DE102022214277A1 - Hybrid energy storage system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung nennt ein Hybrides Energiespeichersystem (1) zum Speichern und Bereitstellen elektrischer Energie, umfassend eine stationäre Speichereinheit (2), welche zum Speichern und zur Abgabe von elektrischer Energie eingerichtet ist, eine Mehrzahl an Ladepunkten (LP1-LP5), welche jeweils zum Be- und/oder Entladen eines Elektrofahrzeugs (EV1-EV5) eingerichtet sind, ein Energiemanagementsystem (4), welches dazu eingerichtet ist, über eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle (42) die Mehrzahl an Ladepunkten (LP1-LP5) anzusteuern, , und einen Anschlusspunkt (6), wobei das Energiemanagementsystem (4) weiter dazu eingerichtet ist, eine vorgegebene erste Energiemenge und/oder erste Leistung am Anschlusspunkt (6) bereitzustellen, wozu wenigstens ein an einem ersten Ladepunkt (LP1) verbundenes Elektrofahrzeug (EV1) über den ersten Ladepunkt (LP1) entladen wird, und eine durch das besagte Elektrofahrzeug (EV1) so bereitgestellte zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung dem Anschlusspunkt (6) zugeführt wird. The invention relates to a hybrid energy storage system (1) for storing and providing electrical energy, comprising a stationary storage unit (2) which is designed to store and deliver electrical energy, a plurality of charging points (LP1-LP5), each of which is designed to charge and/or discharge an electric vehicle (EV1-EV5), an energy management system (4) which is designed to control the plurality of charging points (LP1-LP5) via a low-energy output interface (42), and a connection point (6), wherein the energy management system (4) is further designed to provide a predetermined first amount of energy and/or first power at the connection point (6), for which purpose at least one electric vehicle (EV1) connected to a first charging point (LP1) is discharged via the first charging point (LP1), and a second amount of energy or second power thus provided by said electric vehicle (EV1) is supplied to the connection point (6).
Description
Die Erfindung betrifft ein hybrides Energiespeichersystem zum Speichern und Bereitstellen elektrischer Energie, umfassend eine stationäre Speichereinheit, welche zum Speichern und zur Abgabe von elektrischer Energie eingerichtet ist, ein Energiemanagementsystem, welches dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl an Ladepunkten anzusteuern, sowie einen Anschlusspunkt, wobei das Energiemanagementsystem weiter dazu eingerichtet ist, eine vorgegebene erste Energiemenge am Anschlusspunkt bereitzustellen.The invention relates to a hybrid energy storage system for storing and providing electrical energy, comprising a stationary storage unit which is configured to store and deliver electrical energy, an energy management system which is configured to control a plurality of charging points, and a connection point, wherein the energy management system is further configured to provide a predetermined first amount of energy at the connection point.
Bei der zunehmenden Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energieträger wie Solar- und Windenergie kommt auch infolge der natürlichen Schwankungen bei der Energiegewinnung der Speicherung eine immer wachsende Bedeutung zu. Während auch durch Smart Grids o.ä. der Energieverbrauch teilweise intelligent gesteuert werden kann, und bestimmte Verbrauchsprozesse zu Zeitpunkten hin verschoben können, an welchen erneuerbare Energien naturbedingt in höherem Maße zur Verfügung stehen, ist dieses Vorgehen jedoch auch nur in begrenztem Umfang möglich.With the increasing conversion of energy supply to renewable energy sources such as solar and wind energy, storage is becoming increasingly important due to the natural fluctuations in energy production. While energy consumption can be partially controlled intelligently using smart grids or similar, and certain consumption processes can be shifted to times when renewable energy is naturally available in greater quantities, this approach is only possible to a limited extent.
Umso wichtiger sind daher Möglichkeiten, Energie zu speichern, und bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen. Die Speicherung elektrischer Energie erfordert dabei infolge der zum Gesamtverbrauch an Strom geringen Energiedichte üblicher Speichertechnologien erhebliche Kapazitäten. Eine Verbesserung der Speichermöglichkeiten geht also insbesondere einher mit einer besseren Auslastung vorhandener Kapazitäten, und einer besseren Planung der Nutzung dieser Kapazitäten.This makes it all the more important to have options for storing energy and making it available as needed. Storing electrical energy requires considerable capacity due to the low energy density of conventional storage technologies compared to the total electricity consumption. Improving storage options therefore goes hand in hand with better utilization of existing capacities and better planning of the use of these capacities.
