DE102021116299A1 - Energy storage, system and use of a system - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Energiespeicher (1) angegeben, mit- einem Gehäuse (2), und- einem Energieakkumulator (8), der in dem Gehäuse (2) angeordnet ist,- zumindest einem ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt (9) und zumindest einem weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt (10), und- einer Kranaufnahme (14), wobei- der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt (9) und der weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakt (10) jeweils elektrisch leitend mit dem Energieakkumulator (8) verbunden ist,- der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt (9) und der weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakt (10) das Gehäuse (2) durchdringen,- die Kranaufnahme (14) auf einer ersten Hauptfläche (3) des Gehäuses (2) angeordnet ist.Des Weiteren wird ein System (20) und eine Verwendung eines Systems (20) angegeben.An energy store (1) is specified, with a housing (2) and an energy accumulator (8) which is arranged in the housing (2), at least one first electrically conductive connecting contact (9) and at least one further first electrically conductive connecting contact (10), and- a crane mount (14), wherein- the first electrically conductive connecting contact (9) and the further first electrically conductive connecting contact (10) are each electrically conductively connected to the energy accumulator (8), - the first electrically conductive connecting contact (9) and the other first electrically conductive connecting contact (10) penetrate the housing (2), - the crane mount (14) is arranged on a first main surface (3) of the housing (2). 20) and use of a system (20).
Description
Es wird ein Energiespeicher angegeben. Darüber hinaus wird ein System zum Speichern und Erzeugen von elektrische Energie und eine Verwendung eines solchen Systems angegeben.An energy store is specified. In addition, a system for storing and generating electrical energy and a use of such a system is specified.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen Energiespeicher anzugeben, der besonders vielseitig ist. Des Weiteren soll ein System mit derartigen Energiespeichern und eine Verwendung des Systems angegeben werden.One problem to be solved is to specify an energy store that is particularly versatile. Furthermore, a system with such energy stores and a use of the system are to be specified.
Diese Aufgabe wird durch den Energiespeicher des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Implementierungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils abhängigen Patentansprüche.This task is solved by the energy store of the independent patent claim. Advantageous refinements, implementations and developments are the subject matter of the respective dependent patent claims.
Zunächst wird der Energiespeicher erläutert. Der Energiespeicher ist beispielsweise dazu ausgebildet verfügbare Energie, insbesondere elektrische Energie, zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt wieder abzugeben.First, the energy storage is explained. The energy store is designed, for example, to store available energy, in particular electrical energy, and to release it again at a later point in time.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Energiespeicher ein Gehäuse. Das Gehäuse umfasst beispielsweise eine erste Hauptfläche und eine der ersten Hauptfläche gegenüberliegende zweiten Hauptfläche. Die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche erstrecken sich beispielsweise parallel zueinander.According to at least one embodiment, the energy store includes a housing. The housing includes, for example, a first main surface and a second main surface opposite the first main surface. The first main surface and the second main surface extend parallel to one another, for example.
Die erste Hauptfläche erstreckt sich beispielsweise in einer Haupterstreckungsebene des Energiespeichers. Laterale Richtungen sind parallel zu Haupterstreckungsebene orientiert und eine vertikale Richtung senkrecht zu der Haupterstreckungsebene.The first main surface extends, for example, in a main extension plane of the energy store. Lateral directions are oriented parallel to the main plane of extension and a vertical direction perpendicular to the main plane of extension.
Die erste Hauptfläche und die zweite Hauptfläche sind beispielsweise durch zumindest eine Seitenfläche miteinander verbunden. Die Seitenfläche ist beispielsweise senkrecht zu der ersten Hauptfläche und der zweiten Hauptfläche angeordnet.The first main surface and the second main surface are connected to one another, for example, by at least one side surface. The side surface is arranged, for example, perpendicular to the first main surface and the second main surface.
Insbesondere umfasst das Gehäuse vier Seitenflächen. In diesem Fall umfasst das Gehäuse eine erste Seitenfläche, die gegenüberliegend zu einer zweiten Seitenfläche angeordnet ist, und eine dritte Seitenfläche, die gegenüberliegend zu einer vierten Seitenfläche angeordnet ist. Die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche erstrecken sich beispielsweise parallel zueinander und die dritte Seitenfläche und die vierte Seitenfläche erstrecken sich beispielsweise ebenfalls parallel zueinander. Die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche erstrecken sich beispielsweise senkrecht zu der dritten Seitenfläche und der vierten Seitenfläche.In particular, the housing includes four side surfaces. In this case, the housing comprises a first side surface arranged opposite to a second side surface and a third side surface arranged opposite to a fourth side surface. The first side surface and the second side surface extend parallel to one another, for example, and the third side surface and the fourth side surface also extend parallel to one another, for example. The first side surface and the second side surface extend, for example, perpendicularly to the third side surface and the fourth side surface.
