DE102020132936A1

DE102020132936A1 - Steuereinheit, Energiespeicher und Verfahren zum Steuern des Energiespeichers

Info

Publication number: DE102020132936A1
Application number: DE102020132936.9A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Altmeier
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2022-06-15
Anticipated expiration: 2040-12-11
Also published as: DE102020132936B4; WO2022122932A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit (10) zum Steuern einer Schützanordnung (50), wobei - die Schützanordnung (50) ein erstes Hybrid-Schütz (12), aufweisend einen ersten Halbleiterschalter (16) und einen ersten mechanischen Schalter (18), ein zweites Hybrid-Schütz (14), aufweisend einen zweiten Halbleiterschalter (20) und einen zweiten mechanischen Schalter (22), und einen mechanischen Umschalter (28) aufweist, und- die Steuereinheit (10) zum Anbinden eines ersten und eines zweiten Energiespeichermoduls (M1, M2) an ein Energieversorgungsnetz (36) ausgebildet ist, wobei- der Steuereinheit (10) ein erster Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls (M1) und ein zweiter Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls (M2) zum Abgleich zur Verfügung steht. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- die Steuereinheit (10) dazu ausgebildet ist, dass für den Fall des Abgleichs, dass der erste vom zweiten Ladezustand unterschiedlich ist, der mechanische Umschalter (28) veranlasst wird in einen Schaltzustand zu schalten, in dem die Verbindung des ersten Energiespeichermoduls (M1) und des zweiten Energiespeichermoduls (M2) getrennt ist, wobei der Schaltzustand als ein Aufladezustand (SL) für das erste und zweite Energiespeichermodul (M1, M2) ausgebildet ist, und- in dem Aufladezustand (SL) das erste Energiespeichermodul (M1) mittels dem ersten Hybrid-Schütz (12) oder das zweite Energiespeichermodul (M2) mittels dem zweiten Hybrid-Schütz (14) mit der Ausgleichsenergiequelle (30) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, einen Energiespeicher sowie ein Verfahren zum Steuern der Steuereinheit.
Eine Steuereinheit zum Steuern einer Schützanordnung ist grundsätzlich ausgebildet für eine Schützanordnung mit einem ersten Hybrid-Schütz, aufweisend einen ersten Halbleiterschalter und einen ersten mechanischen Schalter, ein zweites Hybrid-Schütz, aufweisend einen zweiten Halbleiterschalter und einen zweiten mechanischen Schalter, und einen mechanischen Umschalter. Die Steuereinheit dient dem Anbinden eines ersten und eines zweiten Energiespeichermoduls an ein Energieversorgungsnetz, insbesondere mittels der Schützanordnung unter Steuern der Schützanordnung. Der Steuereinheit steht ein erster Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls und ein zweiter Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls zum Abgleich zur Verfügung.
Energiespeicherkraftwerke, insbesondere Batteriecontainer, sind allgemein bekannt. Solche Energiespeicherkraftwerke dienen der Energiespeicherung und Energieabgabe. Zur Energiespeicherung werden typischerweise Akkumulatoren als Energiespeichermodule verwandt. Energiespeicherkraftwerke haben unter anderem die Aufgabe Lastspitzen in der Energienachfrage abzufedern, Spannungs- und Blindleistungsregelung, Frequenzstabilisierung des Stromnetzes und Vermeidung von zusätzlichem Netzausbau. Steuereinheiten, die die Energiespeicherung und die Energieverteilung zwischen den Energiespeichermodulen steuern sind hierfür bekannt.
DE 10 2018 126 904 A1 offenbart ein Verfahren zum Ausgleichen von Ladespannungen zwischen Energiespeichern einer Reihenschaltung von Energiespeichern und eine entsprechende Schaltungsanordnung. Bei dem Verfahren wird elektrische Energie durch abwechselndes Schalten von Schaltern paarweise und mit Zwischenspeicherung in jeweils einer Induktivität zwischen Energiespeichernder Reihenschaltung übertragen und durch abwechselndes Schalten von den Schaltern elektrische Energie kapazitiv zwischen Gruppen dieser Energiespeicher gleicher Anzahl übertragen. Die Schalter können beispielsweise als ansteuerbare Halbleiterschalter ausgebildet sein. Ein Zusammenschalten der Energiespeicher oder ein Verfahren hierfür wird jedoch nicht offenbart.
Soll ein Energiespeicherkraftwerk eine Last versorgen, die einen hohen Strombedarf hat, ist es wünschenswert mehrere Energiespeichermodule zusammenzuschalten. Haben die Energiespeichermodule verschiedene Ladezustände führt dies beim Zusammenschalten zu Umladungsvorgängen.
Wünschenswert ist es, insbesondere beim Zusammenschalten zweier Energiespeichermodule, dass Umladungsvorgänge von einem Energiespeicher auf den anderen Energiespeicher unterbleiben.
An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mittels dem Umladungsvorgänge zwischen Energiespeichermodulen im Wesentlichen vermeidbar sind.
Die Aufgabe betreffend die Vorrichtung wird gelöst durch eine Steuereinheit gemäß dem Anspruch 1.
Die Erfindung sieht eine eingangs genannte Steuereinheit zum Steuern einer Schützanordnung und zum Anbinden eines ersten und eines zweiten Energiespeichermoduls an ein Energieversorgungsnetz vor. Die Schützanordnung weist einen ersten und einen zweiten Hybrid-Schütz auf. Der erste Hybrid-Schütz weist einen ersten Halbleiterschalter und einen ersten mechanischen Schalter auf. Das zweite Hybrid-Schütz weist einen zweiten Halbleiterschalter und einen zweiten mechanischen Schalter auf. Des Weiteren weist die Schützanordnung einen mechanischen Umschalter auf. Hybrid-Schütz soll in diesem Zusammenhang als Anordnung eines oder mehrerer Halbleiterschalter mit einem oder mehreren mechanischen Schaltern verstanden werden. Der Steuereinheit steht zum Abgleich ein erster Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls und ein zweiter Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls zur Verfügung.
Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit ausgebildet, dass für den Fall des Abgleichs, dass der erste Ladezustand vom zweiten Ladezustand unterschiedlich ist, der mechanische Umschalter veranlasst wird in einen Schaltzustand zu schalten, in dem die Verbindung des ersten Energiespeichermoduls und des zweiten Energiespeichermoduls getrennt ist, wobei der Schaltzustand als ein Aufladezustand für das erste und zweite Energiespeichermodul ausgebildet ist, und in dem Aufladezustand das erste Energiespeichermodul mittels dem ersten Hybrid-Schütz oder das zweite Energiespeichermodul mittels dem zweiten Hybrid-Schütz mit der Ausgleichsenergiequelle verbunden ist.
Der mechanische Umschalter wird veranlasst in einen Schaltzustand zu schalten, der insbesondere mit einer ersten Schaltstellung realisiert wird.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass bei dem Zusammenschalten zweier Energiespeichermodule Umladungsvorgänge stattfinden. Solche Umladungsvorgänge werden vermieden, durch das Aufladen der Energiespeichermodule, insbesondere über eine externe Ausgleichsenergiequelle wie eine Photovoltaikanlage oder ähnliches, auf gleiche Ladungszustände.
Eine erfindungsgemäße Schützanordnung ermöglicht, dass situationsbedingt zusammengeschaltete Energiespeichermodule trennbar sind, beispielsweise für einen Austausch oder eine notwendige Wartung eines Energiespeichermoduls, und anschließend mit gleichem Ladezustand wieder verbindbar sind. Die Erfindung berücksichtigt, dass vorteilhafterweise Umladungsvorgänge zwischen den Energiespeichern vermieden werden sollen.
Eine solche Schützanordnung ermöglicht zudem, dass Trennen und Verbinden der Energiespeichermodule mit nur einem mechanischen Umschalter und das Laden eines Energiespeichermoduls ausschließlich über einen Halbleiterschalter, wodurch Kurzschlüsse in dem Energiespeichermodul vermieden werden können.
Zum Laden des ersten oder zweiten Energiespeichermoduls ist die Steuereinheit ausgebildet den ersten oder zweiten Halbleiterschalter anzusteuern und damit die Ausgleichsenergiequelle mit dem ersten oder zweiten Energiespeichermodul zu verbinden. In Folge der Verbindung zwischen Ausgleichsenergiequelle und Energiespeichermodul wird das Energiespeichermodul aufgeladen.
Die erfindungsgemäße Steuereinheit ist auch nicht auf das Steuern von ausschließlich zwei Energiespeichermodulen beschränkt. Es können auch drei, vier oder mehr Energiespeichermodule mittels der Steuereinheit in gleicher Weise gesteuert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch einen Energiespeicher, insbesondere Batteriecontainer, gemäß Anspruch 9 gelöst.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe betreffend das Verfahren durch ein Verfahren zum Steuern der Steuereinheit nach dem Anspruch 10 gelöst.
Das Verfahren weist die Schritte auf:

- Messen eines ersten Ladezustandes des ersten Energiespeichermoduls und eines zweiten Ladezustandes des zweiten Energiespeichermoduls;
- Vergleichen des ersten Ladezustands des ersten Energiespeichermoduls und des zweiten Ladezustands des zweiten Energiespeichermoduls; und
- Umschalten des mechanischen Umschalters in einen geöffneten Zustand, und Umschalten des ersten oder zweiten Halbleiterschalters in einen geschlossenen Zustand,

Hierbei ist unter dem geöffneten Zustand des dritten mechanischen Schalters zu verstehen, dass der mechanische Umschalter seinen ersten Anschluss mit seinem zweiten Anschluss verbindet. In diesem Zustand sind die Energiespeichermodule voneinander getrennt.
Unter geschlossenem Zustand des ersten oder zweiten Halbleiterschalters ist zu verstehen, dass die Steuereinheit den ersten oder zweiten Halbleiterschalter ansteuert und durch diese Energie fließen kann.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass
für den Fall, dass der erste Ladezustand vom zweiten Ladezustand unterschiedlich ist, die Verbindung des ersten Energiespeichermoduls und des zweiten Energiespeichermoduls mit dem mechanischen Umschalter getrennt wird und

- das erste Energiespeichermodul mittels des ersten Halbleiterschalters oder das zweite Energiespeichermodul mittels des zweiten Halbleiterschalters mit der Ausgleichsenergiequelle verbunden wird.

Das Umschalten des mechanischen Umschalters in einen geöffneten Zustand erfolgt insbesondere mit einer ersten Schaltstellung.
Ein solches Verfahren nutzt, wie auch die Steuereinheit, die sich aus der Steuerung der Schützanordnung ergibt, nämlich, dass Umladungsvorgänge zwischen Energiespeichermodulen vermieden werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
Vorteilhafterweise ist der erste Hybrid-Schütz über einen ersten Anschluss mit einem ersten Energiespeichermodul verbunden und über einen zweiten Anschluss mit dem mechanischen Umschalter und optional über einen dritten Anschluss mit einer Ausgleichsenergiequelle verbindbar. Insbesondere ist das erste Energiespeichermodul mit einer Ausgleichsenergiequelle verbindbar mittels einem ersten Halbleiterschalter über jenen dritten Anschluss - insofern optional wobei der erste Hybrid-Schütz in einer ersten Schaltstellung verbleibt; insofern ist der dritte Anschluss für die Schaltstellung nicht zur Verfügung,
Der zweite Hybrid-Schütz ist über einen ersten Anschluss mit einem zweiten Energiespeichermodul verbunden und über einen zweiten Anschluss mit dem mechanischen Umschalter und optional über einen dritten Anschluss mit der Ausgleichsenergiequelle verbindbar. Insbesondere ist das zweite Energiespeichermodul mit einer Ausgleichsenergiequelle verbindbar mittels einem zweiten Halbleiterschalter über jenen dritten Anschluss - insofern optional wobei der zweite Hybrid-Schütz in einer ersten Schaltstellung verbleibt; insofern ist der dritte Anschluss für die Schaltstellung nicht zur Verfügung,
Das erste und das zweite Energiespeichermodul sind hierbei über einen ersten und einen dritten Anschluss des mechanischen Umschalters miteinander verbindbar, insbesondere mit einer zweiten Schaltstellung, und über einen ersten und einen zweiten Anschluss des mechanischen Umschalters voneinander trennbar, insbesondere mit einer ersten Schaltstellung.
