DE19805267A1 - Method and arrangement for optimizing the energy management of autonomous power supply systems supplied from batteries - Google Patents

Method and arrangement for optimizing the energy management of autonomous power supply systems supplied from batteries

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    • G01R31/396Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
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    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially

Abstract

The method involves measuring the change in the capacity of the batteries as a function of time. When a selectable critical reference value is exceeded for the battery supplying the load the supply is changed over to another, i.e. the one with the maximum capacity compared to the remaining batteries. The disconnected battery is not made available again until its self recovery effect is complete.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Optimierung des Energie­ managements autonomer Energieversorgungssysteme, deren Energieversorgung über Akkumu­ latoren erfolgt. Derartige autonome Energieversorgungssysteme werden in mobilen oder stationären Einrichtungen oder Anlagen eingesetzt, bei denen eine Energieversorgung aus stationären Netzen technisch nicht möglich oder wirtschaftlich unrentabel ist.The invention relates to a method and an arrangement for optimizing the energy managements of autonomous energy supply systems, their energy supply via battery lators is done. Such autonomous energy supply systems are used in mobile or stationary facilities or systems where an energy supply is used stationary networks are not technically possible or economically unprofitable.

Bekannte Beispiele sind Beleuchtungseinrichtungen an entlegenen Straßen und Gehwegen oder Parkscheinautomaten, die sich in größerer Entfernung von Energie-versorgungsnetzen befinden, so daß ein Anschluß dieser Verbraucher an ein lokales oder regionales Energiever­ bundnetz aufgrund der Entfernungen betriebswirtschaftlich unrentabel wäre. Diese Verbrau­ cher sind daher mit autonomen Einrichtungen zur Energiegewinnung wie Solarzellen, Wind­ kraftgeneratoren, etc. ausgestattet. Überschüssige Energie wird an Speichereinheiten (Ni-Cd- Akkumulatoren, Blei-Säure-Akkumulatoren) geleitet und kann durch ein Energiesteuerungs­ system bedarfsgerecht (z. B. in den Nachtstunden) an den Verbraucher abgegeben werden.Well-known examples are lighting devices on remote streets and sidewalks or Parking ticket machines that are located at a greater distance from energy supply networks are so that a connection of these consumers to a local or regional Energiever bundnetz would be economically unprofitable due to the distances. This consumption So there are autonomous energy production facilities such as solar cells and wind power generators, etc. equipped. Excess energy is transferred to storage units (Ni-Cd Accumulators, lead-acid accumulators) passed and can by an energy control system to the consumer as required (e.g. at night).

Zum Stand der Technik zählen daneben Lösungen bei mobilen Systemen, wie Solarfahrzeugen, bei denen Elektroenergie zum Antrieb der Fahrzeuge durch Nutzung des photovoltaischen Effektes aus Lichtenergie gewonnen wird. So wird in der DE 33 47 054 A1 ein Elektromobil mit einem Elektromotor und einer wiederaufladbaren Batterie beschrieben, bei der die Wieder­ aufladung mittels Solarzellen erfolgt, die auf einem Karosseriedach angeordnet sind.The state of the art also includes solutions for mobile systems such as solar vehicles, where electrical energy to power the vehicles using the photovoltaic Effect is obtained from light energy. DE 33 47 054 A1 describes an electric vehicle described with an electric motor and a rechargeable battery, in which the re Charging takes place by means of solar cells, which are arranged on a body roof.

Um eine Überlastung der wiederaufladbaren Batterie bei der Be- oder Entladung zu ver­ meiden wird ergänzend in der DE 195 39 695 A1 eine Batteriehandhabungsvorrichtung für ein Elektrofahrzeug beschrieben, welches der Bestimmung des momentanen Ladezustandes der Batterie dient, unabhängig davon, ob sich die Batterie in einem Lastzustand oder in einer Ruhephase befindet.To avoid overloading the rechargeable battery when loading or unloading In addition, DE 195 39 695 A1 avoids a battery handling device for Electric vehicle described, which the determination of the current state of charge of the Battery serves regardless of whether the battery is in a load state or in a Resting phase.

Ausgehend von der Kenntnis, daß eine zuvor stark belastete Batterie im abgeschalteten Zustand nach einer temporären Erholungsphase eine permanente Entladung erfährt, dient die Batteriehandhabungsvorrichtung dazu, die Restnutzungskapazität einer Batterie auch in einem vom Verbraucher getrennten Zustand zu signalisieren. Damit soll eine rechtzeitige Nachladung oder ein Austausch der betreffenden Batterie ermöglicht werden.Based on the knowledge that a previously heavily loaded battery is switched off The condition serves a permanent discharge after a temporary recovery phase  Battery handling device to the remaining usable capacity of a battery in one to signal separate state from the consumer. This should ensure timely reloading or an exchange of the battery in question is made possible.

So wird vorgeschlagen, mit Hilfe einer Sensorik, die sich an oder in der Batterie befindet, in Intervallen die momentane Ist-Kapazität zu bestimmen. Dazu werden Meßanordnungen vorgeschlagen, die nur einen geringen Energieeigenbedarf zur Durchführung der Messungen benötigen. Ferner wird vorgeschlagen, unter Einbeziehung einer Hilfsbatterie eine autonome Spannungsversorgung der Sensorik zu realisieren. Diese Hilfsbatterie dient dazu, Verfalschun­ gen der Meßergebnisse an der zu überwachenden Batterie durch eine autonome Stromversor­ gung zu eliminieren. Die vorgeschlagene Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Akkumulators ist aufwendig und verursacht erhöhte Beschaffungskosten.So it is proposed, with the help of a sensor that is located on or in the battery Intervals to determine the current actual capacity. For this purpose, measuring arrangements proposed that only a low energy requirement for performing the measurements need. It is also proposed to include an autonomous battery with the help of an auxiliary battery Realize the voltage supply of the sensors. This auxiliary battery serves to falsify of the measurement results on the battery to be monitored by an autonomous power supplier elimination. The proposed circuit arrangement for monitoring a Accumulator is complex and causes increased procurement costs.

Die bekannten Lösungen sind durch eine Reihe von Nachteilen charakterisiert.The known solutions are characterized by a number of disadvantages.

So können stationäre oder mobile Einrichtungen und Systeme, deren Energiebedarf aus­ schließlich durch Wind- oder Solarenergie gedeckt wird, nur bei entsprechenden meteorologi­ schen Voraussetzungen sicher und zuverlässig mit Elektroenergie versorgt werden. Gerade in klimatisch wechselhaften Regionen, wie in Nord- und Mitteleuropa, ist deshalb ein zuverlässi­ ger Einsatz derartiger Systeme über längere Zeiträume kaum möglich. Hinzu kommen die vergleichsweise hohen Beschaffungskosten und die geringe elektrische Leistung bekannter Windkraftanlagen und Solarzellen.This means that stationary or mobile facilities and systems can meet their energy needs is finally covered by wind or solar energy, only with appropriate meteorology conditions are safely and reliably supplied with electrical energy. Currently at regions with changing climates, such as in Northern and Central Europe, are therefore reliable ger use of such systems over long periods of time hardly possible. Add to that the comparatively high procurement costs and the low electrical power more well known Wind turbines and solar cells.