Die erste Hauptfläche, die zweite Hauptfläche und die Seitenfläche schließen beispielsweise eine Kavität ein. Bei dem Gehäuse handelt es sich beispielsweise um ein Quader.The first main surface, the second main surface and the side surface enclose a cavity, for example. The housing is, for example, a cuboid.
Beispielsweise handelt es sich bei dem Gehäuse um ein Schiffscontainergehäuse.For example, the housing is a shipping container housing.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Energiespeicher einen Energieakkumulator, der in dem Gehäuse angeordnet ist. Beispielsweise ist der Energieakkumulator in der Kavität angeordnet. Insbesondere ist der Energieakkumulator vollständig von dem Gehäuse umschlossen.In accordance with at least one embodiment of the method, the energy store comprises an energy accumulator which is arranged in the housing. For example, the energy accumulator is arranged in the cavity. In particular, the energy accumulator is completely enclosed by the housing.
Der Energieakkumulator umfasst beispielsweise eine Vielzahl von miteinander verbundenen Speicherelementen, die dazu ausgebildet sind elektrische Energie zu speichern. Insbesondere handelt es sich bei den Speicherelementen um wieder aufladbare Speicherelemente. Alternativ ist der Energieakkumulator durch ein einzelnes Speicherelement, insbesondere ein einzelnes wieder aufladbares Speicherelement, für elektrische Energie gebildet.The energy accumulator comprises, for example, a multiplicity of interconnected storage elements which are designed to store electrical energy. In particular, the storage elements are rechargeable storage elements. Alternatively, the energy accumulator is formed by a single storage element, in particular a single rechargeable storage element, for electrical energy.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Energiespeicher eine Kranaufnahme. Die Kranaufnahme ist beispielsweise dazu ausgebildet den Energiespeicher mechanisch stabil mit einem Kran zu verbinden. Der Kran umfasst beispielsweise eine Lastaufnahmeeinrichtung. Die Lastaufnahmeeinrichtung ist beispielsweise dazu ausgebildet mechanisch stabil mit der Kranaufnahme verbunden zu sein.According to at least one embodiment, the energy store includes a crane mount. The crane mount is designed, for example, to connect the energy store to a crane in a mechanically stable manner. The crane includes, for example, a load handling device. The load-receiving device is designed, for example, to be connected to the crane receptacle in a mechanically stable manner.
Der Kran ist beispielsweise dazu ausgebildet den Energiespeicher zu versetzen, insbesondere in vertikaler Richtung anzuheben und/oder abzulassen. Weiterhin ist der Kran dazu ausgebildet den Energiespeicher beispielsweise in lateraler Richtung zu versetzen. Die mechanisch stabile Verbindung zwischen dem Kran und dem Energiespeicher, die beispielsweise durch die Kranaufnahme vermittelt wird, kann insbesondere gelöst und geschlossen werden.The crane is designed, for example, to move the energy store, in particular to raise and/or lower it in the vertical direction. Furthermore, the crane is designed to displace the energy store in a lateral direction, for example. The mechanically stable connection between the crane and the energy storage device, which is provided, for example, by the crane mount, can in particular be released and closed.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Energiespeicher zumindest einen ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt und zumindest einen weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt. Beispielsweise ist der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt und der weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakt dazu ausgebildet von außen elektrisch leitend kontaktiert zu sein.In accordance with at least one embodiment, the energy store comprises at least one first electrically conductive connection contact and at least one further first electrically conductive connection contact. For example, the first electrically conductive connection contact and the further first electrically conductive connection contact are designed to be electrically conductively contacted from the outside.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Energiespeichers ist der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt und der weitere elektrisch leitende Verbindungskontakt jeweils elektrisch leitend mit dem Energieakkumulator verbunden. Der Energiespeicher, insbesondere der Energieakkumulator, kann mit dem ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt und dem weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt geladen und/oder entladen werden. Weiterhin kann der Energiespeicher, insbesondere der Energieakkumulator, mittels dem ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt und dem weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt mit anderen Energiespeichern elektrisch leitend verbunden werden.In accordance with at least one embodiment of the energy store, the first electrically conductive connecting contact and the further electrically conductive one tend connection contact each electrically conductively connected to the energy accumulator. The energy store, in particular the energy accumulator, can be charged and/or discharged with the first electrically conductive connection contact and the further first electrically conductive connection contact. Furthermore, the energy store, in particular the energy accumulator, can be electrically conductively connected to other energy stores by means of the first electrically conductive connection contact and the further first electrically conductive connection contact.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Energiespeichers durchdringt der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt und der weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakt das Gehäuse. Der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt und der weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakt sind beispielsweise gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert. Das heißt, der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt und der weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakt haben keinen elektrisch leitenden Kontakt mit dem Gehäuse.In accordance with at least one embodiment of the energy store, the first electrically conductive connection contact and the further first electrically conductive connection contact penetrate through the housing. The first electrically conductive connection contact and the further first electrically conductive connection contact are electrically insulated from the housing, for example. This means that the first electrically conductive connection contact and the further first electrically conductive connection contact have no electrically conductive contact with the housing.
