[go: up one dir, main page]

DE102023200232A1 - Energiespeichersystem und Verfahren zum Betrieb eines solchen - Google Patents

Energiespeichersystem und Verfahren zum Betrieb eines solchen Download PDF

Info

Publication number
DE102023200232A1
DE102023200232A1 DE102023200232.9A DE102023200232A DE102023200232A1 DE 102023200232 A1 DE102023200232 A1 DE 102023200232A1 DE 102023200232 A DE102023200232 A DE 102023200232A DE 102023200232 A1 DE102023200232 A1 DE 102023200232A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
receptacle
battery modules
energy storage
storage system
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023200232.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Lehenberger
Michael Schlitzkus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102023200232.9A priority Critical patent/DE102023200232A1/de
Publication of DE102023200232A1 publication Critical patent/DE102023200232A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H02J7/50—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/51—Photovoltaic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H02J7/751—
    • H02J2105/37—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Energiespeichersystem umfassend ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (2) mit einer ersten Aufnahme (41), welche ausgebildet ist, eine Mehrzahl an Batteriemodulen (5) reversibel aufzunehmen, wobei die Mehrzahl an Batteriemodulen (5) weiterhin ausgebildet ist, das Fahrzeug (2) elektrisch anzutreiben, und einen stationären Energiespeicher (3) mit einer zweiten Aufnahme (42), welche ausgebildet ist, eine Mehrzahl an Batteriemodulen (5) reversibel aufzunehmen, wobei der stationäre Energiespeicher (3) weiterhin ausgebildet ist, in der zweiten Aufnahme (42) aufgenommene Batteriemodule (5) zu laden, wobei das elektrisch antreibbare Fahrzeug (2) eine erste Schnittstelle (71) und der stationäre Energiespeicher (3) eine zweite Schnittstelle (72) in der Art umfassen, dass ein Batteriemodul (5) zwischen einer Aufnahme in der ersten Aufnahme (41) und einer Aufnahme in der zweiten Aufnahme (42) wechselbar ist, so dass eine Anzahl (12) an in der ersten Aufnahme (41) aufgenommenen Batteriemodulen (5) an eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des Fahrzeugs (2) anpassbar ist.