Der alternative, ausschließliche Einsatz von Blei-, Nickel-Cadmium-, Silber-Cadmium oder Lithium-Schwefel-Akkumulatoren für die Energieversorgung autonomer Systeme stößt demgegenüber an wirtschaftliche Grenzen, da hochleistungsfähige Akkumulatoren unverhält­ nismäßig teuer sind und eine relativ begrenzte Lebensdauer haben.The alternative, exclusive use of lead, nickel-cadmium, or silver-cadmium Lithium-sulfur accumulators for the energy supply of autonomous systems encountered on the other hand, to economic limits, since high-performance accumulators do not behave are reasonably expensive and have a relatively limited lifespan.

Bekannte Blei-Akkumulatoren, die sich durch ein günstigeres Preis-Leistungs- Verhältnis auszeichnen, haben den Nachteil, daß die Aufnahmekapazität der Zellen vergleichsweise gering ist und die Masse bzw. spezifische Dichte dieser Akkumulatoren beim Einsatz in mobilen Einrichtungen (Kraftfahrzeuge, Unterseeboote) die mögliche Zuladung und den Aktionsradius des Fahrzeugs stark begrenzt.Known lead-acid batteries, which are characterized by a more favorable price-performance ratio have the disadvantage that the absorption capacity of the cells is comparatively low and the mass or specific density of these batteries when used in mobile  Facilities (motor vehicles, submarines) the possible payload and the radius of action of the vehicle is very limited.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur Optimierung des Energiemanagements autonomer Energieversorgungssysteme zu schaffen, deren Energiever­ sorgung über Akkumulatoren erfolgt. Durch das Energiemanagement soll die durchschnittli­ che Einsatzdauer und die Verfügbarkeit der autonomen Einrichtungen und Systeme erhöht werden. Gleichzeitig soll die Zuverlässigkeit der Energieversorgungseinrichtung und damit die des gesamten Systems verbessert und die zu erwartende Lebensdauer der eingesetzten Akkumulatoren erhöht werden.The object of the invention is to provide a method and an arrangement for optimizing the To create energy management of autonomous energy supply systems, their energy supply supply via batteries. Through the energy management, the average duration of use and the availability of autonomous facilities and systems increased become. At the same time, the reliability of the energy supply device and thus the of the entire system and the expected service life of the used Accumulators are increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Haupt­ anspruches gelöst. Vorzugsweise Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.This object is achieved by the characterizing features of the main claim solved. Further developments are preferably set out in the subclaims.

Die Erhöhung der Einsatzdauer und der Verfügbarkeit der autonomen Einrichtungen und Systeme wird dadurch bewirkt, daß der überraschende Effekt der "Selbsterholung" der vorhandenen Akkumulatoren gezielt ausgenutzt wird.Increasing the duration and availability of autonomous facilities and Systems is brought about by the fact that the surprising effect of "self-recovery" existing accumulators are used in a targeted manner.

Dazu wird in Intervallen die zeitliche Änderung der Kapazität (Ladezustand) jedes einzelnen Akkumulators des Systems ermittelt. Sobald die zeitliche Änderung der momentanen Kapazi­ tät des Akkumulators über der Zeit einen wählbaren, kritischen Sollwert überschreitet, wird der Energiefluß vom bisher genutzten Speicher (Akkumulator) Si zum Verbraucher getrennt und zeitgleich ein weiterer Speicher Sk ausgewählt, von dem Energie bezogen wird. Die Auswahl dieses nächsten Speichers Sk erfolgt mit der Maßgabe, daß derjenige Speicher S1. . . Sn ausgewählt wird, der für eine Energieabgabe an den Verbraucher die optimalen Vorausset­ zungen besitzt.For this purpose, the change in capacity (state of charge) of each individual accumulator in the system is determined at intervals. As soon as the change in the instantaneous capacity of the accumulator over time exceeds a selectable, critical setpoint, the energy flow is separated from the previously used storage (accumulator) S i to the consumer and at the same time another storage S k is selected, from which energy is obtained. This next memory S k is selected with the proviso that that memory S 1 . . . S n is selected that has the optimal conditions for delivering energy to the consumer.

Als optimal wird ein Speicher Sk dann angesehen, wenn die Ist-Kapazität
A memory S k is considered to be optimal if the actual capacity

Ckost = Ik.t
C cost = I k .t

der maximalen Nenn-Kapazität CkNenn dieses Speichers entspricht (Ladezustand voll) oder wenn ein bereits teilweise entladener Speicher Sk nach Abschluß der "Erholungsphase" seine momentane maximale Ladekapazität erreicht hat.corresponds to the maximum nominal capacity C kNenn of this memory (state of charge full) or when an already partially discharged memory S k has reached its instantaneous maximum charging capacity after completion of the "recovery phase".

Kenngröße für das Erreichen dieses maximalen Ladezustandes ist der Punkt Ctmax im Kennlini­ enverlauf des jeweils genutzten Akkumulators. Nach Erreichen des Punktes Ctmax flacht der Anstieg der Kennlinie Ik = f (t) ab. Damit wird das Ende der Selbsterholungsphase des betreffenden Akkumulators (Speicher Sk) indiziert. Nach diesem charakteristischen Punkt tritt kein nennenswerter Kapazitätszuwachs des Speichers über der Zeit mehr auf.The parameter for reaching this maximum state of charge is the point C tmax in the course of the characteristic curve of the accumulator used in each case. After the point C tmax is reached, the rise in the characteristic curve I k = f (t) flattens out. This indicates the end of the self-recovery phase of the battery in question (memory S k ). After this characteristic point, there is no significant increase in storage capacity over time.

Zu diesem Zeitpunkt tmax kann der betreffende Speicher Sk wieder für die Abgabe von Energie an die Verbraucher des Systems genutzt werden. Eine längerer Verzicht auf eine Stromabnah­ me aus diesem Speicher Sk (Verlängerung der "Schonungsphase" des Akkumulators zum Zwecke des Refreshings) stünde ab diesem Zeitpunkt tmax in keinem Verhältnis zu der sonst notwendigen größeren Anzahl von Speichern Sn, um den kapazitiven Gesamtbedarf des Systems an Elektroenergie zu decken.At this time t max , the memory S k in question can be used again for delivering energy to the consumers of the system. A prolonged absence of a Stromabnah me from this memory S k (extension of the "conservation phase" of the battery for the purpose of Refreshings) would from this point t max disproportionate to the otherwise necessary larger number of stores S n to the capacitive total requirements Systems to cover electrical energy.

