WO2012062599A2 - Energiespeichermodul, system mit energiespeichermodul und steuerverfahren - Google Patents

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Definitions

  • Energy storage module system with energy storage module and control method
  • the invention relates to an energy storage module, a system having such an energy storage module and a method for controlling the energy storage module.
  • an energy storage module Based on the increasing range of functions of modern motor vehicles enormous demands are placed on the on-board systems of these motor vehicles. This is caused by the increasing number of electrical consumers and increasing throughputs of electrical energy.
  • the supply of the on-board network of a motor vehicle with electrical energy is still today mainly by batteries on lead acid basis, since they are relatively inexpensive and have a relatively high storage capacity.
  • the load and charge (by the alternator) of this battery is usually highly fluctuating in time. This frequent change of charge and discharge cycles has a negative impact on the life expectancy of classic lead-acid batteries. For the future, it can be assumed that the load on the vehicle electrical system will continue to rise in modern motor vehicles.
  • Claim 1 relates to an energy storage module for Energyver ⁇ supply at least one electrical load in a motor vehicle, with
  • the electrical circuit is designed such that the at least one electrical load in the coupled state can optionally be electrically connected to the physical energy store or the chemical energy store.
  • the electrical circuit is designed such that the at least one electrical load in the coupled state can optionally be electrically connected to the physical energy store or to the physical energy store and the chemical energy store.
  • the energy storage module according to claim
  • the electrical circuit is designed such that the at least one electrical load can be electrically connected in the coupled state optionally with the chemical energy storage, or with the chemical energy storage and the physical energy storage.
  • the electrical circuit is designed such that the physical energy storage with the chemical energy storage can optionally be electrically connected or disconnected.
  • the physical energy storage in comparison to the chemical energy storage on a higher maximum power output and has the chemical energy storage in comparison to the physical energy storage a higher maximum capacity (storage capacity) on.
  • the chemical energy store is rechargeable and the electrical circuit is designed such that the chemical energy store can be charged by coupling an electrical energy source to the at least one electrical connection.
  • the physical energy store is rechargeable and the electrical circuit is designed such that the physical energy store can be charged by coupling an electrical energy source to the at least one electrical connection.
  • this has a control device which is formed from ⁇ such that it can control a charging process of the physical energy storage.
  • the physical energy store is an electrostatic energy store and the chemical energy store is an electrochemical energy store.
  • the electrostatic energy store is a capacitor (preferably ceramic capacitor, electrolytic capacitor, film capacitor or double-layer capacitor) and the electrochemical energy store is a secondary battery (accumulator, preferably based on a lithium-ion cell).
  • the system according to claim 12 has an energy storage module according to one of claims 1 to 11 and at least one electrical load of a motor vehicle, which is electrically coupled to the energy storage ⁇ gie Grandemodul via the at least one electrical connection.
  • this has an additional energy storage, which is connected to the at least one electrical load for supplying electrical energy.
  • one of the electrical consumers is an alternator, a starter motor, an electric motor for driving the motor vehicle, or a starter generator.
  • the additional energy store is one
  • the at least one electrical Consumers supplied in response to a condition with electrical energy from the energy storage module.
  • the at least one electrical load depending on the convenientlyzu ⁇ for the operation of the electrical load and / or amount of energy with the physical energy storage or chemical energy storage or with the physical energy storage and chemical energy - Memory electrically connected.
  • the physical energy storage is electrically connected depending on a Be ⁇ condition (for example, when unsuccessful starting an internal combustion engine by the electrical load) with the chemical energy storage and charged by this.
  • an energy storage module can be integrated in the electrical system.
  • the energy storage module has special properties that make it particularly suitable for special applications such as dynamic loads.
  • the task of the energy storage module is to operate in special operating conditions, for example in the event of dynamic loads, thus reducing the cyclization of the main memory and to extend the life of the overall system ⁇ .
  • Another task of the energy storage module is the intermediate storage by recuperation of recovered energy.
