LU501693B1 - Speichervorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von mindestens zweien Energiespeichern und Radkörper-Energiespeicher-Gebilde zur Verwendung in einer solchen Speichervorrichtung - Google Patents

Speichervorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von mindestens zweien Energiespeichern und Radkörper-Energiespeicher-Gebilde zur Verwendung in einer solchen Speichervorrichtung Download PDF

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LU501693B1
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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Radkörper (1200) zur Befestigung an einen Energiespeicher (1100), aufweisend mindestens eine Energiespeicherhalterung (1210); und mindestens einen Rollkörper (1220); wobei die zumindest eine Energiespeicherhalterung (1210) derart konfiguriert ist, mindestens einen Energiespeicher (1100) aufzunehmen und mit dem mindestens einen Rollkörper (1220) zu verbinden. Die Erfindung geht aus von einer Speichervorrichtung (2000), zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren Energiespeichern (1000), aufweisend mindestens einen Speichervorrichtungseingang (2511); zumindest eine Anschlussposition (2223) für jeweils einen rollbaren Energiespeicher (1000); und eine Rollstruktur (2200), die zumindest einen Rollstruktureingang (2230) und zumindest eine Rollbahn (2220) mit mindestens einer Rollbahnfläche (2224), und mindestens einer Leitstruktur (2225) aufweist und welche eine Rollstrecke (2210) für rollbare Energiespeicher (1000) von dem Rollstruktureingang (2230) bis zu der mindestens einen Anschlussposition (2223) bildet; wobei die Rollstruktur (2200) für eine Aufnahme der rollbaren Energiespeicher (1000) derart konfiguriert ist, dass sie zwischen dem mindestens einen Speichervorrichtungseingang (2511) und der mindestens einen Anschlussposition (2223) ein der Anschlussposition (2223) vorangehendes Gefälle (4200) aufweist und zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft (4300) mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000) in mindestens eine Anschlussposition (2223) leitet.

Description

Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -1- LU501693
Speichervorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von mindestens zweien Energiespeichern und
Radkôrper-Energiespeicher-Gebilde zur Verwendung in einer solchen Speichervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von mindestens zweien rollbaren Energiespeichern zur Verwendung in einer solchen Speichervorrichtung.
Hintergrund
Speichervorrichtungen weisen in der Regel eine Mehrzahl von einzelnen Energiespeicher auf, die zusammen gebündelt werden und in parallel beziehungsweise in Serie energetisch miteinander verbunden werden, um Anforderungen bezüglich Energieinhalt beziehungsweise Leistung zu erfüllen.
Bei herkömmlichen Speichervorrichtungen werden die Energiespeicher oft derartig zusammen gebündelt, dass ein Ausbau schwierig, oder sogar destruktiv ist. Dies ist hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit nicht zielführend, da dadurch Wartbarkeit, Haltbarkeit, Recycelbarkeit und
Wiederverwendbarkeit erschwert werden.
Des Weiteren ist es für eine wirtschaftliche Anwendung von Speichervorrichtungen wichtig, einen schnellen und einfachen Wechsel von einem Zustand von Speichervorrichtungen mit Energiespeichern im Leerzustand zu einem Zustand mit Energiespeichern im Vollzustand zu gewährleisten. Dafür kann es sich im Besonderen eignen, leere Energiespeicher aus der Speichervorrichtung zu befördern, und gegen volle Energiespeicher zu wechseln, da ein Auffüllen von Energiespeichern zeitintensiv, kompliziert und konstruktiv aufwändig sein kann, und in manchen Umständen ein Wechsel in diesen
Hinsichten günstiger sein kann.
Die Wartbarkeit, Reparierbarkeit, Haltbarkeit, Recycelbarkeit sowie Wiederverwendbarkeit von
Speichervorrichtungen und der darin eingesetzten Energiespeicher hängt maßgeblich von der
Fähigkeit der Speichervorrichtung ab, einzelne Elemente leicht ausbauen und einbauen zu können. Um das zu erreichen ist ein modularer trennbarer innerer Aufbau mit leichten Zugriffmöglichkeiten wünschenswert.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die zum Füllen von
Batterievorrichtungen mit einzelnen Batteriezellen geeignet sind. Dabei werden beispielsweise
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -2- LU501693
Anzahlen von Batteriezellen auf speziellen Haltevorrichtungen angeordnet, wobei die Batteriezellen zur Füllung eines Batteriepacks oder eines Batteriemoduls vorgesehen sind.
Darüber hinaus sind Haltevorrichtungen für Batteriezellen bekannt, wobei die Batteriezellen in einer
Batterievorrichtung verwendet werden können. So wird beispielsweise in der US 20110177373 eine
Vorrichtung offenbart, die eine Vielzahl von zylindrischen oder prismatischen Batteriezellen in einer
Haltevorrichtung vorsieht.
Ferner wird in der US 8228024 ein Batteriebehälter offenbart, wobei der Batteriebehälter die Lagerung von zylindrischen oder rechteckigen Batterien in einem Magazin vorsieht.
Schließlich wird in der DE 10 2015 220 334 A1 eine Fillvorrichtung zum Füllen von
Batterievorrichtungen mit Batteriezellen, insbesondere Lithium-lonen-Batterien, wobei die
Haltevorrichtung eine Kühlvorrichtung aufweist, die zum Kühlen der Batteriezellen geeignet ist, sowie eine Aufnahmevorrichtung geeignet zur Aufnahme von Batteriezellen, und Kontaktvorrichtungen zur
Herstellung eines elektrischen Kontakts.
Allerdings ist bei den bestehenden Lösungen kein Mechanismus vorgesehen, der die Batteriezellen aus der Batterievorrichtung entnehmen kann, der Mechanismus fiir die Einfuhr der Batteriezellen ist aufwendig, und es werden andere Arten von Energiespeichern aus solchen Speichervorrichtungen ausgeschlossen.
Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Speichervorrichtung mit einfachem Ein- und
Ausfuhrsystem und mit lösbarem Energiekopplungssystem für herkömmliche Energiespeicher bereitzustellen und Aufsätze für Energiespeicher zur Anpassung der herkömmlichen Energiespeicher an den Einsatz in diesen Systemen.
Kurzdarstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteranspriiche.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -3- LU501693
Die Aufgabe wird im Besonderen durch ein Energiespeichersystem gelôst, einer Kombination aus
Speichervorrichtung und rollbaren Energiespeichern, wobei die Speichervorrichtung derart konfiguriert ist, bei Bedarf die Energiespeicher mit einer Rollbewegung bis hin zu ihrer
Anschlussposition innerhalb der Speichervorrichtung aufzunehmen und gegebenenfalls bei Bedarf auf einer ähnlichen Weise wieder abzugeben.
Unter Energiespeicher, Energiespeicherzellen oder auch Energiebehälter, werden Behälter verstanden, die momentan verfügbare, aber nicht benötigte Energie speichern, im Sinne einer späteren Nutzung dieser Energie, wobei die Speicherung und Abgabe dieser Energie einer
Energiewandlung einhergehen können.
Dabei kann es sich beispielsweise, aber nicht ausschließlich, um elektrochemische Primär- oder
Sekundärbatterien handeln, um druckbetankte Gas- / oder Flüssigkeitsbehälter, um Behälter von
Wasserstoffpaste, um thermische Energiespeicher oder um nukleare Energiespeicher handeln
Unter rollbaren Energiespeichern werden solche Energiespeicher verstanden, die durch ihre mechanischen und geometrischen Eigenschaften durch rollphysikalische Außeneinflüsse zu einer
Rollbewegung werden können.
Unter Rollbewegung wird eine natürliche, kontinuierliche und annähernd stabile rollende oder rollähnliche Bewegung verstanden.
Dabei kann es sich bei einer solchen Rollbewegung ebenfalls um eine Roll-, Gleit-, Wälz- , Fallbewegung oder um eine Kombination dieser Bewegungen handeln.
Im Idealfall handelt es sich dabei um eine Rollbewegung annähernd ohne dynamische Unwuchten.
Unter Radkörpern werden Aufsätze verstanden, die an zumindest einen Energiespeicher befestigt werden können, und Rollbewegungen des zumindest einen Energiespeichers durchführen.
Im Besonderen können solche Radkörper dabei mehrere Energiespeicher aufnehmen, sodass eine
Gruppe von mehreren Energiespeichern als Einheit rollen kann.
Im Besonderen können solche Radkörper durch Anbringen an nicht rollbare Energiespeicher diese
Energiespeicher rollbar machen.
Dabei weisen Radkörper zumindest eine Energiespeicherhalterung auf, zumindest einen Rollkörper, und gegebenenfalls zumindest ein Stoßdämpfelement.
Unter Radkörper-Energiespeicher-Gebilde werden rollbare Energiespeicher verstanden, bei welchen — zumindest ein Radkörper an zumindest einem Energiespeicher befestigt ist.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -4- LU501693
Unter rollphysikalischen AuBeneinflüssen werden Einflüsse verstanden, die extern auf einen rollbaren
Energiespeicher einwirken, um eine Rollbewegung zu verursachen.
Dabei kann es sich beispielsweise um einen externen Impuls und / oder um eine Hangabtriebskraft aufgrund von Schwerkraft und Gefälle des Rolluntergrunds handeln.
Unter Gefälle wird ein momentaner Hôhenunterschied von Abschnitten eines Rolluntergrunds verstanden, wobei ein solcher Höhenunterschied aufgrund der Schwerkraft eine Hangabtriebskraft auf vorhandene rollbare Energiespeicher bewirkt, wobei diese Hangabtriebskraft eine positive oder eine negative Beschleunigung der rollenden Energiespeichern bewirkt, wobei insgesamt innerhalb eines
Zeitfensters die Gesamtheit der eingenommenen Höhenunterschiede des Rolluntergrunds zueinander bewirken, dass die rollbaren Energiespeicher eine bestimmte Position erreichen.
Unter externem Impuls wird ein Impuls verstanden, der einem rollbaren Energiespeicher extern zugeführt wird, und der diesen in seiner Rollbewegung beschleunigt oder entschleunigt.
Der Vorteil einer rollenden oder rollähnlichen Bewegung der Energiespeicher in die
Speichervorrichtung liegt darin, dass die Energiespeicher unter Einfluss von rollphysikalischen
Außeneinflüssen, in ihre Anschlussposition gelangen können, womit auf ein händisches beziehungsweise robotisches Einlegen der Energiespeicher in eine spezifische Position in der
Speichervorrichtung und/oder eine aufwändige Handhabungsrobotik verzichtet werden kann, und womit einzelne Energiespeicher einfach und schnell in die Speichervorrichtung zu ihren
Anschlusspositionen befördert werden können.
Ein Aspekt zur Lösung der Aufgabe betrifft Radkörper zur Befestigung an einen Energiespeicher, das mindestens eine Energiespeicherhalterung und mindestens einen Rollkörper aufweist, wobei die zumindest eine Energiespeicherhalterung derart konfiguriert ist, mindestens einen Energiespeicher aufzunehmen und mit dem mindestens einen Rollkörper zu verbinden, und wobei der mindestens eine
Radkörper jeweils eine Rollfläche aufweist, die um eine Rotationsachse rotationssymmetrisch angeordnet ist.
Der Vorteil an angebrachten Radkörpern besteht darin, dass dadurch Energiespeicher unabhängig von ihrer Form und äußerer Geometrie konfiguriert werden können, rollbar zu sein und dabei wünschenswerte Rolleigenschaften aufzuweisen.
Dabei weisen solche Radkörper, Rollkörper, Energiespeicher, beziehungsweise rollbare
Energiespeicher in ihrer Gesamtheit Hauptachsen vor, die sich aus geometrischen oder physikalischen
Gründen ergeben.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -5- LU501693
Unter Hauptachsen werden besondere Achsen von Körpern, also von Radkôrpern, Rollkérpern,
Energiespeichern, beziehungsweise rollbaren Energiespeichern in ihrer Gesamtheit verstanden, die bei der Beschreibung der rollbaren Energiespeicher und deren Einsatz in einer erfindungsmäfigen
Speichervorrichtung unterstützen.
Dabei kann es sich um Rotationsachsen, Längsachsen, Hauptträgheitsachsen und Rollachsen handeln.
Unter Rotationsachse wird eine Hauptachse verstanden, um die ein Kôrper eine abschnittweise annähernd rotationssymmetrische Aufsenfläche, beziehungsweise Hauptoberfläche aufweist.
Unter Längsachse wird eine Hauptachse verstanden, die der Richtung der längsten Ausdehnung
Körpers entspricht.
Unter Hauptträgheitsachse wird eine Hauptachse verstanden, um die eine annähernd stabile
Rotationsbewegung eines Körpers stattfinden kann, sodass annähernd keine dynamischen Unwuchten entstehen.
Unter Rollachse wird eine Hauptachse verstanden, um welche der Rotationsanteil einer Rollbewegung eines Körpers erfolgen kann.
Im Besonderen können Rotationsachse, Längsachse, Hauptträgheitsachse und / oder Rollachse eines
Körpers übereinstimmen, wobei wenn alle dieser vier Hauptachsen übereinstimmen, der Bezug auf eines dieser Achsen zur Beschreibung weiterer Merkmale genügt.
Unter Hauptflächen werden besondere Außenflächen von Körpern, also von Radkörpern, Rollkörpern,
Energiespeichern beziehungsweise rollbaren Energiespeichern in ihrer Gesamtheit verstanden, die bei der Beschreibung der rollbaren Energiespeicher und deren Einsatz in einer erfindungsmäßigen
Speichervorrichtung unterstützen.
Dabei kann es sich um Hauptoberflächen, Stirnflächen, Rollflächen und Spurkränzen handeln.
Unter Hauptoberfläche wird die Gesamtheit der Außenflächen eines Körpers verstanden, also
Hauptflächen, welche annähernd nicht normal zur eigenen Längsachse des Körpers sind.
Unter Stirnfläche wird eine Außenfläche eines Körpers verstanden, also eine Hauptfläche, welche normal zur eigenen Längsachse des Körpers ausgerichtet ist.
Unter Rollfläche wird eine Außenfläche eines Körpers verstanden, also eine Hauptfläche, die potenziell mit dem Rolluntergrund zur Durchführung einer Rollbewegung des rollbaren Energiespeichers in
Kontakt kommt, wobei diese Oberfläche bezüglich einer eigenen Rotationsachse des Körpers abschnittweise rotationssymmetrisch verläuft.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -6- LU501693
Dabei kann eine solche Rollfläche, im Besonderen im Einklang mit dem Rolluntergrund derartig bezüglich Materials und Geometrie konfiguriert sein, den mechanischen Verschleiß der Rollbahnen und der Radkörper zu minimieren, um langfristig vorhersehbare Rollbewegungen der rollbaren
Energiespeicher innerhalb der Speichervorrichtung zu gewährleisten.
Unter Spurkranz wird eine Außenfläche oder eine Mehrzahl von Außenflächen eines Körpers, also eines Radkörpers, eines Rollkörpers, eines Energiespeichers beziehungsweise eines rollbaren
Energiespeichers verstanden, also eine Hauptfläche oder eine Mehrzahl von Hauptflächen, die im
Rahmen einer Rollbewegung des rollbaren Energiespeichers entlang einer Leitstruktur durch Kraft- und/oder Formzwang so mit der Leitstruktur interagieren kann, dass die Richtung des translatorischen
Teils der Rollbewegung des rollbaren Energiespeichers auf dem Rolluntergrund kontinuierlich annähernd parallel zur Ausrichtung der Leitstruktur bleibt.
Dabei können Spurkranz und Stirnflächen zumindest teilweise übereinstimmen.
Des Weiteren kann ein Spurkranz im Besonderen geeignet sein, um im Falle einer sich verzweigenden
Rollbahn durch Formzwang durch eine Weiche wahlweise eine der beiden Rollbahnen anzusteuern.
Unter Rollkörper wird ein Teil eines Radkörpers verstanden, das die Funktion erfüllt, die Rollbewegung des Radkörpers durchzuführen.
Dabei kann ein Rollkörper mit einer Energiespeicherhalterung verbunden sein, die wiederum an
Energiespeichern befestigt werden kann, was ein Radkörper-Energiespeicher-Gebilde bildet.
Im Besonderen kann somit ein Rollkörper die Funktion erfüllen, die Rollbewegung eines Rollkörper-
Energiespeicher-Gebildes durchzuführen.
Unter Energiespeicherhalterung wird eine Halterung eines Radkörpers verstanden, mit welcher der
Radkörper an einen Energiespeicher befestigt werden kann, oder eine Mehrzahl von Energiespeichern aufnehmen kann.
Dabei kann es sich bei der tatsächlichen Befestigung einer Energiespeicherhalterung an zumindest einen Energiespeicher zwischen der zumindest einen Fläche des zumindest Energiespeichers und der zumindest einen Fläche der Energiespeicherhalterung um eine stoffliche Verbindung handeln, beispielsweise durch Kleben, Löten, Schweißen, vulkanisieren; um eine kraftschlüssige Halterung, beispielsweise durch Querpressverband, Längspressverband, oder Kegelpressverband; um eine formschlüssige Verbindung, beispielsweise durch Schnappverbindung, Passfedern oder Ähnlichem; oder um eine Kombination aus stoffschlüssiger, kraftschlüssiger, und/oder formschlüssiger
Verbindung handeln kann, beispielsweise um eine Schraubverbindung mit oder ohne
Klebdrehsicherung.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -7- LU501693
Im Besonderen kann es sich bei einer solchen Befestigung um eine läsbare Verbindung handeln.
Ein Radkorper kann dabei anhand seiner Energiespeicherhalterung starr oder gelagert an den
Energiespeicher angebracht werden und Rollkôrper können ebenfalls starr oder gelagert mit der
Energiespeicherhalterung verbunden sein, wobei starr angebrachte Radkôrper mit starr angebrachten
Rollkôrpern zu einem Rollen des gesamten Radkôrper-Energiespeicher-Gebildes führen, während gelagert angebrachte Radkôrper beziehungsweise gelagert angebrachte Rollkôrper lediglich zu einem
Rollen der Radkôrper führen und einem „Fahren“ des Energiespeichers.
Dabei kann bei einem prismatischen oder einem zylinderférmigen Energiespeicher eine
Energiespeicherhalterung eines Radkôrpers vorzugsweise formschlüssig im Besonderen zumindest teilweise an einer Stirnfläche des Energiespeichers angebracht werden.
Im Fall von prismatischen Energiespeichern kônnen im Besonderen an zwei gegenüberliegenden
Aufenflächen eines solchen Energiespeichers jeweils 2 Radkôrper mit gelagerten Rollkôrpern koaxial und starr angebracht werden, womit der Energiespeicher dann ähnlich aufgestellt ist wie ein
Spielzeugauto bezüglich seiner Räder.
Im Fall von zylinderfôrmigen Energiespeichern kônnen im Besonderen an beiden Stirnflächen jeweils ein Radkôrper starr angebracht werden, wobei die zumindest eine Aufenfläche der Rollkôrper im
Besonderen koaxial zur Längsachse des Energiespeicher verlaufen kann.
Unter Stofdämpfelement wird ein annähernd rotationssymmetrisches Element verstanden, das analog zum Radkôrper an zumindest einen rollbaren Energiespeicher befestigt werden kann und konfiguriert ist, Stöße abzudämpfen, die am befestigten rollbaren Energiespeicher auftreten können, im Besonderen im Rahmen einer Rollbewegung.
Im Besonderen kann ein Stoßdämpfelement Teil eines Radkorpers sein.
Zweckmäfigerweise kann ein Stofdämpfelement gummielastische Eigenschaften aufweisen und von dem ergänzten rollbaren Energiespeicher hervorragen, so dass Kollisionen des ergänzten rollbaren
Energiespeicher mit einer ebenen Fläche garantiert über das zumindest eine Stofsdämpfelement stattfindet.
Ein solches Hervorragen kann auch dazu dienen, zwei aneinandergereihte Energiespeicher in ihren
Anschlusspositionen zu distanzieren, was beispielsweise den Vorteil bringt, dass die einzelnen
Energiespeicher eine bessere Wärmeabfuhr beziehungsweise -zufuhr aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist ein Radkôrper-Energiespeicher-Gebilde mindestens einen Energiespeicher und mindestens einen Radkodrper nach einer oben ausgeführten
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -8- LU501693
Ausführungsform auf, wobei der mindestens eine Energiespeicher mit der mindestens einen
Energiespeicherhalterung des mindestens einen Radkôrpers verbunden ist.
Ein solcher rollbarer Energiespeicher, der mehrere Energiespeicher aufweist, kann dabei den Vorteil bieten, dass die Anzahl an rollenden Elementen in einer Speichervorrichtung reduziert wird, was
Komplexität sowie Fehlerwahrscheinlichkeit reduzieren kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist ein Radkörper-Energiespeicher-Gebilde mindestens zwei Radkörper auf, wobei mindestens eine Rollfläche von mindestens einem ersten
Radkörper der mindestens zwei Radkörper sich zumindest teilweise in einer ersten Richtung entlang ihrer Rotationsachse in ihrem Radius zur Rotationsachse verjüngt, und wobei mindestens eine
Rollfläche von mindestens einem zweiten Radkörper der mindestens zwei Radkörper sich zumindest teilweise in einer zweiten Richtung entgegengesetzt der ersten Richtung entlang ihrer Rotationsachse in ihrem Radius zur Rotationsachse verjüngt.
Der Vorteil bei einer solchen Ausführungsform mit zwei gegenüberliegend angebrachten Rollkörpern besteht darin, dass eine stabile Rolldynamik mit wenig Material erreichbar ist.
Eine solche verjüngend geformte Rollfläche der Rollkörper bietet ebenfalls den Vorteil, dass bei einer
Rollbewegung des rollbaren Energiespeichers auf einer Schiene beim Durchlaufen einer Kurve mit genügend großem Radius der rollbare Energiespeicher der Kurve folgt, da sich der Kontaktpunkt des
Rollkörpers mit der Schiene axial anpasst, und der Rollradius und somit auch die Rollgeschwindigkeit des Rollkörpers variiert.
In einer solchen Ausführungsform können im Besonderen die Rollflächen der Radkörper in Richtung der Rotationsachse mindestens abschnittsweise eine annähernd konische Form aufweisen, so dass die fiktiven Kegelspitzen der Rollkörperaußenflächen in entgegengerichteter Richtung nach außen zeigen.
Dies bietet den weiteren Vorteil, dass bei einer Rollbewegung des rollbaren Energiespeichers auf parallelen Schienen bei minimalen Abweichungen einer idealen geraden und ebenen Rollfläche eine
Selbstausrichtung des rollbaren Energiespeichers stattfindet, was zu einer stabilen Rollbewegung des rollbaren Energiespeichers entlang der vorgesehenen Rollstrecke führt.
Rollbare Energiespeicher können im Besonderen mit Eigenschaftsinformationen kodiert werden, beispielsweise über einen Barcode, oder über einen QR-Code, wobei die Kodierung auf einer
Hauptoberfläche eines Energiespeichers angebracht werden, und / eines Radkörpers.
Dabei können rollbare Energiespeicher alternativ und / oder ergänzend einen Chip aufweisen, der
Informationen speichern kann, und dessen Informationen über beispielsweise RFID abgerufen werden können.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -9- LU501693
Unter Energiekopplungselement wird ein Element eines Energiespeichers und / oder eines Radkôrpers verstanden, an dem eine Energiekopplung stattfinden kann, sodass Energie beziehungsweise
Energieträger in die, beziehungsweise aus den Energiespeichern, zirkulieren kann.
Dabei kann es sich im Falle einer elektrochemischen Batterie beispielsweise um einen Pluspol und einen Minuspol aus Aluminium handeln, welche durch einfachen flächenkontakt gekoppelt werden kônnen, und im Falle eines druckbetankten Gasbehälters beispielsweise um einen Ventilanschluss.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren Energiespeichern, aufweisend mindestens einen Speichervorrichtungseingang, zumindest eine Anschlussposition für jeweils einen rollbaren Energiespeicher, und eine Rollstruktur, die zumindest einen Rollstruktureingang und zumindest eine Rollbahn mit mindestens einer
Rollbahnflache und mindestens einer Leitstruktur aufweist und welche eine Rollstrecke für rollbare
Energiespeicher von dem Rollstruktureingang bis zu der mindestens einen Anschlussposition bildet, wobei die Rollstruktur für eine Aufnahme der rollbaren Energiespeicher derart konfiguriert ist, dass sie zwischen dem mindestens einen Speichervorrichtungseingang und der mindestens einen
Anschlussposition ein der Anschlussposition vorangehendes Gefälle aufweist und zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft mindestens einen rollbaren Energiespeicher in mindestens eine
Anschlussposition leitet.