Der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt und der weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakt liegen beispielsweise an einer Außenseite des Gehäuses frei. Der freiliegende erste elektrisch leitende Verbindungskontakt und der freiliegende weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakt sind beispielsweise mittels einer Vorrichtung abgedeckt, die dazu ausgebildet ist die Verbindungskontakte vor Umwelteinflüssen zu schützen. Weiterhin ist die Vorrichtung dazu ausgebildet bei einem Steckvorgang, das heißt wenn der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt eines Energiespeichers mit einem weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt eines direkt benachbarten Energiespeichers verbunden werden soll, beispielsweise mechanisch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Verbindungskontakten freizugeben.The first electrically conductive connection contact and the further first electrically conductive connection contact are exposed, for example, on an outside of the housing. The exposed first electrically conductive connection contact and the exposed further first electrically conductive connection contact are covered, for example, by means of a device that is designed to protect the connection contacts from environmental influences. Furthermore, the device is designed to mechanically release an electrically conductive connection between the connecting contacts during a plugging process, i.e. when the first electrically conductive connecting contact of an energy store is to be connected to a further first electrically conductive connecting contact of a directly adjacent energy store.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Energiespeichers ist die Kranaufnahme auf einer ersten Hauptfläche des Gehäuses angeordnet. Die Kranaufnahme ist beispielsweise mechanisch stabil und mechanisch fest auf der ersten Hauptfläche des Gehäuses angeordnet.According to at least one embodiment of the energy store, the crane mount is arranged on a first main surface of the housing. The crane mount is, for example, mechanically stable and mechanically fixed on the first main surface of the housing.
Gewöhnliche stationäre Energiespeicher sind beispielsweise in ihrer Verschaltung wenig flexibel. Derartige gewöhnliche stationäre Energiespeicher, insbesondere deren Verschaltung, ist in der Regel auf eine Energielast oder eine Spitzenlast ausgelegt.For example, conventional stationary energy storage devices are not very flexible in terms of their interconnection. Such conventional stationary energy stores, in particular their interconnection, is generally designed for an energy load or a peak load.
Hier beschriebene Energiespeicher können mit Vorteil in vertikaler Richtung übereinander gestapelt sein und/oder in lateraler Richtung nebeneinander positioniert sein und über die Verbindungskontakte miteinander verschaltet sein. Derartige Energiespeicher sind dazu ausgebildet so verbunden und/oder verschaltet zu sein, dass sie parallel geschaltet sind, seriell geschaltet sind oder zumindest teilweise parallel und zumindest teilweise seriell verschaltet sind. Die Energiespeicher können mittels dem Kran positioniert werden. Mit Vorteil können damit Verschaltungen für verschiedene Stromnetze, insbesondere ein Mittelspannungsstromnetz und/oder ein Hochspannungsstromnetz, mit einer Reduzierung von Wandlungsverlusten realisiert werden.Energy stores described here can advantageously be stacked one on top of the other in the vertical direction and/or positioned next to one another in the lateral direction and connected to one another via the connecting contacts. Such energy stores are designed to be connected and/or interconnected in such a way that they are connected in parallel, are connected in series or are at least partially connected in parallel and at least partially in series. The energy storage can be positioned using the crane. Interconnections for different power grids, in particular a medium-voltage power grid and/or a high-voltage power grid, can thus advantageously be implemented with a reduction in conversion losses.
Weiterhin wird beim Ablassen eines Energiespeichers kinetische Energie freigesetzt. Diese kinetische Energie kann weiterhin in elektrische Energie umgewandelt werden. Damit können die Energiespeicher mir Vorteil auch in Gravitationsspeicherkraftwerken eingesetzt werden.Furthermore, kinetic energy is released when an energy store is released. This kinetic energy can also be converted into electrical energy. This means that the energy storage devices can also be used to advantage in gravitational storage power plants.