Description

  • Stand der Technik:
  • Die Erfindung geht aus von einem Energiespeichersystem nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines solchen.
  • Bei elektrisch antreibbaren Fahrzeugen kommt der dort verbauten Batterie, welche typischerweise eine Mehrzahl an Batteriemodulen umfassen kann, eine entscheidende Rolle zu. Insbesondere Fahrzeuge, welche eine vergleichbar größere Reichweite zu erfüllen haben, werden mit vergleichbar größeren Batterien bzw. mit mehreren Batteriemodulen ausgestattet im Vergleich zu solchen Fahrzeugen, welche eine vergleichbar kleinere Reichweite zu erfüllen haben. Oftmals werden solche elektrisch antreibbare Fahrzeuge jedoch überdimensioniert und weisen dann während des täglichen Gebrauchs Nachteile hinsichtlich der Fahrzeugkosten und des Fahrzeuggewichts auf. Umgekehrt könnte ein für den täglichen Gebrauch optimiert dimensioniertes Fahrzeug jedoch auch dazu führen, dass für längere Fahrten, wie beispielsweise in den Urlaub, ein zusätzliches Fahrzeug bspw. gemietet oder gekauft werden müsste.
  • Stand der Technik hierzu sind bspw. die Druckschriften US 2018 / 0 244 167 A1 und US 2020 / 0 321 568 A1 .
  • Offenbarung der Erfindung:
  • Ein Energiespeichersystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs bietet den Vorteil, dass ein modularer Aufbau zur Verfügung gestellt werden kann. Somit kann eine Anzahl an Batteriemodulen, welche ein elektrisch antreibbares Fahrzeug antreiben, flexibel und situativ an unterschiedliche Aufgabenstellungen bzw. Reichweitenanforderungen angepasst werden.
  • Dazu wird ein Energiespeichersystem zur Verfügung gestellt.
  • Das Energiespeichersystem umfasst hierbei ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, welches eine erste Aufnahme aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Mehrzahl an Batteriemodulen reversibel aufzunehmen. Dabei ist die Mehrzahl an Batteriemodulen weiterhin dazu ausgebildet, das Fahrzeug anzutreiben. Ferner umfasst das Energiespeichersystem einen stationären Energiespeicher, welcher eine zweite Aufnahme aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine Mehrzahl an Batteriemodulen reversibel aufzunehmen. Dabei ist der stationäre Energiespeicher weiterhin dazu ausgebildet, in der zweiten Aufnahme aufgenommene Batteriemodule zu laden.
  • Erfindungsgemäß umfassen das elektrisch antreibbare Fahrzeug eine erste Schnittstelle und der stationäre Energiespeicher eine zweite Schnittstelle in der Art, dass ein Batteriemodul zwischen einer Aufnahme in der ersten Aufnahme und einer Aufnahme in der zweiten Aufnahme wechselbar ist, sodass eine Anzahl an in der ersten Aufnahme aufgenommenen Batteriemodulen an eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des Fahrzeugs anpassbar ist.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
  • Durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Energiespeichersystems ist es möglich, die Nachteile einer in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug fest verbauten Batterie mit einer bestimmten und nicht mehr zu ändernden Anzahl an Batteriemodulen zu überwinden. So kann zum einen für vergleichbar kürzere Fahrten, wie beispielsweise innerhalb einer Stadt, eine vergleichbar geringere Anzahl an Batteriemodulen zum Antrieb des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs zur Verfügung gestellt werden und kann zum anderen für vergleichbar längere Fahrten, wie beispielsweise in den Urlaub, eine vergleichbar größere Anzahl an Batteriemodulen zum Antrieb des elektrisch antreibbaren Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere ist es hierdurch möglich, dass nicht beim Kauf eines elektrisch antreibbaren Fahrzeuges schon eine endgültige Entscheidung für eine bestimmte Größe der Batterie oder für eine bestimmte Anzahl an Batteriemodulen erforderlich ist, und somit auch die mit der jeweiligen Größe der Batterie bzw. der Anzahl an Batteriemodulen verbundenen Nachteile vermieden werden können.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht somit darin, dass Batteriemodule und somit auch deren Kapazität beliebig und auf einfache Weise zwischen der ersten Aufnahme des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs und der zweiten Aufnahme des stationären Energiespeichers verschoben werden können, sodass das elektrisch antreibbare Fahrzeug vergleichbar effizient betrieben werden kann, beispielsweise durch eine Gewichtsreduzierung während des täglichen Gebrauchs.
  • Weiterhin ist es hierdurch auch bevorzugt möglich, dass nicht für den Antrieb des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs benötigte Batteriemodule währenddessen durch eine Aufnahme in der zweiten Aufnahme des stationären Energiespeichers geladen werden können, beispielsweise mittels eines Überschusses eines Fotovoltaiksystems. Ein solches Laden ist unabhängig vom Betrieb oder gar dem Standort des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs möglich. Insbesondere können diese nicht für den Antrieb des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs benötigten Batteriemodule geladen werden, auch wenn das Fahrzeug sich nicht in der Nähe des stationären Energiespeichers befindet.