Der Vorteil einer rollenden oder rollahnlichen Bewegung der Energiespeicher aus der
Speichervorrichtung hinein liegt darin, dass rollbare Energiespeicher unter Einfluss eines einzigen extern induzierten Impulses und / oder der Schwerkraft in die Speichervorrichtung gelangen können, womit auf ein händisches Einlegen und/oder eine aufwändige Handhabungsrobotik teilweise oder ganz verzichtet werden kann, und womit einzelne Energiespeicher einfach und schnell in die
Speichervorrichtung befördert werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Speichervorrichtung mindestens einen
Speichervorrichtungsausgang, wobei die Rollstruktur zusätzlich mindestens einen Rollstrukturausgang aufweist und eine Rollstrecke für rollbare Energiespeicher von der mindestens einen Anschlussposition bis zu dem mindestens einen Rollstrukturausgang bildet, wobei die Rollstruktur für eine Abgabe der rollbaren Energiespeicher derart konfiguriert ist, dass sie zwischen der mindestens einen
Anschlussposition und dem mindestens einen Speichervorrichtungsausgang ein der Anschlussposition folgendes Gefälle aufweist und zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft mindestens einen rollbaren Energiespeicher aus der mindestens einen Anschlussposition zum mindestens einen
Speichervorrichtungsausgang leitet.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -10- LU501693
Der Vorteil einer rollenden oder rollahnlichen Bewegung der Energiespeicher aus der
Speichervorrichtung heraus liegt darin, dass rollbare Energiespeicher unter Einfluss eines einzigen extern induzierten Impulses und / oder der Schwerkraft aus der Speichervorrichtung gelangen kônnen, womit auf ein händisches Herausnehmen und/oder eine aufwändige Handhabungsrobotik teilweise oder ganz verzichtet werden kann, und womit einzelne Energiespeicher einfach und schnell aus der
Speichervorrichtung befördert werden können.
Des Weiteren bietet eine solche einfache Herausnahme von Energiespeichern aus einer
Speichervorrichtung den Vorteil, einzelne Energiespeicher für die Instandhaltung, Inspektion,
Reparatur, Entsorgung und letztendlich für den Wechsel von Bestandteilen der Speichervorrichtung und von Energiespeichern mit unerwünschten Eigenschaften aus der Speichervorrichtung entfernen zu kônnen und gegen Bestandteile und/oder Energiespeicher mit erwünschten Eigenschaften zu ersetzen, beispielsweise leere Energiespeicher gegen aufgefüllte Energiespeicher.
Dabei können Energiespeicher entweder durch ihre rotationssymmetrische Form rollfähig sein, oder erfindungsgemäß durch am Energiespeicher angebrachte Radkôrper, die rotationssymmetrische
Rollkôrper aufweisen, rollfahig gemacht werden, und bewegen sich dabei durch eine Kombination aus
Roll-, Gleit- und/oder Fallbewegungen entlang der vorgesehenen Rollstrecken fort, die die Leitstruktur durch Form- und/oder Kraftzwang vorgeben, bis hin zu jeweils einer Anschlussposition innerhalb der
Speichervorrichtung, wobei die Rollbahnfläche als Rollunterlage zur Durchführung der Roll- und/oder
Gleitbewegungen dient, indem sie die nötigen Normal- und Haftungskräfte auf die rollbaren
Energiespeicher wirken lassen.
Unter Speichervorrichtung wird eine solche Vorrichtung verstanden, die mindestens einen aber in der
Regel mehrere rollbare Energiespeicher durch zumindest einen Speichervorrichtungseingang, eine
Öffnung im Gehäuse, in eine Rollstruktur aufnehmen kann und diese geordnet zu einem Magazin an
Energiespeichern sammelt.
Eine Speichervorrichtung kann des Weiteren zumindest eine Sicherungseinrichtung aufweisen, zumindest eine Energiekopplungseinrichtung, sowie zumindest eine technische Schnittstelle und / oder zumindest ein Steuerungselement.
Geeignete Kombinationen dieser Einrichtungen kônnen dabei besonders vorteilhaft zur Lôsung der
Aufgabe sein, und einige dieser Kombinationen sind in den Skizzen und der Beschreibung näher beschrieben.
Ein erster Vorteil einer solchen Speichervorrichtung ist die einfache, geordnete Aufnahme und
Sammlung von rollbaren Energiespeichern zu einem geordneten Magazin.
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Ein weiterer Vorteil einer solchen Speichervorrichtung besteht darin, dass mehrere Energiespeicher einfach zu einem größeren Energiespeichermodul zusammengefasst werden können, um höhere
Energieinhalte und / oder hôhere Leistungen zu ermôglichen, wobei die Energie der Energiespeicher an einen anderen Energiespeicher übertragen werden kann, und /oder an zumindest einen
Energiewandler, im Besonderen an zumindest eine Kraftmaschine und / oder an ein über eine energetische Schnittstelle angekoppeltes externes Energienetz geleitet werden kann, und / oder im umgekehrten Energiefluss, wobei die Energiespeicher energetisch und/oder stofflich im umgekehrten
Energiefluss wieder aufgefüllt werden kônnen.
Unter Gehäuse wird eine feste Hülle verstanden, die eine Systemgrenze einer Speichervorrichtung zwischen dem Inneren der Speichervorrichtung und der Umgebung bildet.
Dabei kann das Gehäuse einer Speichervorrichtung im Besonderen konfiguriert sein, das Innere der
Speichervorrichtung teilweise vor Einflüssen aus der Umgebung zu schützen, wie beispielsweise mechanische, thermodynamische, elektrodynamische, chemische oder optische Aufeneinflüsse.
Des Weiteren kann das Gehäuse einer Speichervorrichtung im Besonderen konfiguriert sein, die
Umgebung einer Speichervorrichtung vor ihrem Inneren zu schützen.
Auferdem kann das Gehäuse einer Speichervorrichtung konfiguriert sein, Innere Teilsysteme der
Speichervorrichtung aufzunehmen, beziehungsweise zu befestigen.
Des Weiteren können Teilsysteme der Speichervorrichtung, die am Gehäuse befestigt sind in ihrer
Befestigung von einem vibrations- bzw. stoßhemmenden Materials ergänzt werden, wie beispielsweise einem Elastomer, damit die Energie- bzw. Sicherungskopplungen zu den
Energiespeichern im Rahmen des Betriebs stabil und zuverlässig aufrechterhalten werden kann, wobei dies besonders für die Rollstrukturen und die Energiekopplungs- bzw. Sicherungseinrichtungen relevant sein kann.
Unter Rollstruktur wird eine Struktur verstanden, die zumindest eine Rollbahn aufweist, und die derart konfiguriert ist, rollbare Energiespeicher an zumindest einem Rollstruktureingang aufzunehmen und in ihrer Rollbewegung entlang einer vorgesehenen Rollstrecke bis zu einer Anschlussposition zu führen.
Dabei kann eine Rollstruktur ebenfalls einen Rollstrukturausgang aufweisen, durch den rollbare
Energiespeicher aus einer Anschlussposition die Rollstruktur verlassen können.
Eine Rollstruktur kann im Besonderen für eine Aufnahme von rollbaren Energiespeichern derart konfiguriert sein, dass sie zwischen dem zumindest einen Rollstruktureingang und der mindestens einen Anschlussposition ein annähernd durchgängiges Gefälle ihrer Rollbahnflächen aufweist und
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Eine Rollstruktur kann des Weiteren für eine Abgabe von rollbaren Energiespeichern derart konfiguriert sein, dass sie zwischen einer Anschlussposition und einem Rollstrukturausgang ein annähernd durchgängiges Gefälle aufweist und zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft und / oder ergänzend durch einen externen Impuls mindestens einen rollbaren Energiespeicher aus der
Anschlussposition bis zu dem Rollstrukturausgang zu leitet.
Im Besonderen kann es sich bei einem Rollstruktureingang und einem Rollstrukturausgang einer
Rollstruktur um dieselbe Öffnung handeln.
Unter annähernd durchgängigem Gefälle wird ein Gefälle verstanden, dass die Rollbahnflächen einer
Rollstruktur aufweisen, wobei dieses Gefälle entlang der Rollstrecke annähernd an jedem Punkt der
Rollbahnfläche vorhanden ist.
Dabei kann ein solches durchgängiges Gefälle vorteilhaft sein, damit die rollbaren Energiespeicher mit größerer Gewissheit genügend kinetische Energie haben, um ihre Anschlussposition zu erreichen, wobei dafür auch Gefälle an einzelnen Stellen genügen können.
Unter Rollstrecke wird eine Trajektorie verstanden, welche rollbare Energiespeicher im Rahmen der
Rollbewegung innerhalb der Rollstruktur einer Speichervorrichtung hinterlegen oder hinterlegen können, also eine Folge von eingenommenen beziehungsweise einzunehmenden Positionen.
Dabei kann eine Rollstrecke durch eine geeignete Kombination von Spurkranz und Leitstruktur, und/ oder von Rollbahnfläche und Rollfläche vorgegeben beziehungsweise erzwungen werden.
Unter Rollbahn wird ein Abschnitt einer Rollstruktur verstanden, wobei eine Rollbahn zumindest einen
Rollbahneingang, zumindest eine Rollbahnfläche und zumindest eine Leitstruktur aufweist, wobei eine
Rollbahn zumindest eine Rollstrecke oder zumindest einen Teil einer Rollstrecke für rollbare
Energiespeicher bietet und vorgibt.
Dabei bietet eine Rollbahnfläche einen Rolluntergrund für die Rollbewegung der rollbaren
Energiespeicher und die Leitstruktur der Rollbahn begrenzt weitere Freiheitsgrade der rollbaren
Energiespeicher, um eine Rollbewegung entlang einer vorgesehenen Rollstrecke zu bewirken.
Unter Rollbahneingang wird eine Öffnung einer Rollbahn verstanden, wobei diese Öffnung konfiguriert ist, rollbare Energiespeicher in die Rollbahn aufnehmen zu können.
Unter Rollbahnausgang wird eine Öffnung einer Rollbahn verstanden, wobei diese Öffnung konfiguriert ist, rollbare Energiespeicher aus der Rollbahn abgeben zu können.
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Im Besonderen kann es sich bei einem Rollbahneingang und einem Rollbahnausgang einer Rollbahn um dieselbe Öffnung handeln.
Unter Anschlussposition wird eine solche stabile Position verstanden, welche ein rollbarer
Energiespeicher beim Auffüllen einer Speichervorrichtung beziehungsweise einer Rollstruktur einnehmen kann, nach welcher in Füllrichtung keine weitere stabile Position entlang der Rollstrecke von diesem rollbaren Energiespeicher eingenommen werden kann.
Dabei kann eine Anschlussposition in einer Speichervorrichtung im Besonderen geeignet sein, um mit der Aktivierung einer Sicherungseinrichtung rollbare Energiespeicher in ihrer jeweiligen
Anschlussposition innerhalb der Rollstruktur durch eine Sicherungskopplung zu sichern, und um mit der Aktivierung einer Energiekopplungseinrichtung die Energiespeicher durch eine Energiekopplung zu einem energetischen Schaltkreis zu verbinden.
Unter Rollbahnfläche wird eine abschnittweise ebene Fläche einer Rollbahn verstanden, auf welcher rollbare Energiespeicher Rollbewegungen durchführen können, wobei auch mehrere Rollbahnen derartig aneinandergereiht werden können, dass eine Rollstrecke gebildet wird, entlang derer die rollbaren Energiespeicher Rollbewegungen durchführen können.
Anders ausgedrückt dienen Rollbahnflächen rollbaren Energiespeichern in ihren Rollbewegungen als
Rollunterlage.
Unter Leitstruktur wird eine Struktur, ein Element oder eine Mehrzahl von Elementen verstanden, welche im Zusammenhang mit zumindest einem Spurkranz eines rollbaren Energiespeichers bewirkt, dass die rollbaren Energiespeicher ihre Rollbewegungen entlang der vorgesehenen Rollstrecke durchführen und diese Strecke nicht verlassen.
Des Weiteren kann eine Leitstruktur im Zusammenhang mit einer Eigenschaft der rollbaren
Energiespeicher, beispielsweise zumindest einem Spurkranz der rollbaren Energiespeicher bewirken, dass die rollbaren Energiespeicher ihre Rollbewegungen derartig durchführen, dass die
Rollbewegungen annähernd stabil und in Richtung der Rollstrecke durchgeführt werden, um ungewollte Situationen wie Verklemmen, Entgleisen, Verlassen der Rollstrecke zu vermeiden.
Unter Rollstruktureingang einer Speichervorrichtung wird ein Rollbahneingang verstanden, der rollbare Energiespeicher in die Rollstruktur aufnehmen kann.
Unter Rollstrukturausgang einer Speichervorrichtung wird ein Rollbahneingang verstanden, der rollbare Energiespeicher aus der Rollstruktur abgeben kann.
Unter Schiene wird ein Element verstanden, das durch seine Geometrie sowohl eine Rollbahnfläche als auch eine Leitstruktur aufweist und in einem einzigen Bauteil verkörpert.
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Unter Schienenpaar wird eine Gruppe von zwei Schienen verstanden, die parallel zueinander verlaufen.
Schienen beziehungsweise Schienenpaare kônnen im Besonderen in einer Speichervorrichtung
Anwendung als Rollbahn finden.
Unter annähernd durchgängigem Gefälle wird in einer Speichervorrichtung ein momentaner
Höhenunterschied von Abschnitten einer Rollbahnfläche einer Rollbahn zueinander in Richtung einer
Anschlussposition oder in Richtung eines Rollstrukturausgangs verstanden, wobei ein solcher
Hôhenunterschied aufgrund der Schwerkraft eine Hangabtriebskraft auf vorhandene rollbare
Energiespeicher bewirkt, wobei diese Hangabtriebskraft eine positive oder eine negative
Beschleunigung der rollenden Energiespeichern bewirkt, wobei insgesamt innerhalb eines Zeitfensters die Gesamtheit der eingenommenen Hôhenunterschiede der Rollbahnabschnitten zueinander bewirken, dass die rollbaren Energiespeicher ihre Anschlussposition beziehungsweise einen
Rollstrukturausgang erreichen.
Um ein solches Gefälle zwischen Speichervorrichtungseingang und Anschlussposition der
Energiespeicher und/oder zwischen Anschlussposition der Energiespeicher und
Speichervorrichtungsausgang zu erzeugen, kann die Speichervorrichtung konstruktiv so gebaut und räumlich definiert sein, dass die Rollbahnen ständig eine abschnittweise schiefe Ebenen bilden, wobei dann von einem konstruktiven Gefälle die Rede ist.
Dabei kann dieses Gefälle auch momentan erzeugt werden, indem bezüglich zumindest einer horizontalen Normalachse der Rollstrecke, die zumindest eine Rollbahn oder die ganze
Speichervorrichtung rotiert werden kann, beziehungsweise geneigt oder geschwenkt werden kann, bis ein erwünschtes Gefälle erreicht ist.
Energiespeicher mit annähernd rotationssymmetrischer Massenverteilung und annähernd rotationssymmetrischen langgezogener ebenen Hauptoberfläche, im Besonderen zylinderartig oder fassartig geformte Energiespeicher, weisen dabei besonders vorteilhafte Eigenschaften beim Einsatz in eine solche Speichervorrichtung auf, da sie in der Regel ohne Modifikationen unwuchtfreie, stabile, gleichmäßige Rolleigenschaften um ihre Längsachse aufweisen. Diese Längsachse bildet in der Regel die Hauptträgheitsachse der Energiespeichers und dient auch als Rotationsachse in Bezug auf ihre
Hauptoberfläche. Dabei führt eine einfache Neigung der Rollunterlage, im Besonderen der
Rollbahnfläche, weg von einer Waagerechten Lage bereits durch Einfluss der Schwerkraft und der hieraus resultierenden Hangabtriebskraft zu einer rollenden oder rollähnlichen Bewegung der
Energiespeicher. Mit einer geeigneten Energiekopplungseinrichtung spielt des Weiteren die drehungsbedingte Orientierung der Energiespeicher um die Rollachse keine Rolle bei der
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Anschlussposition für die Energiekopplung. Die rollbaren Energiespeicher begeben sich durch diese
Rollbewegungen vom Anfang der Rollstrecke am Speichervorrichtungseingang bis hin zu ihrer
Anschlussposition am Ende der Rollstrecke, wobei die Rollstrecke bei einer Mehrzahl von
Anschlusspositionen an mehreren noch nicht mit rollbaren Energiespeichern besetzten
Anschlusspositionen vorbeiführen kann, bis zu einer letzten noch freien Anschlussposition, die am weitesten vom Speichervorrichtungseingang entfernt ist. Auf diese Weise können die
Anschlusspositionen nacheinander mit jeweils einem rollbaren Energiespeicher auf der jeweils letzten freien Anschlussposition befüllt werden. Die auf der Rollstruktur rollenden Energiespeicher werden von Leitstrukturen in ihren Bewegungen entlang einer vorgesehenen Rollstrecke geleitet, wobei der
Vorteil bei zylinderartig oder fassartig geformten rollbaren Energiespeichern in diesem
Zusammenhang darin besteht, dass sie durch einfache Leitplanken parallel zu ihren Stirnflächen mit
Formzwang entlang einer Trajektorie geführt werden können. Des Weiteren ist eine große Anzahl an unterschiedlichen Energiespeichern in zylinderartiger oder fassartiger Form bereits auf dem Markt etabliert und verfügbar, beispielsweise A-, AA-, AAA-, AAAA-, 18650- & 2170- Primär-&
Sekundärbatterien, Druckgas- & Fluidbehälter, Kondensatoren und Wärmespeicher.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Speichervorrichtung weiter mindestens eine aktivierbare Sicherungseinrichtung auf, wobei die Sicherungseinrichtung konfiguriert ist bei einer
Aktivierung eine Sicherungskopplung zu mindestens einen in die Speichervorrichtung aufgenommenen rollbaren Energiespeicher an jeweils einer der mindestens einen Anschlussposition durch Form- und/oder Kraftschluss herzustellen, um den mindestens einen rollbaren Energiespeicher in der mindestens einen Anschlussposition zu halten, und wobei die Sicherungseinrichtung konfiguriert ist bei einer Deaktivierung den mindestens einen rollbaren Energiespeicher an der mindestens einen
Anschlussposition von der form- und/oder kraftschlüssigen Sicherungskopplung durch die
Sicherungseinrichtung zu lôsen und Rollbewegungen der mindestens einen rollbaren Energiespeicher zu ermöglichen.
Dabei kann eine solche Sicherungseinrichtung konfiguriert sein, bei einer Deaktivierung zumindest einen rollbaren Energiespeicher an seiner Anschlussposition vom Form- und/oder Kraftschluss der
Sicherungseinrichtung zu lösen, womit dieser rollbare Energiespeicher von der Bewegungsrestriktion durch die Sicherungseinrichtung befreit werden kann.
Eine Sicherungseinrichtung kann des Weiteren zumindest eine Sicherungstragstruktur aufweisen, zumindest eine Sicherungsmatrix, mit zumindest einem Sicherungskopf, zumindest eine
Sicherungsaktorik, zumindest eine Sicherungsführung und / oder zumindest eine
Sicherungsrückfederung.
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Geeignete Kombinationen dieser Einrichtungen kônnen dabei besonders vorteilhaft zur Lôsung der
Aufgabe sein, und einige dieser Kombinationen sind in den Skizzen, der Beschreibung, und im
Folgenden näher beschrieben.
Dabei gelingt eine Sicherung von zumindest einem rollbaren Energiespeicher in zumindest einer
Anschlussposition innerhalb einer Speichervorrichtung im Rahmen der Aktivierung einer
Sicherungseinrichtung zweckmäfigerweise mit einem geschlossenen Kraftfluss innerhalb der
Speichervorrichtung in Zusammenhang mit Teilelementen der Sicherungseinrichtung, wobei eine solche gelungene Sicherung als Sicherungskopplung bezeichnet werden kann.
Unter Sicherungstragstruktur einer Sicherungseinrichtung wird eine Struktur verstanden, welche zumindest teilweise weitere Teilelemente der Sicherungseinrichtung trägt, wie beispielsweise zumindest eine Sicherungsmatrix mit zumindest einem Sicherungskopf, zumindest eine
Sicherungsaktorik, zumindest eine Sicherungsführung, und / oder zumindest eine
Sicherungsrückstellfederung.
Dabei können diese Teilelemente stofflich, formschlüssig, und / oder kraftschlüssig beziehungsweise gelenkig an die Tragstruktur verbunden sein.
Im Besonderen können diese Teilelemente lösbar mit der Tragstruktur verbunden sein.
Unter Sicherungsmatrix wird eine Struktur verstanden, welche im Rahmen der Aktivierung einer
Sicherungseinrichtung zumindest formschlüssig auf zumindest eine Hauptfläche zumindest eines rollbaren Energiespeichers ausgefahren wird und diesen rollbaren Energiespeicher in seiner
Anschlussposition befestigt beziehungsweise sichert.
Unter Sicherungskopf wird ein Teil der Sicherungsmatrix verstanden, der in formschlüssigen und / oder kraftschlüssigen Kontakt zu einem rollbaren Energiespeicher kommt, um die Kraft zur Erstellung einer
Sicherung des rollbaren Energiespeichers aufzubringen.
Dabei kann eine Sicherungskopplung auch derart konfiguriert sein, lösbar zu sein, sodass sie durch
Auflösen der aufgebrachten Kräfte, und Aufbringen einer Rückholkraft, beispielsweise durch eine
Rückstellfederung, gelöst werden kann.
Außerdem kann eine Sicherungsmatrix zu einzelnen Sicherungsköpfen eine Federung aufweisen, welche es ermöglichen kann, trotz grober dynamischer mechanischer Beanspruchungen, welche beispielsweise bei mobilen Anwendungen auftreten können, die Sicherungskopplung aufrechtzuerhalten.
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Dabei kann eine solche Federung es ebenfalls ermöglichen, gleichmäßige Sicherungskopplungen durchzuführen, falls es zwischen den rollbaren Energiespeichern leichte Größen und/oder
Lageabweichungen gibt.
Hierbei kann besonders eine degressive Federung vorteilhaft sein, um die Sicherungskopplungen mit gleicher Kraft zu koppeln und um kleine Wege im Anschluss ohne großen Kraftaufwand auszugleichen.
Unter Sicherungsaktorik wird ein Teilelement einer Sicherungseinrichtung verstanden, welches unter
Eingabe eines Eingangssignals oder einer Eingangskraft die nötige Kraft aufbringt und den nötigen Weg verkürzt zur Erstellung eines geschlossenen Kraftflusses zur Sicherung von zumindest einem rollbaren
Energiespeicher in zumindest einer Anschlussposition
Im Besonderen kann eine Sicherungsaktorik in einer Speichervorrichtung zumindest einen
Sicherungskopf zumindest einer Sicherungsmatrix, beziehungsweise zumindest eine
Sicherungstragstruktur, auf welcher zumindest eine Sicherungsmatrix befestigt ist, ausfahren und an in der Speichervorrichtung vorhandene Energiespeicher pressen, wodurch zumindest ein
Sicherungskopf der Sicherungseinrichtung mit zumindest einer Hauptfläche des rollbaren
Energiespeichers form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden kann.
Eine Sicherungsaktorik kann im Besonderen zumindest einen Sicherungsaktor und zumindest eine
Sicherungsleitstützstruktur aufweisen.
Unter Sicherungsaktor wird ein Teilelement einer Sicherungsaktorik verstanden, welches unter
Eingabe eines Eingangssignals oder einer Eingangskraft die nötige Kraft aufbringt und den nötigen Weg verkürzen kann zur Erstellung eines geschlossenen Kraftflusses zur Sicherung von zumindest einem rollbaren Energiespeicher in zumindest einer Anschlussposition.
Des Weiteren kann ein Sicherungsaktor, unter Eingabe eines Eingangssignals oder einer Eingangskraft, die nötige Kraft aufbringen und den nötigen Weg verlängern zur Auflösung eines geschlossenen
Kraftflusses zur Sicherung von zumindest einem rollbaren Energiespeicher in zumindest einer
Anschlussposition.
Unter Sicherungsleitstützstruktur wird ein Teilelement einer Sicherungsaktorik verstanden, durch das eine Kraft geleitet werden kann, und das bewegt werden kann, um den Weg zwischen zumindest einem Sicherungskopf und zumindest einem rollbaren Energiespeicher zu verkürzen oder zu verlängern.
Unter Sicherungsführung wird zumindest ein Element verstanden, welches die Sicherungsmatrix beziehungsweise die Sicherungstragstruktur beim Ausfahren entlang eines vorgesehenen Weges führen kann.
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Die Sicherungsführung kann somit ein präzises und gleichmaRiges Ausfahren der Sicherungskôpfe auf die jeweils angezielte Hauptfläche eines rollbaren Energiespeichers, das gesichert werden soll, begünstigen beziehungsweise erwirken.
Unter Sicherungsrückstellfederung wird zumindest ein federndes Element verstanden, welches eine
Kraft in Richtung oder entgegen der Richtung der Sicherungskopplung aufbringt.
Im Besonderen kann eine Sicherungsrückstellfederung geeignet sein, zumindest eine
Sicherungsmatrix, beziehungsweise zumindest eine Sicherungstragstruktur weg von den rollbaren
Energiespeichern zu drücken, also entgegen der Richtung der Sicherungskopplung, wodurch die
Sicherungskopplung von der Sicherungsrückstellfederung automatisch gelöst wird, sobald die Kraft des
Sicherungsaktors in Richtung der Sicherungskopplung niedrig genug ist, wobei in diesem Fall von einer aktiven Sicherungsaktorik die Rede ist.