Kinetische Energiespeicher - wie beispielswese ein Gravitationsspeicherkraftwerk - mit Feststoffen alleine sind in der Regel nicht wirtschaftlich, da nur begrenzt Energie gespeichert werden kann, da die Feststoffe nur auf eine begrenzte Höhe gebracht werden können und ein begrenztes Gewicht aufweisen. Weiterhin sind Batterie-Stationärspeicher alleine in der Regel in der Verschaltung wenig flexibel. Sie sind meist entweder auf Energie oder Spitzenlast ausgelegt. Ein hier beschriebener Energiespeicher kann vorteilhafterweise beide oben aufgeführten Aspekte vereinen.Kinetic energy storage - such as a gravitational storage power plant - with solids alone are usually not economical, since only limited energy can be stored, since the solids can only be brought to a limited height and have a limited weight. Furthermore, stationary battery storage systems alone are generally not very flexible when it comes to the wiring. They are mostly designed for either energy or peak load. An energy store described here can advantageously combine both aspects listed above.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Energiespeichers umfasst das Gehäuse eine Ansteuerbox. Die Ansteuerbox ist beispielsweise in dem Gehäuse, insbesondere in der Kavität des Gehäuses, angeordnet. Die Ansteuerbox ist beispielsweise dazu ausgebildet den ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt und/oder den weiteren ersten elektrisch leitend Verbindungskontakt anzusteuern. Insbesondere ist die Ansteuerbox dazu ausgebildet einen Entladevorgang und/oder einen Ladevorgang des Energieakkumulators zu steuern. In accordance with at least one embodiment of the energy store, the housing comprises a control box. The control box is arranged, for example, in the housing, in particular in the cavity of the housing. The control box is designed, for example, to control the first electrically conductive connection contact and/or the further first electrically conductive connection contact. In particular, the control box is designed to control a discharging process and/or a charging process of the energy accumulator.
Vorteilhafterweise besitzt jeder Energiespeicher eine Ansteuerbox, die eine Umschaltmatrix umfasst, die beispielsweise dazu ausgebildet ist die Energiespeicher selektiv parallel und/oder seriell zu Verbinden.Advantageously, each energy store has a control box that includes a switching matrix that is designed, for example, to selectively connect the energy stores in parallel and/or in series.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Energiespeichers umfasst die Ansteuerbox eine Kommunikationsschnittstelle. Bei der Kommunikationsschnittstelle handelt es sich beispielsweise um eine kabellose Schnittstelle oder eine kabelgebundene Schnittstelle. Die Kommunikationsschnittstelle ist beispielsweise dazu ausgebildet mit der Ansteuerbox zu kommunizieren.According to at least one embodiment of the energy store, the control box includes a communication interface. The communication interface is, for example, a wireless interface or a wired interface. The communication interface is designed, for example, to communicate with the control box.
Beispielsweise werden Sensordaten des Energiespeichers mittels der Kommunikationsschnittstelle versendet. Bei den Sensordaten handelt es sich um beispielsweise zumindest eine der folgenden Kenngrößen des Energieakkumulators: Spannung, Temperatur, Strom.For example, sensor data from the energy store are sent using the communication interface. The sensor data is, for example, at least one of the following parameters of the energy accumulator: voltage, temperature, current.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Energiespeichers ist auf dem Gehäuse auf einer ersten Hauptfläche zumindest ein Zapfen angeordnet. Der Zapfen erstreckt sich beispielsweise in vertikaler Richtung. Der Zapfen ist beispielsweise mechanisch stabil und mechanisch fest auf der ersten Hauptfläche des Gehäuses angeordnet. Die Kranaufnahme ist beispielsweise in lateralen Richtungen beabstandet zu dem Zapfen angeordnet.According to at least one embodiment of the energy store, at least one pin is arranged on the housing on a first main surface. The pin extends, for example, in the vertical direction. The pin is, for example, mechanically stable and mechanically fixed on the first main surface of the housing. The crane mount is arranged at a distance from the pin, for example in lateral directions.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Energiespeichers ist auf dem Gehäuse auf einer der ersten Hauptfläche gegenüberliegende zweite Hauptfläche zumindest eine Stapelaufnahme angeordnet. Die Zapfen sind beispielsweise dazu ausgebildet in eine Stapelaufnahme eines weiteren Energiespeichers aufgenommen zu werden. Vorteilhafterweise verhindert eine derartige Verbindung von Zapfen und Stapelaufnahme ein Verrutschen der Energiespeicher in lateralen Richtung.According to at least one embodiment of the energy store, at least one stacking receptacle is arranged on the housing on a second main surface opposite the first main surface. The pins are designed, for example, to be accommodated in a stacking receptacle of a further energy store. Advantageously, such a connection between the pin and the stack receptacle prevents the energy storage device from slipping in the lateral direction.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Energiespeichers umfasst die Stapelaufnahme einen Abstandshalter. Der Abstandshalter vermittelt beispielsweise einen Abstand von übereinander gestapelten Energiespeichern. Der Abstand ist beispielsweise größer als eine Ausdehnung der Kranaufnahme in vertikaler Richtung. Vorteilhafterweise wird so beim Übereinanderstapeln von Energiespeichern jeweils die Kranaufnahme nicht beschädigt.In accordance with at least one embodiment of the energy store, the stack receptacle includes a spacer. The spacer provides, for example, a distance between energy stores stacked on top of one another. The distance is, for example, greater than an extension of the crane mount in the vertical direction. Advantageously, the crane mount is not damaged in each case when energy storage devices are stacked on top of one another.