Die Idee, die Batterien von vorübergehend ungenutzten Elektrofahrzeugen als zusätzliche Speicherkapazitäten auszunutzen, ist grundsätzlich bekannt, und wird derzeit viel diskutiert. Hierbei treten jedoch nicht zuletzt infolge des Umstands, dass der Besitz solcher Elektrofahrzeuge und der Netzbetrieb eines Stromnetzes durch einen Versorger o.ä. für gewöhnlich auseinanderfallen, vielfältige Probleme im Planen, Abrufen und Bereitstellen dieser zusätzlichen Speicherkapazitäten durch die Elektrofahrzeuge auf. Insbesondere betrifft dies die Steuerung einer Einbindung der vorhandenen Batteriekapazitäten.The idea of using the batteries of temporarily unused electric vehicles as additional storage capacity is generally known and is currently being widely discussed. However, not least due to the fact that the ownership of such electric vehicles and the operation of a power grid by a supplier or similar usually do not coincide, a variety of problems arise in planning, accessing and providing this additional storage capacity by the electric vehicles. This particularly concerns the control of the integration of the existing battery capacities.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein hybrides Energiespeichersystem anzugeben, welches eine möglichst einfache und effiziente Einbindung von Batteriekapazitäten in eine vorgegebene, durch das hybride Energiespeichersystem bereitzustellende Energiemenge erlauben soll.The invention is therefore based on the object of specifying a hybrid energy storage system which should allow the simplest and most efficient integration of battery capacities into a predetermined amount of energy to be provided by the hybrid energy storage system.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein hybrides Energiespeichersystem zum Speichern und Bereitstellen elektrischer Energie, umfassend eine stationäre Speichereinheit, welche zum Speichern und zur Abgabe von elektrischer Energie eingerichtet ist, eine Mehrzahl an Ladepunkten, welche jeweils zum Be- und/oder Entladen eines Elektrofahrzeugs eingerichtet sind, ein Energiemanagementsystem, welches dazu eingerichtet ist, über eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle die Mehrzahl an Ladepunkten anzusteuern, und einen Anschlusspunkt, wobei das Energiemanagementsystem weiter dazu eingerichtet ist, eine vorgegebene erste Energiemenge und/oder erste Leistung am Anschlusspunkt bereitzustellen, wozu wenigstens ein an einem ersten Ladepunkt verbundenes Elektrofahrzeug über den ersten Ladepunkt entladen wird, und eine durch das besagte Elektrofahrzeug so bereitgestellte zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung dem Anschlusspunkt zugeführt wird. Vorteilhafte und teils für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.The stated object is achieved according to the invention by a hybrid energy storage system for storing and providing electrical energy, comprising a stationary storage unit which is designed to store and deliver electrical energy, a plurality of charging points which are each designed to charge and/or discharge an electric vehicle, an energy management system which is designed to control the plurality of charging points via a low-energy output interface, and a connection point, wherein the energy management system is further designed to provide a predetermined first amount of energy and/or first power at the connection point, for which purpose at least one electric vehicle connected to a first charging point is discharged via the first charging point, and a second amount of energy or second power thus provided by said electric vehicle is supplied to the connection point. Advantageous and partly inventive embodiments are the subject of the subclaims and the following description.
Die stationäre Speichereinheit umfasst bevorzugt eine Mehrzahl an Batteriezellen, und ist insbesondere zur Speicherung und zur bedarfsweisen Abgabe einer erheblichen Energiemenge eingerichtet. Bevorzugt weist das Energiemanagementsystem zur Durchführung der genannten Aufgaben eine zentrale Steuereinheit auf, welche dazu entsprechend ausgerüstet und eingerichtet ist, also etwa mittels entsprechender Prozessorleistung, Arbeitsspeicherkapazität usw.The stationary storage unit preferably comprises a plurality of battery cells and is designed in particular to store and release a significant amount of energy as needed. The energy management system preferably has a central control unit for carrying out the tasks mentioned, which is appropriately equipped and set up for this purpose, for example by means of appropriate processor power, RAM capacity, etc.
Die einzelnen Ladepunkte bilden hierbei einen integralen Teil des hybriden Energiespeichersystems.The individual charging points form an integral part of the hybrid energy storage system.