In der vorstehend genannten Weise werden in differentiell kleinen Zeitabständen dt die zeitlichen Änderungen der Kapazitäten C1. . .Cn aller Speicher S1. . .Sn des Systems über der Zeit t erfaßt und verglichen. Somit besteht die Möglichkeit, beim Unterschreiten des kritischen Grenzwertes der Restkapazität CiRest eines Speichers Si einen nächsten Teilspeicher Sn zu wählen, der für die Energieabgabe an die Verbraucher temporär die optimalen energetischen Voraussetzungen Ci(t) = opt ! aufweist.In the manner mentioned above, the temporal changes in the capacitances C 1 become in differently small time intervals dt. . .C n all memories S 1 . . .S n of the system recorded over time t and compared. It is therefore possible to choose a next partial storage S n if the residual capacity C iRest of a storage S i falls below the critical limit, which temporarily provides the optimal energetic requirements C i (t) = opt for the energy delivery to the consumers! having.

Eine Anordnung zur Realisierung des Verfahrens in einem stationären oder mobilen System besteht im wesentlichen aus einer Anzahl von Speichern S1. . .Sn, die gleiche oder unterschied­ liche Nennkapazitäten besitzen können. Die verwendeten Speicher können baugleich sein oder sich in Größe und Aufbau unterscheiden. Alle Speicher S1. . .Sn sind über ein Energieversor­ gungsnetz elektrisch leitend mit dem/den Verbraucher(n) verbunden. Die Zuschaltung eines Speichers Si zum Verbraucher erfolgt über eine Schaltungseinrichtung (I), die mit einem Rechner (2) in Verbindung steht. Der Bordrechner (2) ermittelt permanent oder zyklisch die aktuelle Kapazität C1(t). . .CN(t) aller Speicher S1. . .Sn.An arrangement for implementing the method in a stationary or mobile system essentially consists of a number of memories S 1 . . .S n , which may have the same or different nominal capacities. The memory used can be identical or differ in size and structure. All stores S 1 . . .S n are connected to the consumer (s) in an electrically conductive manner via an energy supply network. A memory S i is connected to the consumer via a circuit device (I) which is connected to a computer ( 2 ). The on-board computer ( 2 ) determines the current capacity C 1 (t) permanently or cyclically. . .C N (t) of all memories S 1 . . .S n .

Hat die momentane Kapazität Ci(t) eines Speichers i die untere zulässige Entladungsgrenze CiRest erreicht, erfolgt die Umschaltung zu einem Speicher, der für die Leistungsentnahme am geeignetsten ist.If the instantaneous capacity C i (t) of a memory i has reached the lower permissible discharge limit C iRest , the switch is made to a memory which is most suitable for the power consumption.

Nach der Entladung jedes Speichers schließt sich eine belastungsfreie Ruhephase an, die bis zum Erreichen des für die Regenerierung (Refreshing) effektiven Sollwertes dauert. Nachfol­ gend kann dieser Speicher erneut zur Energieabgabe herangezogen werden.After each storage unit has been discharged, there is a load-free rest phase that lasts until takes to reach the effective setpoint for the regeneration (refreshing). Successor This storage can be used again for energy delivery.

Die Eignung der Speicher S1. . .Sn für eine erneute Energieentnahme kann durch unterschiedli­ che Kontrollmechanismen überprüft werden:The suitability of the memory S 1 . . .S n for renewed energy consumption can be checked using different control mechanisms:

1. Aktives System1. Active system

Die Eignung der Speicher S1. . .Sn wird durch einen Bordrechner bestimmt, der bei allen Speichern Si in stochastischen oder determinierten Abständen die Änderungsgeschwindigkeit von Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand der Speicher über der Zeit t ermittelt und bei Unterschreiten eines vorgebbaren Grenzwertes den betreffenden Speicher erkennt und für eine nachfolgende Energieentnahme freigibt.The suitability of the memory S 1 . . .S n is determined by an on-board computer which determines the rate of change of current and / or voltage and / or resistance of the memories over time t in all memories S i at stochastic or determined intervals and detects the memory concerned when the value falls below a predefinable limit value and released for subsequent energy extraction.

2. Passives System2. Passive system

Die zulässige Änderung von Strom, Spannung und/oder Widerstand oder vom Produkt oder Quotienten der vorgenannten Kenngrößen über der Zeit wird für den jeweiligen Speicher (als speicherspezifische Kennlinie) ermittelt. Die zugehörigen Umschaltpunkte (Einschaltpunkte EP1. . .EPn und Abschaltpunkte AP1. . .APn) werden vor Inbetriebnahme der stationären oder mobilen Einrichtung in einem Speicher des Rechners abgelegt. Bei Erreichen eines determinier­ ten Umschaltpunktes der Kennlinie eines Speichers ermittelt der Rechner den nachfolgenden Speicher, der die für eine Energieabgabe energetisch optimalen Voraussetzungen aufweist. The permissible change of current, voltage and / or resistance or of the product or quotient of the aforementioned parameters over time is determined for the respective memory (as a memory-specific characteristic). The associated switchover points (switch-on points EP 1. .EP n and switch-off points AP 1. .AP n ) are stored in a memory of the computer before the stationary or mobile device is started up. When a determined changeover point of the characteristic curve of a memory is reached, the computer determines the subsequent memory which has the optimal energy requirements for energy delivery.

Beide Systeme dienen mit gleichem Funktionsprinzip der Ermittlung des Speichers Si, der momentan für eine Energieentnahme bzw. Aufladung geeignet ist.Both systems are used with the same functional principle to determine the storage S i , which is currently suitable for energy extraction or charging.

Extern gewonnene Energie, wie Energie aus Luftbewegung, Solarenergie, etc. wird in Abhängigkeit von der zugeführten Leistung in die Speicher eingeleitet, die für die Energieauf­ nahme am geeignetsten sind oder - in Abhängigkeit vom momentanen Energiebedarf - unmittelbar für den Betrieb der Einrichtung genutzt.Energy gained externally, such as energy from air movement, solar energy, etc. is used in Depends on the power supplied to the memory that is used for the energy are most suitable or - depending on the current energy requirement - used directly for the operation of the facility.