  • the Energyspei ⁇ submodule is used as a redundant power source in the event of a failure of the main memory.
  • Another object of the energy storage module may be to use an internal combustion engine in the vehicle Start stop-start operation and thus increase the life of the main memory.
  • the supply of the electrical system during the stop phase can also be done via the energy storage module.
  • electrochemical ⁇ energy storage such as Li-ion cells are used, which prove to be insensitive to frequent charge-discharge cycles.
  • Other deep-cycle electrochemical energy storage are also conceivable.
  • Figure 1 shows an embodiment of a system 1, an energy storage module 2, a first electrical encryption consumers 3 (for example, a starter motor, a starter-generator, alternator) and two further electric Ver ⁇ consumers 4, 5 (such as seat heating or air conditioning compressor), an additional Energy storage 6 (eg lead-acid battery) has.
  • a first electrical encryption consumers 3 for example, a starter motor, a starter-generator, alternator
  • Ver ⁇ consumers 4, 5 such as seat heating or air conditioning compressor
  • an additional Energy storage 6 eg lead-acid battery
  • the energy storage module comprises two electrical connections 7, 8, via which the additional energy store, the first electrical load 3 and the two further electrical consumers 4, 5 are electrically connected to the energy storage module.
  • the power storage module further includes a chemical Ener ⁇ gieatorium 9 (such as an electrochemical energy storage device, preferably based on lithium-ion cells), a phy- sical energy storage 10 (for example an electrostatic energy storage in the form of a capacitor) on.
  • the energy storage module further has an electrical circuit which is designed such that the electrical loads 3, 4, 5 can be electrically connected to the physical energy store and the chemical energy store.
  • both the chemical energy storage and the physical energy storage via controllable switches Sl, S2, S3, S4 optionally separately or together with the electrical loads 3, 4, 5 are electrically connected or separated from them. It is not necessary that all of the switches S1, S2, S3, S4 are present. Rather, any combinations of these switches can be integrated in the circuit.
  • a control device 11, which is connected to the switches can set all conceivable combinations of switch position.
  • the physical energy storage can be electrically connected to the chemical energy storage or separated from it, so that the physical energy storage can be charged by the chemical energy storage.
  • the physical energy store which can be designed as a high-voltage capacitor, a first DC / DC converter 13 is assigned, which performs a voltage transformation of the level of the physical energy storage to the voltage level of the residual system.
  • the electrical circuit comprises a second DC / DC converter, which is associated with the chemical energy storage and a voltage transformation of the level of the chemical energy storage to the voltage level of
  • the chemical energy storage is connected via the second DC / DC converter to the electrical system (with the consumers 4, 5) of the motor vehicle.
  • the energy storage module 2 can absorb recuperation energy via the DC / DC converters 13, 14 and, if necessary, deliver it again to the electrical consumers. Furthermore, it is able to supply and stabilize the electrical system in the event of a start-stop operation.
  • the starting process of the internal combustion engine is in this configuration usually from the additional energy storage respectively.
  • energy storage module is too ⁇ additional source. Due to the redundancy, such a configuration should be considered a fail safe.
  • the integrated physical energy storage covers the typical at the time of starting operation peak loads eg 1000A over 100ms, while the chemical energy storage only wears the base load, but the incomplete starting process quickly the necessary energy for the physical Ener ⁇ gie Eaton by charging (switch S2 is closed) delivers.
  • the physical energy storage operated short time high power decreases by the electrical consumers.
  • the physical energy store at a voltage level well above the vehicle electrical system voltage, e.g. 450V, which in a particular embodiment is made with conventional capacitors (e.g., foil capacitors, ceramic capacitors, electrolytic capacitors).

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Abstract

Es wird ein Energiespeichermodul zur Energieversorgung zumindest eines elektrischen Verbrauchers in einem Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit zumindest einem elektrischen Anschluss über den der zumindest eine elektrische Verbraucher mit dem das Energiespeichermodul elektrisch koppelbar ist, zumindest einem physikalischen Energiespeicher, zumindest einem chemischen Energiespeicher, einer elektrischen Schaltung, welche derart ausgebildet ist, dass der mindestens eine elektrische Verbraucher im elektrisch gekoppelten Zustand mit dem physikalischen Energiespeicher und dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden kann. Ferner wird ein System mit einem derartigen Energiespeichermodul bereitgestellt.

Description

Beschreibung
Energiespeichermodul, System mit Energiespeichermodul und Steuerverfahren
Die Erfindung betrifft ein Energiespeichermodul, ein System mit einem derartigen Energiespeichermodul und ein Verfahren zum Steuern des Energiespeichermoduls. Basierend auf dem steigenden Funktionsumfang moderner Kraftfahrzeuge werden an die Bordnetze dieser Kraftfahrzeuge enorme Anforderungen gestellt. Dies ist verursacht durch die zunehmende Zahl elektrischer Verbraucher und steigender Durchsätze von elektrischer Energie. Die Versorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie erfolgt auch heute noch hauptsächlich durch Batterien auf Blei-Säure Basis, da diese relativ kostengünstig sind und über eine vergleichsweise hohe Speicherkapazität verfügen. Die Belastung und Ladung (durch die Lichtmaschine) dieser Batterie ist in der Regel zeitlich stark schwankend. Dieser häufige Wechsel von Lade- und Entladezyklen hat negative Einflüsse auf die Lebenserwartung der klassischen Blei-Säure-Batterien. Für die Zukunft ist davon auszugehen, dass die Belastung des Bordnetzes in modernen Kraftfahrzeugen weiter steigen wird. Gerade durch die Einführung von Kraftfahrzeugen mit Startergeneratoren oder Hybridantrieben steigt die Belastung der Batterie überproportional an. Ursachen dafür sind vor allem der starke Strom- bzw. Leistungsbedarf der Elektromotoren sowie die Rekuperation von kinetischer Energie, d.h. die Umwandlung kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs in elektrische Energie und dessen Einspeisung in das Bordnetz.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Energiespeichermodul, eine System und ein Verfahren bereit zustellen, welche die Entlastung der herkömmlichen
Blei-Säure-Batterie und eine Stabilisierung des Bordnetzes ermöglichen . Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Anspruch 1 betrifft ein Energiespeichermodul zur Energiever¬ sorgung zumindest eines elektrischen Verbrauchers in einem Kraftfahrzeug, mit
- zumindest einem elektrischen Anschluss über den der zumindest eine elektrische Verbraucher mit dem das Energiespeichermodul elektrisch koppelbar ist, - zumindest einem physikalischen Energiespeicher,
- zumindest einem chemischen Energiespeicher,
- einer elektrischen Schaltung, welche derart ausgebildet ist, dass der mindestens eine elektrische Verbraucher im elektrisch gekoppelten Zustand mit dem physikalischen Energiespeicher und dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden kann . Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
2 ist die elektrische Schaltung derart ausgebildet, dass der zumindest eine elektrische Verbraucher im gekoppelten Zustand wahlweise mit dem physikalischen Energiespeicher oder dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden kann.
Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
3 ist die elektrische Schaltung derart ausgebildet, dass der zumindest eine elektrische Verbraucher im gekoppelten Zustand wahlweise mit dem physikalischen Energiespeicher, oder mit dem physikalischen Energiespeicher und dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden kann. Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
4 ist die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass der zumindest eine elektrische Verbraucher im gekoppelten Zustand wahlweise mit dem chemischen Energiespeicher, oder mit dem chemischen Energiespeicher und dem physikalischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden kann.
Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
5 ist die elektrische Schaltung derart ausgebildet, dass der physikalische Energiespeicher mit dem chemischen Energiespeicher wahlweise elektrisch verbunden oder getrennt werden kann .
Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
6 weist der physikalische Energiespeicher im Vergleich zum chemischen Energiespeicher eine höhere maximale Leistungsabgabe auf und weist der chemische Energiespeicher im Vergleich zum physikalischen Energiespeicher eine höhere maximale Kapazität (Speicherkapazität) auf.
Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
7 ist der chemische Energiespeicher wiederaufladbar und die elektrische Schaltung derart ausgebildet, dass der chemische Energiespeicher durch Ankoppeln einer elektrischen Energiequelle an dem mindestens einen elektrischen Anschluss geladen werden kann.
Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
8 ist der physikalische Energiespeicher wiederaufladbar und die elektrische Schaltung derart ausgebildet, dass der physikalische Energiespeicher durch Ankoppeln einer elektrischen Energiequelle an dem mindestens einen elektrischen Anschluss geladen werden kann.
Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
9 weist diese eine Steuereinrichtung auf, welche derart aus¬ gebildet ist, dass sie einen Ladevorgang des physikalischen Energiespeichers steuern kann. Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
10 handelt es sich bei dem physikalischen Energiespeicher um einen elektrostatischen Energiespeicher und es sich bei dem chemischen Energiespeicher um einen elektrochemischen Energiespeicher .
Bei einer Ausgestaltung des Energiespeichermoduls nach Anspruch
11 handelt es sich bei dem elektrostatischen Energiespeicher um einen Kondensator (vorzugsweise Keramikkondensator, Elektrolytkondensator, Folienkondensator, oder Doppelschichtkondensator) und handelt es sich bei dem elektrochemischen Energiespeicher um eine Sekundärbatterie (Akkumulator, vorzugsweise auf Basis von eine Lithium-Ionen-Zellen= .
Das System gemäß Anspruch 12 weist ein Energiespeichermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und zumindest einen elektrischen Verbraucher eines Kraftfahrzeugs auf, welcher mit dem Ener¬ giespeichermodul über dessen mindestens einen elektrischen Anschluss elektrisch gekoppelt ist.
Bei einer Ausgestaltung des Systems nach Anspruch 13 weist dieses einen zusätzlichen Energiespeicher auf, welcher mit dem mindestens einen elektrischen Verbraucher zur Versorgung mit elektrischer Energie verbunden ist.
Bei einer Ausgestaltung des Systems nach Anspruch 14 handelt es sich bei einem der elektrischen Verbraucher um eine Lichtmaschine, einem Startermotor, einen Elektromotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs, oder um einen Starter-Generator.
Bei einer Ausgestaltung des Systems nach Anspruch 15 handelt es sich bei dem zusätzlichen Energiespeicher um eine
Blei-Säure-Batterie .
Gemäß einem Verfahren zum Steuern eines Energiespeichermoduls eines Systems Anspruch 16 wird der mindestens eine elektrische Verbraucher in Abhängigkeit von einer Bedingung mit elektrischer Energie aus dem Energiespeichermodul versorgt.
Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 17, wird der mindestens eine elektrische Verbraucher in Abhängigkeit von der für den Betrieb des elektrischen Verbrauchers bereitzu¬ stellenden Leistung und/oder Energiemenge mit dem physikalischen Energiespeicher oder dem chemischen Energiespeicher oder mit dem physikalischen Energiespeicher und dem chemischen Energie- Speicher elektrisch verbunden.
Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 18 wird der physikalische Energiespeicher in Abhängigkeit einer Be¬ dingung (beispielsweise bei nicht erfolgreichem Starten einer Brennkraftmaschine durch den elektrischen Verbraucher) mit dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden und von diesem geladen .
Um die Lebenserwartung des bereits beschriebenen klassischen Energiespeichers (auch Hauptspeicher genannt - normalerweise eine 12 V Blockbatterie auf Basis der Blei-Säure-Technologie) zu erhöhen, kann im Bordnetz ein Energiespeichermodul integriert werden. Das Energiespeichermodul hat besondere Eigenschaften die es für spezielle Einsatzbereiche z.B. dynamische Lasten be- sonders qualifiziert. Die Aufgabe des Energiespeichermoduls besteht in der Bedienung in besonderen Betriebssituationen z.B. bei Auftreten dynamischer Lasten, um somit die Zyklisierung des Hauptspeichers zu reduzieren und die Lebensdauer des Gesamt¬ systems zu verlängern. Eine weitere Aufgabe des Energiespei- chermoduls ist die Zwischenspeicherung durch Rekuperation gewonnener Energie.
Insbesondere im Sinne der Erfindung wird das Energiespei¬ chermodul als eine redundante Energiequelle im Falle eines Ausfalls des Hauptspeichers eingesetzt.
Eine weitere Aufgabe des Energiespeichermoduls kann darin bestehen, einen Verbrennungsmotor im Fahrzeug im Stopp-Start-Betrieb zu starten und somit die Lebensdauer des Hauptspeichers zu erhöhen.
Die Versorgung des Bordnetzes während der Stopp-Phase kann ebenfalls über das Energiespeichermodul erfolgen.
Als Energiespeichermodul kommen elektrochemische Energie¬ speicher, wie Li-Ion Zellen zum Einsatz, welche sich unempfindlich gegen häufige Lade-Entladezyklen erweisen. Andere zyklenfeste elektrochemische Energiespeicher sind ebenfalls denkbar .
Für die Anbindung des Energiespeichermoduls an das Kraft¬ fahrzeugbordnetz wird im Sinne der Erfindung ein besonders geeigneter DC/DC Wandler mit entsprechender Betriebsstrategie verwendet .
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Systems 1, welches ein Energiespeichermodul 2, einem ersten elektrischen Ver- braucher 3 (beispielsweise ein Anlassermotor, eine Startergenerator, Lichtmaschine) und zwei weitere elektrischen Ver¬ braucher 4, 5 (beispielsweise Sitzheizung oder Klimakompressor) , einen zusätzlichen Energiespeicher 6 (z.B. Blei-Säure-Batterie) aufweist .
Das Energiespeichermodul umfasst zwei elektrische Anschlüsse 7, 8, über die der zusätzliche Energiespeicher, der erste elektrische Verbraucher 3 und die zwei weiteren elektrischen Verbraucher 4, 5 mit dem Energiespeichermodul elektrisch verbunden sind.
Das Energiespeichermodul weist ferner einen chemischen Ener¬ giespeicher 9 (z.B. Einen elektrochemischen Energiespeicher, vorzugsweise auf Basis von Lithium-Ionen-Zellen) , einen phy- sikalischen Energiespeicher 10 (z.B. einen elektrostatischen Energiespeicher in Form eines Kondensators) auf. Das Energiespeichermodul weist ferner eine elektrische Schaltung auf, welche derart ausgebildet ist, dass die elektrischen Verbraucher 3, 4, 5 mit dem physikalischen Energiespeicher und dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden können. Dazu können sowohl der chemische Energiespeicher als auch der physikalische Energiespeicher über steuerbare Schalter Sl, S2, S3, S4 wahlweise separat oder auch zusammen mit den elektrischen Verbrauchern 3, 4, 5 elektrisch verbunden oder von diesen getrennt werden. Es ist nicht notwendig, dass alle der Schalter Sl, S2, S3, S4 vorhanden sind. Vielmehr können auch beliebige Kombinationen dieser Schalter in der Schaltung integriert sein. Eine Steuervorrichtung 11, welche mit den Schaltern verbunden ist kann alle denkbaren Kombinationen von Schalterstellung einstellen. Durch den Schalter S2 kann der physikalische Energiespeicher mit dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden oder von diesem getrennt werden, sodass der physikalische Energiespeicher durch den chemischen Energiespeicher aufgeladen werden kann. Dem physikalischen Energiespeicher, welcher als Hochvoltkondensator ausgebildet sein kann ist ein erster DC/DC-Wandler 13 zugeordnet, welcher eine Spannungstransformation von Niveau des physikalischen Energiespeichers auf das Spannungsniveau des Restsystems vornimmt. Ferner umfasst die elektrische Schaltung einen zweiten DC/DC-Wandler, welcher dem chemischen Energiespeicher zugeordnet ist und eine Spannungstransformation von Niveau des chemischen Energiespeichers auf das Spannungsniveau des
Restsystems vornimmt.