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse eine Klimatisierung. Die Klimatisierung ist beispielsweise dazu ausgebildet eine Temperatur in der Kavität vorzugeben. Die Temperatur kann beispielsweise über die Ansteuerbox und die Kommunikationseinrichtung vorgegeben werden.According to one embodiment, the housing includes air conditioning. The air conditioning is designed, for example, to specify a temperature in the cavity. The temperature can be specified, for example, via the control box and the communication device.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse eine Brandmeldeeinrichtung. Die Brandmeldeeinrichtung ist beispielsweise dazu ausgebildet einen Brand in der Kavität zu detektieren und zu melden. Der Brand kann beispielsweise über die Ansteuerbox und die Kommunikationseinrichtung gemeldet werden.According to one embodiment, the housing includes a fire alarm device. The fire alarm device is designed, for example, to detect and report a fire in the cavity. The fire can be reported via the control box and the communication device, for example.
In einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse eine Löscheinrichtung. Die Löscheinrichtung ist beispielsweise dazu ausgebildet den Brand zu löschen.In one embodiment, the housing includes an extinguishing device. The extinguishing device is designed, for example, to extinguish the fire.
In einer Ausführungsform umfasst das Gehäuse eine Wartungsöffnung. Über die Wartungsöffnung kann die Ansteuerbox und/oder der Energieakkumulator in der Kavität gewartet werden.In one embodiment, the housing includes a maintenance opening. The control box and/or the energy accumulator in the cavity can be serviced via the service opening.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Energiespeichers erstreckt sich der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt durch die erste Hauptfläche und der weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakt durch die zweite Hauptfläche.In accordance with at least one embodiment of the energy store, the first electrically conductive connection contact extends through the first main area and the further first electrically conductive connection contact extends through the second main area.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Energiespeicher zumindest einen zweiten elektrisch leitenden Verbindungskontakt und zumindest einen weiteren zweiten elektrisch leitenden Verbindungskontakt, wobei sich der zweite elektrisch leitende Verbindungskontakt durch ein erste Seitenfläche des Gehäuses erstreckt und sich der weitere zweite elektrisch leitende Verbindungskontakt durch eine zweite Seitenfläche des Gehäuses erstreckt.In accordance with at least one embodiment, the energy store comprises at least one second electrically conductive connection contact and at least one further second electrically conductive connection contact, the second electrically conductive connection contact extending through a first side surface of the housing and the further second electrically conductive connection contact extending through a second side surface of the housing extends.
Vorteilhafterweise können Energiespeicher so besonders flexibel elektrisch leitend miteinander verbunden werden.Advantageously, energy stores can be connected to one another in an electrically conductive manner in a particularly flexible manner.
Des Weiteren wird ein System zum Speichern und Erzeugen von elektrische Energie angegeben. Das System zum Speichern und Erzeugen von elektrische Energie umfasst eine Vielzahl von hier beschriebenen Energiespeichern. Demzufolge sind die Merkmale in Verbindung mit dem Energiespeicher auch in Verbindung mit dem System beschrieben und umgekehrt.Furthermore, a system for storing and generating electrical energy is specified. The system for storing and generating electrical energy includes a large number of energy stores described here. Consequently, the features in connection with the energy storage device are also described in connection with the system and vice versa.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das System einen Kran, der dazu ausgebildet ist, die Energiespeicher mittels der Kranaufnahme zu bewegen. Beispielsweise ist der Kran dazu ausgebildet eine Anordnung der Energiespeicher zu verändern. Durch eine Veränderung der Anordnung wird beispielsweise auch eine Verbindung der verschiedenen Energiespeicher untereinander verändert.In accordance with at least one embodiment, the system includes a crane that is designed to move the energy storage device by means of the crane mount. For example, the crane is designed to change an arrangement of the energy stores. By changing the arrangement, for example, a connection between the various energy stores is also changed.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Systems sind in vertikaler Richtung übereinander gestapelte Energiespeicher mittels den ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakten und den weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakten elektrisch leitend miteinander verbunden.In accordance with at least one embodiment of the system, energy stores stacked one above the other in the vertical direction are electrically conductively connected to one another by means of the first electrically conductive connecting contacts and the further first electrically conductive connecting contacts.