Der erste Halbleiterschalter ist zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss des ersten Hybrid-Schützes angeordnet und der zweite Halbleiterschalter ist zwischen dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss des zweiten Hybrid-Schützes angeordnet. Die Schalter der Schützanordnung sind, insbesondere über eine BUS-Verbindung, mit der Steuereinheit verbunden.
Vorteilhafterweise weist das erste Energiespeichermodul einen ersten Sensor zum Messen eines ersten Ladezustandes, d.h. eines Ladezustandes des ersten Energiespeichermoduls, und das zweite Energiespeichermodul einen zweiten Sensor zum Messen eines zweiten Ladezustandes, d.h. eines Ladezustandes des zweiten Energiespeichermoduls, auf. Die Steuereinheit ist dazu ausgebildet, sowohl Werte, die dem ersten Ladezustand entsprechen, zu empfangen, als auch Werte, die dem zweiten Ladezustand entsprechen, zu empfangen. Der erste und der zweite Sensor messen aktuelle Werte des ersten und des zweiten Ladezustandes. Diese Werte können beispielsweise nur gemessen werden, wenn Energiespeichermodule ausgetauscht worden sind. Die Werte des ersten und des zweiten Ladezustandes können auch kontinuierlich gemessen werden.
Betreffend das Verfahren werden die Schritte Messen, Vergleichen und Umschalten vorteilhaft wiederholt. Vorteilhaft wird bei dem Messen eines des ersten und zweiten Energiespeichermoduls als das Energiespeichermodul mit dem niedrigeren Ladezustand ermittelt, wobei nur der Halbleiterschalter des genannten Energiespeichermoduls mit dem niedrigeren Ladezustand umgeschaltet wird, insbesondere in einen geschlossenen Zustand.
In einer Weiterbildung ist das erste Energiespeichermodul über den ersten Halbleiterschalter mittels Pulsweitenmodulation gepulst aufladbar. In einer anderen Weiterbildung ist das zweite Energiespeichermodul über den zweiten Halbleiterschalter mittels Pulsweitenmodulation gepulst aufladbar. In noch einer weiteren Weiterbildung sind das erste und das zweite Energiespeichermodul gepulst aufladbar. Ein Vorteil der gepulsten Aufladung mittels Pulsweitenmodulation ist, dass die Wärmeentwicklung in den Energiespeichermodulen geringgehalten wird. In Folge dessen verlängert sich die Lebenszeit eines solchen Energiespeichermoduls gegen Energiespeichermodulen, die mit Konstantstromladeverfahren aufgeladen werden.
Vorteilhafterweise hat die vorgenannte Steuereinheit verschiedene Betriebszustände. In einem zusammengeschalteten Zustand des ersten und des zweiten Energiespeichermoduls, steuert die Steuereinheit den ersten Hybrid-Schütz und den zweiten Hybrid-Schütz nicht an. Sowohl der erste Halbleiterschalter des ersten Hybrid-Schützes als auch der zweite Halbleiterschalter des zweiten Hybrid-Schützes sind dann offen. Der mechanische Umschalter verbindet in diesem Zustand den zweiten Anschluss des ersten Hybrid-Schützes und den zweiten Anschluss des zweiten Hybrid-Schützes. Der mechanische Umschalter ist hier ausgebildet, über einen ersten und einen dritten Anschluss des mechanischen Umschalters das erstes Energiespeichermodul mit dem zweiten Energiespeichermodul zu verbinden. In dieser Stellung ist der mechanische Umschalter geschlossen.
Mit besonderem Vorteil versehen sind bei dem Verfahren die weiteren Schritte vorgesehen:

- Umschalten des mechanischen Umschalters in einen geschlossenen Zustand, insbesondere mit einer zweiten Schaltstellung, und Umschalten des ersten Halbleiterschalters oder zweiten Halbleiterschalters, insbesondere in einen geöffneten Zustand, wobei
- das Umschalten erfolgt für den Fall des Abgleichs, dass der erste Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls und der zweite Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls (M2) gleich ist, insbesondere bei Erreichen eines gleichen Ladezustandes des ersten Energiespeichermoduls und des zweiten Energiespeichermoduls erfolgt.

In einem Aufladezustand trennt der mechanische Umschalter den zweiten Anschluss des ersten Hybrid-Schützes und den zweiten Anschluss des zweiten Hybrid-Schützes voneinander. Der mechanische Umschalter ist ausgebildet, über einen ersten und einen zweiten Anschluss des mechanischen Umschalters das erstes Energiespeichermodul von dem zweiten Energiespeichermodul zu trennen. In dieser Stellung ist der mechanische Umschalter geöffnet. Die Steuereinheit steuert in diesem Zustand den ersten Halbleiterschalter oder der zweiten Halbleiterschalter an. Die Steuereinheit steuert hierbei den Halbleiterschalter, der das Energiespeichermodul mit dem niedrigeren Ladezustand mit der Ausgleichsenergiequelle verbindet an. Ein Laden des Energiespeichermoduls wird insofern durchgeführt bis ein gleicher Ladungszustand zwischen dem ersten und dem zweiten Energiespeichermodul erreicht ist.