Der chemische Energiespeicher ist über dem zweiten DC/DC Wandler an das Bordnetz (mit den Verbrauchern 4, 5) des Kraftfahrzeugs angebunden. Das Energiespeichermodul 2 kann über die DC/DC Wandler 13, 14 Rekuperationsenergie aufnehmen und bei Bedarf wieder an die elektrischen Verbraucher abgeben. Des Weiteren ist es in der Lage, im Falle eines Start-Stopp-Betriebs das Bordnetz zu versorgen und zu stabilisieren.
Der Anlassvorgang des Verbrennungsmotors wird in dieser Konfiguration üblicher Weise aus dem zusätzlichen Energiespeicher erfolgen. Für den Fall der nicht Verfügbarkeit des zusätzlichen Energiespeichers bildet das Energiespeichermodul eine zu¬ sätzliche Quelle. Aufgrund der Redundanz ist eine solche Konfiguration als Fail Safe zu betrachten.
Der integrierte physikalische Energiespeicher deckt die im Moment des Startvorganges typischen Spitzenlasten z.B. 1000A über 100ms, ab, während der chemische Energiespeicher hier nur die Grundlast trägt, jedoch beim unvollständigen Anlassvorgang schnell die notwendige Energie für den physikalische Ener¬ giespeicher durch Aufladung (Schalter S2 geschlossen) nachliefert .
Folgende Vorteile ergeben sich:
1. Kombination der Merkmale hoher Energieinhalt (chemischer Energiespeicher) und sehr hohe kurzzeitige Spitzenleistung (physikalischer Energiespeicher) in einem kosten- und bau- raumoptimalen System.
2. Abdeckung kurzzeitiger Spitzenlasten (< 500ms) durch den physikalischen Energiespeicher.
3. Abdeckung des durchschnittlichen Energiebedarfs durch den chemischen Energiespeicher.
4. Auslegung des Nebenspeichers auf den tatsächlich benötigten Energieinhalt ohne Berücksichtigung der benötigten Spitzenleistung für z.B. Motorstart.
5. Je nach Betriebsstrategie im Fahrzeug überwiegender Entfall der Pulsbelastung des chemischen Energiespeichers bei Motorstart oder Entlastung des zusätzlichen Energiespeichers bei Motorstart .
6. Je nach Applikation Erhöhung der Lebensdauer des zusätzlichen Energiespeichers und/oder des Energiespeichermoduls. 7. Optimierung des Startvorgang im Fahrzeug im Falle von Start-Stop-Betrieb
Der physikalische Energiespeicher bedient kurzzeitig hohe Leistungsabnahmen durch die elektrischen Verbraucher ab. Zur Erhöhung der Speicherkapazität (Energiespeicherkapazität) kann der physikalische Energiespeicher auf einem Spannungsniveau deutlich über der Bordnetzspannung z.B. 450V betrieben werden, die in einer besonderen Ausgestaltung mit konventionellen Kondensatoren (z.B. Folienkondensatoren, keramisch Kondensatoren, Elektrolythkondensatoren) erfolgt.

Claims

Patentansprüche :
1. Energiespeichermodul zur Energieversorgung zumindest eines elektrischen Verbrauchers in einem Kraftfahrzeug, mit zumindest einem elektrischen Anschluss über den der zumindest eine elektrische Verbraucher mit dem das Ener¬ giespeichermodul elektrisch koppelbar ist,
zumindest einem physikalischen Energiespeicher,
zumindest einem chemischen Energiespeicher,
einer elektrischen Schaltung, welche derart ausgebildet ist, dass der mindestens eine elektrische Verbraucher im elektrisch gekoppelten Zustand mit dem physikalischen Energiespeicher und dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden kann.
2. Energiespeichermodul nach Anspruch 1, wobei die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass der zumindest eine elektrische Verbraucher im gekoppelten Zustand wahlweise mit dem physikalischen Energiespeicher oder dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden kann.
3. Energiespeichermodul nach Anspruch 1, wobei die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass der zumindest eine elektrische Verbraucher im gekoppelten Zustand wahlweise mit dem physikalischen Energiespeicher oder dem physikalischen Energiespeicher und dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden kann.
4. Energiespeichermodul nach Anspruch 1, wobei die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass der zumindest eine elektrische Verbraucher im gekoppelten Zustand wahlweise mit dem chemischen Energiespeicher, oder mit dem chemischen Energiespeicher und dem physikalischen Energiespeicher elektrisch verbunden werden kann.
5. Energiespeichermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass der physikalische Energiespeicher mit dem chemischen Ener- giespeicher wahlweise elektrisch verbunden oder getrennt werden kann.
Energiespeichermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der physikalische Energiespeicher im Vergleich zum chemischen Energiespeicher eine höhere maximale Leistungs¬ abgabe aufweist und der chemische Energiespeicher im Vergleich zum physikalischen Energiespeicher eine höhere maximale Kapazität aufweist.
7. Energiespeichermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der chemische Energiespeicher wiederaufladbar ist und die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass der chemische Energiespeicher durch Ankoppeln einer elektri- sehen Energiequelle an dem mindestens einen elektrischen
Anschluss geladen werden kann.
8. Energiespeichermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der physikalische Energiespeicher wiederaufladbar ist und die elektrische Schaltung derart ausgebildet ist, dass der physikalische Energiespeicher durch Ankoppeln einer elektrischen Energiequelle an dem mindestens einen elektrischen Anschluss geladen werden kann.
9. Energiespeichermodul nach einem der Ansprüche 5 oder 8, mit einer Steuereinrichtung, welche einen Ladevorgang des physikalischen Energiespeichers steuert.
10. Energiespeichermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei es sich bei dem physikalischen Energiespeicher um einen elektrostatischen Energiespeicher und es sich bei dem chemischen Energiespeicher um einen elektrochemischen Energiespeicher handelt.
11. Energiespeichermodul nach Anspruch 10, wobei es sich bei dem elektrostatischen Energiespeicher um einen Kondensator und es sich bei dem elektrochemischen Energiespeicher um einen Energiespeicher auf Basis von Lithium-Ionen-Zellen handelt. System mit einem Energiespeichermodul nach einem der An¬ sprüche 1 bis 11 und zumindest einem elektrischen Verbraucher eines Kraftfahrzeugs, welcher mit dem Energiespeichermodul über dessen mindestens einen elektrischen Anschluss elektrisch gekoppelt ist.
System nach Anspruch 10, mit einem zusätzlichen Energiespeicher, welcher mit dem mindestens einen elektrischen Verbraucher zur Versorgung mit elektrischer Energie verbunden ist.
System nach Anspruch 13, wobei es sich bei einem der elektrischen Verbraucher um eine Lichtmaschine, einen Startermotor, einen Elektromotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs, oder um einen Starter-Generator handelt.
System nach einem der Ansprüche 13 bis 14, wobei es sich bei dem zusätzlichen Energiespeicher um eine
Blei-Säure-Batterie handelt.
Verfahren zum Steuern eines Energiespeichermoduls eines Systems nach Anspruch 13, wobei der mindestens eine elektrische Verbraucher in Abhängigkeit von einer Bedingung mit elektrischer Energie aus dem Energiespeichermodul versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der mindestens eine elektrische Verbraucher in Abhängigkeit von der für den Betrieb des elektrischen Verbrauchers bereitzustellenden Leistung und/oder Energiemenge mit dem physikalischen Energiespeicher oder dem chemischen Energiespeicher oder mit dem physikalischen Energiespeicher und dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 17, wobei der physikalische Energiespeicher in Abhängigkeit einer Be- dingung mit dem chemischen Energiespeicher elektrisch verbunden und von diesem geladen wird.
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