Beispielsweise ist der erste elektrisch leitende Verbindungskontakt eines Energiespeichers mit dem weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakt eines über dem Energiespeicher angeordneten Energiespeichers elektrisch leitend verbunden. Bei dieser elektrisch leitenden Verbindung handelt es sich beispielsweise um eine elektrische Kopplung, insbesondere eine galvanische Kopplung.For example, the first electrically conductive connection contact of an energy store is electrically conductively connected to the further first electrically conductive connection contact of an energy store arranged above the energy store. This electrically conductive connection is, for example, an electrical coupling, in particular a galvanic coupling.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Systems sind in lateraler Richtung nebeneinander angeordnete Energiespeicher mittels den zweiten elektrisch leitenden Verbindungskontakten und den weiteren zweiten elektrisch leitenden Verbindungskontakten elektrisch leitend miteinander verbunden.In accordance with at least one embodiment of the system, energy stores arranged next to one another in the lateral direction are electrically conductively connected to one another by means of the second electrically conductive connecting contacts and the further second electrically conductive connecting contacts.
Beispielsweise ist der zweite elektrisch leitende Verbindungskontakt eines Energiespeichers mit dem weiteren zweiten elektrisch leitenden Verbindungskontakt eines neben dem Energiespeicher angeordneten Energiespeichers elektrisch leitend verbunden. Bei dieser elektrisch leitenden Verbindung handelt es sich beispielsweise um eine elektrische Kopplung, insbesondere eine galvanische Kopplung.For example, the second electrically conductive connection contact of an energy store is electrically conductively connected to the other second electrically conductive connection contact of an energy store arranged next to the energy store. This electrically conductive connection is, for example, an electrical coupling, in particular a galvanic coupling.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das System einen Netzanschluss. Der Netzanschluss ist beispielsweise dazu ausgebildet die Energiespeicher an ein Stromnetz anzukoppeln. Die Energiespeicher können mit Vorteil die von ihnen gespeicherte elektrische Energie über den Netzanschluss an das Stromnetz abgeben. Weiterhin können die Energiespeicher mit Vorteil über den Netzanschluss mit elektrischer Energie geladen werden.According to at least one embodiment, the system includes a network connection. The grid connection is designed, for example, to couple the energy store to a power grid. The energy stores can advantageously deliver the electrical energy they have stored to the power grid via the grid connection. Furthermore, the energy stores can advantageously be charged with electrical energy via the mains connection.
Insbesondere ist es möglich, dass der Kran mittels des Netzanschlusses betreibbar ist.In particular, it is possible for the crane to be operable using the mains connection.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Systems ist der Netzanschluss mittels zumindest einer Verbindungsleitung mit zumindest einem der Energiespeicher elektrisch leitend verbunden. Beispielsweise ist der Netzanschluss mittels der Verbindungsleitung mit einem einzigen der Energiespeicher elektrisch leitend verbunden. Die Energiespeicher können über die Verbindungsleitung und den Netzanschluss beispielsweise elektrische Energie an das Stromnetz abgeben und/oder beziehen.In accordance with at least one embodiment of the system, the grid connection is electrically conductively connected to at least one of the energy stores by means of at least one connecting line. For example, the mains connection is electrically conductively connected to a single one of the energy stores by means of the connecting line. The energy stores can, for example, supply and/or draw electrical energy to the power grid via the connecting line and the grid connection.
Beispielsweise umfasst das System weiterhin einen DC / AC Wandler. Mittels diesem DC / AC Wandler kann der von dem Energiespeicher abgegebene Strom, bei dem es sich um einen Gleichstrom handelt, über den Netzanschluss in das Stromnetz eingespeist werden, beispielsweise als Wechselstrom.For example, the system also includes a DC/AC converter. Using this DC/AC converter, the current delivered by the energy store, which is a direct current, can be fed into the power grid via the mains connection, for example as an alternating current.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das System einen Umrichter. Der Umrichter ist beispielsweise dazu ausgebildet aus einer Wechselspannung eine verschiedene neue Wechselspannung zu generieren. Wird beispielsweise ein Energiespeicher von dem Kran in vertikaler Richtung abgelassen und wird dabei die kinetische Energie in elektrische Energie umgewandelt, kann diese elektrische Energie über den Umrichter in das Stromnetz eingekoppelt werden.According to at least one embodiment, the system includes a converter. The converter is designed, for example, to generate a different new AC voltage from an AC voltage. For example, if an energy store is lowered from the crane in the vertical direction and the kinetic energy is converted into electrical energy, this electrical energy can be coupled into the power grid via the converter.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Systems ist der Umrichter mittels zumindest einer weiteren Verbindungsleitung mit dem Kran elektrisch leitend verbunden.According to at least one embodiment of the system, the converter is electrically conductively connected to the crane by means of at least one additional connecting line.