Unter einem Ladepunkt ist hierbei jedwede Vorrichtung oder Anordnung oder Infrastruktur zu verstehen, welche ihrer Ausgestaltung nach dazu vorgesehen und eingerichtet ist, eine Batterie eines Elektrofahrzeugs elektrisch zu laden, und/oder der Batterie eines Elektrofahrzeugs elektrische Energie zu entnehmen. Das hybride Energiespeichersystem ist hierbei bevorzugt in einem räumlich abgegrenzten Bereich angeordnet, z.B. auf einem Firmen- bzw. Fabrikgelände, oder auch in einer Wohnanlage o.ä. Die Ladepunkte können dann im erstgenannten Fall insbesondere an Firmenparkplätzen installiert sein. Bevorzugt kann mittels des hybriden Energiespeichersystems durch dessen Betreiber, welcher insbesondere mit dem Besitzer der das hybride Energiespeichersystem umfassenden Liegenschaft zusammenfallen kann, eine Optimierung der eigenen Stromkosten erfolgen, welche etwa an einen Stromversorger zu zahlen ist, indem ein Leistungspreis (also ein gezahlter Preis für eine durch den Versorger garantiert zur Verfügung gestellte Leistung) verringert werden kann. Insbesondere kann ein jeder Ladepunkt also gegeben sein durch eine dedizierte Ladestation, welche bspw. an einem Parkplatz oder einem Firmenstellplatz o.ä. angeordnet sein kann, oder durch eine Installation an einem Privathaushalt (z.B. auf einem Privatparkplatz vor/neben einem Wohngebäude oder in einer Garage, wenn das hybride Energiesystem etwa durch einen Eigentümer einer Wohnanlage betrieben wird). Ein jeder Ladepunkt weist dabei vorzugsweise eine Niederenergie-Schnittstelle auf, also insbesondere für eine Kommunikation über ein Low-Power Wide-Area Network (LPWA). Insbesondere kann ein Ladepunkt auch für eine Kommunikation über Powerline, bevorzugt nach ISO 156118 ausgelegt sein.A charging point is understood to mean any device, arrangement or infrastructure which, according to its design, is intended and set up to electrically charge a battery of an electric vehicle and/or to extract electrical energy from the battery of an electric vehicle. The hybrid energy storage system is preferably arranged in a spatially delimited area, e.g. on a company or factory site, or in a residential complex or similar. In the former case, the charging points can then be installed in particular in company parking spaces. Preferably, the hybrid energy storage system can be used by its operator, who can in particular be the owner of the property comprising the hybrid energy storage system, to optimize the company's own electricity costs, which are to be paid to an electricity supplier, for example, by reducing a performance price (i.e. a price paid for a service guaranteed by the supplier). In particular, each charging point can be provided by a dedicated charging station, which can be located, for example, in a parking lot or a company parking space or similar, or by an installation in a private household (e.g. in a private parking space in front of/next to a residential building or in a garage if the hybrid energy system is operated by the owner of a residential complex, for example). Each charging point preferably has a low-energy interface, i.e. in particular for communication via a Low-Power Wide-Area Network (LPWA). In particular, a charging point can also be designed for communication via powerline, preferably in accordance with ISO 156118.
Unter einem Elektrofahrzeug ist hierbei bevorzugt jedwedes elektrisch betriebene Kraftfahrzeug (Kfz) umfasst. Das Elektrofahrzeug ist dabei insbesondere gegeben durch ein rein batterieelektrisch betriebenes Kfz, also ohne einen Verbrennungsmotor für einen Hybridbetrieb. Das Elektrofahrzeug kann jedoch auch durch einen sog. Plug-in-Hybrid gegeben sein. Das Elektrofahrzeug weist hierfür eine oder mehrere Batterien auf, welche ihrerseits jeweils eine Mehrzahl an Batteriezellen umfassen können. Bevorzugt weist ein Elektrofahrzeug wenigstens ein und besonderes bevorzugt genau ein Batteriemanagement auf, welches dazu vorgesehen und eingerichtet ist, den Energiefluss in die Batterie beim Laden sowie aus der Batterie heraus beim Entladen (z.B. im Fahrbetrieb des Elektrofahrzeugs) zu steuern, und dabei u.a. auch eine gleichmäßige Beladung bzw. Belastung der einzelnen Zellen der Batterie sicherzustellen. Weiter kann das Elektrofahrzeug eine Anzahl an Steuereinheiten und