  • An dieser Stelle angemerkt, dass ein Batteriemodul eine Mehrzahl an einzelnen Batteriezellen aufweist, welche jeweils einen positiven Spannungsabgriff und einen negativen Spannungsabgriff aufweisen, wobei zu einer elektrisch leitenden seriellen und/oder parallelen Verbindung der Mehrzahl an Batteriezellen untereinander die jeweiligen Spannungsabgriffe elektrisch leitend miteinander verbunden werden und somit zu dem Batteriemodul zusammengeschaltet werden können. Insbesondere können die Batteriezellen jeweils einen ersten Spannungsabgriff, insbesondere einen positiven Spannungsabgriff, und einen zweiten Spannungsabgriff, insbesondere einen negativen Spannungsabgriff, aufweisen, die miteinander mittels Zellverbindern elektrisch leitend verbunden sind, sodass eine elektrisch serielle und/oder parallele Verschaltung ausgebildet ist. Batteriemodule ihrerseits werden ferner zu Batterien bzw. zu gesamten Batteriesystemen zusammengeschaltet.
  • Es ist zweckmäßig, wenn die erste Aufnahme und die zweite Aufnahme in der Art mechanisch miteinander verbunden sind, dass ein Batteriemodul zwischen einer Aufnahme in der ersten Aufnahme und einer Aufnahme in der zweiten Aufnahme verschiebbar ist. Hierdurch können auf besonders einfache Weise Batteriemodule zwischen der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme verschoben werden, um somit einen effizienten Betrieb des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs zu gewährleisten.
  • Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Verbindung der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme zumindest eine Führung umfasst. Insbesondere greift eine Batteriemodul hierbei während des Verschiebens in die Führung ein und/oder wird von dieser geführt. Dies ermöglicht eine zuverlässige Verschiebung eines Batteriemoduls zwischen der ersten Aufnahmen und der zweiten Aufnahme.
  • Von Vorteil ist es, wenn der stationäre Energiespeicher weiterhin mit einer Energiebereitstellungseinheit, wie insbesondere mit einem Fotovoltaiksystem, in der Art verbunden ist, dass mittels der Energiebereitstellungseinheit in der zweiten Aufnahme aufgenommene Batteriemodule ladbar sind. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise mittels Solarenergie, die Batteriemodule zu laden. Insbesondere können die Batteriemodule mittels Solarenergie zu Hause geladen werden, auch wenn das elektrisch antreibbaren Fahrzeug nicht in der Nähe des stationären Energiespeichers, welcher beispielsweise auch zu Hause angeordnet ist, ist.
  • Bevorzugt ist es, wenn die in der ersten Aufnahme aufnehmbaren Batteriemodule elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltbar sind und/oder wenn die in der zweiten Aufnahme aufnehmbaren Batteriemodule elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltbar sind. Hierdurch kann eine Verschaltung der Mehrzahl an Batteriemodulen an die entsprechend geforderten Bedürfnisse angepasst werden.
  • Besonders bevorzugt ist es auch, wenn die in der ersten Aufnahme aufnehmbaren Batteriemodule und bevorzugt auch elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltbaren Batteriemodule die ausschließliche Antriebseinheit des Fahrzeugs bilden.
  • Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Energiespeichersystem eine Prognoseeinheit umfasst, welche dazu ausgebildet ist, auf Basis einer Information über eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs eine Anzahl an Batteriemodulen zu ermitteln. An dieser Stelle sei zur Klarstellung noch bemerkt, dass diese Anzahl an Batteriemodulen hierbei die optimale Anzahl an Batteriemodulen für die zu erwartende benötigte Fahrleistung ist. Die Information über eine zu erwartende benötigte Fahrleistung kann hierbei bspw. eine Fahrzeit, Fahrstrecke, Fahrdauer, Steigung einer Straße oder sonstige Information sein, welche der Ermittlung der zu erwartenden benötigten Anzahl an Batteriemodulen dient.
  • Zudem ist es hierbei besonders zweckmäßig, wenn das Energiespeichersystem ferner eine Verschiebeeinheit umfasst, welche ausgebildet ist, auf Basis der ermittelten Anzahl an Batteriemodulen diese entsprechende Anzahl an Batteriemodulen in der ersten Aufnahme anzuordnen.
  • Insbesondere bietet eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Energiespeichers Systems auch den Vorteil einer vergleichbar geringeren Gesamtkapazität, da Batteriemodule sowohl innerhalb des Hauses als auch im Fahrzeug verwendet werden können. Weiterhin kann hierdurch die Speicherkapazität eines Fotovoltaikspeichers ohne zusätzliche Kosten bzw. ohne zusätzliches Material vergrößert werden. Darüber hinaus können defekte Batteriemodule einfach ausgetauscht werden.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren zum Betrieb eines eben beschriebenen Energiespeichersystems. Dabei wird auf Basis einer Information über eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des Fahrzeugs eine Anzahl an Batteriemodulen ermittelt. Weiterhin wird auf Basis der ermittelten Anzahl an Batteriemodulen diese entsprechende Anzahl an Batteriemodulen in der ersten Aufnahme angeordnet.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • 1 eine Ausführungsform eines Energiespeichersystems mit einer ersten Anordnung einer Mehrzahl an Batteriemodulen,
    • 2 eine Ausführungsform eines Energiespeichersystems mit einer zweiten Anordnung der Mehrzahl an Batteriemodulen und