Des Weiteren wird eine Verwendung des hier beschriebenen Systems angegeben. Demzufolge sind die Merkmale in Verbindung mit dem System auch in Verbindung mit der Verwendung beschrieben und umgekehrt.A use of the system described here is also specified. Consequently, the characteristics associated with the system are also described in connection with the use and vice versa.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Verwendung wird Energie in den Energiespeichern als elektrische Energie gespeichert.According to at least one embodiment of the use, energy is stored in the energy stores as electrical energy.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Verwendung wird Energie in einer Anordnung der Energiespeicher als potentielle Energie gespeichert.According to at least one embodiment of the use, energy is stored as potential energy in an arrangement of the energy stores.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Verwendung wird Energie durch elektrisches entladen der Energiespeicher erzeugt.According to at least one embodiment of the use, energy is generated by electrically discharging the energy store.
Beispielsweise weisen die Energiespeicher eine volumetrische Energiedichte von mindestens 0,2 kWh/l, insbesondere von mindestens 0,25 kWh/l, auf.For example, the energy stores have a volumetric energy density of at least 0.2 kWh/l, in particular at least 0.25 kWh/l.
Beispielsweise weisen die Energiespeicher eine gravimetrische Energiedichte von mindestens 0,15 kWh/kg, insbesondere von mindestens 0,2 kWh/kg, auf.For example, the energy stores have a gravimetric energy density of at least 0.15 kWh/kg, in particular at least 0.2 kWh/kg.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Verwendung wird Energie durch mechanisches ablassen der Energiespeicher erzeugt.According to at least one embodiment of the use, energy is generated by mechanically releasing the energy store.
Der Energiespeicher, insbesondere der Energieakkumulator, weist beispielsweise eine Dichte von mindestens 300 kg/m3, insbesondere mindestens 400 kg/m3, auf.The energy store, in particular the energy accumulator, has a density of at least 300 kg/m 3 , in particular at least 400 kg/m 3 , for example.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the schematic drawing.
Es zeigen:
-
1 einen Energiespeicher gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
2 und3 jeweils ein System gemäß einem Ausführungsbeispiel.
-
1 an energy store according to an embodiment, -
2 and3 each a system according to an embodiment.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction or function are identified with the same reference symbols across the figures.
Der Energiespeicher 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Auf der ersten Hauptfläche 3 des Gehäuses 2 sind eine Kranaufnahme 14 und zwei Zapfen 17 angeordnet. Die Kranaufnahme 14 und die Zapfen 17 sind mechanisch stabil mit dem Gehäuse 2 verbunden.A
Auf der zweiten Hauptfläche 3 des Gehäuses 2 sind zwei Stapelaufnahmen 18 angeordnet. Die Stapelaufnahmen 18 sind ebenfalls mechanisch stabil mit dem Gehäuse 2 verbunden. Jede Stapelaufnahme 18 umfasst weiterhin einen Abstandshalter 19. Die Stapelaufnahme 18 und der Abstandshalter 19 sind beispielsweise einstückig miteinander verbunden.Two stacking
In der Kavität 7 des Gehäuses 2 ist ein Energieakkumulator 8 angeordnet. Der Energieakkumulator 8 füllt die Kavität 7 beispielsweise zu mindestens 90 % aus.An
Weiterhin umfasst der Energiespeicher 1 zwei erste elektrisch leitende Verbindungskontakte 9 und zwei weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakte 10. Die ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakte 9 stehen mit dem Energieakkumulator 8 in elektrisch leitendem Kontakt und durchbrechen das Gehäuse 2 durch die erste Hauptfläche 3. Die ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakte 9 sind hierbei elektrisch von dem Gehäuse 2 isoliert. Weiterhin sind die ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakte 9 auf einer der ersten Hauptfläche 3 zugewandten Seite frei zugänglich und können von dieser Seite elektrisch leitend kontaktiert werden.Furthermore, the
Die weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakte 10 stehen ebenfalls mit dem Energieakkumulator 8 in elektrisch leitendem Kontakt und durchbrechen das Gehäuse 2 durch die zweite Hauptfläche 4. Die weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakte 10 sind hierbei elektrisch von dem Gehäuse 2 isoliert. Weiterhin sind die weiteren ersten elektrisch leitenden Verbindungskontakte 10 auf einer der zweiten Hauptfläche 4 zugewandten Seite frei zugänglich und können von dieser Seite elektrisch leitend kontaktiert werden.The further first electrically conductive connecting contacts 10 are also in electrically conductive contact with the
Der Energiespeicher 1 umfasst weiterhin eine Ansteuerbox 15 und eine Kommunikationsschnittstelle 16. Durch die Ansteuerbox 15 können mehrere Energiespeicher 1 miteinander verschaltet werden.The
Das System 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Weiterhin sind erste elektrisch leitende Verbindungskontakte 9 und weitere erste elektrisch leitende Verbindungskontakte 10 direkt benachbarter Energiespeicher 1 galvanisch miteinander gekoppelt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Energiespeicher 1 seriell miteinander verschaltet, insbesondere mittels den Ansteuerboxen 15.Furthermore, first electrically conductive connecting
Das System 20 umfasst weiterhin einen Kran 13, der dazu ausgebildet ist die Energiespeicher 1 mittels der Kranaufnahme 14 zu versetzen.The
Weiterhin umfasst das System 20 einen Netzanschluss 21. Der Netzanschluss 21 ist dazu ausgebildet die Energiespeicher 1 an ein Stromnetz anzukoppeln.Furthermore, the
Die Energiespeicher 1, insbesondere der unterste Energiespeicher 1, ist mittels einer Verbindungsleitung 23 mit dem Netzanschluss 21 elektrisch leitend verbunden.The
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst das System 20 keinen Umrichter 22. Durch Anordnung der Energiespeicher 1 können mit Vorteil verschiede Spannungslagen realisiert werden.According to this exemplary embodiment, the
Das System 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Die Energiespeicher 1 sind in vertikaler Richtung übereinander gestapelt und in lateralen Richtungen nebeneinander. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Energiespeicher 1 in zwei Reihen gestapelt.The
Die Energiespeicher 1 weisen weiterhin, zusätzlich zu den Komponenten gemäß der
Die weiteren zweiten elektrisch leitenden Verbindungskontakte 12 stehen ebenfalls mit dem Energieakkumulator 8 in elektrisch leitendem Kontakt und durchbrechen das Gehäuse 2 durch die zweite Seitenfläche 6. Die weiteren zweiten elektrisch leitenden Verbindungskontakte 12 sind hierbei elektrisch von dem Gehäuse 2 isoliert. Weiterhin sind die weiteren zweiten elektrisch leitenden Verbindungskontakte 12 auf einer der zweiten Seitenfläche 6 zugewandten Seite frei zugänglich und können von dieser Seite elektrisch leitend kontaktiert werden.The further second electrically conductive connecting
Zweite elektrisch leitende Verbindungskontakte 11 und weitere zweite elektrisch leitende Verbindungskontakte 12 direkt benachbarter Energiespeicher 1 sind galvanisch miteinander gekoppelt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Energiespeicher 1 seriell und parallel miteinander verschaltet, insbesondere mittels den Ansteuerboxen 15.Second electrically conductive connecting
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Energiespeicherenergy storage
- 22
- GehäuseHousing
- 33
- erste Hauptflächefirst main surface
- 44
- zweite Hauptflächesecond main surface
- 55
- erste Seitenflächefirst face
- 66
- zweite Seitenflächesecond side face
- 77
- Kavitätcavity
- 88th
- Energieakkumulatorenergy accumulator
- 99
- erster elektrisch leitender Verbindungskontaktfirst electrically conductive connecting contact
- 1010
- weiterer erster elektrisch leitender Verbindungskontaktanother first electrically conductive connecting contact
- 1111
- zweiter elektrisch leitender Verbindungskontaktsecond electrically conductive connecting contact
- 1212
- weiterer zweiter elektrisch leitender Verbindungskontaktanother second electrically conductive connecting contact
- 1313
- Krancrane
- 1414
- Kranaufnahmecrane pickup
- 1515
- Ansteuerboxcontrol box
- 1616
- Kommunikationsschnittstellecommunication interface
- 1717
- Zapfencones
- 1818
- Stapelaufnahmebatch capture
- 1919
- Abstandshalterspacers
- 2020
- Systemsystem
- 2121
- Netzanschlusspower connection
- 2222
- Umrichterconverter
- 2323
- Verbindungsleitungconnection line
- 2424
- weitere Verbindungsleitungfurther connection line
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021116299.8A DE102021116299A1 (en) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | Energy storage, system and use of a system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021116299.8A DE102021116299A1 (en) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | Energy storage, system and use of a system |
Publications (1)
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---|---|
DE102021116299A1 true DE102021116299A1 (en) | 2022-12-29 |
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ID=84388230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021116299.8A Pending DE102021116299A1 (en) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | Energy storage, system and use of a system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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-
2021
- 2021-06-24 DE DE102021116299.8A patent/DE102021116299A1/en active Pending
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