insbesondere eine zentrale Steuereinheit aufweisen. Die zentrale Steuereinheit ist bevorzugt dazu eingerichtet, sämtliche grundlegenden Funktionen des Elektrofahrzeugs (Antrieb der einzelnen Radmotoren im elektrischen Fahrbetrieb, Bordelektronik, Beleuchtung, Temperaturregelung, etc.) anzusteuern, und kann insbesondere gegeben sein durch einen Fahrzeugserver (oder durch diejenige Steuereinheit, welche eine Leistungsabgabe aus der Batterie für den Fahrbetrieb und eine Leistungsaufnahme beim Laden regelt).An electric vehicle preferably includes any electrically operated motor vehicle (motor vehicle). The electric vehicle is in particular a purely battery-electric motor vehicle, i.e. without an internal combustion engine for hybrid operation. However, the electric vehicle can also be a so-called plug-in hybrid. For this purpose, the electric vehicle has one or more batteries, which in turn can each comprise a plurality of battery cells. An electric vehicle preferably has at least one and particularly preferably exactly one battery management system, which is provided and set up to control the flow of energy into the battery when charging and out of the battery when discharging (e.g. when the electric vehicle is in operation), and in doing so also to ensure, among other things, an even loading or strain on the individual cells of the battery. The electric vehicle can also have a number of control units and in particular a central control unit. The central control unit is preferably designed to control all basic functions of the electric vehicle (drive of the individual wheel motors in electric driving mode, on-board electronics, lighting, temperature control, etc.) and can in particular be provided by a vehicle server (or by the control unit which regulates power output from the battery for driving mode and power consumption during charging).
Der Anschlusspunkt ist bevorzugt ausgestaltet als ein Netzanschlusspunkt für ein allgemeines Stromnetz eines Netzbetreibers oder Energieversorgers o.ä. Zwischen den Anschlusspunkt und einen solchen Netzanschlusspunkt können jedoch insbesondere auch noch weitere Anschlüsse, etwa Einspeisepunkte oder für etwaige Verbraucher und Erzeuger, zwischengeschaltet sein.The connection point is preferably designed as a grid connection point for a general power grid of a grid operator or energy supplier or similar. However, further connections, such as feed-in points or for any consumers and producers, can also be interposed between the connection point and such a grid connection point.
Es wird nun eine erste Energiemenge und/oder eine erste Leistung vorgegeben, welche am Anschlusspunkt bereitzustellen ist. Hierbei umfasst das Vorgeben bzw. Bereitstellen einer ersten Energiemenge insbesondere, dass die Kenngröße der Bereitstellung die Energiemenge ist (also z.B. eine Gesamtmenge in kWh oder MWh vorgegeben wird). Das Vorgeben bzw. Bereitstellen einer ersten Leistung umfasst insbesondere, dass die Kenngröße der Bereitstellung die Leistung ist (also z.B. für einen bestimmten Zeitpunkt o.ä. eine Leistung in kW oder MW vorgegeben wird). Die Vorgabe kann einerseits extern erfolgen, beispielsweise durch einen Netzbetreiber eines am Anschlusspunkt angeschlossenen Stromnetzes, oder auch durch das Energiemanagementsystem anhand von Vorgaben und/oder Verlaufsdaten und/oder statistischen Daten (welche insbesondere ebenfalls durch den Netzbetreiber bereitgestellt sein können) ermittelt werden.A first amount of energy and/or a first power is now specified, which is to be made available at the connection point. In this case, specifying or providing a first amount of energy includes in particular that the parameter of the provision is the amount of energy (i.e., for example, a total amount in kWh or MWh is specified). Specifying or providing a first power includes in particular that the parameter of the provision is the power (i.e., for example, a power in kW or MW is specified for a certain point in time or similar). The specification can be made externally, for example by a network operator of a power grid connected to the connection point, or it can be determined by the energy management system based on specifications and/or historical data and/or statistical data (which can also be provided by the network operator).
Sollte die erste Energiemenge bzw. erste Leistung durch die stationäre Speichereinheit und deren Kapazität bzw. Leistungsdaten abgedeckt werden können, so kann die erste Energiemenge bzw. erste Leistung unmittelbar von dieser bereitgestellt werden. Reicht die Kapazität bzw. die Belastbarkeit der stationären Speichereinheit jedoch für ein Bereitstellen der ersten Energiemenge bzw. ersten Leistung nicht aus, so werden durch das Energiemanagementsystem Maßnahmen getroffen, um eine zusätzliche zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung durch eine Batterie eines Elektrofahrzeugs bereitzustellen, welches an einem ersten Ladepunkt angeschlossen ist, der durch das Energiemanagementsystem angesteuert werden kann. Die Batterieenergie bzw. Batterieleistung des betreffenden Elektrofahrzeuges kann dabei unmittelbar an den Anschlusspunkt weitergeleitet werden. Für den Entladevorgang des Elektrofahrzeugs in das hybride Energiespeichersystem über den ersten Ladepunkt wird bevorzugt das Elektrofahrzeug, und insbesondere auch der erste Ladepunkt, über ein LPWA durch das Energiemanagementsystem angesteuert, um insbesondere die zu entladende Energiemenge bzw. ein Leistungsprofil zu übermitteln, wobei der eigentliche Entladevorgang bevorzugt seitens des ersten Ladepunktes und des Elektrofahrzeugs möglichst autonom gesteuert wird (also insbesondere Steuerung eines Entladestroms durch das Elektrofahrzeug, und ggf. durch den Ladepunkt).If the first amount of energy or first power can be covered by the stationary storage unit and its capacity or performance data, the first amount of energy or first power can be provided directly by it. However, if the capacity or load capacity of the stationary storage unit is not sufficient to provide the first amount of energy or first power, the energy management system takes measures to provide an additional second amount of energy or second power through a battery of an electric vehicle that is connected to a first charging point that can be controlled by the energy management system. The battery energy or battery power of the electric vehicle in question can be passed on directly to the connection point. For the discharging process of the electric vehicle into the hybrid energy storage system via the first charging point, the electric vehicle, and in particular also the first charging point, is preferably controlled by the energy management system via an LPWA in order to transmit in particular the amount of energy to be discharged or a power profile, whereby the actual discharging process is preferably controlled as autonomously as possible by the first charging point and the electric vehicle (i.e. in particular control of a discharging current by the electric vehicle, and if applicable by the charging point).
Bevorzugt weist dabei das Energiemanagementsystem weiter wenigstens eine Eingangsschnittstelle auf, das Energiemanagementsystem dazu eingerichtet ist, über besagte Eingangsschnittstelle wenigstens eine erste Information über einen insbesondere vorliegenden und/oder zu erwartenden Lastverlauf am Anschlusspunkt und/oder über eine vorliegende und/oder zu erwartende Energiezufuhr zum hybriden Energiespeichersystem zu empfangen, und die durch das besagte Elektrofahrzeug so bereitgestellte zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung auch anhand der ersten Information bereitzustellen. Insbesondere können hierbei typische Zeitverläufe der Nachfrage an Energie über den Tag (etwa als Mittelwerte von mehreren Tagen oder gar Monaten oder auch als Maximalwerte eines Jahres o.ä.) in der ersten Information übermittelt werden, sowie weiter auch eine unmittelbare, instantan in einem am Anschlusspunkt angeschlossen Stromnetz vorliegende Nachfrage an elektrischer Leistung, sodass das Energiemanagementsystem anhand der ersten Information einen möglichst detaillierten Leistungsverlauf abbilden kann, und hieraus eine Steuerung von Entladevorgängen der Elektrofahrzeuge über die zugehörigen Ladepunkte in das hybride Energiespeichersystem planen kann.Preferably, the energy management system further comprises at least one input interface, the energy management system is designed to receive at least one first piece of information about a particular existing and/or expected load profile at the connection point and/or about an existing and/or expected energy supply to the hybrid energy storage system via said input interface, and the second energy quantity or second Power can also be provided based on the first information. In particular, typical time profiles of energy demand over the day (e.g. as averages of several days or even months or as maximum values of a year or similar) can be transmitted in the first information, as well as an immediate, instantaneous demand for electrical power in a power grid connected to the connection point, so that the energy management system can map the most detailed power profile possible based on the first information and can use this to plan control of discharging processes of the electric vehicles via the associated charging points into the hybrid energy storage system.