    • 3 den Ablaufs eines Verfahrens zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Energiespeichersystems.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform eines Energiespeichersystems 1 mit einer ersten Anordnung einer Mehrzahl an Batteriemodulen 5.
  • Das Energiespeichersystem 1 umfasst dabei ein elektrisch antreibbares Fahrzeug 2 und einen stationären Energiespeicher 3.
  • Das elektrisch antreibbare Fahrzeug 2 weist dabei eine erste Aufnahme 41 auf, welche ausgebildet ist, eine Mehrzahl an Batteriemodulen 5 reversibel aufzunehmen. Gemäß dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Batteriemodule 5 in der ersten Aufnahme 41 reversibel aufnehmbar und gemäß 1 auch in der ersten Aufnahme 41 reversibel aufgenommen. Ferner ist ein Batteriemodul 50 irreversibel bzw. fest verbaut in der ersten Aufnahme 41 aufgenommen. Die in der ersten Aufnahme 41 aufgenommenen Batteriemodule 5 sind hierbei elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltbar bzw. gemäß 1 auch verschaltet.
  • Die Mehrzahl an Batteriemodulen 5, insbesondere die reversibel aufgenommenen Batteriemodule 5 und auch das irreversibel aufgenommene Batteriemodul 50, sind dabei dazu ausgebildet, das Fahrzeug 2 elektrisch anzutreiben.
  • Gemäß dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die in der ersten Aufnahme 41 aufnehmbaren bzw. aufgenommen Batteriemodule 5, welche elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltbar sind, die ausschließliche Antriebseinheit des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 2.
  • Der stationäre Energiespeicher 3 weist dabei eine zweite Aufnahme 42 auf, welche ausgebildet ist, eine Mehrzahl an Batteriemodulen 5 reversibel aufzunehmen. Gemäß dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Batteriemodule 5 in der zweiten Aufnahme 42 reversibel aufnehmbar. Die in der zweiten Aufnahme 42 aufgenommenen Batteriemodule 5 sind hierbei elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltbar.
  • Der stationäre Energiespeicher 3 ist weiter dazu ausgebildet, in der zweiten Aufnahme 42 aufgenommene Batteriemodule 5 zu laden. Insbesondere ist der stationäre Energiespeicher 3 hierbei weiterhin mit einer Energiebereitstellungseinheit 6, insbesondere mit einem Fotovoltaiksystem 60, in der Art verbunden, dass mittels der Energiebereitstellungseinheit 6 in der zweiten Aufnahme 42 aufgenommene Batteriemodule 5 ladbar sind.
  • Das elektrisch antreibbare Fahrzeug 2 umfasst dabei eine erste Schnittstelle 71 und der stationäre Energiespeicher 3 umfasst dabei eine zweite Schnittstelle 72. Die erste Schnittstelle 71 und die zweite Schnittstelle 72 sind dabei in der Art ausgebildet, dass ein Batteriemodul 5 zwischen einer Aufnahme in der ersten Aufnahme 41 und einer Aufnahme in der zweiten Aufnahme 42 wechselbar ist, sodass eine Anzahl 12 an in der ersten Aufnahme 41 aufgenommenen Batteriemodulen 5 an eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des Fahrzeugs 2 anpassbar ist.
  • Weiterhin sind die erste Aufnahme 41 und die zweite Aufnahme 42 in der Art mechanisch miteinander verbunden, dass ein Batteriemodul 5 zwischen einer Aufnahme in der ersten Aufnahme 41 und einer Aufnahme in der zweiten Aufnahme 42 verschiebbar ist. Die Verbindung der ersten Aufnahmen 41 und der zweiten Öffnung 42 umfasst dabei zumindest eine Führung 8, welche die Verschiebung vorteilhaft unterstützen kann.
  • Ferner umfasst das Energiespeichersystem 1 eine Prognoseeinheit 10, welche dazu ausgebildet ist, auf Basis einer Information 11 über eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des Fahrzeugs 2 eine benötigte Anzahl 12 an Batteriemodulen 5 zu ermitteln.
  • Weiterhin umfasst das Energiespeichersystem eine Verschiebeeinheit 12, welche dazu ausgebildet ist, auf Basis der ermittelten Anzahl 12 an Batteriemodulen 5 diese entsprechende benötigte Anzahl 12 an Batteriemodulen 5 in der ersten Aufnahme 41 anzuordnen. Insbesondere werden hierzu Batteriemodule 5 von der zweiten Aufnahme 42 des stationären Energiespeichers 3 in die erste Aufnahme 41 des Fahrzeugs 2 verschoben, sodass sich bevorzugt die Gesamtzahl an Batteriemodulen 5 innerhalb des Energiespeichersystems 1 nicht ändert.
  • Die 2 zeigt eine Ausführungsform eines Energiespeichersystems 1 mit einer zweiten Anordnung der Mehrzahl an Batteriemodulen 5.
  • Die in der 2 gezeigte Ausführungsform des Energiespeichersystems 1 unterscheidet sich von der in der 1 gezeigten Ausführungsform des Energiespeichersystems 1 dadurch, dass in der ersten Aufnahme 41 nur ein Batteriemodul 5 reversibel aufgenommen ist, wohingegen in der zweiten Aufnahme 42 des stationären Energiespeichers 3 zwei Batteriemodule 5 reversibel aufgenommen sind.
  • Die 3 zeigt den Ablaufs eines Verfahrens zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Energiespeichersystems 1.
  • Dabei wird zunächst in einem ersten Verfahrensschritt 101 auf Basis einer Information 11 über eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des Fahrzeugs 2 eine Anzahl 12 an benötigten Batteriemodulen 5 ermittelt. Anschließend wird auf Basis der ermittelten benötigten Anzahl 12 an Batteriemodulen 5 diese entsprechende Anzahl 12 an Batteriemodulen 5 in einem zweiten Verfahrensschritt 102 in der ersten Aufnahme 41 angeordnet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 20180244167 A1 [0003]
    • US 20200321568 A1 [0003]