Erfolgt die Zufuhr der extern gewonnenen Energie stoßartig (z. B. Einspeisung von Elektro­ energie eines Windgenerators), so wird diese vorzugsweise nicht direkt in die Speicher eingeleitet, sondern dient zunächst zur Aufladung eines oder mehrerer optionaler Zwischen­ speicher SZ1. . .SZi (z. B. Schwungmassenspeicher), die die zugeführte Energie nachfolgend für die zeitlich optimale Aufladung an die einzelnen Speicher abgeben. Dadurch wird die angebotene Energiemenge optimal genutzt und zugleich eine schädliche Überlastung der Betriebsspeicher S1 bis Sn vermieden.If the externally generated energy is supplied in a jerky manner (e.g. feed-in of electrical energy from a wind generator), this is preferably not introduced directly into the storage unit, but is initially used to charge one or more optional intermediate storage units SZ 1 . . .SZ i (e.g. flywheel storage), which subsequently deliver the supplied energy to the individual storage for optimal charging. As a result, the amount of energy offered is optimally used and, at the same time, harmful overloading of the operating memories S 1 to S n is avoided.

Durch die Aufteilung der nutzbaren Gesamtkapazität Cges des Gesamtsystems in mehrere Teilkapazitäten (Speicher S1. . .Sn) tritt nach der Entnahme elektrischer Energie aus dem jeweiligen Speicher Si und der Umschaltung auf einen neuen Speicher Sk eine Erholung des Speichers (Akkumulators) Si auf, in deren Folge überraschend ein deutlicher Kapazitätszu­ wachs Ci(t +1)<Ci(t) im vorher entladenen Speicher Si zu verzeichnen ist. Durch diesen "Erholungseffekt" des unbelasteten Speichers Si, der nach jedem Lastspiel auftritt, wird die momentane Kapazität dieses Speichers um etwa 10% erhöht. Ges due to the division of the effective total capacitance C of the entire system into a plurality of partial capacitances (storage S1.. .S n) occurs after the extracting electrical energy from the respective memory S i and the switching to a new memory S recovery k of the memory (accumulator ) S i , as a result of which, surprisingly, a significant increase in capacity C i (t +1) <C i (t) is recorded in the previously discharged memory S i . This "recovery effect" of the unloaded memory S i , which occurs after each load cycle, increases the current capacity of this memory by approximately 10%.

Durch die vom Rechner überwachte, schonende Ladung und Entladung der einzelnen Speicher S1. . .Sn erhöht sich deren Nutzungsdauer um etwa 20%.Due to the gentle charging and discharging of the individual memories S 1 monitored by the computer. . .S n increases their service life by about 20%.

Totalausfälle von Speichern durch zu schnelle Entladung oder das Unterschreiten der zulässi­ gen unteren Grenzspannung der Akkumulatoren werden weitestgehend verhindert.Total failures of storage due to rapid discharge or falling below the permissible The lower limit voltage of the batteries is largely prevented.

Durch die zeitlich determinierte oder stochastische Ermittlung der momentanen Kapazitäten Cist und deren Änderung innerhalb differentiell kleiner Zeitabschnitte dt kann auch das Drift­ verhalten der einzelnen Speicher überwacht werden. So werden frühzeitig Speicher erkannt, deren Lade- und Entladeverhalten nicht normgerecht ist. Diese defekten Speicher können damit präventiv ausgewechselt werden. Die Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des Systems wird dadurch erhöht.The drift behavior of the individual memories can also be monitored by the temporally determined or stochastic determination of the instantaneous capacitances C ist and their change within differentially small time periods dt. In this way, memories are recognized early on, whose charging and discharging behavior is not in accordance with the standards. This defective memory can thus be replaced preventively. This increases the reliability and availability of the system.

Wird ein derartiges abweichendes Lade- oder Entladeverhalten eines Speichers während des Betriebes einer mobilen oder stationären Einrichtung erkannt, so wird durch den Bordrechner (2) eine Umschaltung auf einen anderen Speicher vorgenommen, der zu diesem Zeitpunkt dem Optimalitätskriterium Cist = opt. ! entspricht.If such deviant charging or discharging characteristics of a memory is detected during the operation of a mobile or stationary device, a switch is made to another memory by the onboard computer (2), which is at this time the optimality criterion C = opt. ! corresponds.

Durch die vorzugsweise Zwischenspeicherung impulsartig zugeführter Energie (z. B. von einem Windkraftgenerator) auf einen oder mehrere Zwischenspeicher ZS1. . .ZSn kann vorteilhaft ein optimierter Ladevorgang der einzelnen Speicher (Akkumulatoren) S1. . .Sn entsprechend des jeweiligen Entladezustandes [momentane Kapazität C1ist(t). . .Cnist(t)] durchgeführt werden.Due to the preferably temporary storage of energy supplied in pulses (e.g. from a wind power generator) to one or more intermediate storage ZS 1 . . .ZS n can advantageously be an optimized charging process for the individual memories (accumulators) S 1 . . .S n corresponding to the respective discharge state [instantaneous capacity C 1act (t). . .C nist (t)].

Durch den Rechner wird gesteuert, daß bei einem beliebigen Speicher Si kein direkter Wechsel von Entladung auf Ladung stattfindet, da sonst die regenerative Energie durch den "Erholungseffekt" des Speichers nicht genutzt werden würde.The computer controls that there is no direct change from discharge to charge in any storage S i , since otherwise the regenerative energy would not be used due to the "recovery effect" of the storage.

Überraschend wurde festgestellt, daß die Speicher, die sich in einer Regenerierungsphase (Erholungsphase) befinden, die zugeführte Energie effektiver aufnehmen, als Speicher, denen während einer Energieentnahmephase gleichzeitig Energie (z. B. in Form von Solarenergie) zugeführt wird.It was surprisingly found that the memory, which is in a regeneration phase (Recovery phase), which absorb energy more effectively than storage, which energy during an energy extraction phase (e.g. in the form of solar energy) is fed.

Die Wirkungsweise des Verfahrens und der Anordnung zur Optimierung des Energie­ managements autonomer Energieversorgungssysteme wird nachfolgend an unterschiedlichen Ausführungsbeispielen erläutert und in den zugehörigen Figuren dargestellt.The mode of operation of the method and the arrangement for optimizing the energy management of autonomous energy supply systems is subsequently carried out on different Embodiments explained and shown in the accompanying figures.

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 den schematisierten Aufbau eines gefesselten Meßgeräteträgers mit den wichtigsten Baugruppen in einer Schnittdarstellung, Fig. 1 shows the schematic structure of a bound gauge boot with the main assembly in a sectional view,

Fig. 2 das beispielhafte Diagramm eines Arbeitsintervalls des Meßgeräteträgers, Fig. 2 shows the exemplary diagram of a cycle of operation of the gauge boot,

Fig. 3 den Kennlinienverlauf U(t) und I(t) eines verwendeten Bleiakkumulators, Fig. 3 shows the characteristic curve of U (t) and I (t) of a used lead-acid battery,

Fig. 4 den Kennlinienverlauf U(t) und I(t) eines eingesetzten Nickel-Cadmium- Akkumulators. Fig. 4 shows the characteristic curve U (t) and I (t) of a nickel-cadmium battery used.