Zweckmäßigerweise ist die Niederenergie-Schnittstelle gegeben als ein LPWA-Zugangspunkt („Access point“, AP), wobei das Energiemanagementsystem dazu eingerichtet, den am ersten Ladepunkt erfolgenden Entladevorgang des zugehörigen Elektrofahrzeugs über besagten LPWA-AP zu steuern und/oder anzusteuern, und/oder wobei das Energiemanagementsystem dazu eingerichtet ist, den am ersten Ladepunkt erfolgenden Entladevorgang des zugehörigen Elektrofahrzeugs derart zu steuern bzw. anzusteuern, dass eine zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs und bevorzugt alle fahrzeugseitigen Verbraucher außer einem Batteriemanagement in einen inaktiven Zustand bzw. inaktiven Modus versetzt werden (d.h. insbesondere deaktiviert, in einen Standby-Modus versetzt, ausgeschaltet oder auch spannungsfrei geschaltet), sodass fahrzeugseitig der Entladevorgang in das hybride Energiespeichersystem über den ersten Ladepunkt, insbesondere ausschließlich (ab dem Herstellen einer Entladeverbindung zwischen der Batterie im Elektrofahrzeug und dem Ladepunkt), durch das Batteriemanagement gesteuert wird. Insbesondere werden dabei während des Entladevorgangs sämtliche Steuerbefehle (z.B. vorgegebene Grenzwerte, Sollwerte und/oder Istwerte für zu übertragende Energiemengen, Leistungen, Ströme und/oder Spannungen für den Entladevorgang) vom Batteriemanagement des Elektrofahrzeugs vorgegeben, und vom Elektrofahrzeug an den ersten Ladepunkt über das LPWA übermittelt.The low-energy interface is expediently provided as an LPWA access point (AP), wherein the energy management system is set up to control and/or activate the discharging process of the associated electric vehicle taking place at the first charging point via said LPWA AP, and/or wherein the energy management system is set up to control or activate the discharging process of the associated electric vehicle taking place at the first charging point in such a way that a central control unit of the electric vehicle and preferably all vehicle-side consumers except for a battery management system are put into an inactive state or inactive mode (i.e. in particular deactivated, put into standby mode, switched off or also de-energized), so that on the vehicle side the discharging process into the hybrid energy storage system via the first charging point is controlled, in particular exclusively (from the establishment of a discharge connection between the battery in the electric vehicle and the charging point) by the battery management system. In particular, during the discharging process, all control commands (e.g. specified limit values, target values and/or actual values for energy quantities to be transferred, power, currents and/or voltages for the discharging process) are specified by the battery management of the electric vehicle and transmitted from the electric vehicle to the first charging point via the LPWA.
Hierdurch können Leistungsverluste durch zusätzliche Verbraucher im Elektrofahrzeug während des Entladevorgangs minimiert werden, sodass die Batterieleistung des Elektrofahrzeugs vollständig (bis auf den Verbrauch des Batteriemanagements selbst) für das hybride Energiespeichersystem zur Verfügung steht.This allows power losses due to additional consumers in the electric vehicle to be minimized during the discharge process, so that the battery power of the electric vehicle is fully available for the hybrid energy storage system (except for the consumption of the battery management itself).
Günstigerweise ist dabei das Energiemanagementsystem dazu eingerichtet, den ersten Ladepunkt und ein am ersten Ladepunkt angeschlossenes Elektrofahrzeug derart zu steuern bzw. anzusteuern, dass für den Entladevorgang alle Freigaben im Elektrofahrzeug erteilt werden, und danach die zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs bzw. alle fahrzeugseitigen Verbraucher des Elektrofahrzeugs außer besagtem Batteriemanagement für den Entladevorgang in den inaktiven Zustand versetzt werden. Unter einem Steuern des ersten Ladepunktes bzw. des Elektrofahrzeugs durch das Energiemanagementsystem ist insbesondere ein direktes Steuern der Stromübertragung während des Entladevorgangs umfasst, während unter einem Ansteuern ein Ansteuern entsprechender Steuereinheiten im ersten Ladepunkt bzw. im Elektrofahrzeug umfasst ist (z.B. das fahrzeugseitige Batteriemanagementsystem), welche dann den Entladevorgang unabhängig steuern.The energy management system is advantageously set up to control or actuate the first charging point and an electric vehicle connected to the first charging point in such a way that all approvals are granted in the electric vehicle for the discharging process, and then the central control unit of the electric vehicle or all vehicle-side consumers of the electric vehicle except for the battery management system are put into the inactive state for the discharging process. Controlling the first charging point or the electric vehicle by the energy management system includes in particular directly controlling the power transmission during the discharging process, while controlling includes controlling corresponding control units in the first charging point or in the electric vehicle (e.g. the vehicle-side battery management system), which then control the discharging process independently.
Vorteilhafterweise ist das Energiemanagementsystem weiter dazu eingerichtet, über besagte Eingangsschnittstelle die erste Information über einen vorliegenden und/oder zu erwartenden Lastverlauf am Anschlusspunkt zu empfangen, und eine zweite Information über eine vorliegende und/oder zu erwartende Energiezufuhr zum hybriden Energiespeichersystem zu empfangen, sowie anhand der ersten Information, der zweiten Information und einem Ladestand der stationären Speichereinheit eine Spitzenlastlücke zu ermitteln, und die vorgegebene erste Energiemenge bzw. erste Leistung am Anschlusspunkt bereitzustellen, indem die der Spitzenlastlücke entsprechende Energiemenge bzw. Leistung wenigstens teilweise durch das besagte Elektrofahrzeug als besagte zusätzliche Energiemenge über den ersten Ladepunkt bereitgestellt wird. Die Spitzenlastlücke kann dabei eine Leistung oder eine Energiemenge betreffen.Advantageously, the energy management system is further configured to receive the first information about a current and/or expected load profile at the connection point via said input interface, and to receive second information about a current and/or expected energy supply to the hybrid energy storage system, and to determine a peak load gap based on the first information, the second information and a charge level of the stationary storage unit, and to provide the predetermined first energy quantity or first power at the connection point by providing the energy quantity or power corresponding to the peak load gap at least partially by said electric vehicle as said additional energy quantity via the first charging point. The peak load gap can relate to a power or an energy quantity.
Bevorzugt ist dabei das Energiemanagementsystem weiter dazu eingerichtet, anhand der Spitzenlastlücke einen Einspeisepreis und/oder einen insbesondere reduzierten Ladetarif für ein Beziehen von Energie über einen der Ladepunkte für eine Einspeisung von Energie über einen der Ladepunkte zu ermitteln, und besagten Einspeisepreis bzw. Ladetarif über ein mit dem Energiemanagementsystem verbundenes dezentrales Anzeigesystem an eine Mehrzahl an Benutzern von Elektrofahrzeugen auszugeben. Dieses dezentrale Anzeigesystem kann insbesondere entsprechende Apps o.ä. in den Bord-Displays von Elektrofahrzeugen und/oder weitere Apps in Mobiltelefonen von Besitzern von Elektrofahrzeugen umfassen, welche zum Benutzen der Ladepunkte befugt sind (also etwa Firmenmitarbeiter bei Ladepunkten an Firmenstellplätzen o.ä.). Das dezentrale Anzeigesystem kann zudem einen Server für einen Informationsfluss der besagten Apps umfassen. Der Einspeisepreis kann dabei insbesondere für einen konkreten Zeitpunkt gelten, und dabei insbesondere umso höher liegen, je größer die Spitzenlastlücke ist, und je näher der besagte Zeitpunkt liegt, an welchem besagte Spitzenlastlücke beginnt (bzw. ab welchem innerhalb einer Spitzenlastlücke noch weitere zusätzliche Leistung bereitgestellt werden soll). Der Ladetarif für das Beziehen von Energie über einen der Ladepunkte kann insbesondere gegenüber einem Normaltarif (wie er zum Zeitpunkt der Ermittlung gültig ist) vergünstigt sein unter der Bedingung, dass vor einem Laden des betreffenden Elektrofahrzeugs bis zu einem gewünschten Ladezustand („State of charge“, SOC) zunächst eine Batterie des Elektrofahrzeugs noch weiter entladen wird, um über die freiwerdende Energiemenge die Spitzenlastlücke abfangen zu können. Erst anschließend (nach Ende der Spitzenlastlücke) wird das Elektrofahrzeug dann, von einem niedrigeren SOC als seinem ursprünglichen, zum vereinbarten (vergünstigten) Ladetarif bis zum gewünschten SOC geladen. Hierbei ist darauf zu achten, dass die vorübergehend durch das Elektrofahrzeug bereitzustellende Energie nicht zum Unterschreiten eines vorgegebenen Mindest-SOC der Batterie führt.Preferably, the energy management system is further configured to use the peak load gap to determine a feed-in price and/or a particularly reduced charging tariff for drawing energy via one of the charging points, and to output said feed-in price or charging tariff to a plurality of users of electric vehicles via a decentralized display system connected to the energy management system. This decentralized display system can in particular include corresponding apps or similar in the on-board displays of electric vehicles and/or other apps in mobile phones of owners of electric vehicles who are authorized to use the charging points (i.e., for example, company employees at charging points at company parking spaces or similar). The decentralized display system can also include a server for an information flow from said apps. The feed-in price can apply in particular to a specific point in time, and in particular can be higher the larger the peak load gap is, and the more closer to the said point in time at which the said peak load gap begins (or from which additional power is to be provided within a peak load gap). The charging tariff for obtaining energy via one of the charging points can be reduced in particular compared to a normal tariff (as valid at the time of determination) on the condition that before charging the electric vehicle in question to a desired state of charge (SOC), a battery of the electric vehicle is first discharged further in order to be able to compensate for the peak load gap using the amount of energy released. Only then (after the end of the peak load gap) is the electric vehicle then charged from a lower SOC than its original one at the agreed (reduced) charging tariff to the desired SOC. Care must be taken to ensure that the energy temporarily provided by the electric vehicle does not result in the battery falling below a specified minimum SOC.