Claims (9)

  1. Energiespeichersystem umfassend ein elektrisch antreibbares Fahrzeug (2) mit einer ersten Aufnahme (41), welche ausgebildet ist, eine Mehrzahl an Batteriemodulen (5) reversibel aufzunehmen, wobei die Mehrzahl an Batteriemodulen (5) weiterhin ausgebildet ist, das Fahrzeug (2) elektrisch anzutreiben, und einen stationären Energiespeicher (3) mit einer zweiten Aufnahme (42), welche ausgebildet ist, eine Mehrzahl an Batteriemodulen (5) reversibel aufzunehmen, wobei der stationäre Energiespeicher (3) weiterhin ausgebildet ist, in der zweiten Aufnahme (42) aufgenommene Batteriemodule (5) zu laden, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch antreibbare Fahrzeug (2) eine erste Schnittstelle (71) und der stationäre Energiespeicher (3) eine zweite Schnittstelle (72) in der Art umfassen, dass ein Batteriemodul (5) zwischen einer Aufnahme in der ersten Aufnahme (41) und einer Aufnahme in der zweiten Aufnahme (42) wechselbar ist, so dass eine Anzahl (12) an in der ersten Aufnahme (41) aufgenommenen Batteriemodulen (5) an eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des Fahrzeugs (2) anpassbar ist.
  2. Energiespeichersystem nach dem vorherigen Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufnahme (41) und die zweite Aufnahme (42) in der Art mechanisch miteinander verbunden sind, dass ein Batteriemodul (5) zwischen einer Aufnahme in der ersten Aufnahme (41) und einer Aufnahme in der zweiten Aufnahme (42) verschiebbar ist.
  3. Energiespeichersystem nach dem vorherigen Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der ersten Aufnahme (41) und der zweiten Aufnahme (42) zumindest eine Führung (8) umfasst.
  4. Energiespeichersystem nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Energiespeicher (3) weiterhin mit einer Energiebereitstellungseinheit (6), insbesondere mit einem Fotovoltaiksystem (60), in der Art verbunden ist, dass mittels der Energiebereitstellungseinheit (6) in der zweiten Aufnahme (42) aufgenommene Batteriemodule (5) ladbar sind.
  5. Energiespeichersystem nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in der ersten Aufnahme (41) aufnehmbaren Batteriemodule (5) elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltbar sind und/oder die in der zweiten Aufnahme (42) aufnehmbaren Batteriemodule (5) elektrisch parallel und/oder seriell miteinander verschaltbar sind.
  6. Energiespeichersystem nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in der ersten Aufnahme (41) aufnehmbaren Batteriemodule (5) die ausschließliche Antriebseinheit des Fahrzeugs (2) bilden.
  7. Energiespeichersystem nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeichersystem (1) eine Prognoseeinheit (10) umfasst, welche dazu ausgebildet ist, auf Basis einer Information (11) über eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des Fahrzeugs (2) eine Anzahl (12) an Batteriemodulen (5) zu ermitteln.
  8. Energiespeichersystem nach dem vorherigen Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiespeichersystem (1) eine Verschiebeeinheit (12) umfasst, welche dazu ausgebildet ist, auf Basis der ermittelten Anzahl (12) an Batteriemodulen (5) diese entsprechende Anzahl (12) an Batteriemodulen (5) in der ersten Aufnahme (41) anzuordnen.
  9. Verfahren zum Betrieb eines Energiespeichersystems nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 8, wobei auf Basis einer Information (11) über eine zu erwartende benötigte Fahrleistung des Fahrzeugs (2) eine Anzahl (12) an Batteriemodulen (5) ermittelt wird, und auf Basis der ermittelten Anzahl (12) an Batteriemodulen (5) diese entsprechende Anzahl (12) an Batteriemodulen (5) in der ersten Aufnahme (41) angeordnet wird.
DE102023200232.9A 2023-01-12 2023-01-12 Energiespeichersystem und Verfahren zum Betrieb eines solchen Pending DE102023200232A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023200232.9A DE102023200232A1 (de) 2023-01-12 2023-01-12 Energiespeichersystem und Verfahren zum Betrieb eines solchen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023200232.9A DE102023200232A1 (de) 2023-01-12 2023-01-12 Energiespeichersystem und Verfahren zum Betrieb eines solchen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102023200232A1 true DE102023200232A1 (de) 2024-07-18