Im Besonderen kann eine Sicherungsrückstellfederung geeignet sein, zumindest eine
Sicherungsmatrix, beziehungsweise zumindest eine Sicherungstragstruktur auf die rollbaren
Energiespeichern zu drücken, also in Richtung der Sicherungskopplung, wodurch die Kraft zur
Erstellung der Sicherungskopplung von der Sicherungsrückstellfederung kontinuierlich aufgebracht wird, wobei die Sicherungskopplung aufgehoben wird, sobald die Kraft des Sicherungsaktors entgegen der Richtung der Sicherungskopplung groß genug ist, wobei in diesem Fall von einer passiven
Sicherungseinrichtung die Rede ist.
Bei einem solchen Eingangssignal kann es sich dabei beispielsweise um ein durch Knopfdruck erzeugtes elektrisches Signal handeln, das zumindest einen elektrischen Linearmotor ausfahren lässt, oder es kann sich beispielsweise um eine Hebelkraft handeln, die zumindest einen Gurt zusammenzieht, der die zumindest einen Sicherungskopf beziehungsweise die zumindest eine Tragstruktur auf den zumindest einen Energiespeicher zusammenzieht
Alternativ kann es sich beispielsweise bei der Eingangskraft um eine Pumpdruckkraft handeln, welche einen oder eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern mit gleicher Kraft ausfahren lässt.
Des Weiteren kann eine Sicherungseinrichtung über ein Quick-Release-Sicherheitsprotokoll dazu gebracht werden, im Falle eines Notzustands die Sicherungskopplung aufzuheben, um die
Energiespeicher bei Vorhandensein eines Gefilles und/oder Aktivierung einer
Beförderungseinrichtung aus der Speichervorrichtung evakuiert werden können.
Dies kann eine solche Speichervorrichtung sowie einzelne rollbare Energiespeicher und den Nutzer vor
Schäden bewahren, und gegebenenfalls notwendige Löscharbeiten begünstigen.
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Ein pneumatisches oder hydraulisches Ausfahren der Sicherungsaktorik kann dabei den Vorteil bieten,
Grôfen- und Lageabweichungen zu umgehen, da einzelne Druckzylinder bei gleichem Druck und gleichem Zylinderdurchmesser unterschiedliche Wege zurücklegen kônnen und dabei gleiche Kräfte aufbringen und zusätzlich eine gewisse Federung durch das Druckmedium aufweisen kônnen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Speichervorrichtung weiter mindestens eine aktivierbare Energiekopplungseinrichtung, oder auch Energiezapfeinrichtung auf, wobei die
Energiekopplungseinrichtung konfiguriert ist bei einer Aktivierung eine Energiekopplung zu mindestens einen in die Speichervorrichtung aufgenommenen rollbaren Energiespeichern an jeweils einer der mindestens einen Anschlussposition durch Form- und/oder Kraftschluss herzustellen, um den mindestens einen rollbaren Energiespeicher nach durchgeführter Aktivierung zu einem energetischen Netzwerk zu verbinden, und wobei die Energiekopplungseinrichtung konfiguriert ist bei einer Deaktivierung den mindestens einen rollbaren Energiespeicher an der mindestens einen
Anschlussposition von Form- und/oder Kraftschluss durch die Energiekopplungseinrichtung zu lösen und die Energiekopplung der mindestens einen rollbaren Energiespeicher aufzuheben.
Dabei kann eine solche Energiekopplungseinrichtung konfiguriert sein, bei einer Deaktivierung einen rollbaren Energiespeicher an seiner Anschlussposition vom Form- und/oder Kraftschluss der
Energiekopplungseinrichtung zu lösen, womit der Fluss von Energie durch die Energiespeicher unterbrochen werden kann.
Ein weiterer Vorteil einer solchen Energiekopplungseinrichtung besteht darin, dass mehrere
Energiespeicher mit der zumindest einen Energieleitung einfach zu einem größeren
Energiespeichermodul zusammengeschaltet werden kônnen, um hôhere Energieinhalte und / oder hôhere Leistungen zu ermôglichen, wobei die Energie beziehungsweise der Energieträger der
Energiespeicher an eine andere Energiespeicher übertragen werden kann, und / oder an ein angekoppeltes externes Energienetz geleitet werden, und /oder an zumindest einen Energiewandler, im Besonderen an zumindest eine Kraftmaschine, und / oder im umgekehrten Energiefluss, wobei die
Energiespeicher energetisch und/oder stofflich im umgekehrten Energiefluss wieder aufgefüllt werden kônnen.
Unter Energiekopplungseinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, welche eine Energiekopplung zwischen Energiespeichern und Energieleitungen erstellen kann, wobei nach erfolgter
Energiekopplung Energie beziehungsweise Energieträger aus Energiespeichern in einen energetischen
Schaltkreis geleitet werden kann, und/oder Energie beziehungsweise Energieträger aus einem energetischen Schaltkreis in die Energiespeicher geleitet werden kann, indem ein Energiekoppler der
Energiekopplungseinrichtung eine möglichst verlustfreie Kopplung von Energie und/oder
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Energieträger mit zumindest einem Energiekopplungselement des rollbaren Energiespeichers ausführt.
Eine Energiekopplungseinrichtung kann des Weiteren zumindest eine Energiekopplungstragstruktur aufweisen, zumindest eine Energieleitung, mit zumindest einem Energiekoppler, zumindest eine
Energiekopplungsaktorik, zumindest eine Energiekopplungsführung und / oder zumindest eine
Energiekopplungsriickfederung.
Geeignete Kombinationen dieser Einrichtungen können dabei besonders vorteilhaft zur Lösung der
Aufgabe sein, und einige dieser Kombinationen sind in den Skizzen, der Beschreibung, und im
Folgenden näher beschrieben.
Dabei gelingt eine Kopplung von zumindest einem rollbaren Energiespeicher mit einer Energieleitung in zumindest einer Anschlussposition innerhalb einer Speichervorrichtung im Rahmen der Aktivierung einer Energiekopplungseinrichtung zweckmäßigerweise mit einem geschlossenen Energiekreis innerhalb der Speichervorrichtung in Zusammenhang mit Teilelementen der
Energiekopplungseinrichtung, wobei eine solche gelungene Kopplung als Energiekopplung bezeichnet werden kann.
Dabei können diese Teilelemente stofflich, formschlüssig, und / oder kraftschlüssig beziehungsweise gelenkig an die Tragstruktur verbunden sein.
Im Besonderen können diese Teilelemente lösbar mit der Tragstruktur verbunden sein.
Unter Energiekopplungstragstruktur einer Energiekopplungseinrichtung wird eine Struktur verstanden, welche zumindest teilweise weitere Teilelemente der Energiekopplungseinrichtung trägt, wie beispielsweise zumindest eine Energieleitung, sowie zumindest einen Energiekoppler, zumindest eine Energiekopplungsaktorik, zumindest eine Energiekopplungsführung, und / oder zumindest eine
Energiekopplungsrückstellfederung.
Unter Energieleitung wird eine Leitung verstanden, durch welche Energie und/oder Energieträger zirkulieren kann.
Dabei kann eine Energieleitung eine Mehrzahl an Ventilen aufweisen, welche den Energiefluss beziehungsweise den Energieträgerfluss durch die Energieleitung bei Bedarf unterbrechen können.
Des Weiteren können Energieleitungen derart konfiguriert sein, mechanische, elektrodynamische oder thermodynamische Potentialgrößen die Energie, beziehungsweise Energieträger, durch die
Energieleitung zum Zirkulieren bringen können.
Dabei können solche Potentialgrößen im Besonderen durch Aktoren aufgebracht werden.
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Anmeldenr.: NN -21- LU501693
Unter Energiekoppler wird ein Anschlusselement verstanden, das einen rollbaren Energiespeicher mit einer Energieleitung form- und / oder kraftschlüssig verbinden kann, sodass Energie und / oder
Energieträger zwischen Energiespeicher und Energieleitung zirkulieren kann.
Dabei kann eine solche Energieleitung im Rahmen der Aktivierung einer Energiekopplungseinrichtung auf zumindest ein Energiekopplungselement eines rollbaren Energiespeichers ausgefahren werden und somit eine Energiekopplung zwischen zumindest dem zumindest einen Energiekoppler der
Energieleitung und dem zumindest einen Energiekopplungselement des zumindest einen rollbaren
Energiespeichers herstellen.
Dies kann im Besonderen bei langgezogenen Energiespeichern mit beidseitig stirnseitig angebrachten
Energiekopplungselementen beidseitig stattfinden.
Dabei kann eine solche Energiekopplung auch wieder getrennt werden, indem die aufgebrachte Kraft gelöst wird, und eine Rückholkraft aufgebracht wird, beispielsweise durch eine Rückfederung.
Dabei kann es zweckmäßig sein, im Rahmen der Energiekopplung Formschlüsse so präzise wie möglich zu gestalten beziehungsweise Presskräfte besonders hochzuhalten, damit die Energiekopplung mit so wenigen energetischen Verlusten wie möglich realisiert werden kann.
Außerdem kann eine Energieleitung zu einzelnen Energiekopplern eine Federung aufweisen, welche es ermöglichen kann, trotz grober dynamischer mechanischer Beanspruchungen, welche beispielsweise bei mobilen Anwendungen auftreten können, die Energiekopplung aufrechtzuerhalten.
Dabei kann eine solche Federung es ebenfalls ermöglichen, gleichmäßige Energiekopplung durchzuführen, falls es zwischen den rollbaren Energiespeichern leichte Größen und/oder
Lageabweichungen gibt.
Hierbei kann besonders eine degressive Federung vorteilhaft sein, um die Energiekopplungen mit gleicher Kraft zu koppeln und um kleine Wege im Anschluss ohne großen Kraftaufwand auszugleichen.
Unter Energiekopplungsaktorik wird ein Teilelement einer Sicherungseinrichtung verstanden, welches unter Eingabe eines Eingangssignals oder einer Eingangskraft die nötige Kraft aufbringt und den nötigen Weg verkürzt zur Erstellung einer Energiekopplung.
Eine Energiekopplungsaktorik kann im Besonderen zumindest einen Energiekopplungsaktor und zumindest eine Energiekopplungsleitstützstruktur aufweisen.
Unter Energiekopplungsaktor wird ein Teilelement einer Energiekopplungsaktorik verstanden, welches unter Eingabe eines Eingangssignals oder einer Eingangskraft die nötige Kraft aufbringen und den nötigen Weg verkürzen kann, zur Erstellung einer Energiekopplung zwischen zumindest einem
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -22- LU501693
Energiekoppler zumindest einer Energieleitung und zumindest ein Energiekopplungselement zumindest einen rollbaren Energiespeichers.
Des Weiteren kann ein Energiekopplungsaktor, unter Eingabe eines Eingangssignals oder einer
Eingangskraft, die nötige Kraft aufbringen und den nötigen Weg verlängern, zur Auflösung einer
Energiekopplung zwischen zumindest einem Energiekoppler zumindest einer Energieleitung und zumindest ein Energiekopplungselement zumindest einen rollbaren Energiespeichers.
Unter Energiekopplungsleitstützstruktur wird ein Teilelement einer Energiekopplungsaktorik verstanden, durch das eine Kraft geleitet werden kann, und das bewegt werden kann, um den Weg zumindest einem Energiekoppler zumindest einer Energieleitung und zumindest ein
Energiekopplungselement zumindest einen rollbaren Energiespeichers zu verkürzen, beispielsweise, um im Rahmen einer Aktivierung seiner Energiekopplungseinrichtung eine Energiekopplung zu ermôglichen.
Im Besonderen kann eine Energiekopplungsleitstützstruktur den Weg zwischen zumindest einem
Energiekoppler zumindest einer Energieleitung und zumindest ein Energiekopplungselement zumindest einen rollbaren Energiespeichers verlängern, beispielsweise, um im Rahmen einer
Deaktivierung seiner Energiekopplungseinrichtung eine Energiekopplung aufzulösen.
Im Besonderen kann eine Energiekopplungsaktorik zumindest einen Energiekoppler zumindest einer
Energieleitung, beziehungsweise zumindest eine Energiekopplungstragstruktur, auf welcher zumindest eine Energieleitung befestigt ist, ausfahren und an zumindest einen Energiekoppler zumindest eines rollbaren Energiespeichers pressen, wodurch zumindest ein Energiekoppler der
Energiekopplungseinrichtung mit zumindest Energiekopplungselement zumindest eines rollbaren
Energiespeichers form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden kann.
Unter Energiekopplungsführung wird zumindest ein Element verstanden, welches die Energieleitung beziehungsweise die Energiekopplungstragstruktur beim Ausfahren entlang eines vorgesehenen
Weges führen kann.
Somit kann eine solche Energiekopplungsführung ein präzises und gleichmaRiges Ausfahren von einzelnen Energiekopplern auf das jeweils angezielte Energiekopplungselement eines rollbaren
Energiespeichers, das gesichert werden soll, begünstigen.
Unter Energiekopplungsrückstellfederung wird zumindest ein federndes Element verstanden, welches eine Kraft in Richtung oder entgegen der Richtung der Energiekopplung aufbringt.
Im Besonderen kann eine Energiekopplungsrückstellfederung geeignet sein, zumindest einen
Energiekoppler zumindest einer Energieleitung, beziehungsweise zumindest eine
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -23- LU501693
Energiekopplungstragstruktur weg von den rollbaren Energiespeichern zu drücken, also entgegen der
Richtung der Energiekopplungskopplung, wodurch die Energiekopplungskopplung von der
Energiekopplungsriickstellfederung automatisch gelöst wird, sobald die Kraft des
Energiekopplungsaktors in Richtung der Energiekopplung niedrig genug ist, wobei in diesem Fall von einer aktiven Energiekopplungsaktorik die Rede ist.
Im Besonderen kann eine Energiekopplungsrückstellfederung geeignet sein, zumindest einen
Energiekoppler zumindest einer Energieleitung, beziehungsweise zumindest eine
Energiekopplungstragstruktur auf die rollbaren Energiespeichern zu drücken, also in Richtung der
Sicherungskopplung, wodurch die Kraft zur Erstellung der Energiekopplung von der
Energiekopplungsrückstellfederung kontinuierlich aufgebracht wird, wobei die Energiekopplung aufgehoben wird, sobald die Kraft des Energiekopplungsaktors entgegen der Richtung der
Energiekopplung groß genug ist, wobei in diesem Fall von einer passiven Energiekopplungseinrichtung die Rede ist.
Beim einem solchen Eingangssignal kann es sich dabei beispielsweise um ein durch Knopfdruck erzeugtes elektrisches Signal handeln, das zumindest einen elektrischen Linearmotor ausfahren lässt, oder es kann sich beispielsweise um eine Hebelkraft handeln, die zumindest einen Gurt zusammenzieht, der den zumindest einen Sicherungskopf beziehungsweise die zumindest eine
Tragstruktur auf den zumindest einen Energiespeicher zusammenzieht
Alternativ kann es sich beispielsweise bei der Eingangskraft um eine Pumpdruckkraft handeln, welche einen oder eine Mehrzahl von Hydraulikzylindern mit gleicher Kraft ausfahren lässt.
Des Weiteren kann eine Energiekopplungseinrichtung einer Speichervorrichtung über ein Quick-
Release-Sicherheitsprotokoll dazu gebracht werden, im Falle eines Notzustands die Energiekopplung aufzuheben, um die Energiespeicher bei Vorhandensein eines Gefälles und/oder Aktivierung einer
Beförderungseinrichtung aus der Speichervorrichtung evakuiert werden können.
Dies kann eine solche Speichervorrichtung sowie einzelne rollbare Energiespeicher und den Nutzer vor
Schäden bewahren, und gegebenenfalls notwendige Löscharbeiten begünstigen.
Ein pneumatisches oder hydraulisches Ausfahren der Energiekopplungsaktorik kann dabei den Vorteil bieten, Größen- und Lageabweichungen zu umgehen, da einzelne Druckzylinder bei gleichem Druck und gleichem Zylinderdurchmesser unterschiedliche Wege zurücklegen können und dabei gleiche
Kräfte aufbringen und zusätzlich eine gewisse Federung durch das Druckmedium aufweisen können.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -24- LU501693
Im Besonderen kann eine solche Tragstruktur der Energiekopplungs- und / oder der
Sicherungseinrichtung gelenkige oder biegeelastische Eigenschaften aufweisen, um diesen dargestellten Problemen ebenfalls entgegensteuern.
Handelt es sich bei den rollbaren Energiespeichern beispielsweise um elektrochemische Batterien, so kann die Energiekopplungseinrichtung beispielsweise kraftschlüssig zwischen jeweils ein elektrisch leitendes Energiekoppler einer elektrischen Energieleitung und einem elektrisch leitenden
Energiekopplungselement einer solchen Batterie, nämlich mit einer stirnseitigen Elektrode einer solchen Batterie, eine Energiekopplung durchführen.
Dabei kann eine solche Energiekopplungseinrichtung eine Mehrzahl von Energieleitungen mit jeweils einer Mehrzahl vom Energiekopplern aufweisen, wobei jeweils ein Energiekoppler kraftschlüssig mit einem Pluspol eines Energiespeichers und ein weiterer Energiekoppler kraftschlüssig mit einem
Minuspol des gleichen Energiespeichers verbunden werden kann, um elektrische Energie aus dem oder in den Energiespeicher durch die Energieleitungen zu fôrdern.
Handelt es sich bei Energiespeichern in einer Speichervorrichtung beispielsweise um druckbetankte
Gas-/ oder Flüssigkeitsbehälter, so kann die Energiekopplungseinrichtung beispielsweise kraft- und/oder formschlüssig den zumindest einen Energiekoppler, besonders zumindest einen steuerbaren
Leitungsventilanschluss einer Gas- / oder Flüssigkeitsleitung mit dem zumindest einen
Energiekopplungselement, besonders dem zumindest einen Behälterventilanschluss des Gas- / oder
Flüssigkeitsbehälters koppeln.
Im Besonderen kann eine solche Tragstruktur biegesteife und torsionssteife Eigenschaften aufweisen, welche sich positiv auf die Stabilität des Konstrukts auswirken kann.
Auferdem kônnen eine Energiekopplungseinrichtung und eine Sicherungseinrichtung einer selben
Speichervorrichtung gemeinsame Teile aufweisen, wie beispielsweise die Tragstruktur, oder sogar, dass beide Einrichtungen ein und dieselbe Einrichtung sind, beispielsweise im Falle einer kraftschlüssigen Kontaktierung und Sicherung von zylindrischen Batterien, wobei die Sicherung und das Zapfen der Energie beides kraftschlüssig durch Pressen zumindest eines vernetzten elektrisch leitenden Sicherungskopf / Energiekoppler an die Elektroden der Batterie erfolgen.
Unter technischer Schnittstelle einer Speichervorrichtung wird eine Schnittstelle verstanden, die eine
Wechselwirkung zwischen dieser Speichervorrichtung beziehungsweise einem Teilsystem dieser — Speichervorrichtung und einem der Speichervorrichtung externen System beziehungsweise Element, und / oder, die eine Wechselwirkung zwischen zwei Teilsystemen dieser Speichervorrichtung erlaubt.
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Dabei kann es sich um eine mechanische Schnittstelle, um eine energetische Schnittstelle, oder um eine Informationsschnittstelle handeln.
Unter mechanischer Schnittstelle wird eine technische Schnittstelle verstanden, die mechanischer
Natur ist, also physische Merkmale aufweist, die mechanische Wechselwirkungen erlauben.
Dabei kann es sich bei einer mechanischen Schnittstelle etwa um einen Speichervorrichtungseingang, einen Speichervorrichtungsausgang, einen Füllkoppler, eine Fülleinrichtung, eine Öffnungseinrichtung, eine Anschlusseinrichtung, und / oder um einen Sammelbehälter handeln.
Unter Speichervorrichtungseingang wird eine Öffnung in einer Speichervorrichtung verstanden, durch welche zumindest ein rollbarer Energiespeicher in die Speichervorrichtung befördert werden kann.
Unter Speichervorrichtungsausgang wird eine Öffnung im Gehäuse einer Speichervorrichtung verstanden, durch welche zumindest ein rollbarer Energiespeicher aus der Speichervorrichtung befördert werden kann.
Dabei kann es sich bei Speichervorrichtungseingang und -ausgang auch um die gleiche Öffnung handeln, die sowohl als Eingang und als Ausgang der Speichervorrichtung dient. Des Weiteren kann der zumindest eine Speichervorrichtungseingang und/oder der zumindest eine
Speichervorrichtungsausgang durch eine Toreinrichtung schließbar und/oder öffenbar sein.
Des Weiteren kann ein Speichervorrichtungseingang mit einem Rollstruktureingang und / oder einem
Rollbahneingang übereinstimmen, wobei wenn mehrere Eingänge übereinstimmen, der Bezug auf eines dieser Eingänge zur Beschreibung weiterer Merkmale genügt.
Des Weiteren kann ein Speichervorrichtungsausgang mit einem Rollstrukturausgang und / oder einem
Rollbahnausgang übereinstimmen, wobei wenn mehrere Ausgänge übereinstimmen, der Bezug auf eines dieser Ausgänge zur Beschreibung weiterer Merkmale genügt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Speichervorrichtung weiter mindestens eine
Fülleinrichtung auf, wobei die Fülleinrichtung derartig konfiguriert ist, für eine Befüllung der
Speichervorrichtung eine Mehrzahl von rollbaren Energiespeichern aufzunehmen und zu sammeln und dem mindestens einen Speichervorrichtungseingang der Speichervorrichtung einzeln zuzuführen, und/oder wobei die Fülleinrichtung derart konfiguriert ist, für eine Entleerung der Speichervorrichtung eine Mehrzahl von rollbaren Energiespeichern aus dem zumindest einen Speichervorrichtungsausgang aufzunehmen aus der Speichervorrichtung abzuführen.
Unter Fülleinrichtung wird ein Abfuhrsystem beziehungsweise ein Einfuhrsystem für rollbare
Energiespeicher verstanden, das eine Rollstruktur aufweist, und welches einzelne rollbare
Energiespeicher aus einer Speichervorrichtung durch einen Speichervorrichtungsausgang über die
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Rollstruktur der Fülleinrichtung bis hin zu einer der Speichervorrichtung entlegenen Position und / oder aus einer der Speichervorrichtung entlegenen Position bis hin zu einem Speichervorrichtungseingang beziehungsweise einem Rollstruktureingang der Speichervorrichtung führen kann.
Dabei kann eine solche Fülleinrichtung gelenkige Eigenschaften aufweisen, womit wahlweise eine
Vielzahl von der Speichervorrichtung entlegenen Positionen bedient werden können.
Des Weiteren kann eine solche Fülleinrichtung derart konfiguriert sein, rollbare Energiespeicher in beliebiger Orientierung und beliebigem Ordnungszustand derart orientieren, dass eine Einfuhr in eine
Speichervorrichtung beziehungsweise in eine Rollstruktur möglich und vorteilhaft ist.
Des Weiteren kann eine solche Fülleinrichtung zumindest einen integrierten Zuteiler aufweisen, der den Durchlass einzelner rollbarer Energiespeicher steuert.
Außerdem kann eine Fülleinrichtung zumindest eine Toreinrichtung aufweisen, über welche die
Fülleinrichtung wahlweise schließbar und öffenbar wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Speichervorrichtung weiter mindestens einen Füllkoppler, wobei der Füllkoppler derart konfiguriert ist eine temporäre Kopplung zu einem weiteren Füllkoppler, einer Fülleinrichtung oder einer weiteren Speichervorrichtung herzustellen, wobei mit der temporären Kopplung eine Füllkopplung zwischen einer Speichervorrichtung und einem
Füllkoppler, zwischen zwei Speichervorrichtungen oder zwischen zwei Fülleinrichtungen hergestellt wird.
Unter Füllkoppler wird eine mechanische Schnittstelle einer Speichervorrichtung oder einer
Fülleinrichtung verstanden, welche es erlaubt, eine lösbare stabile form- und / oder kraftschlüssige
Füllkopplung zu jeweils einem weiteren Füllkoppler einer weiteren Speichervorrichtung oder einer weiteren Fülleinrichtung zu erstellen.
Dabei verbindet ein Füllkoppler einer Speichervorrichtung oder einer Füllkopplungseinrichtung derart am Füllkoppler einer weiteren Füllkopplungseinrichtung oder einer weiteren Speichervorrichtung mechanisch, so dass beide Systeme stabil miteinander verbunden sind.
Dabei verbindet eine solche Füllkopplung jeweils zwei Rollstrukturen miteinander, sodass die jeweiligen Rollbahnen miteinander verbunden werden und jeweils eine gemeinsame Rollstrecke für rollbare Energiespeicher bilden.
Im Besonderen kann eine Speichervorrichtung einen Füllkoppler in unmittelbarer Nähe von
Speichervorrichtungseingangen aufweisen, was vorteilhaft für Füllkopplungen ist.
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Dabei stellen solche Füllkopplungen, die gemeinsame Rollstrecken mit Anschlusspositionen an nur einem Ende jeder Rollstrecke bilden, einen offenen Füllkreis dar, der eine einseitige Befüllung beziehungsweise Entleerung von Speichervorrichtungen ermöglicht.
Hierbei kann es sich im Besonderen um eine Füllkopplung zwischen einer Speichervorrichtung und einer Fülleinrichtung handeln.