Eine Anordnung zur Optimierung des Energiemanagements wird auf einem unbemannten Meßgeräteträger eingesetzt, der in der Meeresforschung Verwendung findet. Meßgeräteträger werden je nach Meßaufgabe frei driftend oder gefesselt eingesetzt. Bedingt durch die extremen Einsatzbedingungen werden an alle Baugruppen hohe technische Anforde­ rungen hinsichtlich der mechanischen und chemischen Belastbarkeit gestellt. Das Energiever­ sorgungssystem der Meßgeräteträger ist so konzipiert, daß ein zyklischer, präventiver Aus­ tausch der Akkumulatoren durch Versorgungsschiffe im Einsatzgebiet erfolgt. Quasistationäre Meßgeräteträger dienen der Überwachung der Meeresumwelt und der Beobachtung von Umweltveränderungen, insbesondere in stark belasteten, küstennahen Gewässern, wie der Nord- und Ostsee. Dazu sind die Meßgeräteträger auf dem Meeresboden verankert. Die an Bord installierten Geräte erfassen klimatische, chemische und biologische Meßdaten, die archiviert oder unmittelbar über Wettersatelliten an Bodenstationen weitergelei­ tet werden.An arrangement to optimize energy management is based on an unmanned Instrument carrier used, which is used in marine research. Depending on the measuring task, instrument carriers are used freely drifting or tied up. Conditionally The extreme operating conditions place high technical demands on all components mechanical and chemical resilience. The energy ver Care system of the measuring instrument carrier is designed so that a cyclical, preventive off the batteries are replaced by supply vessels in the area of operation. Quasi-stationary instrument carriers are used to monitor the marine environment and the Monitoring of environmental changes, especially in heavily polluted areas near the coast Waters such as the North and Baltic Seas. For this purpose, the measuring device carriers are on the sea floor anchored. The devices installed on board record climatic, chemical and biological Measurement data that is archived or passed on directly to ground stations via weather satellites be tested.

Der Meßgeräteträger besitzt 3 Speicher S1. . .S3 mit unterschiedlicher Nennkapazität CNenn, die in der Nähe des Schwerpunktes des Geräteträgers angeordnet und über das Bordnetz mit den Verbrauchern verbunden sind. Alle Speicher S1. . .S3 sind bei Inbetriebnahme des Geräteträ­ gers vollständig geladen. The measuring instrument holder has 3 memories S 1 . . .S 3 with different nominal capacity C nominal , which are arranged near the center of gravity of the equipment carrier and connected to the consumers via the electrical system. All stores S 1 . . .S 3 are fully charged when the device carrier is started up.

Auf der Oberfläche des Geräteträgers sind Solarpanele (18) und ein Windgenerator (19) zur externen Gewinnung von Elektroenergie angeordnet, deren Energie in das Bordnetz einge­ speist wird.On the surface of the device carrier, solar panels ( 18 ) and a wind generator ( 19 ) for external generation of electrical energy are arranged, the energy of which is fed into the vehicle electrical system.

Bei Inbetriebnahme des Geräteträgers (Zustand 1) und Aktivierung der Steuerung beginnt der Bordrechner (20) mit der permanenten Kontrolle der Kapazitäten C1Ist. . .C3Ist aller Speicher S1. . . S3. Dazu wird bei jedem Speicher Si die zeitliche Änderung von Strom und/oder Spannung und/oder Widerstand oder dem Produkt oder dem Quotienten der vorgenannten Kenngrößen über der Zeit ermittelt. Der zeitliche Abstand der Überprüfungsintervalle wird in Abhängigkeit vom Batterietyp, der momentanen Stromentnahme (Belastungssituation) und ggf. weiteren Kenngrößen gewählt und kann zwischen mehreren Stunden (bei unbelasteten Speichern, aus denen momentan keine Energie entnommen wird) und Bruchteilen einer Sekunde betragen.When the device carrier is started up (state 1) and the control is activated, the on-board computer ( 20 ) begins with the permanent control of the capacities C1 actual. . .C 3 is all storage S 1 . . . S 3 . For this purpose, the temporal change in current and / or voltage and / or resistance or the product or the quotient of the aforementioned parameters is determined over time for each memory S i . The time interval between the check intervals is selected depending on the battery type, the current power consumption (load situation) and, if applicable, other parameters and can be between several hours (for unloaded storage systems, from which no energy is currently being drawn) and fractions of a second.

Der Bordrechner (20) steuert die Energiezufuhr aus den Solarpanelen (18) und dem Windge­ nerator (19) und stellt diese dem Speicher S1 zur Verfügung, der von seinem kapazitivem Zustand zur Ladung am geeignetsten ist. Im vorliegendem Fall dient die zugeführte Solar- und/oder Windenergie der Erhaltungsladung des Speichers S1. Falls alle Speicher S1. . .S3 momentan keine Aufnahmefähigkeit besitzen, so wird die Energie bei Beginn des Arbeitsinter­ valls direkt für die Verbraucher eingespeist (vgl. Istzustand in Fig. 2).The on-board computer ( 20 ) controls the energy supply from the solar panels ( 18 ) and the wind generator ( 19 ) and makes them available to the memory S 1 , which is most suitable from its capacitive state for charging. In the present case, the supplied solar and / or wind energy is used to maintain the storage S 1 . If all memories S 1 . . .S 3 currently have no absorption capacity, the energy is fed in directly for the consumer at the start of the work interval (cf. actual state in FIG. 2).

Bei Beginn der Meßvorgänge (vgl. Einschaltpunkt EP1 der Speicherkennlinie gemäß Fig. 3) wird zunächst Energie zur Versorgung der Verbraucher (12), (15), (17) (vgl. Zustand 2 im Arbeitszyklus gemäß Fig. 2) aus dem Speicher S1 entnommen.At the start of the measuring processes (cf. switch-on point EP1 of the storage characteristic according to FIG. 3), energy for supplying the consumers ( 12 ), ( 15 ), ( 17 ) (cf. state 2 in the working cycle according to FIG. 2) is first of all generated from the storage S1 taken.

Nach Erreichen einer Restkapazität von etwa 30% dieses Blei-Säure-Akkumulators, gekenn­ zeichnet durch einen signifikanten Abfall der Spannung und des Stromes um ca. 20% innerhalb eines Zeitintervalles von einer Sekunde gegenüber dem vorherigen Meßzyklus, schaltet der Bordrechner (2) beim Erreichen des Abschaltpunktes AP1 (vgl. Fig. 3) auf den Speicher S2 um (Zustand 3). After reaching a residual capacity of about 30% of this lead-acid battery, characterized by a significant drop in voltage and current by about 20% within a time interval of one second compared to the previous measuring cycle, the on-board computer ( 2 ) switches when it reaches it of the switch-off point AP1 (cf. FIG. 3) to the memory S 2 by (state 3).