Family

ID=91667686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102023200232.9A Pending DE102023200232A1 (de) 2023-01-12 2023-01-12 Energiespeichersystem und Verfahren zum Betrieb eines solchen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102023200232A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008007328U1 (de) 2008-06-02 2008-11-06 Muckenhirn, Ralf Elektrofahrzeuge mit Stromtankstellen auf Basis von Wechselbatterien
US20100114762A1 (en) 2007-04-02 2010-05-06 Mitoshi Ishii Storage battery, storage battery accommodation device, storage battery charging device, and usage amount payment settlement device for storage battery
US20180244167A1 (en) 2011-04-22 2018-08-30 Emerging Automotive, Llc Exchangeable batteries and stations for charging batteries for use by electric vehicles
DE102018213542A1 (de) 2018-08-10 2020-02-13 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einem Elektroantrieb, HV-Wechselenergiespeicher und System
US20200321568A1 (en) 2018-07-03 2020-10-08 Daniel Francis Roddy Portable modular energy storage
DE102019110658A1 (de) 2019-04-25 2020-10-29 EcoEnterprises GmbH Verfahren und Vorrichtung für eine Batteriekapazitäts-Aufrüstung eines Elektrofahrzeugs sowie Aufrüstsatz und Elektrofahrzeug
DE102019113137A1 (de) 2019-05-17 2020-11-19 Paul Leibold Energieversorgungssystem für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern der Entnahme elektrischer Energie