In einer Weiterbildung ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, das Umschalten des mechanischen Umschalters automatisiert, beispielsweise vor jedem Wechsel eines Energiespeichermoduls, durchzuführen.
Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit dazu ausgebildet den Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls und den Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls bei einem Betriebsstart der Steuereinheit kontrolliert. Dies gewährleistet eine direkte Überwachung die Ladezustände und abhängig davon die Schaltung in den zusammengeschalteten Zustand oder den Aufladezustand.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung im Vergleich zum Stand der Technik, welcher zum Teil ebenfalls dargestellt ist, beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte Offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

1 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Energiespeichers mit Steuereinheit mit dargestellter Verschaltung zwischen den Hybrid-Schützen der Steuereinheit gemäß dem Konzept der Erfindung; und
2 ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zum Steuern der Steuereinheit gemäß dem Konzept der Erfindung.

1 zeigt ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Energiespeichers 60 mit einer Steuereinheit 10 zum Steuern einer Schützanordnung 50; diese Schützanordnung 50 weist eine dargestellte Verschaltung zwischen einem ersten Hybrid-Schütz 12 und einem zweiten Hybrid-Schütz 14 und der Steuereinheit 10 auf.
Unter einem Hybrid-Schütz ist in dieser Ausführungsform wie auch generell eine Anordnung aus einem Halbleiterschalter und einem mechanischen Schalter zu verstehen; vorliegend müssen nicht beide Schalter tatsächlich zum Umschalten genutzt werden.
In der Ausführungsform der 1 weist der erste Hybrid-Schütz 12 einen ersten Halbleiterschalter 16 und einen ersten mechanischen Schalter 18 auf. Der erste mechanische Schalter 18 weist hier eine feste Schaltstellung S12 auf. Die Schaltstellung S12 des ersten mechanischen Schalters 18 ist hier fest zur Verbindung der Kontaktierungen 1 und 2 auf die Anschlussverbindung 1-2 gesetzt; d.h. zwischen der Kontaktierung 1 des ersten Anschlusses 24.1 und der Kontaktierung 2 des zweiten Anschlusses 24.2 des ersten mechanischen Schalters 18. Nur im Prinzip ist die Schaltstellung S13 zur Verbindung der Kontaktierungen 1 und 3 (Anschlussverbindung 1-3; d.h. zwischen der Kontaktierung 1 des ersten Anschlusses 24.1 und der Kontaktierung 3 des dritten Anschlusses 24.3 des ersten mechanischen Schalters 18) vorhanden; wird aber nicht genutzt oder ist unterbunden; insbesondere zugunsten der weiter unten erläuterten Verbindung über einen ersten Halbleiterschalter 16.
Auch der zweite Hybrid-Schütz 14 umfasst in dieser Ausführungsform einen Halbleiterschalter, den zweiten Halbleiterschalter 20, und einen mechanischen Schalter, den zweiten mechanischen Schalter 22. Auch der als mechanischer Schalter gebildete zweite mechanische Schalter 22 hat zwischen der Kontaktierung 1 des ersten Anschlusses 26.1 und der Kontaktierung 2 des zweiten Anschlusses 26.2 des zweiten mechanischen Schalters 22 in der in 1 gezeigten Ansicht die Anschlussverbindung 1-2 gesetzt in der Schaltstellung S12 des zweiten mechanischen Schalters 22.
Sowohl der erste Hybrid-Schütz 12, als auch der zweite Hybrid-Schütz 14 weist außer einem ersten Anschluss 24.1, 26.1 2 (und Kontaktierungen 1) zu jeweils einem ersten und einem zweiten Energiespeichermodul M1, M2 und einem zweiten Anschluss 24.2, 26.2 (und Kontaktierungen 2) zu einem mechanischen Umschalter 28 auch außerdem einen dritten Anschluss 24.3, 26.3 (und Kontaktierungen 3) zu einer Ausgleichsenergiequelle 30 auf; dies jeweils mit zugeordneten Kontaktierungen 1, 2 und 3. Die Schaltstellung S12 des zweiten mechanischen Schalters 22 ist hier fest zur Verbindung der Kontaktierungen 1 und 2 (Anschlussverbindung 1-2; d.h. zwischen der Kontaktierung 1 des ersten Anschlusses 26.1 und der Kontaktierung 2 des zweiten Anschlusses 26.2 des zweiten mechanischen Schalters 22) gesetzt. Nur im Prinzip ist die Schaltstellung S13 zur Verbindung der Kontaktierungen 1 und 3 (Anschlussverbindung 1-3; d.h. zwischen der Kontaktierung 1 des ersten Anschlusses 26.1 und der Kontaktierung 3 des dritten Anschlusses 26.3 des zweiten mechanischen Schalters 22) vorhanden; wird aber nicht genutzt oder ist unterbunden; insbesondere zugunsten der weiter unten erläuterten Verbindung über einen zweiten Halbleiterschalter 20.
Das erste Energiespeichermodul M1 und das zweite Energiespeichermodul M2 ist jeweils zur Energieabgabe an ein Energieversorgungsnetz 36 ausgebildet. Die Verbindungslinie des Netzanschlusses N1 zwischen dem ersten Energiespeichermodul M1 und dem Energieversorgungsnetz 36stellt die Situation im Aufladezustand S_L dar. Hier sind die Energiespeichermodule M1 und M2 nicht an das Energieversorgungsnetz 36 angebunden. Die Verbindungslinie des Netzanschlusses N2 zwischen dem ersten Energiespeichermodul M1 und dem Energieversorgungsnetz 36 stellt die Situation im zusammengeschalteten Zustand S_A dar; d.h. hier sind die Energiespeichermodule M1 und M2 an das Energieversorgungsnetz 36 angebunden.
Die Steuereinheit 10 ist über ein BUS-System 34 mit dem ersten Hybrid-Schütz 12, dem zweiten Hybrid-Schütz 14 und dem mechanischen Umschalter 28 verschaltet.
Das erste Hybrid-Schütz 12 und das zweite Hybrid-Schütz 14 sind jeweils über deren Kontaktierungen 2 ihres jeweiligen zweiten Anschluss 24.2, 26.2 durch den mechanischen Umschalter 28 miteinander verbindbar.
Der mechanische Umschalter 28 hat zum Verbinden des ersten Hybrid-Schützes 12 und des zweiten Hybrid-Schützes 14 seinerseits Anschlüsse. Der mechanische Umschalter ist über seinen ersten Anschluss 32.1, d.h. über die entsprechende Kontaktierung 1, mit dem zweiten Anschluss 24.2 des ersten Hybrid-Schützes 12 über deren entsprechende Kontaktierung 2 verbunden. Über den einen zweiten Anschluss 32.2 und deren entsprechende Kontaktierung 2 lässt sich der mechanische Umschalter 28 in eine geöffnete Stellung bringen.
In der Schaltstellung S12 des mechanischen Umschalters 28, wie diese in 1 gezeigt ist, verbindet der mechanische Umschalter 28 an den zweiten Anschluss 32.2 und dessen entsprechende Kontaktierung 2 des mechanischen Umschalters 28; dort ist ist in dieser Ausführungsform nichts angeschlossen.
Über einen dritten Anschluss 32.3 und deren entsprechende Kontaktierung 3 des mechanischen Umschalters 28 ist diese Kontaktierung 3 mit der Kontaktierung 2 des zweiten Anschlusses 26.2 des zweiten Hybrid-Schützes 14 verbunden; bei Umlegen des Umschalters 28 in eine Schaltstellung S13 kann so eine Verbindung zwischen Kontaktierung 1 des ersten Anschlusses 32.1 des mechanischen Umschalters 28 zum zweiten Anschluss 26.2 des zweiten Hybrid-Schützes 14 hergestellt werden - und damit eine Verbindung zwischen Energiespeichermodulen M1 und M2 bei gezeigter fester Schaltstellung S12 des ersten mechanischen Schalters 18.
Durch die Anordnung des ersten und zweiten mechanischen Schalters 18, 22 und des mechanischen Umschalters 28 sind das erste Energiespeichermodul M1 und das zweite Energiespeichermodul M2 also miteinander verbindbar. Die Energiespeichermodule M1, M2 sind über die Kontaktierungen 1-2-1- 3- 2-1 (von M1 zu M2) bzw. über die Kontaktierungen 1-2-3-1-2-1 (von M2 zu M1) folgender Anschlüsse mittels der mechanischen Schalter 18, 22 und des mechanischen Umschalters 28 verbunden (von M1 zu M2): erster Anschluss 24.1 und zweiter Anschluss 24.2 des ersten Hybrid-Schützes 12 (Schaltstellung S12), erster Anschluss 32.1 und dritter Anschluss 32.3 des mechanischen Umschalters 28 (Schaltstellung S13), zweiter Anschluss 26.2 und erster Anschluss 26.1 des zweiten Hybrid-Schützes 14 (Schaltstellung S12).
In dieser vorgenannten Kontaktierung 1-2-1-3-2-1 (von M1 zu M2) befindet sich die Schützanordnung 50 des Energiespeichers 60 in einem zusammengeschalteten Zustand S_A. Der dritte mechanische Schalter 28 kontaktiert dann seinen ersten Anschluss 32.1 und seinen dritten Anschluss 32.3; der erste mechanische Schalter 18 und der zweite mechanische Schalter 22 bleiben in derselben Schaltsstellung S12 wie in 1 gezeigt. Sowohl der erste Halbleiterschalter 16 des ersten Hybrid-Schützes 12 als auch der zweite Halbleiterschalter 20 des zweiten Hybrid-Schützes 14 sind dann sozusagen offen. Der mechanische Umschalter 28 verbindet in diesem Zustand den zweiten Anschluss 24.2 des ersten Hybrid-Schützes 12 und den zweiten Anschluss 26.2 des zweiten Hybrid-Schützes 14. Der mechanische Umschalter 28 ist hier ausgebildet, über einen ersten und einen dritten Anschluss 32.1, 32.3 des mechanischen Umschalters 28 das erstes Energiespeichermodul M1 mit dem zweiten Energiespeichermodul M2 zu verbinden. In dieser Stellung ist der mechanische Umschalter 28 sozusagen geschlossen. In einem so zusammengeschalteten Zustand des ersten und des zweiten Energiespeichermoduls M1, M2, steuert die Steuereinheit 10 den ersten Hybrid-Schütz und den zweiten Hybrid-Schütz nicht an, in dem Sinne dass der erste Halbleiterschalter 16 oder der zweiten Halbleiterschalter 20 nicht durchgeschaltet werden.
Zum Trennen der Verbindung muss die Schaltstellung auf die Anschlüsse des mechanischen Umschalters 28 geändert werden von der Schaltstellung S13 auf die in 1 gezeigte Schaltstellung S12. In dieser Stellung ist der mechanische Umschalter 28 sozusagen geöffnet. In der Schaltstellung S12 des mechanischen Umschalters 28, wie diese in 1 gezeigt ist, verbindet der mechanische Umschalter 28 an den zweiten Anschluss 32.2 und dessen entsprechende Kontaktierung 2 des mechanischen Umschalters 28; dort ist ist in dieser Ausführungsform nichts angeschlossen. Dies ermöglicht einen Aufladezustand S_L. für die Energiespeichermoduls M1, M2. Die Steuereinheit 10 steuert in diesem Zustand den ersten Halbleiterschalter 16 oder der zweiten Halbleiterschalter 20 an, in dem Sinne, dass der erste Halbleiterschalter 16 oder der zweiten Halbleiterschalter 20 durchgeschaltet werden.
Die Steuereinheit 10 ist ausgebildet über einen ersten Sensor den ersten Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls M1 und über einen zweiten Sensor S2 den zweiten Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls M2 zu empfangen. Unterscheiden sich die Ladezustände der Energiespeichermodule M1, M2, wird das Energiespeichermodul mit dem niedrigeren Ladezustand durch die Ausgleichsenergiequelle 30 geladen.
Hierzu steuert die Steuereinheit 10 den ersten Halbleiterschalter 16 oder den zweiten Halbleiterschalter 20 durch, so dass dieser jeweilige Halbleiterschalter 16 oder 20 sozusagen geschlossen ist. D.h. fie Schützanordnung 50 des Energiespeichers 60 befindet sich nun in einem Aufladezustand S_L bei dem der erste Halbleiterschalter 16 dadurch das erste Energiespeichermodul M1 mit der Ausgleichsenergiequelle 30 verbindet oder der zweite Halbleiterschalter 20 dadurch das zweite Energiespeichermodul M2 mit der Ausgleichsenergiequelle 30 verbindet; im Prinzip könnten auch beide Halbleiterschalter 16 und 20 durchgeschaltet werden, was aber zu einem gleichzeitigen Aufladen führen könnte - dies wird aber vermieden wie weiter unten erläutert ist; wäre aber im Prinzip möglich.
Die Schaltstellung S12 des ersten mechanischen Schalters 18 ist hier fest zur Verbindung der Kontaktierungen 1 und 2 auf die Anschlussverbindung 1-2 gesetzt; d.h. zwischen der Kontaktierung 1 des ersten Anschlusses 24.1 und der Kontaktierung 2 des zweiten Anschlusses 24.2 des ersten mechanischen Schalters 18. Die Schaltstellung S12 des zweiten mechanischen Schalters 22 ist hier fest zur Verbindung der Kontaktierungen 1 und 2 (Anschlussverbindung 1-2; d.h. zwischen der Kontaktierung 1 des ersten Anschlusses 26.1 und der Kontaktierung 2 des zweiten Anschlusses 26.2 des zweiten mechanischen Schalters 22) gesetzt. Es ist also nur der mechanische Umschalter 28 zum Umschalten U zwischen zusammengeschalteten Zustand S_A und Aufladezustand S_L vorgesehen.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur schematischen Darstellung eines Verfahrens 100 zum Steuern der Steuereinheit 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Ausführungsform der Steuereinheit 10 wie diese im Zusammenhang mit 1 beschrieben ist.
In einem ersten Schritt 110 des Verfahrens 100 werden der erste Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls M1 und der zweite Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls M2 gemessen. In einem zweiten Schritt 120 werden der erste Ladezustand und der zweite Ladezustand miteinander verglichen.
In einem dritten Schritt 130 wird der mechanische Umschalter 28 geöffnet, d.h. in die in 1 gezeigte Schaltstellung S12 gebrachtund der erste oder zweite Halbleiterschalter 16, 20 geschlossen, d.h. bei der in 1 gezeigten jeweiligen Schaltstellung S12 der Hybrid-Schütze 12, 14 sind das erste Energiespeichermodul und das zweite Energiespeichermodul M1, M2 voneinander getrennt - der jeweilige Halbleiterschalter 16 oder 20 ist geschlossen zur Verbindung eines Energiespeichermoduls M1, M2 mit der Ausgleichsenergiequelle 30..
Hierbei wird der dritte Schritt 130 durchgeführt, für den Fall, dass der erste Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls M1 vom zweiten Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls M2 unterschiedlich ist. Es wird dann nur derjenige Halbleiterschalter 16 oder 20 geschlossen, der das niedriger-geladene Energiespeichermodul M1 oder M2 mit der Ausgleichsenergiequelle 30 verbindet, so dass dieses nur eine Energiespeichermodul M1, oder M2 geladen wird. Es wird also das erste Energiespeichermodul M1 über den ersten Halbleiterschalter 16 oder das zweite Energiespeichermodul 20 über dens zweiten Halbleiterschalter mit der Ausgleichsenergiequelle 30 verbunden.
In einem weiteren Schritt 140 wird, bei Erreichen eines gleichen Ladezustandes des ersten Energiespeichermoduls M1 und des zweiten Energiespeichermoduls M2, der erste oder zweite Halbleiterschalter 16, 20 geöffnet und der mechanische Umschalter 28 geschlossen, d.h. von der in 1 gezeigten Schaltstlellung S12 in die Schaltstellung S13 gebracht, so dass das erste und das zweite Energiespeichermodul M1, M2 wieder miteinander verbunden sind.
In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens 100 werden die drei Schritte hintereinander wiederholt; insbesondere in einer Schleife und ohne Unterbrechung, sozusagen kontinuierlich, wiederholt.
Die Steuereinheit 10 und das Verfahren 100 sind dazu ausgebildet die Energiespeichermodule M1, M2 situationsbedingt miteinander zu verschalten, insbesondere zu verbinden(Schaltstellung S13 des mechanischen Umschalters 28) oder voneinander zu trennen (in 1 gezeigte Schaltstellung S12 des mechanischen Umschalters 28); im letzteren Fall wird das erste oder das zweite Energiespeichermodul M1, M2 geladen. Exemplarisch wird nachfolgend die situationsbedingte Steuerung an einem Beispiel erläutert.
Muss ein Energiespeichermodul aus einem Batteriecontainer aus Wartungsgründen vom Energieversorgungsnetz genommen werden oder ausgetauscht werden, erhält die Steuereinheit 10 ein Signal. In Folge dieses Signals sendet die Steuereinheit 10 ein Steuerungssignal an den mechanischen Umschalter 28, um die Energiespeichermodule M1, M2 voneinander zu trennen (in 1 gezeigte Schaltstellung S12 des mechanischen Umschalters 28). Nun kann das jeweilige Energiespeichermodul ausgetauscht werden.
Nach dem Austauschen des Energiespeichermoduls M1 oder M2 oder beide wird der Ladezustand des ersten und des zweiten Energiespeichermoduls mit einem ersten und einem zweiten Sensor gemessen. Unterscheiden sich die Ladezustände des ersten und des zweiten Energiespeichermoduls M1, M2 wird dasjenige Energiespeichermodul mit dem niedrigeren Ladezustand aufgeladen bis es den Ladezustand des anderen Energiespeichermoduls erreicht - in dem Fall besteht das Ziel, dass beide Energiespeichermodule M1, M2 praktisch wieder den gleichen Ladezustand haben; danach könnten sie wieder miteinander verbunden werden (Schaltstellung S13 des mechanischen Umschalters 28).
Hierzu steuert die Steuereinheit den Halbleiterschalter 16 oder 20 für das zunächst noch niedriger-geladene Energiespeichermoduls an und verbindet somit das Energiespeichermodul M1 oder M2 mit der Ausgleichsenergiequelle 30. Um das Energiespeichermodul bei dem Ladevorgang nicht zu überlasten, wird mit gepulst mittels Pulsweitenmodulation geladen.
Ermitteln die Sensoren einen gleichen Ladungszustand des ersten und des zweiten Energiespeichermoduls M1, M2, öffnet die Steuereinheit den jeweiligen Halbleiterschalter 16 oder 20 wieder und verbindet die Energiespeichermodule M1 M2 wieder über den mechanischen Umschalter 28 miteinander (Schaltstellung S13 des mechanischen Umschalters 28); womit das Ladeziel erreicht ist.
Bezugszeichenliste

N1, N2: Netzanschluss
1, 2, 3: Kontaktierung
1-2, 1-3: Anschlussverbindung
S12, S13: Schaltstellung
10: Steuereinheit
12: erster Hybrid-Schütz
14: zweiter Hybrid-Schütz
16: erster Halbleiterschalter
18: erster mechanischer Schalter
20: zweiter Halbleiterschalter
22: zweiter mechanischer Schalter
24.1: erster Anschluss des ersten Hybrid-Schützes
24.2: zweiter Anschluss des ersten Hybrid-Schützes
24.3: dritter Anschluss des ersten Hybrid-Schützes
26.1: erster Anschluss des zweiten Hybrid-Schützes
26.2: zweiter Anschluss des zweiten Hybrid-Schützes
26.3: dritter Anschluss des zweiten Hybrid-Schützes
28: mechanischer Umschalter
30: Ausgleichsenergiequelle
32.1: erster Anschluss des dritten mechanischen Schalters
32.2: zweiter Anschluss des dritten mechanischen Schalters
32.4: dritter Anschluss des dritten mechanischen Schalters
34: BUS-System
36: Energieversorgungsnetz
50: Schützanordnung
60: Energiespeicher
100: Verfahren zum Steuern Steuereinheit
110: Messen
120: Vergleichen
130: Umschalten
140: Umschalten
M1, M2: Energiespeichermodul
S1, S2: Sensor
SA: zusammengeschalteter Zustand
SL: Aufladezustand
U: Umschalten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102018126904 A1 [0004]

Claims

Steuereinheit (10) zum Steuern einer Schützanordnung (50), wobei - die Schützanordnung (50) ein erstes Hybrid-Schütz (12), aufweisend einen ersten Halbleiterschalter (16) und einen ersten mechanischen Schalter (18), ein zweites Hybrid-Schütz (14), aufweisend einen zweiten Halbleiterschalter (20) und einen zweiten mechanischen Schalter (22), und einen mechanischen Umschalter (28) aufweist, und - die Steuereinheit (10) zum Anbinden eines ersten und eines zweiten Energiespeichermoduls (M1, M2) an ein Energieversorgungsnetz (36) ausgebildet ist, wobei - der Steuereinheit (10) ein erster Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls (M1) und ein zweiter Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls (M2) zum Abgleich zur Verfügung steht, dadurch gekennzeichnet, dass -die Steuereinheit (10) dazu ausgebildet ist, dass für den Fall des Abgleichs, dass der erste vom zweiten Ladezustand unterschiedlich ist, der mechanische Umschalter (28) veranlasst wird in einen Schaltzustand zu schalten, insbesondere mit einer ersten Schaltstellung (S12), in dem die Verbindung des ersten Energiespeichermoduls (M1) und des zweiten Energiespeichermoduls (M2) getrennt ist, wobei der Schaltzustand als ein Aufladezustand (S_L) für das erste und zweite Energiespeichermodul (M1, M2) ausgebildet ist, und - in dem Aufladezustand (S_L) das erste Energiespeichermodul (M1) mittels dem ersten Hybrid-Schütz (12) oder das zweite Energiespeichermodul (M2) mittels dem zweiten Hybrid-Schütz (14) mit der Ausgleichsenergiequelle (30) verbunden ist.
Steuereinheit (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - der erste Hybrid-Schütz (12) über einen ersten Anschluss (24.1) mit dem ersten Energiespeichermodul (M1) verbunden ist und über einen zweiten Anschluss (24.2) mit dem mechanischen Umschalter (28) und optional über einen dritten Anschluss (24.3) mit einer Ausgleichsenergiequelle (30) verbindbar ist, insbesondere mittels einem ersten Halbleiterschalter (16), wobei der erste Hybrid-Schütz (12) in einer ersten Schaltstellung (S12) verbleibt, - der zweite Hybrid-Schütz (14) über einen ersten Anschluss (26.1) mit dem zweiten Energiespeichermodul (M2) verbunden ist und über einen zweiten Anschluss (26.2) mit dem mechanischen Umschalter (28) und optional über einen dritten Anschluss (26.3) mit der Ausgleichsenergiequelle (30) verbindbar ist, insbesondere mittels einem zweiten Halbleiterschalter (20), wobei der zweite Hybrid-Schütz (12) in einer ersten Schaltstellung (S12) verbleibt, und - das erste Energiespeichermodul (M1) und das zweite Energiespeichermodul (M2) über einen ersten (32.1) und einen dritten Anschluss (32.3) des mechanischen Umschalters (28) miteinander verbindbar sind, insbesondere mit einer zweiten Schaltstellung (S13), und über einen ersten (32.1) und einen zweiten Anschluss (32.2) des mechanischen Umschalters (28) voneinander trennbar sind, insbesondere mit einer ersten Schaltstellung (S12), wobei - der erste Halbleiterschalter (16) zwischen dem ersten Anschluss (24.1) und dem dritten Anschluss (24.3) des ersten Hybrid-Schützes (12) angeordnet ist und der zweite Halbleiterschalter (20) zwischen dem ersten Anschluss (26.1) und dem dritten Anschluss (26.3) des zweiten Hybrid-Schützes (14) angeordnet ist.
Steuereinheit (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Energiespeichermodul (M1) einen ersten Sensor (S1) zum Messen des ersten Ladezustandes aufweist, und das zweite Energiespeichermodul (M2) einen zweiten Sensor (S2) zum Messen des zweiten Ladezustandes aufweist.
Steuereinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Energiespeichermodul (M1) über den ersten Halbleiterschalter (16) und/oder das zweite Energiespeichermodul (M2) über den zweiten Halbleiterschalter (20) mittels Pulsweitenmodulation gepulst aufladbar ist.
Steuereinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusammengeschalteten Zustand (S_A) der des ersten Energiespeichermoduls (M1) und des zweiten Energiespeichermoduls (M2), die Steuereinheit (10) den ersten Hybrid-Schütz (12) und den zweiten Hybrid-Schütz (14) nicht angesteuert, und der mechanische Umschalter (28) den zweiten Anschluss (24.2) des ersten Hybrid-Schützes (12) und den zweiten Anschluss (26.2) des zweiten Hybrid-Schützes (14) verbindet.
Steuereinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aufladezustand (S_L), der mechanische Umschalter (28) den zweiten Anschluss (24.2) des ersten Hybrid-Schützes (12) und den zweiten Anschluss (26.2) des zweiten Hybrid-Schützes (14) trennt, , insbesondere mit einer ersten Schaltstellung (S12), und die Steuereinheit (10) den ersten Hybrid-Schütz (12) oder den zweiten Hybrid-Schütz (14) ansteuert.
Steuereinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (10) das Umschalten (U) des mechanischen Umschalters (28) automatisiert durchführt.
Steuereinheit (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Betriebsstart der Steuereinheit (10) der Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls (M1) und der Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls (M2) kontrolliert wird.
Energiespeicher (60), insbesondere Batteriecontainer, mit einer Vielzahl von Energiespeichermodulen (M1, M2) und einer Steuereinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
Verfahren (100) zum Steuern des Energiespeichers nach Anspruch 9 und/oder Betreiben der Steuereinheit (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend die Schritte: - Messen (110) eines ersten Ladezustandes des ersten Energiespeichermoduls (M1) und eines zweiten Ladezustandes des zweiten Energiespeichermoduls (M2); - Vergleichen (120) des ersten Ladezustands des ersten Energiespeichermoduls (M1) und des zweiten Ladezustands des zweiten Energiespeichermoduls (M2); - Umschalten (130) des mechanischen Umschalters (28) in einen geöffneten Zustand, insbesondere mit einer ersten Schaltstellung (S12), und Umschalten des ersten Halbleiterschalters (16) oder zweiten Halbleiterschalters (20) in einen geschlossenen Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass - für den Fall, dass der erste Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls (M1) vom zweiten Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls (M2) unterschiedlich ist, die Verbindung des ersten Energiespeichermoduls (M1) und des zweiten Energiespeichermoduls (M2) mit dem mechanischen Umschalter (28) getrennt wird, insbesondere mit der ersten Schaltstellung (S12), und - das erste Energiespeichermodul (M1) mittels des ersten Halbleiterschalters (16) oder das zweite Energiespeichermodul (M2) mittels zweiten Halbleiterschalters (20) mit der Ausgleichsenergiequelle (30) verbunden wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte Messen (110), Vergleichen (120) und Umschalten (130) wiederholt werden.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Messen (110) eines des ersten und zweiten Energiespeichermoduls (M1, M2) als das Energiespeichermodul mit dem niedrigeren Ladezustand ermittelt wird, wobei nur der Halbleiterschalter (16, 20) des genannten Energiespeichermoduls (M1, M2) mit dem niedrigeren Ladezustand umgeschaltet wird, insbesondere in einen geschlossenen Zustand.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch - Umschalten (130) des mechanischen Umschalters (28) in einen geschlossenen Zustand, insbesondere mit einer zweiten Schaltstellung (S13), und Umschalten des ersten Halbleiterschalters (16) oder zweiten Halbleiterschalters (20), insbesondere in einen geöffneten Zustand, wobei das Umschalten (130) erfolgt für den Fall des Abgleichs, dass der erste Ladezustand des ersten Energiespeichermoduls (M1) und der zweite Ladezustand des zweiten Energiespeichermoduls (M2) gleich ist, insbesondere bei Erreichen eines gleichen Ladezustandes des ersten Energiespeichermoduls (M1) und des zweiten Energiespeichermoduls (M2) erfolgt.