In der Zeit nach der Umschaltung vom Speicher S1 auf S2 tritt im Speicher S1 eine Erhöhung der Spannung durch den Refreshingeffekt auf (Zustand 3). Der Bordrechner (2) überwacht den zunächst steilen Spannungsanstieg bis dieser abflacht und sich auf einem empirisch ermittelten Niveau einstellt.In the time after the switch from memory S 1 to S 2 , an increase in the voltage occurs in memory S 1 due to the refreshing effect (state 3). The on-board computer ( 2 ) monitors the initially steep rise in voltage until it flattens out and occurs at an empirically determined level.

Während des Refreshingvorganges wird entsprechend dem aktuellen Energieaufnahmevermö­ gen zusätzliche externe Energie (Solar- und/oder Windenergie) in den Speicher S1 eingespeist (Zustand 3).During the refreshing process, additional external energy (solar and / or wind energy) is fed into the memory S 1 in accordance with the current energy absorption capacity (state 3).

Nach Abschluß der Meßvorgänge (Abschaltpunkt AP1 des Speichers S1 ist erreicht, Umschal­ tung auf Speicher S2 wurde vorgenommen, vgl. Zustand 3) wird während der nachfolgenden Pause (Zustand 4) der für die Nachladung geeignete Speicher vom Bordrechner (20) durch die Diagnose des Istzustandes der Speicher S1. . .S3 ermittelt.After completion of the measuring processes (switch-off point AP1 of memory S 1 has been reached, switching to memory S 2 has been carried out, see state 3), during the subsequent pause (state 4), the memory suitable for reloading is carried out by the on-board computer ( 20 ) by the Diagnosis of the current state of the memory S 1 . . .S 3 determined.

Im vorliegendem Beispiel ist im Speicher S1 das Refreshing bereits abgeschlossen, es erfolgt eine weitere Zufuhr von Solar- und/oder Windenergie. Im Speicher S2 ist der Refreshingprozeß noch nicht abgeschlossen. Aufgrund des momentanen Energieaufnahmevermögens des Speichers S2 wird auch diesem Speicher Solar- und/oder Windenergie zugeführt. Der optimale Ladestrom Iopt wird dabei vom Bordrechner (20) vorgegeben, auf dem die Kennlinien I(t), U(t), R(t) aller Akkumulatoren (Speicher S1. . .S3) des Geräteträgers gespeichert sind (vgl. Zustand 4 des Arbeitsintervalls).In the present example, the refreshing is completed in the memory S 1; there is a further supply of solar and / or wind energy. The refreshing process has not yet been completed in memory S 2 . Due to the current energy absorption capacity of the storage S 2 , this storage is also supplied with solar and / or wind energy. The optimum charging current I opt is specified by the on-board computer ( 20 ) on which the characteristic curves I (t), U (t), R (t) of all the accumulators (memories S 1 ... S 3 ) of the device carrier are stored (cf. State 4 of the working interval).

Bei einer kurzfristigen Änderung der für die Messungen relevanten Umweltdaten (Lufttemperatur, Windgeschwindigkeit, Salzgehalt) wird über Sensoren ein weiterer Meßvor­ gang initiiert, wobei die notwendige Energie für die Verbraucher aus dem Speicher S2 ent­ nommen wird. Gleichzeitig erfolgt eine weitere Nachladung des Speichers S1 durch Solar- und/oder Windenergie (Zustand 5).In the event of a short-term change in the environmental data relevant for the measurements (air temperature, wind speed, salinity), a further measurement process is initiated via sensors, the energy required for the consumer being taken from the store S 2 . At the same time, the store S 1 is recharged further by solar and / or wind energy (state 5).

Durch die Besonderheit der ermittelten Meßergebnisse ist parallel zu weiteren Messungen eine sofortige Weiterleitung der Daten über einen Richtfunksender notwendig. Diese erhöhte Belastung führt zum Erreichen des Abschaltpunktes AP2 (vgl. Fig. 3) und veranlaßt den Bordrechner (20) zur Umschaltung auf den Speicher S3 (Zustand 6).Due to the peculiarity of the determined measurement results, an immediate forwarding of the data via a directional radio transmitter is necessary parallel to further measurements. This increased load leads to the switch-off point AP2 (cf. FIG. 3) and causes the on-board computer ( 20 ) to switch to the memory S 3 (state 6).

Zugleich erfolgt eine Nachladung des Speichers S1 mit Solar- und/oder Windenergie und im Speicher S2 setzt der Refreshingeffekt ein.At the same time, the store S 1 is recharged with solar and / or wind energy and the refreshing effect occurs in the store S 2 .

Nach Beendigung der Datenübertragung durch den Sender (14) werden die normalen Meßvor­ gänge fortgesetzt (Zustand 7). Zu diesem Zeitpunkt ist im Speicher S2 der Refreshingeffekt bereits abgeschlossen. Die Speicher S1 und S2 werden entsprechend ihrem momentanen Energieaufnahmevermögen mit Solar- und/oder Windenergie geladen.After data transmission by the transmitter ( 14 ) has ended, the normal measuring operations are continued (state 7). At this point in time, the refreshing effect has already ended in the memory S 2 . The stores S 1 and S 2 are loaded with solar and / or wind energy in accordance with their current energy absorption capacity.

Die schonende Ladung erfolgt auf der Grundlage des bekannten Kennlinienverlaufes der einzelnen Akkumulatoren. Änderungen des Kennlinienverhaltens, die der Bordrechner (20) registriert, führen dazu, daß der Ladestrom für den betreffenden Speicher geändert wird.The gentle charging takes place on the basis of the known characteristic curve of the individual accumulators. Changes in the characteristic behavior, which the on-board computer ( 20 ) registers, lead to the charging current for the relevant memory being changed.

In der folgenden Meßpause (Zustand 8) ist der Refreshingeffekt und die Nachladung im Speicher S1 abgeschlossen.In the following measurement pause (state 8), the refreshing effect and the recharging in memory S 1 are completed.

Im Speicher S2 ist der Refreshingeffekt ebenfalls abgeschlossen. Er befindet sich in der Phase der Nachladung durch Solar- und/oder Windenergie.The refreshing effect is also completed in memory S 2 . It is in the phase of recharging through solar and / or wind energy.

Im Speicher S3 setzt der Refreshingeffekt ein. Aufgrund des gegenwärtigen Energieaufnahme­ vermögens des Speichers S3 wird bereits jetzt zusätzliche Energie durch Solar- und/oder Windenergie zugeführt.The refreshing effect sets in in memory S 3 . Due to the current energy absorption capacity of the storage S 3 , additional energy is already being supplied by solar and / or wind energy.

Dieser Prozeß wiederholt sich, bis alle Speicher S1. . .S3 ihre zulässige, minimale Restkapazität CRest auch durch Refreshing und/oder Nachladung von Solar- und/oder Windenergie nicht mehr erhöhen können.This process is repeated until all memories S 1 . . .S 3 can no longer increase their permissible, minimum residual capacity C Rest even through refreshing and / or recharging of solar and / or wind energy.

Über Datenfunk wird jetzt der Mutterstation des Meßgeräteträgers signalisiert, daß eine Nachladung der Speicher S1. . .S3 aus einer externen Energiequelle bzw. ein Austausch der Akkumulatoren innerhalb einer Sicherheitsfrist notwendig ist. Zum weiteren Betrieb des Meßgeräteträgers steht eine definierte Reservekapazität eines Speichers S1. . .S3) zur Verfü­ gung steht. The mother station of the measuring device carrier is now signaled via data radio that a reloading of the memories S 1 . . .S 3 from an external energy source or an exchange of the batteries within a safety period is necessary. A defined reserve capacity of a memory S 1 is available for the further operation of the measuring device carrier. . .S 3 ) is available.

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2

Die Anordnung zur Optimierung des Energiemanagements wird bei der Energieversorgung von Verkehrszeichen, Verkehrswarn- und -leiteinrichtungen eingesetzt. Diese Anlagen befinden sich oft weit entfernt von Energieversorgungsnetzen und müssen über einen längeren Zeitraum zuverlässig und möglichst wartungsarm betrieben werden.The arrangement for optimizing the energy management is in the energy supply of traffic signs, traffic warning and guidance systems. These plants are often far away from energy supply networks and have to be extended Period can be operated reliably and with as little maintenance as possible.

Aufgabe von Verkehrswarneinrichtungen ist es, autonom Meßdaten über lokale Witterungs­ zustände zu sammeln, diese Informationen auszuwerten und mit Hilfe von optischen und/oder akustischen Signaleinrichtungen an den Kraftfahrern zu übermitteln. Dazu ist es notwendig, daß permanent oder in Intervallen bestimmte Daten, wie z. B. die Luftfeuchtigkeit und die Lufttemperatur gemessen werden.Traffic warning devices are tasked with autonomously measuring data about local weather conditions collect conditions, evaluate this information and with the help of optical and / or to transmit acoustic signaling devices to the drivers. For this it is necessary that permanent or at intervals certain data, such. B. the humidity and the Air temperature can be measured.

Ein besonderer Anwendungsfall ist die permanente Sichtweitenüberwachung mittels Fototech­ nik in latent nebelgefährdeten Gebieten, um die Autofahrer vor plötzlich einsetzender Sichtver­ schlechterung zu warnen. Die zur Erfassung dieser Meßdaten notwendigen elektrischen Meßgeräte und die zur Übermittlung und Darstellung der Informationen benötigten Verstärker und Displays bzw. Signaltafeln sind elektrische Verbraucher mit einem relativ hohen Lei­ stungsbedarf.A special application is the permanent visual range monitoring using phototech nik in latent fog-prone areas to prevent the driver from suddenly warning deterioration. The electrical necessary to acquire this measurement data Measuring devices and the amplifiers required to transmit and display the information and displays or signal boards are electrical consumers with a relatively high lei need.

Die Energieversorgung derartiger Einrichtungen erfolgt mit Akkumulatoren, die durch lokale Energieerzeuger in Form von Solarzellen oder Windgeneratoren nachgeladen werden.Such devices are supplied with energy by local batteries Energy generators in the form of solar cells or wind generators can be recharged.

Die zum Langzeitbetrieb der Verkehrswarneinrichtung notwendige Kapazität der Akkumulato­ ren wird in mehrere Teilkapazitäten aufgeteilt. Abhängig vom jeweiligen, tageszeitlich schwankenden Energiebedarf werden nur die Teilkapazitäten aktiviert, die zur Deckung des momentanen Energiebedarfes notwendig sind. Die nicht beanspruchten Teilkapazitäten werden nachgeladen oder befinden sich in der Erholungsphase. Die Akkumulatoren, bei denen nach einer Belastungsperiode die Erholungsphase abgeschlossen ist, werden durch das verfahrens­ gemäße Energiemanagement energieoptimal und schonend nachgeladen. The accumulator capacity required for long-term operation of the traffic warning system ren is divided into several partial capacities. Depending on the respective time of day fluctuating energy requirements, only those partial capacities are activated which cover the current energy requirements are necessary. The partial capacities not used will be reloaded or are in the recovery phase. The accumulators, according to which a recovery period, the recovery phase is completed by the procedure appropriate energy management, energy-efficient and gentle recharging.  

Bei Unterschreiten einer kritischen Untergrenze der verfügbaren Speicherkapazitäten wird über eine angeschlossene digitale Mobilfunkeinrichtung eine Warnmeldung an die zuständige Verkehrsüberwachungseinrichtung geleitet, die einen Austausch der Akkumulatoren veranlaßt. If the critical storage capacity falls below a critical lower limit, is over a connected digital mobile radio device sends a warning message to the person responsible Traffic monitoring device directed, which causes an exchange of the batteries.  

BezugszeichenlisteReference list

1010th

Trägereinheit (Schwimmkörper)
Carrier unit (float)

1111

Verankerung
anchoring

1212th

Sensor
sensor

1313

Antenne
antenna

1414

Sender/Empfänger
Transmitter-receiver

1515

Sensor
sensor

1616

Probenehmer
Sampler

1717th

Temperaturfühler
Temperature sensor

1818th

Solarpanele
Solar panels

1919th

Windgenerator
Wind generator

2020th

Bordrechner
On-board computer

2121

Speicher (Akkumulatoren)
AP1
Storage (accumulators)
AP 1

. . .APn . . .AP n

Abschaltpunkte (Zeitpunkte des Abschaltens eines Speichers vom Verbraucher)
C Kapazität
C1
Switch-off points (points in time when a store is switched off by the consumer)
C capacity
C 1

. . .Cn . . .C n

Kapazitäten des ersten bis n-ten Speichers S1 Capacities of the first to nth memory S 1

. . .Sn
. . .S n

Cges C total

Gesamtkapazität
CIst
Total capacity
C Is

momentane Ist-Kapazität
CiRest
current actual capacity
C iRest

Rest-Kapazität des i-ten Speichers
CkIst
Remaining capacity of the i-th memory
C is

momentane Ist-Kapazität des k-ten Speichers Sk
current actual capacity of the kth memory S k

CkNenn C can

nominelle Nenn-Kapazität des k-ten Speichers Sk
nominal nominal capacity of the kth memory S k

Ctmax C tmax

momentane maximale Ist-Kapazität
EP Einschaltpunkt (Zeitpunkt des Zuschaltens eines Speichers an den Verbraucher)
n Anzahl der Speicher
S1
current maximum actual capacity
EP switch-on point (time at which a store was connected to the consumer)
n Number of memories
S 1

. . .Si . . .S i

, Sk , S k

, Sn , S n

Speicher (Akkumulatoren)
SRes
Storage (accumulators)
S Res

Reservespeicher
SZ Zwischenspeicher
t Zeit
tmax
Reserve memory
SZ buffer
t time
t max

Zeitpunkt des Erreichens der momentanen maximalen Ist-Kapazität eines Speichers
UP Umschaltpunkt (Ein- bzw. Abschaltpunkt der Kennlinie eines Speichers)
Time of reaching the current maximum actual capacity of a memory
UP switchover point (switch-on or switch-off point of the characteristic curve of a memory)

Claims (10)

1. Verfahren und Anordnung zur Optimierung des Energiemanagements autonomer Energiever­ sorgungssysteme, deren Energieversorgung über Akkumulatoren erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß die zeitliche Änderung der Kapazität dC/dt der Speicher S1. . .Sn des Energieversor­ gungssystems ermittelt wird,
daß bei Überschreiten eines wählbaren, kritischen Sollwertes der zeitlichen Änderung der Kapazität dC/dt eines Speichers Si über der Zeit der Energiefluß vom bisher genutzten Speicher Si zum Verbraucher getrennt und ein anderer Speicher Sk ausgewählt wird, von dem die Energiezufuhr zum Verbraucher erfolgt,
wobei die Auswahl dieses Speichers Sk unter der Bedingung erfolgt, daß die momentane Ist- Kapazität Ckist = Ik.t des Speichers Sk im Vergleich zu den anderen Speichern S1. . .Sn ein Maximum ist,
daß der bisher genutzte Speicher Si während eines bestimmbaren Zeitintervalles nicht erneut zur Energieabgabe ausgewählt wird, um den Refreshingeffekt des Speichers Si zu nutzen und daß der Speicher Si nicht vor Erreichen des nächsten Einschaltpunktes EPi der U(t)- oder I(t)- oder R(t)-Kennlinie oder einer, aus den vorgenannten Kenngrößen ermittelten Kennlinie für eine erneute Energieabgabe freigegeben wird.
1. Method and arrangement for optimizing the energy management of autonomous energy supply systems, the energy supply of which is provided by accumulators, characterized in that
that the temporal change in the capacity dC / dt of the memory S 1 . . .S n of the energy supply system is determined,
that when a selectable, critical setpoint of the temporal change in the capacitance dC / dt of a memory S i is separated over time, the energy flow is separated from the previously used memory S i to the consumer and another memory S k is selected, from which the energy is supplied to the consumer ,
the selection of this memory S k is carried out on the condition that the current actual capacitance C kist = I k .t of the memory S k compared to the other memories S 1 . . .S n is a maximum
that the previously used memory S i is not selected again for energy delivery during a determinable time interval in order to use the refreshing effect of the memory S i and that the memory S i is not used until the next switch-on point EP i of the U (t) - or I ( t) or R (t) characteristic curve or a characteristic curve determined from the aforementioned parameters is released for renewed energy delivery.
2. Anordnung zur Realisierung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Energieversorgungssystem n Speicher S1. . .Sn aufweist,
daß alle Speicher S1. . .Sn elektrisch leitend mit dem Verbraucher verbunden sind,
daß die Zuschaltung eines Speichers Si zum Verbraucher über eine Schaltungs­ einrichtung (1) erfolgt, die mit einem Rechner (2) in Verbindung steht, wobei der Rechner (2) die momentane Ist-Kapazität C1Ist(t). . .Cnist(t) aller Speicher S1. . .Sn ermittelt und die Speicher auswählt, die für eine Energieentnahme und eine Energiezufuhr optimal geeignet sind,
daß das Energieversorgungssystem Einrichtungen zur Energiegewinnung aufweist, die über den Rechner (2) mit den Speichern S1. . .Sn und/oder dem Verbraucher in Wirkverbindung stehen.
2. Arrangement for realizing the method according to claim 1, characterized in that
that the energy supply system n memory S 1 . . .S n ,
that all memory S 1 . . .S n are electrically connected to the consumer,
that the connection of a memory S i to the consumer takes place via a circuit device ( 1 ) which is connected to a computer ( 2 ), the computer ( 2 ) being the current actual capacity C 1actual (t). . .C nist (t) of all memories S 1 . . .S n is determined and the stores selected that are optimally suited for energy extraction and energy supply,
that the energy supply system has facilities for generating energy which are stored on the computer ( 2 ) with the memories S 1 . . .S n and / or the consumer are in operative connection.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher S1. . .Sn gleiche oder unterschiedliche Nennkapazitäten C1Nenn. . .CkNenn besitzen.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the memory S 1 . . .S n same or different nominal capacities C 1Nom . . .C can own. 4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher S1. . .Sn baugleich sind.4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the memory S 1 . . .S n are identical. 5. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher S1. . .Sn einen unterschiedlichen Aufbau und/oder unterschiedliche Nennka­ pazität SiNenn aufweisen.5. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the memory S 1 . . .S n have a different structure and / or different nominal capacity S iNenn . 6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Energiegewinnung als Solarzellen oder Windkraftgeneratoren ausgebildet sind.6. Arrangement according to claim 2, characterized, that the facilities for energy production as solar cells or wind power generators are trained. 7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Energiegewinnung als rotierender Schwungmassespeicher (4) mit Generator (6) ausgebildet ist, der die kinetische Energie der mobilen Einrichtung mit dem integrierten Energieversorgungssystems bei verzögerten Bewegungen aufnimmt, speichert und an die Verbraucher und/oder ladefähige Speicher S1. . .Sn abgibt. 7. Arrangement according to claim 2, characterized in that the device for generating energy as a rotating flywheel storage ( 4 ) with a generator ( 6 ) is formed, which absorbs the kinetic energy of the mobile device with the integrated energy supply system with delayed movements, stores and to the consumer and / or loadable memories S 1 . . .S n delivers. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Optimierung des Energiemanagements Teil eines Verkehrs- oder Transportmittels, wie eines Kraftfahrzeuges, eines Wasserfahrzeuges oder eines Flugobjektes ist.8. Arrangement according to one of claims 2 to 7, characterized, that the arrangement for optimizing energy management is part of a traffic or Means of transport, such as a motor vehicle, a watercraft or a flying object is. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Optimierung des Energiemanagements Teil einer autonomen Beleuch­ tungseinrichtung oder Verkehrseinrichtung ist.9. Arrangement according to one of claims 2 to 7, characterized, that the arrangement for optimizing energy management is part of an autonomous lighting system device or traffic facility. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Optimierung des Energiemanagements Teil einer mobilen oder stationären Meß- oder Überwachungseinrichtung ist.10. Arrangement according to one of claims 2 to 7, characterized, that the arrangement for optimizing energy management is part of a mobile or stationary measuring or monitoring device.
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