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100114762A1 (en) 2007-04-02 2010-05-06 Mitoshi Ishii Storage battery, storage battery accommodation device, storage battery charging device, and usage amount payment settlement device for storage battery
DE202008007328U1 (de) 2008-06-02 2008-11-06 Muckenhirn, Ralf Elektrofahrzeuge mit Stromtankstellen auf Basis von Wechselbatterien
US20180244167A1 (en) 2011-04-22 2018-08-30 Emerging Automotive, Llc Exchangeable batteries and stations for charging batteries for use by electric vehicles
US20200321568A1 (en) 2018-07-03 2020-10-08 Daniel Francis Roddy Portable modular energy storage
DE102018213542A1 (de) 2018-08-10 2020-02-13 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einem Elektroantrieb, HV-Wechselenergiespeicher und System
DE102019110658A1 (de) 2019-04-25 2020-10-29 EcoEnterprises GmbH Verfahren und Vorrichtung für eine Batteriekapazitäts-Aufrüstung eines Elektrofahrzeugs sowie Aufrüstsatz und Elektrofahrzeug
DE102019113137A1 (de) 2019-05-17 2020-11-19 Paul Leibold Energieversorgungssystem für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern der Entnahme elektrischer Energie

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014203505A1 (de) Hochvoltbatterieanordnung und Fahrzeug mit einer solchen
DE102020102027A1 (de) Verfahren zum Energiemanagement von Fahrzeugen
DE102020006705A1 (de) Modulare Traktionsbatterie für ein Fahrzeug
DE102019200156A1 (de) Batteriesystem
DE102018213542A1 (de) Kraftfahrzeug mit einem Elektroantrieb, HV-Wechselenergiespeicher und System
DE102021003966A1 (de) Modulares Energieversorgungssystem für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug und Energiemodul für ein modulares Energieversorgungssystem
DE102020201187A1 (de) Laderoboter zur induktiven Aufladung von Fahrzeugen
DE102019121026A1 (de) Batterie für ein elektrifiziertes fahrzeug und entsprechendes verfahren zum ausgleichen einer variablen zelldicke
DE102020207506A1 (de) Verfahren zum mobilen Laden einer Batterie von Elektrofahrzeugen und Ladevorrichtung
DE102023200232A1 (de) Energiespeichersystem und Verfahren zum Betrieb eines solchen
EP3751481A1 (de) Verfahren zum umverteilen von fahrrädern eines fahrradleihsystems
DE102018209693A1 (de) Verfahren zum Bestücken eines Batteriegehäuses für ein Kraftfahrzeug, Batteriegehäuse und Kraftfahrzeug
DE4235049C1 (de) Wechselsystem für wiederaufladbare Batterien
DE102019200875A1 (de) Hochvoltbatterieeinheit für ein Elektrofahrzeug
DE102018219836A1 (de) Dockingstation für ein Fahrzeug
DE102021132826A1 (de) Verfahren und System zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einer aus einem Versorgungsnetz aufladbaren Traktionsbatterie, Computerprogrammprodukt für ein derartiges Kraftfahrzeug, Computerprogrammprodukt für eine Cloud sowie Kraftfahrzeug und Cloud für ein derartiges System
DE102020206258A1 (de) Ladevorrichtung für einen Energiespeicher eines Kraftfahrzeuges, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Laden eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeuges
DE102022000595A1 (de) Energiespeichereinrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Wandlereinrichtung in einem Fahrzeug
DE102022200121A1 (de) Batteriesystem und Verfahren zur Herstellung des solchen sowie Fahrzeug
DE202022102511U1 (de) Traktionsbatterie für ein Fahrzeug
DE102018009714A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Batterie-Management-Systems zum Laden einer Traktionsbatterie, sowie Batterie-Management-System
DE102017119222B4 (de) Baukastensystem mit einem ersten und einem zweiten Modul
DE202012004613U1 (de) Nutzfahrzeug
DE102022129838A1 (de) Verfahren zum Wiederverwenden von Batteriemodulen sowie Kraftfahrzeug
DE102017011447A1 (de) Ladeeinrichtung für ein zumindest teilweise elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug mit einem Energieübertragungselement zum elektrischen Koppeln mit einem weiteren Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeuganordnung

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified