aufweist, zu verbessern.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1 sowie durch eine Stromerzeugungsvorrichtung nach einem nebengeordneten Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen. Für die Erfindung wichtige Merkmale sind ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen angegeben, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
Es wird ein Abschaltzeitpunkt für eine Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einer Ist-Leistung der Brennkraftmaschine und in Abhängigkeit von einem Ladezustand eines Energiespeichers ermittelt. Ein Abschaltvorgang der Brennkraftmaschine wird zu dem Abschaltstartzeitpunkt gestartet. Damit wird es vorteilhaft ermöglicht, auch Gas-Mager-Motoren, die ein niedrigtransientes Leistungsverhalten aufweisen, für hochtransiente Anwendungen nutzbar zu machen. So kann ein Gas-Mager-Motor vorteilhaft mit unraffiniertem Gas betrieben werden und gleichzeitig können mit dem Verfahren kurzfristig hohe Leistungen bereitgestellt werden, um beispielsweise Ölbohrtürme o.ä. zu betreiben.
Insbesondere wird gewährleistet, dass durch ein plötzliches Wegfallen einer Leistungssenke die gesamte während eines Abschaltvorgangs von der Brennkraftmaschine erzeugte Energie in den Energiespeicher aufnehmbar ist. Insbesondere beim Einsatz von Gasmotoren kann durch ein langsames Herunterfahren in Form eines Nachlaufs gewährleistet werden, so dass Wartungsintervalle und Ausfälle des Gasmotors reduziert werden können.
Zudem sorgt dieses Verfahren dafür, dass der Speicher die überwiegende Zeit einen hohen Ladezustand aufweist, was sich bei der Verwendung von beispielsweise einer Lithium-Ionen-Batterie positiv auf deren Lebensdauer auswirkt. Durch die so mögliche erhöhte Ladung des Speichers ergibt sich eine erhöhte Verfügbarkeit der Stromerzeugungsvorrichtung.
Vorteilhaft kann damit eine Stromerzeugungsvorrichtung mit einer trägen Energiequelle, wie beispielsweise einem Gasmotor, bereitgestellt werden, die bei reduzierter Abgasemission und hochtransienter Leistungsabgabe eine erhöhe Lebensdauer aufweist. Vorteilhaft wir die Effizienz des Gesamtsystems verbessert, da keine Bremseinrichtung wie beispielsweise ein Bremswiderstand benötigt wird, um von dem Gasmotor erzeugte, überschüssige Energie zu verbrauchen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein erster Schätzwert für eine Energie, die während eines Nachlaufs von der Brennkraftmaschine erzeugt wird, in Abhängigkeit von der Ist-Leistung ermittelt. Ein zweiter Schätzwert für eine Energie, die während des Nachlaufs durch den Energiespeicher sicher aufnehmbar ist, wird in Abhängigkeit von dem Ladezustand ermittelt. Der Abschaltvorgang wird gestartet, wenn der erste Schätzwert größer ist als der zweite Schätzwert. Vorteilhaft wird hierdurch der Energiespeicher in einem zulässigen Bereich betrieben. Darüber hinaus muss vorteilhaft die Brennkraftmaschine mit keiner Bremseinrichtung versehen werden, um von der Brennkraftmaschine erzeugte und überschüssige Energie zu verbrauchen. Selbstverständlich kann für eine Notabschaltung oder Ähnliches auch weiterhin eine Bremsvorrichtung vorgesehen werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Abschaltvorgang gestartet, wenn die Ist-Leistung der Brennkraftmaschine größer als eine maximale Ladeleistung des Energiespeichers ist. Hierdurch wird eine Zerstörung der Stromerzeugungsvorrichtung insbesondere in dem Umrichterbereich verhindert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Ist-Leistung der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einem sich erhöhenden Ladezustand des Energiespeichers verringert. Vorteilhaft kann dadurch der tatsächliche Abschaltstartzeitpunkt für den Abschaltvorgang der Brennkraftmaschine weiter hinausgezögert werden, womit vorteilhaft die Betriebsdauer der Brennkraftmaschine erhöht wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird der Abschaltvorgang gestartet, wenn die Ist-Leistung der Brennkraftmaschine kleiner ist als eine minimale Dauerleistung der Brennkraftmaschine. Hierdurch kann vorteilhaft die Brennkraftmaschine im Bereich der minimalen Dauerleistung bzw. oberhalb der minimalen Dauerleistung so lange betrieben werden, bis der Abschaltzeitpunkt erreicht wird. Mithin wird der Abschaltzeitpunkt vorteilhaft weiter in die Zukunft geschoben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein Einschaltfreigabezeitpunkt für die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von dem Ladezustand des Energiespeichers, in Abhängigkeit von einem Leistungsverhalten während eines Hochlaufs der Brennkraftmaschine und in Abhängigkeit von einem Leistungsverhalten während eines Nachlaufs der Brennkraftmaschine ermittelt. Ein Einschaltvorgang der Brennkraftmaschine wird zu dem Einschaltfreigabezeitpunkt frei gegeben. Vorteilhaft wird hierdurch sichergestellt, dass bei abgeschalteter Brennkraftmaschine die Brennkraftmaschine erst wieder eingeschaltet wird, wenn sichergestellt ist, dass eine durch das Starten der Brennkraftmaschine erzeugte Energie während eines Hochlaufs und eines Nachlaufs sicher in dem Energiespeicher aufnehmbar ist.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Hierbei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Für funktionsäquivalente Größen und Merkmale werden in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet. Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen
1 ein schematisches Blockdiagramm;
2 in schematischer Form eine Stromerzeugungsvorrichtung, einen Verbraucher sowie ein Steuergerät;
3 und 4 jeweils ein Leistungs-Zeit-Diagramm;
5 ein Energie-Leistungs-Diagramm in schematischer Form; und
6 und 7 jeweils ein schematisches Ablaufdiagramm.
1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm zum Betreiben einer Stromerzeugungsvorrichtung 2, die eine Brennkraftmaschine und einen Energiespeicher aufweist. Es wird ein Abschaltstartzeitpunkt 4 für die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einer Ist-Leistung Pq der Brennkraftmaschine und in Abhängigkeit von einem Ladezustand SOC, State of Charge, durch den Block 10 ermittelt. Der Block 10 ist beispielsweise Teil eines Steuergeräts für die Stromerzeugungsvorrichtung. Ein Abschaltvorgang der Brennkraftmaschine wird zu dem Abschaltstartzeitpunkt 4 gestartet.
2 zeigt in schematischer Form die Stromerzeugungsvorrichtung 2, einen Verbraucher 12, der auch als Energiesenke bezeichenbar und der elektrisch mit der Stromerzeugungsvorrichtung 2 gekoppelt ist. Des Weiteren ist ein Steuergerät 14 zum Betreiben der Stromerzeugungsvorrichtung 2 gezeigt. Dem Steuergerät 14 werden die Größen 4, Pq und SOC zugeführt. Des Weiteren können dem Steuergerät 14 selbstverständlich auch noch weitere, nicht gezeigte Größen zugeführt werden. Selbstverständlich können anstatt der Größen 4, Pq und SOC auch äquivalente Größen verwendet werden, oder aber die Größen 4, Pq und SOC sind den entsprechend verwendeten Größen immanent. Die Stromerzeugungsvorrichtung 2 weist eine Brennkraftmaschine 16 auf, die insbesondere als Gasmotor oder Gasturbine ausgebildet ist. Die Brennkraftmaschine 16 ist gemäß der mechanischen Verbindung 18 mit einem Generator 20 mechanisch gekoppelt, wobei der Generator 20 elektrische Energie in eine elektrische Verbindung 22 einspeist, die insbesondere als Gleichstromnetz ausgebildet sein kann. Die elektrische Verbindung 22 verbindet den Generator 20, den Verbraucher 12 und einen Energiespeicher 24 im Sinne einer elektrischen Kopplung. Die elektrische Verbindung 22 weist sowohl Kabelverbindungen, Umrichter und ähnliche Vorrichtungen auf, um einen Energieaustausch zwischen den Einheiten 20, 12 und 24 zu ermöglichen. Die Größen Pq und SOC beziehen sich auf die elektrische Ebene gemäß der Verbindung 22. Selbstverständlich kann die Vorrichtung 2 mehrere, auch unterschiedliche Antriebe aufweisen, die Energie in die Verbindung 22 einleiten. Entsprechend können auch mehrere Verbraucher 12 an die Stromerzeugungsvorrichtung 2 angeschlossen sein. Auch eine Anzahl von Energiespeichern, auch unterschiedlicher Art, sind denkbar.
3 zeigt ein schematisches Leistungs-Zeit-Diagramm. Es sind beispielhaft zwei Verläufe 26 und 28 der Ist-Leistung Pq der Brennkraftmaschine 16 gezeigt. Der Verlauf 26 weist einen höheren Wert der Ist-Leistung Pq als der Verlauf 28 während eines Normalbetriebs 30 auf. Ab dem Abschaltstartzeitpunkt 4 wird ein Abschaltvorgang 32 bzw. 34 gestartet, der für den Verlauf 26 zu einem Zeitpunkt 36 endet und für den Verlauf 28 zu einem Zeitpunkt 38 endet. Zu den Zeitpunkten 36 und 38 ist die Brennkraftmaschine 16 im Wesentlichen abgeschaltet und gibt keine Leistung mehr ab.
Insbesondere ein Gasmotor darf nicht umgehend abgeschaltet werden und es ergibt sich ein treppenförmiger Verlauf der Ist-Leistung Pq, der vorliegend in den Bereichen der Abschaltvorgänge 32 und 34 idealisiert dargestellt ist. In Abhängigkeit von der Ist-Leistung Pq zu dem Abschaltzeitpunkt 4 ergeben sich unterschiedlich lange Abschaltvorgänge 32 und 34, die in unterschiedlich hohen erzeugten Energien resultieren. In Abhängigkeit von der Ist-Leistung Pq der Brennkraftmaschine 16 kurz vor oder zu dem Zeitpunkt 4 wird ein entsprechender Schätzwert 40 für die noch zu erwartende Energie gebildet, der vorliegend beispielsweise als Integral unterhalb des jeweiligen Verlaufs 26 und 28 im jeweiligen Bereich der Abschaltvorgänge 32 und 34 bestimmbar ist. Die Abschaltvorgänge 32 und 34 sind jeweils auch als Nachlauf bezeichenbar.
4 zeigt in schematischer Form ein Leistungs-Zeit-Diagramm. Ein Verlauf 42 der Ist-Leistung Pq der Brennkraftmaschine 16 über der Zeit ist dargestellt. Zu einem Einschaltfreigabezeitpunkt 44 nimmt der Generator 20 Energie aus dem Energiespeicher 24 auf, um die Brennkraftmaschine 16 zu starten, weshalb sich ein negativer Verlauf 42 einstellt. Entsprechend einem negativen Integral ergibt sich hieraus ein Schätzwert 46 für die Aufnahme von Energie aus dem Energiespeicher 24.
Ab einem Zeitpunkt 48 gibt die Brennkraftmaschine 16 Energie in die Verbindung 22 ab und steigert die Energieabgabe bis zu einer minimalen Dauerleistung Pqmin zu einem Zeitpunkt 50.
Ab dem Zeitpunkt 50 verweilt der Verlauf 42 bis zu einem Zeitpunkt 52 auf dem Niveau der minimalen Dauerleistung Pqmin, um ab dem Zeitpunkt 52 bis zu einem Zeitpunkt 54 auf einen Wert von Null abzusinken.
Für einen Hochlauf der Brennkraftmaschine 16 von dem Zeitpunkt 48 bis zu dem Zeitpunkt 50 wird ein Schätzwert 56 für die von der Brennkraftmaschine 16 abgegebene Energie in dem Zeitraum zwischen den Zeitpunkten 48 und 50 ermittelt. Des Weiteren wird ein Schätzwert 58 ermittelt, der die Energieabgabe zwischen den Zeitpunkten 50 und 52 durch die Brennkraftmaschine 16 bestimmt. Ein weiterer Schätzwert 60 wird analog zu dem Schätzwert 40 ermittelt.
Je nach Konfiguration und Anforderung an die Brennkraftmaschine 16 setzt sich der Verlauf 42 zusammen. So kann der Verlauf 42 sich auch nur aus den Bestandteilen zwischen dem Zeitpunkt 48 und dem Zeitpunkt 50 sowie zwischen dem Zeitpunkt 52 und dem Zeitpunkt 54 zusammensetzen. Des Weiteren kann auf Pqmin verzichtet werden. Die Abschnitte des Verlaufs 42 zwischen den Zeitpunkten 44 und 48 sowie zwischen den Zeitpunkten 50 und 52 sind somit optional und in Abhängigkeit von der Konfiguration der Stromerzeugungsvorrichtung 2 vorzusehen. Insbesondere kann der Zeitpunkt 48 ebenfalls als Einschaltfreigabezeitpunkt gewählt werden. Mithin werden alle Schätzwerte zwischen den Zeitpunkten 44 und 54 zu einem Schätzwert 62 aufsummiert, der eine minimale Energieabgabe der Brennkraftmaschine 16 während einem Ein- oder Ausschalten der Brennkraftmaschine 16 beschreibt.
Der Einschaltfreigabezeitpunkt 44 gibt für andere Funktionen, die den Start der Brennkraftmaschine 16 bestimmen, diesen Start bzw. das Einschalten frei. Dies bedeutet, dass zeitlich nach dem Einschaltfreigabezeitpunkt 44 ein Einschalten der Brennkraftmaschine 16 erlaubt ist, allerdings nicht zwingend geschehen muss. Zeitlich vor dem Einschaltfreigabezeitpunkt 44 wird ein Einschalten der Brennkraftmaschine 16 verhindert. 5 zeigt in schematischer Form ein Energie-Leistungs-Diagramm mit einem Verlauf 64. Das Diagramm bzw. der Verlauf 64 kann als Kennfeld in dem Steuergerät 14 hinterlegt werden, um anhand einer Ist-Leistung Pq der Brennkraftmaschine 16 eine Nachlaufenergie Eq zu ermitteln, die bei einem Nachlauf bzw. bei einem Abschaltvorgang noch durch die Brennkraftmaschine 16 erzeugt werden würde und sicher in dem Energiespeicher aufnehmbar sein muss. So ergibt sich der Verlauf 64 beispielhaft, wenn man eine im Wesentlichen dreiecksförmige Fläche unter den Verläufen 26 und 28 gemäß der 3 in den Bereichen 32 und 34 annimmt.
In analoger Form lässt sich auch ein Energie-Leistungs-Diagramm und eine entsprechende Kennlinie analog zu dem Verlauf 64 für den Schätzwert 62 aus 4 ermitteln.
6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm. Während eines Normalbetriebs 30 der Stromerzeugungsvorrichtung 2 wird ein Block 66 ausgeführt. In dem Block 66 sind zwei Blöcke 68 und 70 angeordnet. Der Block 68 ermittelt aus der Ist-Leistung Pq den Schätzwert 40 für eine Energie Eq, die während eines Nachlaufs 32, 34 von der Bremskraftmaschine 16 erzeugt wird. Der Schätzwert 40 wird auch als erster Schätzwert bezeichnet. Der Block 70 ermittelt in Abhängigkeit von dem Ladezustand SOC einen zweiten Schätzwert 72 für eine Energie, die während des Nachlaufs 32, 34 durch den Energiespeicher 24 sicher aufnehmbar ist. Durch Ermittlung des zweiten Schätzwerts 72 wird die Energieaufnahme durch den Verbraucher 12 indirekt beobachtet.
Der zweite Schätzwert 72 kann selbstverständlich mit einem Festwert verknüpft werden, beispielsweise kann der Festwert zu dem zweiten Schätzwert 72 hinzuaddiert werden, um eine Anpassung an den jeweiligen Typ des Energiespeichers 24 vorzunehmen und um damit mit einem gewünschten Soll-Ladezustand einen Betrieb des Energiespeichers 24 zu verbessern. Diese Vorgabe eines Festwerts kann insbesondere bei einer geplanten Außerbetriebnahme der Stromerzeugungsvorrichtung 2 zur gezielten Entladung des Energiespeichers 24 notwendig sein.
An einer Verzweigung 74 werden der erste Schätzwert 40 und der zweite Schätzwert 72 miteinander verglichen. Ist der erste Schätzwert 40 größer als der zweite Schätzwert 72 wird zur Verzweigung 76 gewechselt. Ist der erste Schätzwert 40 kleiner als oder gleich dem zweiten Schätzwert 72, so wird in den Block 78 gewechselt. Der Block 78 gibt eine weitere Erhöhung der Ist-Leitung Pq frei.
Die vorgenannte Bedingung zum Wechsel zur Verzweigung 76 kann zum Schutz des Energiespeichers 24 UND-verknüpft werden mit der Bedingung: Ist-Leistung Pq der Brennkraftmaschine 16 ist größer als eine maximale Ladeleistung des Energiespeichers 24.
Selbstverständlich kann auch direkt in einen Zustand 80 gewechselt werden.
Ausgehend von der Verzweigung 76 wird in einen Block 80 gewechselt und der Abschaltvorgang 32, 34 gestartet, wenn die Ist-Leistung Pq der Brennkraftmaschine 16 kleiner ist als die minimale Dauerleistung Pqmin der Brennkraftmaschine 16. Hierdurch wird verhindert, dass die Brennkraftmaschine 16 in einem Betriebszustand außerhalb der Spezifikation der Brennkraftmaschine 16 verweilt. Selbstverständlich kann auch von der Verzweigung 74 direkt in den Zustand 80 gewechselt werden, wobei der Abschaltvorgang 32, 34 gestartet wird, wenn der erste Schätzwert 40 größer ist als der zweite Schätzwert 72.
Ist bei der Abzweigung 76 die Ist-Leistung Pq der Brennkraftmaschine 16 größer als die minimale Dauerleistung Pqmin, so wird die Ist-Leistung Pq der Brennkraftmaschine 16 in einem Block 82 verringert, insbesondere in Abhängigkeit von einem sich erhöhenden Ladezustand SOC des Energiespeichers 24.
7 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm. Es wird aus einem Zustand 84, in dem die Brennkraftmaschine 16 abgeschaltet ist, in einen Block 86 gewechselt.
In einem Block 88 wird der Schätzwert 62 aus 4 erzeugt. Selbstverständlich kann der Schätzwert 62 auch als Festwert abgespeichert sein. Ein Block 90 ermittelt in Abhängigkeit von dem Ladezustand SOC des Energiespeichers 24 einen Schätzwert 92 für die Energie, die der Speicher 24 zum gegenwärtigen Zeitpunkt sicher noch aufnehmen kann.
An einer Verzweigung 94 werden die Schätzwerte 62 und 92 miteinander verglichen. Ist der Schätzwert 62 kleiner oder gleich dem zweiten Schätzwert 92, so wird in den Block 96 gewechselt, in dem dann die Freigabe für einen Einschaltvorgang der Brennkraftmaschine zu dem Einschaltfreigabezeitpunkt 44 bzw. 48 erfolgt. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine Spezifikation des Gasmotors bezüglich seines Leistungsverhaltens beim Ein- und Abschalten ohne Weiteres einhaltbar ist, da die erzeugte Energie in dem Energiespeicher 24 aufgenommen werden kann. Selbstverständlich kann der Einschaltzeitpunkt auch später erfolgen, falls dies einen günstigeren Betrieb der Stromerzeugungsvorrichtung 2 ermöglicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006037649 A1 [0004]
US 6724098 B2 [0005]

Claims

Ein Verfahren zum Betreiben einer Stromerzeugungsvorrichtung (2) mit einer Brennkraftmaschine (16), insbesondere einem Gasmotor oder einer Gasturbine, und einem Energiespeicher (24), die elektrisch miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschaltstartzeitpunkt (4) für die Brennkraftmaschine (16) in Abhängigkeit von einer Ist-Leistung (Pq) der Brennkraftmaschine (16) und in Abhängigkeit von einem Ladezustand (SOC) des Energiespeichers (24) ermittelt wird, und dass ein Abschaltvorgang (32; 34) der Brennkraftmaschine (16) zu dem Abschaltstartzeitpunkt (4) gestartet wird.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine erster Schätzwert (40) für eine Energie (Eq), die während eines Abschaltvorgangs (32; 34) von der Brennkraftmaschine (16) erzeugt wird, in Abhängigkeit von der Ist-Leistung (Pq) ermittelt wird, wobei ein zweiter Schätzwert (72) für eine Energie, die durch den Energiespeicher (24) sicher aufnehmbar ist, in Abhängigkeit von dem Ladezustand (SOC) ermittelt wird, und wobei der Abschaltvorgang (32; 34) gestartet wird, wenn der erste Schätzwert (40) größer ist als der zweite Schätzwert (72).
Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abschaltvorgang (32; 34) gestartet wird, wenn die Ist-Leistung (Pq) der Brennkraftmaschine (16) größer als eine maximale Ladeleistung des Energiespeichers (24) ist.
Das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ist-Leistung (Pq) der Brennkraftmaschine (16) in Abhängigkeit von einem sich erhöhenden Ladezustand (SOC) des Energiespeichers (24) verringert wird.
Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Abschaltvorgang (32; 34) gestartet wird, wenn die Ist-Leistung (Pq) der Brennkraftmaschine (16) kleiner ist als eine minimale Dauerleistung (Pqmin) der Brennkraftmaschine (16).
Das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Einschaltfreigabezeitpunkt (44; 48) für die Brennkraftmaschine (16) in Abhängigkeit von dem Ladezustand (SOC) des Energiespeichers (24), in Abhängigkeit von einem Leistungsverhalten während eines Hochlaufs (48–50) der Brennkraftmaschine (16) und in Abhängigkeit von einem Leistungsverhalten während eines Nachlaufs (52–54) der Brennkraftmaschine (16) ermittelt wird, und dass ein Einschaltvorgang der Brennkraftmaschine (16) zu dem Einschaltfreigabezeitpunkt (44; 48) freigegeben wird.
Computerprogramm für ein digitales Rechengerät, das dazu ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen.
Ein Steuergerät (14) zum Betreiben einer Stromerzeugungsvorrichtung (2) mit einer Brennkraftmaschine (16), insbesondere einem Gasmotor oder einer Gasturbine, und einem Energiespeicher (24), das mit einem digitalen Rechengerät insbesondere einem Mikroprozessor versehen ist, auf dem das Computerprogramm nach dem Anspruch 7 lauffähig ist.
Ein Speichermedium für das Steuergerät (14) nach Anspruch 8, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 7 abgespeichert ist.
Eine Stromerzeugungsvorrichtung (2) mit einer Brennkraftmaschine (16), insbesondere einem Gasmotor oder einer Gasturbine, und einem Energiespeicher (24), die elektrisch miteinander gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschaltstartzeitpunkt (4) für die Brennkraftmaschine (16) in Abhängigkeit von einer Ist-Leistung (Pq) der Brennkraftmaschine (16) und in Abhängigkeit von einem Ladezustand (SOC) des Energiespeichers (24) ermittelbar ist, und dass ein Abschaltvorgang (32; 34) der Brennkraftmaschine (16) zu dem Abschaltstartzeitpunkt (4) startbar ist.
Die Stromerzeugungsvorrichtung (2) nach Anspruch 10, wobei die Stromerzeugungsvorrichtung (2) zur Ausführung eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6 ausgebildet ist.