Dabei stellen solche Füllkopplungen, die gemeinsame Rollstrecken mit einer Anschlussposition an beiden Enden jeder Rollstrecke bilden, einen geschlossenen Füllkreis dar, der eine beidseitige
Befüllung beziehungsweise Entleerung von Speichervorrichtungen ermöglicht.
Dabei kann es sich im Besonderen um eine Füllkopplung zwischen zwei Speichervorrichtungen handeln, beispielsweise mittels einer Fülleinrichtung.
Im Besonderen kann eine Fülleinrichtung gleichzeitig an einem Ende zu einem
Speichervorrichtungsausgang einer ersten Speichervorrichtung und am anderen Ende zu einem
Speichervorrichtungseingang einer zweiten Speichervorrichtung gekoppelt sein.
Im Besonderen können solche temporären Füllkopplungen vorzugsweise das Eindringen fremder
Partikel verhindern, beispielsweise über einen Formschluss und / oder einen Kraftschluss, gegebenenfalls durch eine Dichtung ergänzt.
Im Besonderen kann es sich bei einer Fülleinrichtung beispielsweise lediglich um eine starre
Stapelzufuhr oder Trichterzufuhr handeln, welche eine Mehrzahl gestapelter teilgeordneter rollbarer
Energiespeicher, gegebenenfalls in zufälliger Orientierung und Position, einzeln in gewünschter
Orientierung durch den Speichervorrichtungseingang oder den Speichervorrichtungsausgang leitet.
Bei einer Füllkopplung zwischen Speichervorrichtungen handelt es sich dabei vorteilhafterweise um miteinander kompatible Speichervorrichtungen, insbesondere in Bezug auf die Ausführungsform der einsetzbaren rollbaren Energiespeicher, ihrer Rollstruktur, ihrer mechanischen und / oder energetischen Schnittstellen sowie ihrer Informationsschnittstellen.
Unter Öffnungseinrichtung wird ein Teil des Gehäuses einer Speichervorrichtung verstanden, das geöffnet werden kann, um leicht auf das Innere der Speichervorrichtung zuzugreifen zu können.
Dies kann vorteilhaft sein, um über den Zugang durch eine Öffnungseinrichtung beispielsweise
Reparaturen, Inspektionen und Wartungen unkompliziert durchgeführt werden.
Dadurch können unaufwändig Teile ersetzt, hinzugefügt oder entfernt werden.
Des Weiteren kann eine Öffnungseinrichtung wieder in ihren ursprünglichen Zustand geschlossen werden.
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Im Besonderen kann es sich bei einer Offnungseinrichtung um eine schließbare Tür handeln, oder um einen Deckel mit Verschraubung.
Unter Anschlusseinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, welche eine mechanische Befestigung der Speichervorrichtung an einen externen Gegenstand ermöglicht.
Diese mechanische Befestigung sollte vorteilhafterweise wieder lösbar sein, weswegen die
Anschlusseinrichtung im Besonderen formschlüssig und / oder kraftschlüssig erfolgen kann, beispielsweise über eine Schnappschlussverbindung, oder über eine magnetische Verbindung.
Dabei kann es sich bei dem Gegenstand, an dem eine Speichervorrichtung durch eine solche
Anschlusseinrichtung befestigt werden soll, im Besonderen um einen energetischen Verbraucher beziehungsweise Versorger handeln, der an die Energiespeicher innerhalb der Speichervorrichtung energetisch gekoppelt werden soll.
Des Weiteren kann es sich bei dem Gegenstand, an dem die Speichervorrichtung durch die
Anschlusseinrichtung befestigt werden soll, im Besonderen um eine weitere Speichervorrichtung handeln, beispielsweise um mehrere Speichervorrichtungen an einem Ort zu bündeln.
Unter Sammelbehälter wird ein Behälter verstanden, der konfiguriert ist, nicht eingesetzte rollbare
Energiespeicher einer Speichervorrichtung zu sammeln und temporär zu lagern, zur örtlichen
Trennung bezüglich der eingesetzten rollbaren Energiespeicher.
Ein Vorteil eines solchen Sammelbehälters in einer Speichervorrichtung besteht darin, dass unerwünschte rollbare Energiespeicher gesichert und praktisch zur Herausnahme gesammelt werden können, und den weiteren Betrieb der Speichervorrichtung somit nicht weiter stören.
Dabei kann ein solcher Sammelbehälter ebenfalls den Vorteil bringen, einzelne dort gesammelte rollbare Energiespeicher, für eine Instandhaltung, Inspektion, Reparatur, Entsorgung und gegebenenfalls für eine Wiederverwendung beziehungsweise Wiederverwertung herauszunehmen.
Dabei kann es sich im Besonderen um zumindest teilweise geleerte, teildefekte, defekte und/oder nicht passende, also nicht einsetzbare Energiespeicher handeln, die aus der Speichervorrichtung entfernt werden sollen.
Im Besonderen kann eine Triage von auffälligen, beziehungsweise unerwünschten rollbaren
Energiespeichern zum Sammelbehälter mithilfe von Steuerungselementen durchgeführt werden.
Dabei kann es sich bei einem solchen Sammelbehälter beispielsweise um einen Bunker, einen
Stapelsammler, oder ein Rinnen- oder Stapelmagazin handeln.
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Des Weiteren kann ein Sammelbehälter vorzugsweise derart konfiguriert sein, eventuellen Gefahren wie beispielsweise GasausstôflBen oder Branden entgegenzuwirken, beispielsweise durch geeignete gefilterte Entlüftung beziehungsweise Loschsysteme.
Auferdem kann ein Sammelbehälter vorzugsweise derart konfiguriert sein, einen einfachen, vorzugsweise verriegelten Zugriff auf seinen Inhalten zu ermöglichen, damit er von den beinhalteten, nicht mehr einsetzbaren Energiespeichern befreit werden kann.
Unter energetischer Schnittstelle wird eine technische Schnittstelle verstanden, die energetischer
Natur ist, also physische Merkmale aufweist, die energetische Wechselwirkungen erlauben.
Eine solche energetische Schnittstelle bringt den Vorteil, dass Energie, beziehungsweise Energieträger aus einem Energetischen Anbieter in die Energiespeicher zum Aufladen zugeführt werden kann.
Eine solche energetische Schnittstelle bringt ebenfalls den Vorteil, dass Energie, beziehungsweise
Energieträger aus einzelnen Energiespeichern einer Speichervorrichtung aus der Speichervorrichtung zu einem energetischen Verbraucher oder zu einem anderen Energiespeicher zugeführt werden kann.
Dabei kann es sich im Besonderen um einen Anschluss zu einem örtlichen energetischen Netz handeln.
Außerdem kann es sich im Besonderen um einen Anschluss zu einem Gerät handeln, das die Energie zur Verrichtung einer Arbeit umwandelt.
Unter Informationsschnittstelle wird eine technische Schnittstelle verstanden, die informatischer
Natur ist, also physische Merkmale aufweist, die informatische Wechselwirkungen, also Datenströme ermöglicht.
Dabei kann es sich beispielsweise um eine Kommunikationsschnittstelle oder um eine Nutzeranzeige beziehungsweise um ein Nutzereingabefeldhandeln.
Unter Kommunikationsschnittstelle wird eine Informationsschnittstelle verstanden, die einen
Austausch an Daten beziehungsweise Informationen mit zumindest einer weiteren
Kommunikationsschnittstelle ermöglicht, wodurch zumindest Identifikationen, Diagnosen, und / oder — Anweisungen durchgeführt werden können.
Im Besonderen kann eine Speichervorrichtung zumindest eine Kommunikationsschnittstelle aufweisen, die mit zumindest einer weiteren Kommunikationsschnittstelle zumindest einer weitere
Speichervorrichtung oder Fülleinrichtung form- und oder kraftschlüssig oder kontaktlos verbindbar ist.
Eine Identifikation zwischen zwei Kommunikationsschnittstellen unterschiedlicher
Speichervorrichtungen beziehungsweise Fülleinrichtungen kann vorteilhaft sein, um Elemente aus der
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Speichervorrichtung fernzuhalten, die für eine Nutzung in der Speichervorrichtung ungeeignet beziehungsweise gefährlich sein können.
Dabei können mechanische Schnittstellen konfiguriert sein, nur dann ihre Funktion erfüllen zu können, wenn eine Identifikation erfolgt ist.
Im Besonderen kann eine Speichervorrichtung an einem Speichervorrichtungseingang eine
Toreinrichtung aufweisen, die erst nach erfolgreicher Identifikation geöffnet werden kann und somit erst dann rollbare Energiespeicher durch den Speichervorrichtungseingang erlaubt.
Dabei kann es zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Kommunikationsschnittstellen vorteilhaft sein, wenn die Speichervorrichtung die zumindest eine Kommunikationsschnittstelle in unmittelbarer Nähe zum zumindest einen Speichervorrichtungseingang und/oder
Speichervorrichtungsausgang aufweist, besonders an dem gegebenenfalls vorhanden Füllkoppler.
Auf diese Weise kann sich eine Speichervorrichtung bei zumindest einer weiteren Speichervorrichtung identifizieren.
Unter Nutzeranzeige wird eine Informationsschnittstelle einer Speichervorrichtung verstanden, welche einem Nutzer relevante Informationen zumindest über den Zustand der Speichervorrichtung und der darin enthaltenen Energiespeicher lesbar anzeigen kann.
Unter Nutzereingabefeld wird eine Informationsschnittstelle einer Speichervorrichtung verstanden, welche es einem Nutzer ermöglicht, Anweisungssignale an zumindest ein Bestandteil beziehungsweise zumindest eine Einrichtung der Speichervorrichtung zu übertragen.
Dabei kann es sich bei einem Nutzereingabefeld ebenfalls gleichzeitig um eine Nutzeranzeige handelt, und umgekehrt.
Dies kann vorteilhaft sein, um Interaktionen mit einem Nutzer zu ermöglichen.
Im Besonderen kann ein Nutzer Anweisungen eingeben, die einzelne Teilsysteme der
Speichervorrichtung ausführen sollen.
Unter Steuerungselement wird ein Element verstanden, das Prozesse durchführt, die dem Zweck einer
Steuerung beziehungsweise einer Regelung dienen.
Unter Sensor wird ein technisches Bauteil verstanden, das bestimmte Eigenschaften beziehungsweise
Beschaffenheiten seiner Umgebung qualitativ oder quantitativ erfassen kann und in ein elektrisches
Signal umformen kann.
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Dabei kann es sich bei einem Sensor in einer Speichervorrichtung beispielsweise um einen
Informationssensor, einen mechanischen Sensor, einen thermodynamischen Sensor, oder um einen elektrodynamischen Sensor.
Unter Informationssensor wird ein Sensor verstanden, der kodierte Informationen erfassen kann.
Unter mechanischem Zustandssensor wird ein Sensor verstanden, der physikalische Größen, die in der
Geometrie, der Mechanik, und / oder in der Kinematik Anwendung finden, erfassen kann.
Dabei kann es sich bei diesen physikalischen Größen beispielsweise aber nicht ausschließlich um
Masse, Lage, Entfernung, Orientierung, Winkel, Bewegung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Ruck,
Zeit Kraft, Drehmoment, Winkel, Schwingungen handeln.
Unter thermodynamischem Zustandssensor wird ein Sensor verstanden, der physikalische Größen, die in der Thermodynamik Anwendung finden, erfassen kann.
Dabei kann es sich bei diesen physikalischen Größen beispielsweise aber nicht ausschließend um
Temperatur, Wärme, Druck, Volumen, Luftfeuchtigkeit, Wärmeenergie, Wärmestrom, Massenstrom,
Arbeitsstrom handeln.
Unter elektrodynamischem Zustandssensor wird ein Sensor verstanden, der physikalische Größen, die in der Elektrodynamik Anwendung finden, erfassen kann.
Dabei kann es sich bei diesen physikalischen Größen beispielsweise aber nicht ausschließend um elektrische Stromstärke, Stromdichte, Ladung, Spannung, Kapazität, Feldstärke, Widerstand, Leistung; um magnetischen Fluss, Feldstärke handeln.
Unter Aktor wird ein technisches Bauteil verstanden, das eine physikalische Eingangsgröße in eine mechanische, thermodynamische und / oder elektrodynamische physikalische Größe umsetzen kann.
Dabei kann es sich bei der physikalischen Eingangsgröße im Besonderen um ein elektrisches Signal oder um eine mechanische Kraft handeln.
Dabei kann es sich bei einem Aktor in einer Speichervorrichtung im Besonderen um eine
Toreinrichtung, einen Verzweiger, einen Zuteiler, eine Beförderungseinrichtung, oder um einen thermodynamischen Aktor handeln.
Unter Toreinrichtung wird eine mechanische Sperre verstanden, die eine mechanische Schnittstelle einer Speichervorrichtung wahlweise schließen oder öffnen kann.
Dabei kann eine Toreinrichtung im Besonderen konfiguriert sein, einen Speichervorrichtungseingang beziehungsweise einen Rollstruktureingang einer Speichervorrichtung wahlweise zu sperren, sowie einen Speichervorrichtungsausgang beziehungsweise einen Rollstrukturausgang.
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Vorteilhafter Weise kann eine solche Speichervorrichtung mit einer Schutzart nach DIN EN 60529 (VDE 0470-1):2000-09 von IP44 oder hôher, beispielsweise IP65, gegen das Eindringen von Staub und
Wasser geschützt sein, wenn die Offnungseinrichtungen und die Toreinrichtung jeden
Speichervorrichtungseingangs sowie die Toreinrichtung jeden Speichervorrichtungsausgangs im geschlossenen Zustand sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Speichervorrichtung weiter mindestens eine aktivierbare Verzweiger und eine Mehrzahl von Rollbahnen auf, wobei der mindestens eine aktivierbare Verzweiger rollbare Energiespeicher wahlweise zu einer Rollbahn der Mehrzahl von
Rollbahnen oder einem Abschnitt einer Rollbahn der Mehrzahl der Rollbahnen leitet, und/oder mindestens eine Beförderungseinrichtung, die einzelne Energiespeicher zu einer Rollbahn der
Mehrzahl von Rollbahnen und/oder zu einem Abschnitt einer Rollbahn der Mehrzahl von Rollbahnen befördert.
Unter Verzweiger wird ein beweglicher, beziehungsweise ausfahrbarer Aktor verstanden, der rollbare
Energiespeicher wahlweise zu einer Rollbahn der Mehrzahl von Rollbahnen oder einem Abschnitt einer
Rollbahn der Mehrzahl der Rollbahnen leiten kann.
Ein Vorteil solcher Verzweiger besteht darin, dass rollbare Energiespeicher in Rollstrukturen mit einer
Mehrzahl an Rollbahnen einzelne Rollbahnen aus der Mehrzahl an Rollbahnen wahlweise ansteuern können.
Ein weiterer Vorteil solcher Verzweiger besteht darin, dass Speichervorrichtungen mit einer Mehrzahl an Rollbahnen platzsparend sowie automatisch mit rollbaren Energiespeichern befüllt und von diesen entleert werden können, sodass die rollbaren Energiespeicher alle Anschlusspositionen aller
Rollbahnen erreichen können.
Dabei kann es sich bei einem solchen Verzweiger, beispielsweise um eine Weiche, einen Schieber, einen Abweiser, einen Drehverteiler, oder eine Sperre handeln kann.
Im Besonderen kann eine Speichervorrichtung eine Mehrzahl und/ oder einer Kombination unterschiedlicher Verzweiger aufweisen.
Unter Zuteiler wird ein Aktor verstanden, der den Durchlass und Durchlasstakt einzelner
Energiespeicher durch eine Rollbahn beziehungsweise durch eine mechanische Schnittstelle oder eine
Fülleinrichtung steuern beziehungsweise regeln kann.
Des Weiteren kann ein Zuteiler konfiguriert sein die Orientierung, und/oder die Geschwindigkeit dieser rollbaren Energiespeicher zu steuern beziehungsweise zu regeln.
Im Besonderen kann es sich bei einem solchen Zuteiler beispielsweise um einen Rotorzuteiler handeln.
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Unter Rotorzuteiler wird dabei eine rotierbare Scheibe mit Aussparungen am Scheibenrand verstanden, ähnlich wie bei Zahnrädern, wobei die Aussparungen geeignet geformt sind, um rollbare
Energiespeicher über ihre Hauptflächen aufzunehmen.
Im Besonderen können diese Aussparungen eine halbkreisähnliche runde Form haben, um beispielsweise zylindrische rollbare Energiespeicher über ihre Mantelfläche aufzunehmen.
Des Weiteren kann es sich bei einem solchen Zuteiler beispielsweise ebenfalls um einen
Schleusenzuteiler handeln, einer zweistufigen ausfahrbaren Sperre.
Unter einer Befôrderungseinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, die rollbaren Energiespeichern die nôtige potentielle und / oder kinetische Energie zuführt, um eine Rollbewegung hin zu einer
Anschlussposition oder zu zumindest einem Speichervorrichtungsausgang durchzuführen.
Der Vorteil solcher Befôrderungseinrichtungen besteht darin, dass die rollbaren Energiespeicher mit einfachen Mitteln in eine vorteilhafte Position gebracht werden kônnen, die die rollbaren
Energiespeicher nicht durch einfaches Hangabtriebsrollen erreichen kônnen, wobei die rollbaren
Energiespeicher wiederum in eine Position gebracht werden, in der sie für die nächste Bewegung von einem Hangabtrieb betrieben werden kônnen.
Dabei kann eine Befôrderungseinrichtung konfiguriert sein, einzelne Energiespeicher vertikal in die
Hôhe zu heben, womit die einzelnen Energiespeicher bei einer weiteren Bewegung hin zu einer nächsten Position entlang der Rollstrecke ein größeres Hôhenpotential aufweisen, was weitere
Rollbewegungen auf Basis der Hangabtriebskraft begünstigt.
Im Besonderen kann es sich bei einer Beférderungseinrichtung um einen vertikalen Hubfôrderer handeln, der rollbare Energiespeicher in annähernd vertikaler Richtung befôrdert.
Im Besonderen kann eine Befôrderungseinrichtung konfiguriert sein, einzelne rollbare Energiespeicher entlang einer Rollbahn zu beschleunigen oder zu entschleunigen, zum Beispiel in Form eines
Rotorzuteilers oder eines Fôrderbands.
Außerdem können Befôrderungseinrichtung und Zuteiler zumindest teilweise übereinstimmen.
Unter thermodynamischem Aktor wird ein Aktor verstanden, der ein Eingangssignal in eine thermodynamische Größe umsetzen kann.
Dabei kann es sich bei einer solchen thermodynamischen Größe im Besonderen um die Temperatur, den Druck, oder die Luftfeuchtigkeit handeln.
Im Besonderen wird ein thermodynamischer Aktor, der die Temperatur steuern kann als
Temperaturaktor bezeichnet.
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Je nach Rahmenbedingungen der Nutzung der Speichervorrichtung kann es sich bei einem solchen
Temperaturaktor beispielsweise lediglich um eine Wärmetauschplatte handeln, bis hin zu einer
Kombination aus einem aktiven Kühlsystem, bestehend aus beispielsweise Kühlleitungen, die durch ein Kühlmedium durchflossen werden, das komprimiert und/oder entspannt wird, gekoppelt an einen
Wärmetauscher und einem Heizsystem, das beispielsweise aus elektrischen Widerständen besteht, die den Joules-Effekt nutzen, um eine Wärmeleistung zu erzeugen.
Unter Steuergerät wird ein Gerät verstanden, das Messsignale von Sensoren empfangen sowie verarbeiten kann und Anweisungssignale an Aktoren senden kann.
Dabei kann ein Steuergerät mit den Sensoren und Aktoren Steuerungen oder Regelungen durchführen.
Dabei kann ein Steuergerät Informations- und / oder Anweisungssignale über zumindest eine
Kommunikationsschnittstelle an weitere Geräte übertragen.
Dabei kann ein Steuergerät einer Speichervorrichtung konfiguriert sein, Anweisungen, die über eine
Nutzereingabefeld von einem Nutzer eingegeben werden, zu zumindest einem Anweisungssignal verarbeiten und an zumindest eine entsprechende Einrichtung einer solchen Speichervorrichtung zu senden.
Unter Energiespeichermanagementsystem wird ein Steuergerät verstanden, das von Sensoren erfasste, betriebsrelevante Größen und Informationen verarbeitet und Signale an Aktoren sendet, um diese Größen in einem optimalen Bereich für den Betrieb solcher Energiespeicher zu halten.
Dabei kann es sich bei solchen betriebsrelevanten Größen beispielsweise um Kapazität, Energieinhalt,
Potential, Druck, Spannung, Temperatur oder Luftfeuchtigkeit handeln.
Dabei kann ein Energiespeichermanagementsystem anhand der verarbeiteten Werte bewerten und / oder entscheiden, welche Energiespeicher nicht einsetzbar sind.
Unter Speichervorrichtungsmanagementsystem wird ein Steuergerät einer Speichervorrichtung verstanden, das von Sensoren erfasste betriebsrelevante Größen und Informationen verarbeitet und entsprechende Anweisungssignale an Aktoren sendet für einen erwünschten Betrieb einer solchen
Speichervorrichtung.
Im Besonderen kann ein Speichervorrichtungsmanagementsystem Informationen verarbeiten, die von
Informationssensoren erfasst wurden, beziehungsweise über eine Informationsschnittstelle gesendet wurden, um entsprechende Anweisungssignale an mechanische Aktoren zu senden, wie beispielsweise
Toreinrichtung, Verzweiger, Zuteiler, Beförderungseinrichtung, Sicherungsaktor,
Energiekopplungsaktor.
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Im Besonderen kônnen gemessene Werte zu Positionen genutzt werden, um Verzweiger, Zuteiler, beziehungsweise Beforderungseinrichtung zu aktivieren, beispielsweise wenn alle
Anschlusspositionen einer Rollbahn mit rollbaren Energiespeicher besetzt sind, wenn eine Rollbahn.
Des Weiteren können Speichervorrichtungsmanagementsysteme konfiguriert sein, Verzweiger,
Zuteiler und/oder Beförderungseinrichtungen derartig zu aktivieren, dass eine intelligente Platzierung der einzelnen rollbaren Speichervorrichtungen möglich ist.
Dabei wird unter einer intelligenten Platzierung eine solche Platzierung von einzelnen rollbaren
Energiespeichern innerhalb der Speichervorrichtung verstanden, die sich positiv auf Eigenschaften der
Speichervorrichtung und einzelner Energiespeicher auswirkt. Beispiele hierfür sind die
Geschwindigkeit, mit der eine Speichervorrichtung mit rollbaren Energiespeichern befüllt oder von diesen entleert werden kann, die Berücksichtigung der Anzahl an rollbaren Energiespeichern, mit der die Speichervorrichtung oder einzelne Rollbahnen bereits aufgefüllt sein kann und die Platzierung von rollbaren Energiespeichern in die Nähe von rollbaren Energiespeichern mit ähnlichem Alter, Hersteller,
Marke, Leistung, Energieinhalt, wobei noch weitere Fälle intelligenter Platzierung denkbar sind.
Des Weiteren kann ein Speichervorrichtungsmanagementsystem konfiguriert sein, Toreinrichtungen erst nach erfolgreicher Identifikation, im Besonderen im Rahmen einer Füllkopplung, zu öffnen, womit erst dann rollbare Energiespeicher durch einen Speichervorrichtungseingang beziehungsweise - ausgang, Rollstruktureingang beziehungsweise -ausgang rollen können.
Im Bes
Des Weiteren kann ein Steuergerät einer Speichervorrichtung über ein Quick-Release-
Sicherheitsprotokoll verfügen, welches im Falle eines gemessenen oder angegebenen Notzustands
Anweisungssignale zur Deaktivierung an alle Bestandteile der Speichervorrichtung sendet, die die rollbaren Energiespeicher am Verlassen der Speichervorrichtung hindern.
Im Besonderen werden dabei Anweisungssignale zur Deaktivierung an Sicherungs- und
Energiekopplungseinrichtungen gesendet, um Energiekopplungen und Sicherungskopplungen aufzuheben, sowie an Toreinrichtungen von Rollbahn-, Rollstruktur- und
Speichervorrichtungsausgängen, um mit ihrer Öffnung einen Durchlass von rollbaren Energiespeichern zu ermöglichen, womit rollbare Energiespeicher aus ihren Sicherungs- und Energiekopplungen befreit werden und bei Vorhandensein eines Gefälles und/oder Aktivierung einer Beförderungseinrichtung durch Rollstruktur und / oder Speichervorrichtungseingang aus der Speichervorrichtung evakuiert werden, was die Speichervorrichtung, einzelne rollbare Energiespeicher sowie Nutzer vor Schäden bewahren kann und gegebenenfalls notwendige Löscharbeiten begünstigt.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -36- LU501693
Des Weiteren können im Rahmen einer Aktivierung eines solchen Quick-Release-Protokolls
Befôrderungseinrichtungen, Zuteiler, und Verzweiger derart aktiviert werden, dass die Evakuierung der Energiespeicher aus der Speichervorrichtung so sicher und schnell wie möglich verläuft.
Dabei kann ein Speichervorrichtungsmanagementsystem im Besonderen konfiguriert sein, Signale an zumindest einen Verzweiger, einen Zuteiler und/oder an zumindest eine Befôrderungseinrichtung zu geben, die zur Folge haben, dass nicht erwünschte, beziehungsweise nicht einsetzbare rollbare
Energiespeicher in zumindest einen Sammelbehälter, beziehungsweise zu einer bestimmten Stelle in der Speichereinrichtung befôrdert und anhand ihrer Rollbewegung geleitet werden.
Im Besonderen kann eine Speichervorrichtung eine Temperatursteuerung beziehungsweise eine
Temperaturregelung ermöglichen, indem Temperatursensoren die Temperatur innerhalb der
Speichervorrichtung messen, diese Werte in Form von Signalen an ein Steuergerät der
Speichervorrichtung senden, wobei das Steuergerät diese Werte verarbeitet, und entsprechende
Anweisungssignale an einen Temperaturaktor sendet, um die Temperatur in einen erwünschten
Bereich zu Steuern.
Eine solche Temperatursteuerung bietet den Vorteil, dass die Komponenten der Speichervorrichtung, besonders die Energiespeicher, unter bevorzugten Temperaturbedingungen betrieben werden kônnen, wobei eine solche Speichervorrichtung einen oder eine Mehrzahl von Temperatursensoren an unterschiedlichen Stellen aufweisen kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Energiespeichersystem, welches mindestens eine
Speichervorrichtung und mindestens einen rollbaren Energiespeicher aufweist.
Unter Energiespeichersystem wird ein System verstanden, in dem zumindest ein rollbarer
Energiespeicher und zumindest eine Speichervorrichtung enthalten sind und zusammen interagieren.
Im Besonderen kann ein Energiespeichersystem derart konfiguriert sein, dass die Speichervorrichtung rollbare Energiespeicher ohne Radkôrper oder mit zumindest einem Radkôrper aufnehmen und/oder abgeben kann.
Dabei ermôglicht ein solches Energiespeichersystem es rollbaren Energiespeichern, auf Rollbahnen einer Speichervorrichtung zu rollen, zu gleiten und/oder zu fallen und an eine Anschlussposition zu gelangen, wobei Rollstrecken durch Rollbahnflächen und Leitstruktur der Rollbahnen vorgegeben sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Energiespeichersystems ist der mindestens eine rollbare Energiespeicher ein Radkôrper-Energiespeicher-Gebilde.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme von rollbaren Energiespeichern in eine Speichervorrichtung, wobei die Speichervorrichtung einen Speichervorrichtungseingang,
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -37- LU501693 mindestens eine Anschlussposition für einen rollbaren Energiespeicher und zumindest eine Rollbahn mit mindestens einer Leitstruktur aufweist, welche eine Rollstrecke für die rollbaren Energiespeicher zwischen dem Speichervorrichtungseingang beziehungsweise dem Rollstruktureingang und der mindestens einen Anschlussposition bildet und wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist. Ausrichten der Rollstrecke mit einem annähernd durchgängigen Gefälle zwischen dem
Speichervorrichtungseingang und der mindestens einen Anschlussposition, Befüllen der
Speichervorrichtung mit mindestens einem Energiespeicher über den Speichervorrichtungseingang und Leiten des mindestens einen rollbaren Energiespeichers vom Speichervorrichtungseingang eine
Anschlussposition zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abgabe von rollbaren Energiespeichern aus einer Speichervorrichtung, wobei die Speichervorrichtung einen Speichervorrichtungseingang, mindestens eine Anschlussposition für einen rollbaren Energiespeicher und zumindest eine Rollbahn mit mindestens einem Leitstruktur aufweist, welche eine Rollstrecke für die rollbaren Energiespeicher zwischen dem Speichervorrichtungseingang und der mindestens einen Anschlussposition bildet; und wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist. Ausrichten der Rollstrecke mit einem annähernd durchgängigen Gefälle zwischen der mindestens einen Anschlussposition und dem
Speichervorrichtungseingang, Leiten des mindestens einen rollbaren Energiespeichers von einer
Anschlussposition zum Speichervorrichtungseingang zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft und
Entleeren des mindestens einem Energiespeichers aus der Speichervorrichtung über den
Speichervorrichtungseingang.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung einer Speichervorrichtung als Vorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren Energiespeichern in einem zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeug, wobei die befüllte Speichervorrichtung ein Energiespeichersystem bildet und dem Fahrzeug elektrische Energie zur Verfügung stellt oder als stationäre oder mobile Wechselstation zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren Energiespeichern, wobei die Wechselstation an einem
Energienetz koppelbar ist, um die rollbaren Energiespeicher aufzuladen und / oder zu entladen, sowie um Energie aus dem Energienetz zu speichern oder in das Energienetz zu speisen.
Für die oben genannten Aspekte und insbesondere für diesbezüglich bevorzugte Ausführungsformen gelten auch die vor- oder nachstehend gemachten Ausführungen zu den Ausführungsformen der jeweils anderen Aspekte.
Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen zur Lösung der Aufgabe anhand der Figuren beispielhaft beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen zum Teil
Merkmale auf, die nicht zwingend erforderlich sind, um den beanspruchten Gegenstand auszuführen,
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -38- LU501693 die aber in bestimmten Anwendungsfällen gewünschte Eigenschaften bereitstellen. So sollen auch
Ausführungsformen als unter die beschriebene technische Lehre fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Ferner werden, um unnôtige Wiederholungen zu vermeiden, bestimmte Merkmale nur in Bezug auf einzelne der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Es wird darauf hingewiesen, dass die einzelnen Ausführungsformen daher nicht nur für sich genommen, sondern auch in einer
Zusammenschau betrachtet werden sollen. Anhand dieser Zusammenschau wird der Fachmann erkennen, dass einzelne Ausführungsformen auch durch Einbeziehung von einzelnen oder mehreren
Merkmalen anderer Ausführungsformen modifiziert werden kônnen. Es wird darauf hingewiesen, dass eine systematische Kombination der einzelnen Ausführungsformen mit einzelnen oder mehreren
Merkmalen, die in Bezug auf andere Ausführungsformen beschrieben werden, wünschenswert und sinnvoll sein kann und daher in Erwägung gezogen und auch als von der Beschreibung umfasst angesehen werden soll.
Soweit nachfolgend Verfahren beschrieben werden, sind die einzelnen Schritte eines Verfahrens in beliebiger Reihenfolge anordenbar und/oder kombinierbar, soweit sich durch den Zusammenhang nicht explizit etwas Abweichendes ergibt. Weiterhin sind die Verfahren - soweit nicht ausdrücklich anderweitig gekennzeichnet — untereinander kombinierbar.
Angaben mit Zahlenwerten sind in aller Regel nicht als exakte Werte zu verstehen, sondern beinhalten auch eine Toleranz von +/- 1% bis zu +/- 10 %.
Bezugnahme auf Standards oder Spezifikationen oder Normen sind als Bezugnahme auf Standards bzw. Spezifikationen bzw. Normen, die zum Zeitpunkt der Anmeldung und/oder - soweit eine Priorität beansprucht wird - zum Zeitpunkt der Prioritätsanmeldung gelten / galten zu verstehen. Hiermit ist jedoch kein genereller Ausschluss der Anwendbarkeit auf nachfolgende oder ersetzende Standards oder Spezifikationen oder Normen zu verstehen.
Benachbart schließt im nachfolgend explizit eine unmittelbare Nachbarschaftsbeziehung ein, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein. Zwischen schließt im nachfolgenden explizit eine Lage ein, in der das zwischenliegende Teil eine unmittelbare Nachbarschaft zu den umgebenden Teilen aufweist.
Obwohl nur auf Rollbewegungen der Energiespeicher Bezug genommen wurde, sind mit dieser
Beschreibung sowohl Fallbewegungen als auch Gleitbewegungen und Kombinationen dieser
Bewegungen beinhaltet. Dabei können die Bewegungen passiv, z.B. durch Einfluss der Schwerkraft oder aktiv, z.B. durch einen Rotorzuteiler, induziert werden.
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Wenn nichts Weiteres angegeben ist, bezeichnet ein in dem Bezugszeichen mit ,E” gekennzeichnetes
Element, ein solches Element eines Energiespeichers 1100, während ein mit „R“ gekennzeichnetes
Element, ein solches Element eines Radkôrpers 1200 bezeichnet, und ein mit ,G” gekennzeichnetes
Element, ein solches Element eines Radkôrper-Energiespeicher-Gebildes 1300 bezeichnet, während andere Buchstaben eine Differenzierung zwischen unterschiedlichen Varianten eines gleichen oder gleichartigen Elements darstellen.
Bezugszeichen werden soweit als môglich in Zusammenhang mit der jeweiligen Figur beschrieben, es sei denn, dass der Bezeichner zur besseren Erläuterung eines Zusammenwirkens im Zusammenhang mit einer anderen Figur Erwähnung findet.
In der Bezugszeichenliste in Klammern gesetzte Bezugszeichen dienen lediglich der funktionalen
Gruppierung und Übersicht der Bezugszeichen und sind daher weder in der Skizze noch in der
Beschreibung vorhanden.
Kurzdarstellung der Figuren
Figur 1 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung eines rollbaren
Energiespeichers ohne Radkörper.
Figur 2 zeigt eine schematische explodierte dreidimensionale Darstellung eines Radkörper-
Energiespeicher-Gebildes mit zwei Radkörpern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 3 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung des Radkörper-Energiespeicher-
Gebildes aus Figur 2.
Figur 4 zeigt eine schematische explodierte dreidimensionale Darstellung eines Radkörper-
Energiespeicher-Gebildes mit zwei Radkörpern gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 5 zeigt eine schematische explodierte dreidimensionale Darstellung eines Radkörper-
Energiespeicher-Gebildes mit vier Radkörpern mit jeweils einem Rollkörper gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 6 zeigt eine schematische teilexplodierte dreidimensionale Darstellung des Radkörper-
Energiespeicher-Gebildes aus Figur 5.
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Figur 7 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung des Radkörper-Energiespeicher-
Gebildes aus Figuren 5 und 6.
Figur 8 zeigt eine schematische teilexplodierte dreidimensionale Darstellung eines Radkörper-
Energiespeicher-Gebildes mit zwei Radkörpern mit jeweils zwei Rollkörpern gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 9 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Radkorper-
Energiespeicher-Gebildes bestehend aus zwei Energiespeichern in einem Radkörper gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Speichervorrichtung beim Auffüllen mit rollbaren Energiespeichern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Figur 11 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Speichervorrichtung beim Entleeren der rollbaren Energiespeicher gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Figur 12 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung der Speichervorrichtung aus
Figur 10 und Figur 11.
Figur 13 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Inneren einer Speichervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 14 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung der Speichervorrichtung aus
Figur 13.
Figur 15 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Inneren einer Speichervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 16 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung des Inneren der
Speichervorrichtung aus Figur 15.
Figur 17 zeigt eine schematische explodierte dreidimensionale Darstellung des Inneren der
Speichervorrichtung aus den Figuren 15 und 16.
Figur 18 zeigt eine schematische teilexplodierte dreidimensionale Darstellung einer
Speichervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Figur 19 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Inneren der Speichervorrichtung aus
Figur 16.
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Figur 20 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Inneren einer Speichervorrichtung mit einer externen Fülleinrichtung und einem Sammelbehälter gemäß einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 21 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Inneren einer Speichervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 22 zeigt ein Verfahren zum Füllen einer Speichervorrichtung mit rollbaren
Energiespeichern gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausführliche Darstellung der Erfindung
Figur 1 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung eines rollbaren Energiespeichers 1000 ohne Radkörper. Dabei ist dieser Energiespeicher 1100 ohne Modifikationen rollbar. Die Hauptachsen 1400E und die Hauptflächen 1500E des Energiespeichers 1100 helfen dabei bei dessen Beschreibung.
Ein solcher Energiespeicher 1100 weist eine zylinderähnliche Form um seine Rotationsachse 1410E auf. Diese Rotationsachse 1410E stimmt mit der Längsachse 1420E des Energiespeichers 1100 überein, entlang derer der Energiespeicher 1100 seine längste Ausdehnung aufweist. Diese stimmen des
Weiteren mit einer Hauptträgheitsachse 1430E überein, um welche der Energiespeicher 1100 stabil rotierbar ist, und wobei diese Achsen wiederum im Rahmen einer Rollbewegung ebenfalls mit der
Rollachse 1440E übereinstimmen, um welche der Energiespeicher 1000 rollbar ist. Die
Hauptoberfläche 1510E ist um diese übereinstimmenden Hauptachsen 1400E annähernd rotationssymmetrisch ausgerichtet, und die beiden Stirnflächen 1520E sind der Hauptachsen 1400E gegenüber normal ausgerichtet. Dabei stimmt die Hauptoberfläche 1510E im Falle einer Rollbewegung des rollbaren Energiespeichers 1000 mit der Rollfläche 1530E überein, und die Stirnseiten 1520E können als Spurkranz 1540E agieren, um die Ausrichtung des rollbaren Energiespeichers 1000 innerhalb einer gewissen Spur zu korrigieren. Auf mindestens einer Stirnfläche 1520E ist mindestens ein Energiekopplungselement 1600 vorhanden, durch das die Energie bzw. der Energieträger bei
Bedarf in den und aus dem Energiespeicher 1100 transportiert werden kann, beispielsweise durch
Energiekopplung mit einem Energiekoppler 2430 einer Energiekopplungseinrichtung 2400 in einer
Speichervorrichtung 2000. Insbesondere bei Energiespeichern 1100 in Form von elektrochemischen
Batteriezellen sind zwei Energiekopplungselemente 1600 notwendig für einen Energiefluss, nämlich die Plus-Elektrode und die Minus-Elektrode. Diese befinden sich entweder auf einer gleichen
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Stirnflache 1520E, oder, wie üblicherweise bei zylindrischen Batteriezellen, jeweils auf einer gegenüberliegenden Stirnfläche 1520E.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine schematische explodierte und eine nicht explodierte dreidimensionale
Darstellung eines Radkôrper-Energiespeicher-Gebildes 1300 mit zwei Radkorpern 1200 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei zeigen die Figuren 2 und 3 einen zylindrischen rollbaren Energiespeicher 1000 wie in Figur 1 dargestellt, der nach einer ersten
Ausführungsform erfindungsweise modifiziert wird, indem zwei Radkôrper 1200 stirnseitig angebracht werden.
Die Radkôrper 1200 werden = formschlüssig durch eine annähernd = kreisrunde
Energiespeicherhalterung 1210 jeweils über die Hauptoberfläche 1510 des Energiespeichers 1100 starr angebracht und gegebenenfalls kraftschlüssig und / oder stoffschlüssig befestigt, sodass jeweils eine innere Stirnfläche 1520Rab eines Radkôrpers 1200 mit einer Stirnfläche 1520E des Energiespeichers 1100 bündig ist. Hierbei weisen die Radkôrper 1200 jeweils einen Rollkôrper 1220 auf, der rotationssymmetrisch bezüglich seiner Rotationsachse 1410E ist und wobei die Hauptachsen 1400E des Energiespeichers 1000 mit den Hauptachsen 1400R des Rollkôrpers 1220 annähernd übereinstimmen. Dabei bilden diese übereinstimmenden Hauptachsen 1400E und 1400R die
Hauptachsen 1400G des gesamten Radkôrper-Energiespeicher-Gebildes 1300. Der Rotationsanteil einer natürlichen Rollbewegung des Radkorper-Energiespeicher-Gebildes 1300 findet dabei um
Hauptachsen 1400 statt. Eine Kombination aus kraft- und formschlüssiger Verbindung der Radkôrper 1200 an die Energiespeicher 1100 werden bevorzugt, damit sich beide Elemente voneinander lôsen lassen. Dies kann beispielsweise durch eine UbermaRpassung zwischen Energiespeicherhalterung 1210 und Hauptoberfläche 1510E des Energiespeichers 1100 erzielt werden.
Die äußersten Hauptoberflächen 1510Rba eines solchen Radkôrpers 1220 können einem solchen
Radkôrper 1220 beziehungsweise einem gesamten Radkôrper-Energiespeicher-Gebildes 1300 als äußerste Rollfläche 1530Rba im Rahmen einer Rollbewegung auf ebenem Rolluntergrund dienen. Die
Rollkôrper 1220 können außerdem StoRdämpfelemente 1230 aufweisen, welche die Energiespeicher 1100 vor Stößen schützen, und mit der äußersten Hauptoberfläche 1510Rba, beziehungsweise mit der äußersten Rollfläche 1530Rba übereinstimmen.
Die rotationssymmetrischen Rollkôrper 1220 weisen um die Hauptachsen 1400R kegelstumpffôrmige
Hauptoberflächen 1510Rbb auf, welche als Rollflächen 1530Rbb dienen kônnen. Hierbei sind die kegelstumpfformigen Rollflächen 1530Rbb besonders dazu geeignet, um auf Schienen 2250 und im
Besonderen auf parallelen Schienenpaaren 2260 zu rollen.
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Die kegelstumpffärmigen Rollflächen 1510Rbb der Rollkôrper 1220 der zwei Radkôrper 1200 sind dabei gegenläufig ausgerichtet und sorgen für eine Selbstausrichtung des Radkôrper-Energiespeicher-
Gebildes 1300 in seiner Rollbewegung auf einem Schienenpaar 2260. Auf diese Weise kann das
Radkôrper-Energiespeicher-Gebildes 1300 auch durch weite Kurven des Schienenpaars 2260 rollen, da sich das Radkorper-Energiespeicher-Gebildes 1300 in die Kurven lehnt. Dabei rollt die kegelstumpfformige Rollfläche 1510Rbb des einen Rollkôrpers 1220 im Kurveninneren am kleineren
Durchmesser auf der inneren Schiene 2250 und die kegelstumpffärmige Rollfläche 1510Rbb des gegenüberliegenden Rollkôrpers 1220 rollt im KurvendauReren am größeren Durchmesser auf der äußeren Schiene 2250 bei gleicher Drehgeschwindigkeit, womit die unterschiedlich langen
Kurvenstrecken in derselben Zeit befahren werden können.
Bei engen Kurven kann die Kegelpaarung der beiden Rollkörper 1220 gegebenenfalls nicht vollständig die unterschiedlich langen Kurvenstrecken mit diesem Effekt ausgleichen. Zu diesem Zweck können die Rollkörper 1220 eine Stirnfläche 1520Rba aufweisen, die am größten Durchmesser der kegelstumpfförmigen Rollfläche 1530Rbb herausragen, und bei zu hoher Abweichung zwischen
Ausrichtung des Schienenpaars 2260 und des Radkörper-Energiespeicher-Gebildes 1300 als
Spurkränze 1540Rba dienen, indem sie mit der Innenseite der Schienen 2250 kollidieren und die
Ausrichtung des Radkörper-Energiespeicher-Gebildes 1300 wieder an die Ausrichtung des
Schienenpaars 2260 anpassen können. Auf diese Weise sind auch engere Kurven befahrbar.
Eine äußere Stirnfläche 1520Rbb der Radkörper 1200 kann als Spurkranz 1540Rbb gegen
Leitstrukturen 2225 im Rahmen einer Rollbewegung dienen. Diese kann insbesondere ausgeholt sein, sodass eine innere Hauptoberfläche entsteht, die mit 1510bc bezeichnet wird, und den Zugriff auf das zumindest eine Energiekopplungselement 1600 des Energiespeichers 1100 besonders durch einen
Energiekoppler 2430 ermöglicht. Diese Aushöhlung kann des Weiteren insbesondere in Richtung der
Energiespeicherhalterung 1210 zu den Hauptachsen 1400R hin geneigt sein, sodass eine bzgl. der
Hauptachsen 1400R des Rollkörpers 1200 geneigte innere Stirnfläche 1510bc gegeben ist. Dieser innere hohle Kegel kann insbesondere eine Selbstzentrierung des Energiekopplers 2430 und / oder eines Sicherungskopfes 2330 bewirken, für eine vereinfachte genauere Energiekopplung, und / oder um mit Sicherungsköpfen 2330 einer Sicherungseinrichtung 2300 derartig zu interagieren, dass bei
Ausfahren des Sicherungskopfes 2330 in axialer Richtung in die kegelstumpfförmige Aushöhlung durch den Kegeleffekt ein Teil der Presskraft in radialer Richtung gerichtet ist, was unter anderem die axiale
Belastung durch die Pressung auf den Energiespeicher 1100 mindert.
Verlaufen Leitstrukturen2225, beziehungsweise ein Schienenpaar 2260 zwischen den beiden „Innen“-
Stirnflächen 1520Raa, so können diese „Innen“-Stirnflächen 1520Raa als Spurkranz 1540Raa dienen,
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -44- LU501693 indem sie bei zu hoher Abweichung zwischen Ausrichtung mit den Leitstrukturen 2225 kollidieren und das Radkôrper-Energiespeicher-Gebildes 1300 neu ausrichten, und so entlang der Leitstrukturen 2225 beziehungsweise des Schienenpaars 2260 führen.
Die Rollkôrper 1220 können zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfahigen Material bestehen.
Dies kann beim Einsatz mit Energiespeichern 1100, die elektrischen Strom aufnehmen und abgeben, vorteilhaft sein.
Figur 4 zeigt eine schematische explodierte dreidimensionale Darstellung eines Radkôrper-
Energiespeicher-Gebildes 1300 mit zwei Radkdrpern 1200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
Bei länglichen, gerade prismatisch geformten, beispielsweise quaderfôrmigen Energiespeichern 1100 wie in Figur 4 dargestellt, ist die Längsachse 1420E des Energiespeichers 1100 zwar auch gleichzeitig
Hauptträgheitsachse 1430E, um die eine Rotationsbewegung stabil und natürlich stattfinden kann, jedoch erlaubt die äußere Geometrie keine flüssige Rollbewegung auf einem ebenen Rolluntergrund, da die Hauptoberfläche 1510E nicht rotationssymmetrisch um eine Rotationsachse verläuft. Durch beispielsweise stirnseitiges Anbringen von zwei Radkôärpern 1200, wie hier dargestellt, können diese
Energiespeicher 1100 rollbar gemacht werden. Die Radkôrper 1200 werden formschlüssig, kraftschlüssig und / oder stoffschlüssig über die annähernd rechteckige Energiespeicherhalterung 1210 über die Hauptoberflächen 1510E des Energiespeichers 1100 starr angebracht, sodass die
Stirnflache 1520Rab eines Radkôrpers 1200 mit der Stirnfläche 1520E eines solchen Energiespeichers 1100 bündig ist. Die Hauptachsen 1400R der Rollkôrper 1220 stimmen mit der Hauptträgheitsachse 1430E des Energiespeichers 1100 annähernd überein, wobei der Rotationsanteil der Rollbewegung des
Radkorper-Energiespeicher-Gebildes 1300 um diese annähernd übereinstimmend verlaufenden
Achsen stattfindet. Außer der rechteckigen Energiespeicherhalterung 1210 sind diese Radkôrper 1200 mit denen aus Figur 2 und 3 identisch, weswegen auf eine weitere Beschreibung verzichtet wird.
Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen eine schematische explodierte, eine teilexplodierte und einen nicht explodierte dreidimensionale Darstellung eines Radkôrper-Energiespeicher-Gebildes 1300 mit vier
Radkôrpern 1200 mit jeweils einem Rollkôrper 1220 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welchen das aufgebaute Radkorper-Energiespeicher -Gebilde 1300 erkennbar ist.
Bei flachgezogenen, gerade prismatisch geformten, beispielsweise bei quaderfôrmigen
Energiespeichern 1100 wie in Figur 5 dargestellt, ist die Längsachse 1420E zwar eine
Hauptträgheitsachse 1430E, um die eine Rotationsbewegung stabil und natürlich stattfinden kann, jedoch erlaubt die äußere Geometrie keine flüssige Rollbewegung auf einem ebenen Rolluntergrund,
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -45- LU501693 da die Hauptoberflache 1510E nicht rotationssymmetrisch um eine Rotationsachse verläuft. Eine
Rollbewegung um diese Hauptträgheitsachse 1430E ist außerdem nicht unbedingt wünschenswert, da dadurch ungünstig viel Bauraum in einer Speichervorrichtung 2000 nôtig wäre. Günstiger ist dabei ein „Fahren“ des rollbaren Energiespeichers 1000 in Richtung einer Hauptträgheitsachse 1430E, insbesondere in Richtung der Längsachse 1420E, wobei hier eine einzige Hauptträgheitsachse 1430E von mehreren dargestellt ist. Durch symmetrisches, paarweises Anbringen von Radkôrpern 1200 an zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen 1510Ea des Energiespeichers 1100, werden diese
Energiespeicher 1100 entlang der Längsachse 1420E rollbar gemacht. Dabei können die Radkôrper 1200 ebenfalls an zwei gegenüberliegenden Stirnflächen 1520E montiert werden, was hier aber nicht dargestellt ist.
In dieser Ausführungsform sind Energiespeicherhalterung 1210 und Rollkôrper 1220 der vier
Radkorper 1200 jeweils getrennte Bauteile, die gelagert miteinander verbunden werden, also mit einem Rotationsfreiheitsgrad um ihre Rotationsachse 1410R.
Die Energiespeicherhalterungen 1210 werden formschlüssig, kraftschlüssig, und / oder stoffschlüssig an den kleinsten Hauptoberflächen 1510Ea und/oder über die größten Hauptoberflächen 1510Eb, und/oder über die Stirnflichen 1520E des Energiespeichers 1100 befestigt. Dabei sind hier im
Besonderen zwei Energiespeicherhalterungen 1210 auf die zwei kleinsten gegenüberliegenden
Hauptoberflachen 1510Ea symmetrisch angebracht. Die Rollkôrper 1220, die um ihre Rotationsachse 1410R eine annähernd rotationssymmetrische Rollfläche 1530R aufweisen, lassen sich hier vereinfacht dargestellt gelagert auf die einzelnen Energiespeicherhalterungen 1210 anbringen, und rotieren im
Rahmen einer Rollbewegung des Radkorper-Energiespeicher-Gebildes 1300 um die Hauptachsen 1400R des Rollkôrpers.
Figur 8 zeigt eine schematische teilexplodierte dreidimensionale Darstellung eines Radkôrper-
Energiespeicher-Gebildes 1300 mit zwei Radkdrpern 1200 mit jeweils zwei Rollkôrpern 1220 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Unterschied zu der in den Figuren 5 bis 7 dargestellten dritten Ausführungsform besteht darin, dass lediglich zwei Energiespeicherhalterungen 1210 vorhanden sind, an denen jeweils zwei
Rollkörper 1220 angebracht werden, so dass sich die Rollkörper 1220 symmetrisch an gegenüberliegenden Stirnflächen 1520E befinden.
Figur 9 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Radkörper-Energiespeicher-
Gebildes 1300 bestehend aus zwei Energiespeichern 1100 in einem Radkörper 1200 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Anmelder: Theo Seiler
Anmeldenr.: NN -46- LU501693
Das in Figur 4 bis Figur 8 dargestellte Problem bezüglich des Rollverhaltens von Energiespeichern 1100 ohne kreisrunder Außengeometrie lässt sich ebenfalls lösen, indem mehrere Energiespeicher 1100 mithilfe eines umhüllenden Radkörpers 1200 zusammen zu einem Radkörper-Energiespeicher-Gebilde 1300 zusammengefasst werden. Dabei wird der Radkörper 1200 über die nicht explizit dargestellte
Energiespeicherhalterungen 1210 bündig mit den koplanar ausgerichteten Stirnflächen 1520E der
Energiespeicher 1100 angebracht, sodass die annähernd rotationssymmetrische Rollfläche 1530R entlang der Längsachse 1420E der Energiespeicher 1100 verläuft. Die Stirnflächen 1520E teilweise von jeweils einer Stirnfläche 1520R des Radkörpers 1200 abgedeckt, sodass diese Stirnflächen 1520R des
Radkörpers 1200 dem Radkörper-Energiespeicher-Gebilde 1300 als Spurkranz 1540R dienen können, und sodass ein Zugriff auf die Energiekopplungselemente 1600 der Energiespeicher 1100 gewährleistet ist. Der Rotationsanteil einer Rollbewegung des Radkörper-Energiespeicher-Gebildes 1300 findet um die Rotationsachse 1410G des Radkörper-Energiespeicher-Gebildes 1300 statt, welche in dieser
Ausführungsform parallel zur Längsachse 1420E beider Energiespeicher 1100 verläuft.
Es könnte ebenso eine höhere oder niedrigere Anzahl an Energiespeicher 1100 vom Radkörper 1200 umhüllt werden, und die Rollfläche 1530R kann Aussparungen haben, um die nötige Materialmenge gering zu halten.
Figur 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Speichervorrichtung 2000 beim Auffüllen mit einem rollbaren Energiespeichern 1000, Figur 11 beim Entleeren des rollbaren Energiespeicher 1000 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und Figur 12 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung der Speichervorrichtung 2000 aus den Figuren 10 und 11.
Diese Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000 dient zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren
Energiespeichern 1000, die für die Verwendung der Speichervorrichtung 2000 in den Figuren 10, 11 und 12 geeignet sind. Dabei weisen sie vorzugsweise zumindest abschnittweise eine annähernd zylindrische Außengeometrie auf. Die rollbaren Energiespeicher 1000 können, wie beispielsweise in
Figur 1 gezeigt, ohne Radkörper 1200 oder, wie beispielsweise in den Figuren 2 bis 5 oder Figur 9 gezeigt, mit Radkörpern 1200 ausgeführt sein, deren Rollkörper 1220 die Längsachse 1420E des
Energiespeichers 1100 umhüllen. Diese Ausführungsform ist in dieser Darstellung jedoch besonders für den Einsatz von rollbaren Energiespeichern 1000 mit abschnittweise annähernd zylindrischen
Hauptoberflächen 1510, welche als Rollflächen 1530 dienen, wie in Figur 1, 2, 3 und 9 dargestellt, geeignet, wobei diese Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000 mit wenigen Änderungen konfiguriert werden kann, auch für andere Ausführungsformen von rollbaren Energiespeichern 1000 geeignet zu sein, beispielsweise wie in Figur 5 bis 8.
Anmelder: Theo Seiler
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Die Speichervorrichtung 2000 bildet zusammen mit den rollbaren Energiespeichern 1000 ein
Energiespeichersystem 3000. Die Speichervorrichtung 2000 weist in dieser Ausführungsform nur zwei
Öffnungen im Gehäuse 2100 auf, wobei eine Öffnung gleichzeitig als Speichervorrichtungseingang 2511a, beziehungsweise 2511b und als Speichervorrichtungsausgang 2512a, beziehungsweise 2512b für einzelne rollbare Energiespeicher 1000 dient und die zweite Öffnung als Offnungseinrichtung 2515 dient. Am Speichervorrichtungseingang 2511b beziehungsweise Speichervorrichtungsausgang 2512b der Speichervorrichtung 2000 ist eine Fülleinrichtung 2513 angeordnet, welche zur Aufnahme und
Abgabe von rollbaren Energiespeichern 1000 für die Speichervorrichtung 2000 verwendet wird. Dabei kann diese Fülleinrichtung 2513 entweder als fester Bestandteil der Speichervorrichtung 2000 angesehen sein oder als eine separate koppelbare Einrichtung, welche wie in Figur 10 und 14 angedeutet, über Füllkoppler 2514 an die Speichervorrichtung 2000 befestigt ist. Dieser Füllkoppler 2514 ermöglicht es, eine Füllkopplung mit einem Füllkoppler 2514 einer weiteren Speichervorrichtung 2000 oder einer weiteren Fülleinrichtung 2513 vorzunehmen. Bei dieser ersten Ausführungsform handelt es sich um eine besonders kleine und günstige Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000. Es ist eine einzige Fülleinrichtung 2513 vorhanden, die sowohl zum Auffüllen der
Speichervorrichtung 2000 mit einer einzigen Reihe an rollbaren Energiespeichern 1000 als auch zur
Entnahme der einzelnen rollbaren Energiespeicher 1000 aus der Speichervorrichtung 2000 dient.
Eine Toreinrichtung 2621 an der Fülleinrichtung 2513 erlaubt oder verhindert dabei wahlweise das
Eindringen und das Verlassen von Gegenständen, im Besonderen von rollbaren Energiespeichern 1100 in die beziehungsweise aus der Fülleinrichtung 2513 heraus. Der Fülleinrichtung 2513 dient in dieser
Ausführungsform ein einfacher Klappdeckel mit Verschluss als Toreinrichtung 2621, wobei eine
Profildichtung gegen das Eindringen kleinen Fremdkôrpern agiert.
Wie in Figur 10 dargestellt, rollen die rollbaren Energiespeicher 1000 durch den Rollstruktureingang 2230b der Fülleinrichtung 2513 in die gemeinsame Rollstruktur 2200 der Fülleinrichtung 2513 und der
Speichervorrichtung 2000 über eine gemeinsame Rollbahnfläche 2224 der Fülleinrichtung 2513 und der Speichervorrichtung 2000 an ihren Stirnflächen 1520E entlang der in Figur 12 dargestellte
Leitstruktur 2225 und durch den Rollstruktureingang 2230a der Speichervorrichtung 2000 bis hin zu einer Anschlussposition 2223. Die Speichervorrichtung 2000 und die Fülleinrichtung 2513 werden hier an als Einheit betrachtet, weswegen der Rollstruktureingang 2230a der Fülleinrichtung 2513 ebenfalls als Speichervorrichtungseingang 2511a betrachtet wird.
Die Speichervorrichtung 2000 ist dabei konfiguriert, mit rollbaren Energiespeichern durch rollphysikalische Außeneinflüsse 4000 befüllt zu werden. Dabei wird die gesamte Speichervorrichtung 2000 gekippt, wodurch die Rollbahn 2220 innerhalb der Speichervorrichtung 2000 ein Gefälle 4200 in
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Richtung der Anschlussposition 2223 aufweist. Durch dieses Gefälle 4200 werden die darauf platzierten rollbaren Energiespeicher 1000 aufgrund der Schwerkraft 4100 einer Hangabtriebskraft 4300 unterzogen, die den rollbaren Energiespeichern 1000 den nôtigen Impuls geben, um ihre
Anschlussposition 2223 zu erreichen. Die rollbaren Energiespeicher 1000 folgen der Rollbahn 2220 entlang der Leitstruktur 2225. Dieses Kippen der Speichervorrichtung 2000 kann sowohl manuell als auch teilweise automatisch mechanisch stattfinden, wobei eine Speichervorrichtung 2000 mit solch wenigen rollbaren Energiespeichern 1000 wie bei dieser ersten Ausführungsform eher manuell gefüllt und entleert wird. Es sei dabei angemerkt, dass die rollbaren Energiespeicher 1000 ihre
Anschlussposition 2223 gegebenenfalls ebenfalls durch das Gefälle 4200 der konstruktiven Rampe der
Rollbahnflache 2224 in der Fülleinrichtung 2513 erreichen können, wenn die Speichervorrichtung 2000 waagerecht positioniert ist, und es sei auch angemerkt, dass die rollbaren Energiespeicher 1000 ihre
Anschlussposition 2223 ebenfalls zumindest teilweise durch das Aufbringen eines externen Impulses 4400 in diesem Rahmen erreichen können.
Figur 11 stellt das Entleeren der Speichervorrichtung 2000 dar, wobei die rollbaren Energiespeicher 1000 aufgrund des Kippens der Speichervorrichtung 2000 einer Hangabtriebskraft 4300 aufgrund des
Gefälles 4200 der Rollbahn 2220 in Relation zur Schwerkraft 4100 in Richtung des
Speichervorrichtungsausgangs 2512a die Speichervorrichtung 2000 entlang der Leitstruktur 2225 durch den Speichervorrichtungsausgang 2512a verlassen können.
Die Speichervorrichtung 2000 weist eine Sicherungseinrichtung 2300 auf, die bei Aktivierung der
Sicherungsaktorik 2340 mittels eines Sicherungsaktors 2341 eine Pressung zwischen den einzelnen auf der Sicherungstragstruktur 2310 vorhandenen Sicherungsköpfen 2330 der Sicherungsmatrix 2320 und der Hauptoberfläche 1510E der Energiespeicher 1100 erzeugt, zur Sicherung der rollbaren
Energiespeicher 1000 in ihren Anschlusspositionen 2223 innerhalb der Speichervorrichtung 2000.
Der Sicherungsaktor 2341 besteht hier beispielsweise aus einem gefederten Knopf, welcher, wenn ein erstes Mal gedrückt, die Pressung des Knopfes durch die Sicherungsköpfe 2330 aktiv einseitig auf die
Hauptoberfläche 1510E der Energiespeicher 1100 gegen die Rollbahnfläche 2224 leitet und durch eine nicht dargestellte Kopplung aufrechthält, beispielsweise einem Heart-Lock-System. Mit einem zweiten
Knopfdruck kann die Sicherungsmatrix 1320 dank einer Sicherungsrückstellfederung 2360 in ihre ursprüngliche Position zurückfedern.
Die Speichervorrichtung 2000 weist außerdem eine Energiekopplungseinrichtung 2400 auf, die bei
Aktivierung einer Energiekopplungsaktorik 2440 eine kraft- und formschlüssige Energiekopplung zwischen jeweils einem Energiekoppler 2430 der Energieleitung 2420 und einem
Energiekopplungselement 1600 der Energiespeicher 1100 in ihren Anschlusspositionen 2223 erzeugt.
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Der Energiekopplungsaktor 2441 besteht hier beispielsweise aus einem gefederten Knopf, welcher, wenn ein erstes Mal gedrückt, durch einen Keileffekt (nicht dargestellt) beidseitig die Energiekoppler 2430 der Energieleitung 2420 aktiv auf die Energiekopplungselemente 1600 der Energiespeicher 1100 presst. Mit einem zweiten Knopfdruck kann die Energieleitung 2420 dank einer
Energiekopplungsrückstellfederung 2460 in ihre ursprüngliche Position zurückfedern.
Die Energieleitung 2420 ist an eine energetische Schnittstelle 2520 verbunden, zum Anschließen eines energetischen Verbrauchers oder Anbieters an den energetischen Schaltkreis der Speichervorrichtung 2000.
Ein Sensor 2610, im Besonderen ein energetischer Raumsensor 2614, misst die energetischen
Zustandsgrofien des Raumes innerhalb der Speichervorrichtung 2000, im Besonderen Temperatur und
Luftfeuchtigkeit, und ein Aktor 2620, im Besonderen ein energetischer Raumaktor 2626, erhöht oder senkt wahlweise energetische ZustandsgrôBen wie beispielsweise die Temperatur und / oder die
Luftfeuchtigkeit innerhalb der Speichervorrichtung 2000.
Der energetische Raumaktor 2626 befindet sich hierbei in dieser Ausführungsform im Besonderen auf der Sicherungstragstruktur 2310, um im Rahmen einer Sicherungskopplung die Temperatur der
Energiespeicher 1100 konduktiv zu erhöhen oder zu senken. Bei dem energetischen Raumaktor 2626 handelt es sich hier beispielsweise um einen Phase-Change-Material-Behälter, dessen Inhalt beim
Überschreiten einer bestimmten Temperatur schmilzt und somit während dieser endothermen
Reaktion die Wärme der Energiespeicher 1100 aufnehmen kann, und diese somit kühlt, und sich beim
Unterschreiten dieser Temperatur verfestigt, und während dieser exothermen Reaktion die erzeugte
Wärme an die Energiespeicher 1100 überträgt, und diese somit erwärmt.
Die Speichervorrichtung 2000 lässt sich an der Öffnungseinrichtung 2515 für einfache
Reparaturmaßnahmen wahlweise öffnen oder schließen. Die Öffnungseinrichtung 2515 kann wie dargestellt ein Deckel sein, der mit Schrauben befestigt ist.
Die Anschlusseinrichtung 2516 ermöglicht ein Befestigen der Speichervorrichtung 2000 an einen energetischen Verbraucher oder an einen festen Gegenstand.
Die Speichervorrichtung 2000 weist eine Kommunikationsschnittstelle 2531 auf, anhand welcher mittels Sensoren 2610 gemessene physikalische Werte sowie abgelesene Eigenschaftsinformationen oder Befehle ausgetauscht werden können, im Besonderen im Rahmen einer Füllkopplung mit einer weiteren Speichervorrichtung 2000.
Die Figuren 13 und 14 zeigen schematische Schnittdarstellungen des Inneren einer
Speichervorrichtung 2000 und eine schematische dreidimensionale Darstellung einer
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Speichervorrichtung 2000 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die
Speichervorrichtung 2000 entspricht zu großen Teilen der ersten Ausführungsform, weswegen hier darauf verwiesen sei, um Redundanzen zu vermeiden. Gleiche oder funktional gleiche Komponenten sind mit identischen Bezugszeichen versehen.
Diese Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000 dient zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren
Energiespeichern 1000, die für die Verwendung der Speichervorrichtung 2000 in den Figuren 13 und 14 geeignet sind. Dabei weisen sie vorzugsweise zumindest abschnittweise eine annähernd zylindrische Außengeometrie auf. Die rollbaren Energiespeicher 1000 können, wie beispielsweise in
Figur 1 gezeigt, ohne Radkörper 1200, oder, wie beispielsweise in den Figuren 2 bis 5 oder Figur 9 gezeigt, mit Radkörpern 1200 ausgeführt sein, deren Rollkôrper 1220 die Längsachse 1420E des
Energiespeichers 1100 umhüllen. Diese Ausführungsform ist in dieser Darstellung jedoch besonders für den Einsatz von rollbaren Energiespeichern 1000 mit abschnittweise annähernd zylindrischen
Hauptoberflächen 1510, welche als Rollflächen 1530 dienen, wie in Figur 1, 2, 3 und 9 dargestellt, geeignet, wobei diese Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000 mit wenigen Änderungen konfiguriert werden kann, auch für andere Ausführungsformen von rollbaren Energiespeichern 1000 geeignet zu sein, beispielsweise wie in Figur 5 bis 8.
Abweichend von der ersten Ausführungsform weist die Rollstruktur 2200 der Speichervorrichtung 2000 eine Mehrzahl an Rollbahnen 2220auf, die jeweils Anschlusspositionen 2223 aufweisen, welche die rollbaren Energiespeicher 1000 einnehmen können. Dabei weist die Speichervorrichtung 2000 einen oberen Verzweiger 2622A auf, der gleichzeitig als Zuteiler 2623A dient, sowie als Rollbahnfläche 2224A der innerhalb der Speichervorrichtung 2000 fest integrierten Fülleinrichtung 2513A. Dabei wird diese Rollbahnfläche 2224A von allen rollbaren Energiespeichern 1000 genutzt, die durch den
Speichervorrichtungseingang 2511 in die Speichervorrichtung 2000 gelangen, wobei diese obere
Rollbahnfläche 2224A einzelne rollbare Energiespeicher 1000 zu wahlweise einer von drei parallel verlaufenden Rollbahnen 2220a, 2220b, 2220c führen kann. Die rollbaren Energiespeicher 1000 können in eine spezifische Rollbahn 2220a, 2220b, oder 2220c rollen beziehungsweise fallen, indem der obere Verzweiger 2622A aktiviert wird. Der obere Verzweiger 2622A ist hier in Form einer wahlweise ausfahrbaren Abdeckung ausgeführt, die ein Loch aufweist, durch welches ein rollbarer
Energiespeicher 1000 in eine der drei Rollbahnen 2220a, 2220b oder 2220c fällt, wenn das Loch genau über dem Rollbahneingang 2221a, 2221b, oder 2221c einer dieser Rollbahnen 2220; 2020a, 2020b,2020c liegt. Dabei ist hier im Anschluss zum Loch ein Stopper aufgerichtet, um sicherzustellen, dass kein rollbarer Energiespeicher 1000 über das Loch hinweg rollt. Der obere Verzweiger 2622A kann dabei derartig aktiviert werden, dass er ebenfalls als Zuteiler 2623A agieren kann, beispielsweise indem das Loch über einen Rollbahneingang 2221 hin und her geschoben wird, um einen gewissen
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Fülltakt einzelner rollbarer Energiespeicher 1000 in eine einzelne Rollbahn 2220 herbeizuführen. Auf der unteren Seite befindet sich eine ähnliche, in dieser Ausführung spiegelverkehrte unteren
Verzweiger 2622B, die den Durchgang einzelner rollbarer Energiespeicher 1000 durch den jeweiligen
Rollbahnausgang 2222a, 2222b und 2222c zur Fülleinrichtung 2513B steuert, wobei nur 2222b repräsentativ dargestellt ist. Vorzugsweise weist die Rollstruktur 2200 in der gesamten
Speichervorrichtung 2000 ein konstruktives Gefälle 4200 auf, dank dem die rollbaren Energiespeicher 1000 auch bei vertikaler Ausrichtung der Speichervorrichtung 2000 (ohne Kippen) einer
Hangabtriebskraft 4300 unterzogen werden, die in Richtung einer Anschlussposition 2223 im Rahmen eines Befüllens der Speichervorrichtung 2000 mit rollbaren Energiespeichern 1000 wirkt, oder in
Richtung des Speichervorrichtungsausgangs 2512 im Rahmen einer Evakuierung einzelner rollbarer
Energiespeicher 1000 aus der Speichervorrichtung 2000 heraus. Dabei können die rollbaren
Energiespeicher 1000 auch momentan einer Hangabtriebskraft 4300 mit vollständig vertikalem Anteil unterzogen werden, was einem freien Fall entspricht. Der Speichervorrichtungseingang 2511 und der
Speichervorrichtungsausgang 2512 kônnen im Besonderen identisch aufgebaut sein, womit sie wahlweise als Eingang oder als Ausgang dienen kônnen.
Der Speichervorrichtungseingang 2511 und der Speichervorrichtungsausgang 2512 der
Speichervorrichtung 2000 werden jeweils durch eine Toreinrichtung 2621 wahlweise geôffnet oder verschlossen, wobei es sich bei dieser Ausführungsform insbesondere um einen Stôpsel handelt. Am
Speichervorrichtungseingang 2511 der Speichervorrichtung 2000 ist jeweils eine
Kommunikationsschnittstelle 2531A und ein Füllkoppler 2514A angeordnet, welche auf dieser Weise besonders geeignet sind, mit einem entsprechenden Gegenpart verbunden zu werden. Beispielsweise kann so eine Kopplung mit einer weiteren Speichervorrichtung 2000, insbesondere in Form einer
Wechselstation, zum Umfüllen von rollbaren Energiespeichern 1000 erstellt werden, und gleichzeitig eine Kommunikationsverbindung zum Informations- und Befehlsaustausch. Dabei kann eine
Kommunikationsschnittstelle 2531B und / oder ein Füllkoppler 2514B ebenfalls unten am
Speichervorrichtungsausgang 2512 vorhanden sein, und im Besonderen kônnen sie jeweils identisch zu der Kommunikationsschnittstelle 2531B und dem Füllkoppler 2514B sein, wodurch eine
Füllkopplung mit Informationsaustausch in aufrechter und kopfgestellter Ausrichtung der
Speichervorrichtung 2000 durchgeführt werden können. Wenn eingesetzt, schützt der Stôpsel in dieser Ausführungsform ebenfalls die Kommunikationsschnittstellen 2531 und die Füllkoppler 2514 vor Fremdkôrpern. Die rollbaren Energiespeicher 1000 gelangen durch den geöffneten
Speichervorrichtungseingang 2511 in die Fülleinrichtung 2513A, wo die rollbaren Energiespeicher 1000 an den oberen Verzweiger 2622A gelangen. Die Energiekopplungseinrichtung 2400 besteht aus einer
Energiekopplungsaktorik 2440, die bei Drehung des Energiekopplungsaktors 2441 in Uhrzeigersinn die
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Energiekopplungsleitstützstruktur 2442, hier in Form eines Gurtes, zusammenzieht, die die
Energiekopplungstragstrukturen 2410 entlang der Energiekopplungsführung 2450, die ebenfalls als
Sicherungsführung 2350 fungiert, in Richtung der Stirnflächen 1520E der Energiespeicher 1100 drückt und eine Pressung zwischen den Energiekopplern 2430 der Energieleitung 2420 und der stirnseitigen
Energiekopplungselementen 1600 der Energiespeicher 1100 erzeugt. Eine richtungsabhängige
Kupplung (nicht explizit dargestellt) hält die Drehung und somit die Pressung aufrecht, wobei sie wahlweise durch Drücken des Energiekopplungsaktors 2441 entkoppelt werden kann. Durch
Entkopplung der Kupplung und Drehung gegen den Uhrzeigersinn wird die
Energiekopplungsleitstützstruktur 2442 entspannt und die Energiekopplungsrückstellfederungen 2460 drücken die Energiekopplungstragstrukturen 2410 samt Energieleitung 2420 und Energiekoppler 2430 weg von den Energiespeichern 1100, womit der energetische Schaltkreis zwischen den
Energiespeichern 1100 wieder aufgehoben wird. Die Speichervorrichtung 2000 weist eine energetische Schnittstelle 2520 auf, über welche extern auf die Energieleitung 2420 zugegriffen werden kann.
Innerhalb der Speichervorrichtung 2000 sind unterschiedliche Steuerungselemente 2600 vorhanden, nämlich Sensoren 2610, Aktoren 2620 und Steuergeräte 2630, welche einen vorteilhaften Betrieb des
Energiespeichersystems 3000 herbeiführen können. Unterschiedliche Sensoren 2610 erfassen und verbreiten unterschiedliche Daten. Nahe des Speichervorrichtungseingangs 2511 ist ein
Informationssensor 2611 vorhanden, welcher konfiguriert ist, auf eintreffende rollbare
Energiespeicher 1000 optisch einkodierte Informationen, beispielsweise mittels Bar-Code, optisch zu erfassen. Diese Informationen werden vom Informationssensor 2611 zu einem Signal umgewandelt und einem Steuergerät 2630 übertragen, wobei es sich dabei bei einem solchen Steuergerät 2630 um das Speichervorrichtungsmanagementsystem 2631 und / oder um das
Energiespeichermanagementsystem 2632 handeln kann. Drei weitere mechanische Zustandssensoren 2612a, 2612b und 2612c sind jeweils respektiv über die Rollbahn 2220a, 2220b und 2220c vorhanden und erfassen mittels optischer Positionserfassung den Füllstand an rollbaren Energiespeichern 1100 der jeweiligen Rollbahn 2220.
Auf einer Energiekopplungstragstruktur 2410 ist ein energetischer Raumsensor 2614 vorhanden, welcher die Temperatur der Speichervorrichtung 2000 nahe der rollbaren Energiespeicher 1000 erfassen kann.
Energetische Leitungssensoren 2613 sind an der Energieleitung 2420 angebracht, wobei sie sich auch an Energiekopplern 2430 befinden können, die energetische Größen der Energiespeicher 1100 und / oder der Energieleitung 2420 erfassen können, und in Signale umwandeln können, die zur Bearbeitung
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Anmeldenr.: NN -53- LU501693 an das Energiespeichermanagementsystem 2632 übertragen werden können. Dabei kann es sich bei diesen Größen beispielsweise um den Energieinhalt, die Leistung, den Strom handeln.
In dieser Ausführungsform weist die Energieleitung 2420 einen energetischen Leitungsaktor 2625 in
Form eines variablen Energiestromwiderstands vor, welcher den Energiestrom durch die
Energieleitung 2420 wahlweise erhöhen oder reduzieren kann, indem der Energiestromwiderstand des energetischen Leitungsaktors 2625 respektiv reduziert oder erhöht wird.
Dabei kann eine solche Anweisung zur Erhöhung oder Senkung des Energiestromwiderstands von dem
Energiespeichermanagementsystem 2632 gegeben werden. Im Besonderen kann eine solche
Anweisung im Rahmen einer energetischen Steuerung oder Regelung als Reaktion des
Energiespeichermanagementsystems 2632 auf ein von einem energetischen Leitungssensor 2613 gemessenen Wert erfolgen, der einzelne Komponenten des Energiespeichersystems 3000 in einen ungünstigen Zustand bringen könnte.
Ein energetischer Raumaktor 2626 ist in dieser Ausführungsform nicht vorhanden. Werden energetische Werte durch energetische Raumsensoren 2614 gemessen, die an das
Speichervorrichtungsmanagementsystem 2631 als ungünstig eingestuft werden, so kann dieses die
Nutzeranzeige 2532 den kritischen Zustand anzeigen lassen, welche in dieser Ausführungsform eine
Leuchtdiode ist.
Eine solche Speichervorrichtung 2000 weist entsprechend der Art von Energiespeichern 1100, die in ihr Anwendung finden sollen, entsprechende Eigenschaften auf. Die Darstellung der Ausführungsform in den Figuren 13 und 14 basiert auf den Einsatz sekundärer elektrochemischer Energiespeicher.
Dementsprechend handelt es sich in diesem Fall bei den von den energetischen Leitungssensoren 2613 gemessenen Größen beispielsweise um die elektrische Stromstärke durch die Energieleitungen 2420, um die Kapazität einzelner Energiespeicher 1100, um die elektrische Spannungsdifferenz an den Polen einzelner Energiespeicher 1000. Beim energetischen Leitungsaktor 2625 würde es sich hierbei um einen variablen elektrischen Widerstand handeln. Beim Einsatz druckbetankter Gasbehälter würde eine solche Speichervorrichtung 2000 energetische Leitungssensoren aufweisen, welche den
Volumenstrom des Gases durch die Energieleitungen 2420, den Füllstand, sowie den Druck einzelner
Energiespeicher 1100 messen würden. Beim energetischen Leitungsaktor 2625 würde es sich demnach beispielsweise um eine variable Drossel handeln.
Es sei angemerkt, dass die Öffnungseinrichtung 2515 nicht überall dargestellt ist. Die Funktion der
Sicherungseinrichtung 2300 und ihrer Komponenten wird im Rahmen dieser Ausführungsform durch die Energiekopplungseinrichtung 2400 und ihre Komponenten übernommen, indem eine ausreichend
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Anmeldenr.: NN -54- LU501693 hohe Pressung zwischen Energiekopplern 2430 und stirnseitigen Energiekopplungselementen 1600 der rollbaren Energiespeicher 1000 erzeugt wird.
Die Speichervorrichtung 2000 weist des Weiteren eine Anschlusseinrichtung 2516 auf, welche in dieser
Ausführungsform lediglich eine Verlängerung des Gehäuses 2100 ist, welche von einer dafür ausgelegten Einrichtung eines externen Gegenstands beispielsweise durch Schnappschluss zu einer
Befestigung der Speichervorrichtung 2000 an diesen externen Gegenstand führen kann.
Die Figuren 15 bis 17 zeigen eine schematische Schnittdarstellung des Inneren einer
Speichervorrichtung 2000, sowie eine schematische dreidimensionale Darstellung und eine schematische explodierte dreidimensionale Darstellung der Speichervorrichtung 2000 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Diese Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000 dient zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren
Energiespeichern 1000, die für die Verwendung der Speichervorrichtung 2000 in den Figuren 15 bis 17 geeignet sind. Dabei weisen sie vorzugsweise zumindest abschnittweise eine annähernd zylindrische
Außengeometrie auf. Die rollbaren Energiespeicher 1000 können, wie beispielsweise in Figur 1 gezeigt, ohne Radkörper 1200 oder, wie beispielsweise in den Figuren 2 bis 5 oder Figur 9 gezeigt, mit
Radkörpern 1200 ausgeführt sein, deren Rollkörper 1220 die Längsachse 1520E des Energiespeichers 1100 umhüllen. Diese Ausführungsform ist in dieser Darstellung jedoch besonders für den Einsatz von
Radkörper-Energiespeicher-Gebilden 1300 mit abschnittweise annähernd zylindrischen
Hauptoberflächen 1510, welche als Rollflächen 1530 dienen und Radkörpern mit „inneren“
Stirnflachen 1520Raa, wie in Figur 2 und 3 dargestellt, geeignet, wobei diese Ausführungsform einer
Speichervorrichtung 2000 mit wenigen Änderungen konfiguriert werden kann, auch für andere
Ausführungsformen von rollbaren Energiespeichern 1000 geeignet zu sein, beispielsweise wie in Figur 5 bis 9.
Diese besondere Eignung zur Anwendung ergibt sich, da sich die flachen, ebenen, Rollbahnflächen 2224 der Rollstruktur 2200 auf den Bauraum bezogen besonders eignen, Rollbewegungen der rollbaren Energiespeicher 1000 innerhalb der Speichervorrichtung 2000 auf der Hauptoberfläche 1510 der rollbaren Energiespeicher 1000 stattfinden zu lassen, und da die Leitelemente 2225 in dieser
Ausführungsform innenläufig sind, und dementsprechend geeignet sind, mit der „Innen“-Stirnfläche 1520Raa von Rollkörpern 1220 zu interagieren, um ihre Funktion als Spurkranz 1540, beziehungsweise 1540Raa zu erfüllen.
Die Speichervorrichtung 2000 entspricht zu großen Teilen der zweiten Ausführungsform, weswegen hier darauf verwiesen sei, um Redundanzen zu vermeiden. Gleiche oder funktional gleiche
Komponenten sind mit identischen Bezugszeichen versehen und gegebenenfalls nicht explizit
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Anmeldenr.: NN -55- LU501693 beschrieben. Bei dieser Darstellung handelt es sich bezüglich manch dargestellter Einrichtungen insbesondere um eine Speichervorrichtung 2000 zur Aufnahme und Abgabe von zylindrischen
Sekundärbatterien.
Abweichend von der zweiten Ausführungsform weist die Speichervorrichtung 2000 eine Rollstruktur 2200 bestehend aus einer einzigen Rollbahn 2220, die sich aus zwei sich schlängelnden Flachprofilen ergibt, deren flache Seite abwechselnd als Rollbahnflache 2224 dienen, und deren Ränder gleichzeitig als Leitstruktur 2225 dienen. Dabei folgen die Radkörper-Energiespeicher-Gebilde 1300 der in Figur 17 dargestellten Rollstrecke 2210, indem die „Innen“-Stirnflächen 1520Raa entlang der Leitstrukturen 2225 rollen. Die Rollbewegung der Radkörper-Energiespeicher-Gebilde 1300 erfolgt dabei innerhalb der Speichervorrichtung 2000 in dieser Darstellung auf der Hauptoberfläche 1510, und somit der
Rollfläche 1530E der Energiespeicher 1100.
Die energetische Schnittstelle 2520, der Füllkoppler 2514 und die Kommunikationsschnittstelle 2531 sind jeweils an dem Speichervorrichtungseingang 2511 und Speichervorrichtungsausgang 2512 angebracht, sodass bei Bedarf eine energetische Kopplung, eine Informationskopplung und eine
Füllkopplung in einem einzigen Schritt durchgeführt werden können. Die Toreinrichtungen 2621 sind geschlossen als 2621a und geöffnet als 2621b dargestellt und blockieren beziehungsweise erlauben den Zugang von rollbaren Energiespeicher 1000 durch den Rollstruktureingang 2230 beziehungsweise durch den Rollstrukturausgang 2240.
Abweichend von der zweiten Ausführungsform erfolgt die Pressung von den Energiekopplern 2430 auf die Energiekopplungselemente 1600 der Energiespeicher 1100 passiv. Die
Energiekopplungsrückstellfederung 2460 drückt die Energiekopplungstragstrukturen 2410 samt
Energiekoppler 2430 der Energieleitung 2420 auf die stirnseitigen Energiekopplungselemente 1600 der Energiespeicher 1100. Die Energiekoppler 2430 haben dabei ein kegelstumpfförmiges Profil, welches bei einer Energiekopplung in die kegelförmig ausgehöhlte Hauptoberfläche 1510Rbc zentriert hineingedrückt werden. Ein doppelkeilförmiger Schieber dient der Energiekopplungsaktorik 2440 der
Energiekopplungseinrichtung 2400 als Energiekopplungsaktor 2441 und unterbricht bei Aktivierung die Sicherungskopplung, indem er eine translatorische Bewegung in Richtung der Keilspitze durchführt und durch Keileffekt die Energiekopplungsleitstützstrukturen 2442 und somit die verbundenen
Energiekopplungsgtragstrukturen 2410 auseinanderdrückt. Gleichzeitig dient der Schieber durch diese translatorische Bewegung als erste Toreinrichtung 2621. Auch hier übernimmt die
Energiekopplungseinrichtung 2400 die Funktion der Sicherungseinrichtung 2300, indem eine geeignet hohe Presskraft aufgebracht wird.
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Anmeldenr.: NN -56- LU501693
Die Figuren 18 und 19 zeigen eine schematische teilexplodierte dreidimensionale Darstellung einer
Speichervorrichtung 2000 und eine schematische Schnittdarstellung des Inneren der
Speichervorrichtung 2000 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Diese Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000 dient zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren
Energiespeichern 1000, die für die Verwendung der Speichervorrichtung 2000 in den Figuren 18 und 19 geeignet sind. Dabei weisen sie vorzugsweise zumindest abschnittweise eine annähernd zylindrische Außengeometrie auf. Die rollbaren Energiespeicher 1000 können, wie beispielsweise in
Figur 1 gezeigt, ohne Radkörper 1200 oder, wie beispielsweise in den Figuren 2 bis 5 oder Figur 9 gezeigt, mit Radkörpern 1200 ausgeführt sein, deren Rollkörper 1220 die Längsachse 1420E des
Energiespeichers 1100 umhüllen. Diese Ausführungsform ist in dieser Darstellung jedoch besonders für den Einsatz von Radkörper-Energiespeicher-Gebilden 1300 mit abschnittweise annähernd zylindrischen Hauptoberflächen 1510, welche als Rollflächen 1530 dienen, wie in Figur 2 bis 4 dargestellt, geeignet, wobei diese Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000 mit wenigen
Änderungen konfiguriert werden kann, auch für andere Ausführungsformen von rollbaren
Energiespeichern 1000 geeignet zu sein, beispielsweise wie in Figur 5 bis 8.
Die Speichervorrichtung 2000 entspricht zu großen Teilen der dritten Ausführungsform, weswegen hier darauf verwiesen sei, um Redundanzen zu vermeiden. Gleiche oder funktional gleiche
Komponenten sind mit identischen Bezugszeichen versehen, und gegebenenfalls nicht explizit beschrieben.
Abweichend von der dritten Ausführungsform handelt es sich bei dieser Ausführungsform um eine
Speichervorrichtung 2000, die im Besonderen als ortsfester Stromnetzspeicher, als Aufladestation und / oder ergänzend als ortsfeste oder mobile Wechselstation für gerätfeste Speichervorrichtungen 2000 geeignet ist. Es sind vier Speichervorrichtungseingänge 2511 zur Aufnahme von rollbaren
Energiespeichern 1000 und vier Speichervorrichtungsausgänge 2512 zur Abgabe von rollbaren
Energiespeichern 1000 vorhanden, wobei die genaue Anzahl keine Rolle spielt. Die rollbaren
Energiespeicher 1000 rollen über ihre Radkörper 1220 auf Schienenpaaren 2260, wobei die Schienen 2250 in diesem Fall als Rollbahn 2220 und, im Zusammenhang mit den Spurkränzen 1540Rba, als
Leitstruktur 2225 dienen. Eine Beförderungseinrichtung 2624 befördert bei Bedarf die rollbaren
Energiespeicher 1000 vertikal in die Höhe, sodass die rollbaren Energiespeicher 1000 durch das konstruktive Gefälle 4200 der Rollbahnflächen 2224 schwerkraftinduziert in Richtung des oberen
Speichervorrichtungsausgang 2512 abwärtsrollen und durch diesen evakuiert werden können.
Verzweiger 2622 ermöglichen es, die rollbaren Energiespeicher 1000 zu der gewünschten Rollbahn 2220 aus der Mehrzahl von Rollbahnen 2220 leiten zu können, wobei die Verzweiger 2622 ebenfalls
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Anmeldenr.: NN -57- LU501693 durch getaktete Aktivierung als Zuteiler 2623 dienen kônnen. Nutzeranzeige 2532 erlauben es Nutzern,
Informationen über die Speichervorrichtung 2000 und die darin enthaltenen Energiespeicher 1100 abzulesen. Alternativ und / oder ergänzend kônnen die Nutzeranzeigen 2532 ebenfalls als
Nutzereingabefeld 2533 dienen, über welche Nutzer Eingaben betätigen kônnen, z.B. um den
Wechselprozess einzuleiten, wobei dies in Wechselwirkung mit den restlichen Steuerungselementen 2600 stattfindet.
In der vereinfachten Darstellung wird außerdem gezeigt, dass aufgrund der Schwerkraft 4100 und des konstruktiven Gefälles 4200 die rollbaren Energiespeicher 1000 einer Hangabtriebskraft 4300 unterzogen werden, die sie in Richtung ihrer Anschlussposition 2223, beziehungsweise in Richtung des
Speichervorrichtungsausgangs 2512 beschleunigen.
Die Energieleitung 2420 ist auf den einzelnen Schienen 2250 des Schienenpaars 2260 befestigt. Die
Energiekopplungseinrichtung 2400 und die Sicherungseinrichtung 2300 können wie folgt konfiguriert sein.
In dieser Ausführungsform dient die Sicherungsaktorik 2340 gleichzeitig als Sicherungsaktorik 2340 und als energetischer Raumaktor 2626. Die Sicherungsleitstützstruktur 2342 ist eine flexible Membran, die über die jeweiligen Schienenpaare 2260 vorhanden ist, die bei Aktivierung von einem
Sicherungsaktor 2341, unter Druck mit einem Fluid befüllt wird und sich dabei entfaltet beziehungsweise ausdehnt und wobei die flexible Membran durch diese Ausfaltung beziehungsweise
Ausdehnung die Energiespeicher 1100 über die Hauptoberfläche 1510E von oben auf die Schienen 2250 presst und somit sichert.. Dabei übernimmt die Sicherungseinrichtung 2300 in dieser
Ausführungsform ebenfalls die Funktion der Energiekopplungseinrichtung 2400, indem bei Aktivierung des Sicherungsaktors 2341, beziehungsweise Energiekopplungsaktors 2441 die
Energiekopplungsleitstützstruktur 2442 sich ausdehnt und somit die Energiekoppler 2430 der
Energieleitung 2420 und die Energiekopplungselemente 1600 der Energiespeicher 1100 zusammenpresst. Im Besonderen Fall von elektrochemischen Energiespeichern 1100 können im
Besonderen die Radkörper 1200 elektrisch leitfähig sein und die Energieleitung einfach auf den
Schienen 2550 vorhanden sein. Dabei kann dieses Fluid mit einem angekoppelten energetischen
Raumaktor 2626 als Temperiersystem dienen, um die Temperatur nahe der Energiespeicher 1100 wahlweise zu erhöhen oder zu senken.
Mechanische Zustandssensoren 2612 erfassen das Durchdringen einzelner rollbarer Energiespeicher 1000 durch besondere Abschnitte innerhalb der Speichervorrichtung 2000 zur Regelung der Aktoren 2620 zur Generierung von Rollstrecken 2224 für eine intelligente Platzierung einzelner rollbarer
Energiespeicher 1000.
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In dieser vereinfachten Darstellung in Figur 19 ist ein einziger Rotorzuteiler, explizit als Zuteiler 2623 gekennzeichnet, für die Zufuhr und Abfuhr von rollbaren Energiespeichern 1000 verantwortlich. Dies ist nicht unbedingt zweckmäßig, und so ist es denkbar, dass jeder Speichervorrichtungseingang 2511 und jeder Speichervorrichtungsausgang 2512 einen eigenen Rotorzuteiler 2623 aufweist.
Figur 20 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Inneren einer Speichervorrichtung 2000a mit einer externen Fülleinrichtung 2513 und einem Sammelbehälter 2517 gemäß einer fünften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000a dient zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren Energiespeichern 1000, die für die Verwendung der Speichervorrichtung 2000a in der Figuren 20 geeignet sind. Dabei weisen sie vorzugsweise zumindest abschnittweise eine annähernd zylindrische Aufengeometrie auf. Die rollbaren
Energiespeicher 1000 können, wie beispielsweise in Figur 1 gezeigt, ohne Radkôrper 1200 oder, wie beispielsweise in den Figuren 2 bis 5 oder Figur 9 gezeigt, mit Radkdrpern 1200 ausgeführt sein, deren
Rollkôrper 1220 die Längsachse 1420E des Energiespeichers 1100 umhüllen. Diese Ausführungsform ist in dieser Darstellung jedoch besonders für den Einsatz von Radkôrper-Energiespeicher-Gebilden 1300 mit abschnittweise annähernd kegelstumpfférmigen Hauptoberflächen 1510Rbb, welche als
Rollflächen 1530Rb dienen, wie in Figur 2 bis 4 dargestellt, geeignet, wobei diese Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000a mit wenigen Anderungen konfiguriert werden kann, auch für andere
Ausführungsformen von rollbaren Energiespeichern 1000 geeignet zu sein.
Die in Figur 20 links dargestellte Speichervorrichtung 2000a entspricht zu großen Teilen der vierten
Ausführungsform, weswegen hier darauf verwiesen sei, um Redundanzen zu vermeiden. Gleiche oder funktional gleiche Komponenten sind mit identischen Bezugszeichen versehen, und gegebenenfalls nicht explizit beschrieben.
In dieser Darstellung ist ebenfalls eine zweite Speichervorrichtung 2000b dargestellt, wobei beide
Speichervorrichtungen 2000 über zwei, gelenkige Fülleinrichtungen 2153 gekoppelt sind, durch welche rollbare Energiespeicher 1000 getauscht werden. Auf die Speichervorrichtung 2000b soll nicht weiter ins Detail eingegangen werden, und es kann davon ausgegangen werden, dass es sich beispielsweise um eine Ausführungsform einer Speichervorrichtung 2000 annähernd nach den Figuren 13 und 14 handelt. Dabei ist nur wichtig, dass die Speichervorrichtung 2000b kompatibel mit der
Speichervorrichtung 2000a ist, insbesondere in Bezug auf die Ausführungsform der einsetzbaren rollbaren Energiespeicher 1000, ihrer Rollstruktur 2200, ihrer mechanischen und energetischen
Schnittstellen sowie ihrer informationsschnittstellen.
Aus den Figuren 18 und 19 wird ersichtlich, dass eine zeitgleiche Füllkopplung an sowohl
Speichervorrichtungseingang 2511b als auch -ausgang 2512b der gerätefesten Speichervorrichtung
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Anmeldenr.: NN -59- LU501693 2000b an die ortsfeste Speichervorrichtung 2000a zum Wechseln von rollbaren Energiespeichern 1000, geometrisch nicht ohne Zwischenelement durchführbar ist. Des Weiteren kann es für einen
Nutzer unhandlich sein, eine große und/oder schwere gerätfeste Speichervorrichtung 2000b mit der ortsfesten Speichervorrichtung 2000a zu koppeln. Dem kann entgegengewirkt werden, indem eine flexible, teleskopisch ausfahrbare Fülleinrichtung 2513 in Form eines ,Verlängerungsschlauchs” zwischen jeweils einem Speichervorrichtungseingang 2511a der Speichervorrichtung 2000a und einem
Speichervorrichtungsausgang 2512b der Speichervorrichtung 2000b angebracht wird.
Der Speichervorrichtungsausgang 2512a der Speichervorrichtung 2000a kann dabei an einem Ende einer ersten gelenkigen Fülleinrichtung 2513 gekoppelt werden, während das andere Ende der
Fülleinrichtung 2513 am Speichervorrichtungseingang 2511b der Speichervorrichtung 2000b gekoppelt werden kann.
Der Speichervorrichtungsausgang 2512b der Speichervorrichtung 2000b kann an einem Ende einer weiteren, unteren Fülleinrichtung 2513 mithilfe von Füllkopplern 2514 gekoppelt werden, während das andere Ende der Fülleinrichtung 2513 am Speichervorrichtungseingang 2511a der
Speichervorrichtung 2000b auf ähnlicher Weise gekoppelt werden kann. Die Rollbahnen 2220 beider
Speichervorrichtungen 2000 weisen ein konstruktives Gefälle 4200 auf, was die rollbaren
Energiespeicher 1000 einer Hangabtriebskraft 4300 unterzieht. Wenn die (nicht dargestellten)
Toreinrichtungen 2621 nach erfolgreicher Kopplung zwischen den Speichervorrichtungen 2000 und erfolgreicher Identifikation anhand der verbundenen Kommunikationsschnittstellen 2531 entsperrt worden sind, können die rollbaren Energiespeicher 1000a aus der Speichervorrichtung 2000a durch den Speichervorrichtungsausgang 2512a durch die obere Fülleinrichtung 2513 durch den
Speichervorrichtungseingang 2511b in die Speichervorrichtung 2000b rollen. Wenn die
Toreinrichtungen 2621 nach erfolgreicher Identifikation anhand der verbundenen
Kommunikationsschnittstellen 2531 entsperrt worden sind, können die rollbaren Energiespeicher 1000b aus der Speichervorrichtung 2000b durch den Speichervorrichtungsausgang 2512b durch die untere Fülleinrichtung 2513 durch den Speichervorrichtungseingang 2511b in die Speichervorrichtung 2000b rollen. Die Verzweiger 2622 der Speichervorrichtung 2000a leiten die rollbaren Energiespeicher 1000a zu einer Rollbahn 2220 aus der Mehrzahl von Rollbahnen 2220 hin zu einer verfügbaren
Anschlussposition 2223. Nach abgeschlossenem Austausch von rollbaren Energiespeichern 1000 zwischen den Speichervorrichtungen 2000 werden die Toreinrichtungen 2621 geschlossen und die (nicht explizit dargestellten) Sicherungseinrichtungen 2300 aktiviert, wonach die
Speichervorrichtungen 2000 voneinander entkoppelt werden können. Anschließend werden die (nicht explizit dargestellten) Energiekopplungseinrichtungen 2400 aktiviert, wobei an der Energieleitung 2420 und / oder an den Energiekopplern 2430 energetische Leitungssensoren 2613 vorhanden sind,
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Anmeldenr.: NN -60- LU501693 anhand welcher die (nicht explizit dargestellten) Steuergeräte 2630 analysieren und entscheiden, welche Energiespeicher 1000b nicht einsetzbar sind. Unbrauchbare Energiespeicher 1000X werden von den Verzweigern 2622 und der Befôrderungseinrichtung 2624 bis hin zum gesicherten und herausnehmbaren Sammelbehälter 2517 geleitet, in welchem nicht einsetzbare Energiespeicher 1000X gesammelt werden, um abgeholt, analysiert, sortiert und gegebenenfalls entsorgt, repariert oder wiederverwertet zu werden.
Des Weiteren weist die Speichervorrichtung 2000a einen Informationssensor 2611 auf, der
Informationen erfasst, welche auf der in die Speichervorrichtung 2000a durch den
Speichervorrichtungseingang 2511a eintretenden rollbaren Energiespeicher 1000b optisch encodiert sind, wobei sie nach erfolgreicher Identifikation durch den Informationssensor 2611 und durch das
Steuergerät 2630 vom Zuteiler 2622 am Speichervorrichtungseingang 2511a durchgelassen werden, in die Speichervorrichtung 2000a aufgenommen werden, und von da an als rollbare Energiespeicher 1000a der Speichervorrichtung 2000a bezeichnet werden.
Außerdem weist die Speichervorrichtung 2000a eine Mehrzahl von mechanischen Zustandssensoren 2612, welche in einem bestimmten Raum die Position einzelner rollbarer Energiespeicher 1000 erfassen kônnen.
Des Weiteren weist die Speichervorrichtung 2000a energetische Raumsensoren 2614 auf, die unterschiedliche Zustandsgrôfsen innerhalb der Speichervorrichtung 2000a messen können, wie beispielsweise Temperatur, Luftfeuchtigkeit, magnetische Feldstärke. Dabei können energetische
Raumaktoren 2626 mindestens eine dieser unterschiedlichen Zustandsgrößen nach Belieben ändern können
Obwohl die vierte und fünfte Ausführungsformen gemäß Figuren 18, 19 und 20 eher ortsfest
Anwendung finden können, können diese auch mobile Anwendungen finden, z.B. als mobile
Wechselstation, die in einem Fahrzeug angebracht ist, um z.B. eine
Energiespeicherwechseldienstleistung an einem beliebigen Ort durchführen zu können.
Figur 21 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Inneren einer Speichervorrichtung 2000 gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dabei zeigt die Figur 21 die
Speichervorrichtung 2000 aus Sicht von oben, wobei die Schwerkraft 4100 „in das Blatt“ gerichtet ist.
Die Speichervorrichtung 2000 dient zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren Energiespeichern 1000, die für die Verwendung der Speichervorrichtung 2000 in der Figur 21 geeignet sind. Die rollbaren
Energiespeicher 1000 können, wie beispielsweise in den Figuren 2 bis 5 oder Figur 9 gezeigt, mit
Radkörpern 1200 ausgeführt sein, deren Rollkörper 1220 die Längsachse 1420 des Energiespeichers 1100 umhüllen. Diese dargestellte Ausführungsform ist besonders für längliche rollbare
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Energiespeicher 1000 mit Radkörpern 1200 und besonders mit Rollkörpern 1220 mit annähernd kegelstumpfförmiger Rollfläche 1510Rbb, wie in Figur 2 bis 4 dargestellt, geeignet.
Die gegenläufig ausgerichteten kegelstumpfförmigen Rollflächen 1530Rb sorgen für eine
Selbstausrichtung des Radkörper-Energiespeicher-Gebilde 1300 in seiner Rollbewegung auf dem
Schienenpaar 2260, und ermöglichen es dem Radkörper-Energiespeicher-Gebilde 1300, durch Kurven zu rollen, wobei die Spurkränze 1540Rba bei Unterschreiten des möglich berollbaren Kurvenradius die
Ausrichtung der Radkörper-Energiespeicher-Gebilde 1300 wieder an die Ausrichtung des
Schienenpaars 2260 angleichen.
Die rollbaren Energiespeicher 1000 können die Speichervorrichtung 2000 durch dieselbe Öffnung betreten und verlassen, die gleichzeitig als Speichervorrichtungseingang 2511 und als
Speichervorrichtungsausgang 2512 dient, wobei insbesondere eine Fülleinrichtung 2513 oder eine weitere Speichervorrichtung 2000 mittels eines Füllkopplers 2514 an die Speichervorrichtung 2000 angeschlossen werden kann.
Innerhalb der Speichervorrichtung 2000 sind drei Rollbahnen 2220 vorhanden, wobei die genaue
Anzahl keine Rolle spielt, und wobei die Radkörper-Energiespeicher-Gebilde 1300 aufgrund ihrer
Spurkränze 1540Rba einer aktivierten Verzweiger 2622b in Form einer Schienenweiche zum
Rollbahneingang 2221 einer anschließenden Rollbahn 2220 folgen, während sie über einen deaktivierten Verzweiger 2622a hinweg rollen und der vorhandenen Rollbahn 2220 folgen.
Zusätzlich können geschlossene Schleusenzuteiler 2623b vorhanden sein, welche den Zugang der rollbaren Energiespeicher 1000 zu bestimmten Rollbahnabschnitten oder Rollbahnen 2220 verhindern, und bei Aktivierung als geöffnete Schleusenzuteiler 2623a diesen Zugang wieder temporär erlauben.
Diese Schleusenzuteiler 2623 haben in dieser besonderen Ausführungsform der Speichervorrichtung 2000 besonders die Aufgabe, beim Entleeren der rollbaren Energiespeicher 1000 aus den drei
Rollbahnen 2220 durch den einzig gemeinsamen Speichervorrichtungsausgang 2512 dafür zu sorgen, dass eine Rollbahn 2220 nach der anderen entleert werden kann, um Verstauungen zu verhindern.
Figur 22 zeigt Schritte zum Umfüllen von rollbaren Energiespeichern 1000 in Speichervorrichtungen 2000, woraus sich eine Mehrzahl aus Verfahren ergeben, die nach der Beschreibung der einzelnen
Schritte beschrieben werden, gemäß der vorliegenden Erfindung.
Im Verbindungsschritt A wird ein Rollstrukturausgang 2240 einer ersten Speichervorrichtung 2000 mit einem Rollstruktureingang 2230 einer Fülleinrichtung 2513 oder einer zweiten Speichervorrichtung 2000 über die jeweiligen Füllkoppler 2514 verbunden. Alternativ und/oder ergänzend wird ein
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Rollstruktureingang 2230 der ersten Speichervorrichtung 2000 mit einem Rollstrukturausgang 2240 der zweiten Speichervorrichtung 2000 über die jeweiligen Füllkoppler 2514 verbunden, sodass zwischen beiden eine durchgängige Rollstrecke 2210 gebildet wird. Dabei kônnen auf dieser Art zwei über eine Fülleinrichtung 2513 an den jeweiligen Füllkopplern 2514 verbunden werden. In diesem
Verbindungsschritt A werden dabei ebenfalls die Kommunikationsschnittstellen 2531 der jeweiligen
Speichervorrichtungen 2000 verbunden.
Im Identifikationsschritt B, wird eine Identifikation zwischen den beiden Speichervorrichtungen 2000 durchgeführt.
Im Diagnoseschritt C, werden relevante Informationen, wie beispielsweise der Füllstand oder die
Zyklenzahl der einzelnen rollbaren Energiespeicher 1000, zwischen den Speichervorrichtungen 2000 geteilt, bearbeitet und gegebenenfalls dem Nutzer angezeigt.
Im Bedienungsschritt D, werden Befehle, beziehungsweise Befehlsketten an die jeweiligen
Einrichtungen gesendet, wobei gegebenenfalls zum Teil über das Nutzereingabefeld Befehle vom
Nutzer eingegeben werden können.
Im Entkopplungsschritt E werden betroffene Toreinrichtungen 2621, Energiekopplungseinrichtungen 2400, Sicherungseinrichtung 2300 in einer frei auswählbaren Reihenfolge zeitgleich oder zeitversetzt, geöffnet und gelöst. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, zuerst die
Energiekopplungseinrichtungen 2400 zu lösen und dann die Sicherungseinrichtungen 2300 zu lösen, um Beschädigungen an die Energiekopplungseinrichtungen 2400 zu vermeiden.
Im Entleerungsschritt F verlässt eine gewisse Menge an rollbaren Energiespeichern 1000 eine
Speichervorrichtung 2000 durch einen Speichervorrichtungsausgang 2512. Dabei werden die entsprechenden Verzweiger 2622, Zuteiler 2623 und Beförderungseinrichtungen 2624 zu gegebenen
Zeitpunkten punktuell aktiviert oder deaktiviert.
Im Füllungsschritt G betritt eine gewisse Menge an rollbaren Energiespeichern 1000 die
Speichervorrichtung 2000 durch einen Speichervorrichtungseingang 2511. Dabei werden die entsprechenden Verzweiger 2622, Zuteiler 2623 und Beförderungseinrichtungen 2624 zu gegebenen
Zeitpunkten punktuell aktiviert oder deaktiviert.
Im Kopplungsschritt H werden betroffene Toreinrichtungen 2621, Energiekopplungseinrichtungen 2400, Sicherungseinrichtung 2300 in einer frei auswählbaren Reihenfolge zeitgleich oder zeitversetzt, geschlossen und aktiviert. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, zuerst die Toreinrichtungen 2621 zu schließen, damit die rollbaren Energiespeicher 1000 keinen Ausgang mehr haben, dann die
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Sicherungseinrichtungen 2300 zu aktivieren, und dann die Energiekopplungseinrichtung 2400 zu aktivieren, um Beschädigungen an die Energiekopplungseinrichtungen 2400 zu vermeiden.
Im Trennungsschritt | werden beide Speichervorrichtungen 2000 voneinander getrennt, indem die
Verbindungen zwischen den jeweiligen Füllkopplern 2514 und den jeweiligen
Kommunikationsschnittstellen 2531 aufgehoben werden.
Ist ein Schritt erfolgreich, so folgt der nächste Schritt. Ist ein Schritt nicht erfolgreich, so kann der Schritt erneut durchgeführt werden (Pfeil mit doppeltem Strich), oder der Trennungsschritt Z wird eingeleitet, und das Verfahren wird beendet.
Ein Füllverfahren ist gegeben, wenn nach dem Entkopplungsschritt E der Füllungsschritt G folgt (gepunktete Pfeil von E nach G), und danach der Kopplungsschritt H und danach der Trennungsschritt folgt.
Ein Entleerungsverfahren ist gegeben, wenn nach dem Entkopplungsschritt E der Entleerungsschritt F folgt (gestrichelter Pfeil von E nach F), danach der Kopplungsschritt H und danach der Trennungsschritt folgt.
Ein sequentielles Umfüllverfahren ist gegeben, wenn nach dem Entkopplungsschritt E der
Entleerungsschritt F folgt (gestrichelter Pfeil von E nach F), danach ein Füllungsschritt G (gestrichelter
Pfeil Linie von F nach G), oder wenn nach dem Entkopplungsschritt E der Füllungsschritt G folgt (gepunkteter Pfeil von E nach G), danach ein Entleerungsschritt F (gestrichelter Pfeil von F nach G), wobei in beiden Fällen danach der Kopplungsschritt H und danach der Trennungsschritt | folgt.
Ein simultanes Umfüllverfahren ist gegeben, wenn nach dem Entkopplungsschritt E zumindest teilweise zeitgleich der Entleerungsschritt F und der Füllungsschritt G (gegabelte volle Pfeile) folgen, danach der Kopplungsschritt H und danach der Trennungsschritt I folgt.
In besonderen Fällen kann es vorteilhaft sein, die Schritte A, B, C, und / oder D entfallen zu lassen. Fällt der Verbindungsschritt A aus, so fällt auch der Trennungsschritt | aus.
Bei solchen Verfahren kann es vorteilhaft sein, die Anzahl an rollbaren Energiespeichern 1000 zu zählen, die die Speichervorrichtung 2000 betreten und / oder verlassen, beispielsweise durch einen mechanischen Zustandssensor 2612, um bei gewünschtem Zustand den Wechselprozess zu beenden, beispielsweise dann, wenn in einer Speichervorrichtung 2000 alle alten rollbaren Energiespeicher 1000 durch neue ersetzt wurden.
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Bezugszeichenliste 1000 Rollbarer Energiespeicher 1100 Energiespeicher 1200 Radkôrper 1210 Energiespeicherhalterung 1220 Rollkôrper 1230 Stoßdämpfelement 1300 Radkörper-Energiespeicher-Gebilde 1400 Hauptachse 1410 Rotationsachse 1420 Längsachse 1430 Hauptträgheitsachse 1440 Rollachse 1500 Hauptfläche 1510 Hauptoberfläche 1520 Stirnfläche 1530 Rollfläche 1540 Spurkranz 1600 Energiekopplungselement 2000 Speichervorrichtung (SV) 2100 Gehäuse 2200 Rollstruktur 2210 Rollstrecke 2220 Rollbahn 2221 Rollbahneingang 2222 Rollbahnausgang 2223 Anschlussposition 2224 Rollbahnfläche 2225 Leitstruktur 2230 Rollstruktureingang
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Anmeldenr.: NN -65- LU501693 2240 Rollstrukturausgang 2250 Schiene 2260 Schienenpaar 2300 Sicherungseinrichtung 2310 Sicherungstragstruktur 2320 Sicherungsmatrix 2330 Sicherungskopf 2340 Sicherungsaktorik 2341 Sicherungsaktor 2342 Sicherungsleitstützstruktur 2350 Sicherungsführung 2360 Sicherungsrückstellfederung 2400 Energiekopplungseinrichtung 2410 Energiekopplungstragstruktur 2420 Energieleitung 2430 Energiekoppler 2440 Energiekopplungsaktorik 2441 Energiekopplungsaktor 2442 Energiekopplungsleitstützstruktur 2450 Energiekopplungsführung 2460 Energiekopplungsrückstellfederung (2500) Technische Schnittstelle (2510) Mechanische Schnittstelle 2511 Speichervorrichtungseingang 2512 Speichervorrichtungsausgang 2513 Fülleinrichtung 2514 Füllkoppler 2515 Offnungseinrichtung 2516 Anschlusseinrichtung 2517 Sammelbehälter 2520 Energetische Schnittstelle
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Anmeldenr.: NN -66- LU501693 (2530) Informationsschnittstelle 2531 Kommunikationsschnittstelle 2532 Nutzeranzeige 2533 Nutzereingabefeld 2600 Steuerungselement 2610 Sensor 2611 Informationssensor 2612 Mechanischer Zustandssensor 2613 Energetischer Leitungssensor 2614 Energetischer Raumsensor 2620 Aktor 2621 Toreinrichtung 2622 Verzweiger 2623 Zuteiler 2624 Befôrderungseinrichtung 2625 Energetischer Leitungsaktor 2626 Energetischer Raumaktor 2630 Steuergerät 2631 Speichervorrichtungsmanagementsystem 2632 Energiespeichermanagementsystem 3000 Energiespeichersystem 4000 Rollphysikalischer Außeneinfluss 4100 Schwerkraft 4200 Gefälle 4300 Hangabtriebskraft 4400 Externer Impuls

Claims (14)

Anmelder: Theo Seiler Anmeldenr.: NN -67- LU501693 Ansprüche
1. Radkörper (1200) zur Befestigung an einen Energiespeicher (1100), aufweisend: mindestens eine Energiespeicherhalterung (1210); und mindestens einen Rollkörper (1220); wobei die zumindest eine Energiespeicherhalterung (1210) derart konfiguriert ist, mindestens einen Energiespeicher (1100) aufzunehmen und mit dem mindestens einen Rollkörper (1220) zu verbinden.
2. Radkorper-Energiespeicher-Gebilde (1300) zur Nutzung in einer Speichervorrichtung (2000), aufweisend: mindestens einen Energiespeicher (1100); und mindestens einen Radkôrper (1200) nach Anspruch 1; wobei der mindestens eine Energiespeicher (1100) mit der mindestens einen Energiespeicherhalterung (1210) des mindesten einen Radkôrpers (1220) verbunden ist.
3. Radkorper-Energiespeicher-Gebilde (1300) nach Anspruch 2, weiter aufweisend: mindestens zwei Radkôrper (1200) nach Anspruch 1; wobei mindestens eine Rollfläche (1530) von mindestens einem ersten Radkôrper (1200) der mindestens zwei Radkôrper (1200) sich zumindest teilweise in einer ersten Richtung entlang ihrer Rotationsachse (1410) in ihrem Radius zur Rotationsachse (1410) verjüngt; und wobei mindestens eine Rollfläche (1530) von mindestens einem zweiten Radkorper (1200) der mindestens zwei Radkörper (1200) sich zumindest teilweise in einer zweiten Richtung entgegengesetzt der ersten Richtung entlang ihrer Rotationsachse (1410) in ihrem Radius zur Rotationsachse (1410) verjüngt.
4. Speichervorrichtung (2000) zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren Energiespeichern (1000), aufweisend: mindestens einen Speichervorrichtungseingang (2511);
Anmelder: Theo Seiler Anmeldenr.: NN -68- LU501693 zumindest eine Anschlussposition (2223) für jeweils einen rollbaren Energiespeicher (1000); und eine Rollstruktur (2200), die zumindest einen Rollstruktureingang (2230) und zumindest eine Rollbahn (2220) mit mindestens einer Rollbahnfldche (2224), und mindestens einer Leitstruktur (2225) aufweist und welche eine Rollstrecke (2210) für rollbare Energiespeicher (1000) von dem Rollstruktureingang (2230) bis zu der mindestens einen Anschlussposition (2223) bildet; wobei die Rollstruktur (2200) für eine Aufnahme der rollbaren Energiespeicher (1000) derart konfiguriert ist, dass sie zwischen dem mindestens einen Speichervorrichtungseingang (2511) und der mindestens einen Anschlussposition (2223) ein der Anschlussposition (2223) vorangehendes Gefälle (4200) aufweist und zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft (4300) mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000) in mindestens eine Anschlussposition (2223) leitet.
5. Speichervorrichtung (2000) nach Anspruch 4, weiter aufweisend: mindestens einen Speichervorrichtungsausgang (2512); wobei die Rollstruktur (2200) zusätzlich mindestens einen Rollstrukturausgang (2240) aufweist und eine Rollstrecke (2210) für rollbare Energiespeicher (1000) von der mindestens einen Anschlussposition (2223) bis zu dem mindestens einen Rollstrukturausgang (2230) bildet; wobei die Rollstruktur (2200) für eine Abgabe der rollbaren Energiespeicher (1000) derart konfiguriert ist, dass sie zwischen der mindestens einen Anschlussposition (2223) und dem mindestens einen Speichervorrichtungsausgang (2512) ein der Anschlussposition (2223) folgendes Gefälle (4200) aufweist und zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft (4300) mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000) aus der mindestens einen Anschlussposition (2223) zum mindestens einen Speichervorrichtungsausgang (2512) leitet.
6. Speichervorrichtung (2000) nach Anspruch 4 oder 5, weiter aufweisend: eine aktivierbare Sicherungseinrichtung (2300); wobei die Sicherungseinrichtung (2300) konfiguriert ist bei einer Aktivierung eine Sicherungskopplung zu mindestens einen in die Speichervorrichtung (2000) aufgenommenen rollbaren Energiespeicher (1000) an jeweils einer der mindestens einen Anschlussposition (2223) durch Form- und/oder Kraftschluss herzustellen, um den mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000) in der — mindestens einen Anschlussposition (2223) zu halten; und
Anmelder: Theo Seiler Anmeldenr.: NN -69- LU501693 wobei die Sicherungseinrichtung (2300) konfiguriert ist bei einer Deaktivierung den mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000) an der mindestens einen Anschlussposition (2223) von der form- und/oder kraftschlüssigen Sicherungskopplung durch die Sicherungseinrichtung (2300) zu lôsen und Rollbewegungen der mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000) zu ermöglichen.
7. Speichervorrichtung (2000) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, weiter aufweisend: eine aktivierbare Energiekopplungseinrichtung (2400); wobei die Energiekopplungseinrichtung (2400) konfiguriert ist bei einer Aktivierung eine Energiekopplung zu mindestens einen in die Speichervorrichtung (2000) aufgenommenen rollbaren Energiespeichern (1000) an jeweils einer der mindestens einen Anschlussposition (2223) durch Form- und/oder Kraftschluss herzustellen, um den mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000) nach durchgeführter Aktivierung zu einem energetischen Netzwerk zu verbinden; und wobei die Energiekopplungseinrichtung (2400) konfiguriert ist bei einer Deaktivierung den mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000) an der mindestens einen Anschlussposition (2223) von Form- und/oder Kraftschluss durch die Energiekopplungseinrichtung (2400) zu lösen und die Energiekopplung der mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000) aufzuheben.
8. Speichervorrichtung (2000) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, weiter aufweisend: eine Fülleinrichtung (2513); wobei die Fülleinrichtung (2513) derartig konfiguriert ist, für eine Befüllung der Speichervorrichtung (2000) eine Mehrzahl von rollbaren Energiespeichern (1000) aufzunehmen und zu sammeln und dem mindestens einen Speichervorrichtungseingang (2511) der Speichervorrichtung (2000) einzeln zuzuführen; und/oder wobei die Filleinrichtung (2513) derart konfiguriert ist, für eine Entleerung der Speichervorrichtung (2000) eine Mehrzahl von rollbaren Energiespeichern (1000) aus dem zumindest einen Speichervorrichtungsausgang (2512) aufzunehmen aus der Speichervorrichtung (2000) abzuführen, die Speichervorrichtung (2000) weiter bevorzugend aufweisend: mindestens einen Füllkoppler (2514);
Anmelder: Theo Seiler Anmeldenr.: NN -70- LU501693 wobei der Füllkoppler (2514) derart konfiguriert ist eine temporäre Kopplung zu einem weiteren Füllkoppler (2514), einer Fülleinrichtung (2513) oder einer weiteren Speichervorrichtung (2000) herzustellen; wobei mit der temporären Kopplung eine Füllkopplung zwischen einer Speichervorrichtung (2000) und einem Füllkoppler (2514), zwischen zwei Speichervorrichtungen (2000) oder zwischen zwei Fülleinrichtungen (2513) hergestellt wird.
9. Speichervorrichtung (2000) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, weiter aufweisend: mindestens einen aktivierbaren Verzweiger (2622) und eine Mehrzahl von Rollbahnen (2220); wobei der mindestens eine aktivierbare Verzweiger (2622) rollbare Energiespeicher (1000) wahlweise zu einer Rollbahn (2220) der Mehrzahl von Rollbahnen (2220) oder einem Abschnitt einer Rollbahn (2220) der Mehrzahl der Rollbahnen (2220) leitet; und/oder mindestens eine Beforderungseinrichtung (2624), die einzelne Energiespeicher (1000) zu einer Rollbahn (2220) der Mehrzahl von Rollbahnen (2220) und/oder zu einem Abschnitt einer Rollbahn (2220) der Mehrzahl von Rollbahnen (2220) befördert.
10. Energiespeichersystem (3000), aufweisend: mindestens eine Speichervorrichtung (2000) nach einem der Ansprüche 4 bis 10; mindestens einen rollbaren Energiespeicher (1000).
11. Energiespeichersystem (3000) nach Anspruch 10; wobei der mindestens eine rollbare Energiespeicher (1000) ein Radkôrper-Energiespeicher-Gebilde (1300) nach einem der Ansprüche 2 oder 3 ist.
12. Verfahren zur Aufnahme von rollbaren Energiespeichern (1000) in eine Speichervorrichtung (2000), wobei die Speichervorrichtung (2000) einen Speichervorrichtungseingang (2511), mindestens eine Anschlussposition (2223) für einen rollbaren Energiespeicher (1000) und zumindest eine Rollbahn (2220) mit mindestens einer Leitstruktur (2225) aufweist, welche eine Rollstrecke (2210) für die rollbaren Energiespeicher (1000) zwischen dem Speichervorrichtungseingang (2511) und der mindestens einen Anschlussposition (2223) bildet; und wobei das Verfahren aufweist:
Anmelder: Theo Seiler Anmeldenr.: NN -71- LU501693 Ausrichten der Rollstrecke mit einem annähernd durchgängigen Gefälle (4200) zwischen dem Speichervorrichtungseingang (2511) und der mindestens einen Anschlussposition (2223); Befüllen der Speichervorrichtung (2000) mit mindestens einem rollbaren Energiespeicher (1000) über den Speichervorrichtungseingang (2511); und Leiten des mindestens einen rollbaren Energiespeichers (1000) vom Speichervorrichtungseingang (2511) in eine Anschlussposition (2223) zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft (4300).
13. Verfahren zur Abgabe von rollbaren Energiespeichern (1000) aus einer Speichervorrichtung (2000), wobei die Speichervorrichtung (2000) einen Speichervorrichtungsausgang (2512), mindestens eine Anschlussposition (2223) für einen rollbaren Energiespeicher (1000) und zumindest eine Rollbahn (2220) mit mindestens einer Leitstruktur (2225) aufweist, welche eine Rollstrecke (2210) für die rollbaren Energiespeicher (1000) zwischen dem Speichervorrichtungsausgang (2512) und der mindestens einen Anschlussposition (2223) bildet; und wobei das Verfahren aufweist: Ausrichten der Rollstrecke mit einem annähernd durchgängigen Gefälle (4200) zwischen der mindestens einen Anschlussposition (2223) und dem Speichervorrichtungsausgang (2512); Leiten des mindestens einen rollbaren Energiespeichers (1000) von einer Anschlussposition (2223) zum Speichervorrichtungsausgang (2512) zumindest teilweise durch Hangabtriebskraft (4300); und Entleeren des mindestens einen rollbaren Energiespeichers (1000) aus der Speichervorrichtung (2000) über den Speichervorrichtungsausgang (2512).
14. Verwendung einer Speichervorrichtung (2000) nach einem der Ansprüche 4 bis 9 als Vorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren Energiespeichern (1000) in einem zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeug, wobei die befüllte Speichervorrichtung (2000) ein Energiespeichersystem (3000) bildet und dem Fahrzeug elektrische Energie zur Verfügung stellt oder als stationäre oder mobile Wechselstation zur Aufnahme und Abgabe von rollbaren Energiespeichern (1000), wobei die Wechselstation an einem Energienetz koppelbar ist, um die rollbaren Energiespeicher (1000) aufzuladen und / oder zu entladen, sowie um Energie aus dem Energienetz zu speichern oder in das Energienetz zu speisen.
LU501693A 2022-03-19 2022-03-19 Speichervorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von mindestens zweien Energiespeichern und Radkörper-Energiespeicher-Gebilde zur Verwendung in einer solchen Speichervorrichtung LU501693B1 (de)

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