Ein Benutzer kann dann entsprechend seiner eigenen geplanten Nutzung seines Elektrofahrzeugs zum besagten Einspeisepreis einen Entladevorgang in das hybride Energiespeichersystem buchen, bzw. zum (vergünstigten) Ladetarif einen Ladevorgang für einen späteren Zeitpunkt buchen und dafür aus seiner Batterie zunächst noch Restleistung bereitstellen, sodass über den Preismechanismus beim Einspeisepreis bzw. beim vergünstigten Ladetarif und über die Unterrichtung hinreichend vieler Benutzer erreicht werden kann, dass die benötigte Energiemenge und Leistung mithinreichend hoher Wahrscheinlichkeit bereitgestellt wird.A user can then book a discharge process into the hybrid energy storage system at the feed-in price mentioned above, or book a charging process for a later time at the (discounted) charging tariff, depending on his own planned use of his electric vehicle, and initially provide residual power from his battery for this purpose, so that the price mechanism at the feed-in price or at the discounted charging tariff and by informing a sufficient number of users can ensure that the required amount of energy and power is provided with a sufficiently high degree of probability.
Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn das hybride Energiespeichersystem weiter einen zentralen Wechselrichter umfasst, welcher mit dem Anschlusspunkt verbunden ist, und welcher dazu eingerichtet ist, einen aus der stationären Speichereinheit entnommenen Gleichstrom und/oder einen von einem Elektrofahrzeug über den ersten Ladepunkt in das hybride Energiespeichersystem eingespeisten Gleichstrom in einen entsprechenden Wechselstrom umzuwandeln und dem Anschlusspunkt zuzuführen.It proves to be further advantageous if the hybrid energy storage system further comprises a central inverter which is connected to the connection point and which is designed to convert a direct current taken from the stationary storage unit and/or a direct current fed into the hybrid energy storage system by an electric vehicle via the first charging point into a corresponding alternating current and to supply it to the connection point.
Bevorzugt ist eine Anzahl der Ladepunkten mit der stationären Speichereinheit und/oder dem zentralen Wechselrichter jeweils über einen DC-Bus verbunden, und/oder mit dem zentralen Wechselrichter und dem Anschlusspunkt jeweils über einen AC-Bus verbunden. Insbesondere kann eine Anzahl an Ladepunkten jeweils einen teilautonomen Gleichspannungswandler umfassen. Durch einen solchen einen teilautonomen Gleichspannungswandler kann der Entladevorgang lokal und ohne direkten Eingriff des Energiemanagementsystems (bis auf die Vorgabe der zweiten Leistung bzw. zweiten Energiemenge) allein durch den betreffenden Ladepunkt und das zugehörige Elektrofahrzeug gesteuert werden.Preferably, a number of the charging points are each connected to the stationary storage unit and/or the central inverter via a DC bus, and/or to the central inverter and the connection point via an AC bus. In particular, a number of charging points can each comprise a partially autonomous DC-DC converter. With such a partially autonomous DC-DC converter, the discharging process can be controlled locally and without direct intervention by the energy management system (except for specifying the second power or second energy quantity) solely by the relevant charging point and the associated electric vehicle.
Die Erfindung nennt weiter ein Verfahren zum Betrieb des vorbeschriebenen hybriden Energiespeichersystems, wobei eine an einem Anschlusspunkt des hybriden Energiespeichersystems bereitzustellende erste Energiemenge und/oder erste Leistung ermittelt wird, wobei ein Ladestand einer stationären Speichereinheit des hybriden Energiespeichersystems ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der ersten Energiemenge bzw. der ersten Leistung und des besagten Ladestandes für die Bereitstellung der ersten Energiemenge bzw. der ersten Leistung von einem Elektrofahrzeug über einen ersten Ladepunkt des hybriden Energiespeichersystems eine zweite Energiemenge in das hybride Energiespeichersystem entladen wird, und dem Anschlusspunkt zugeführt wird, und wobei der besagte Entladevorgang des Elektrofahrzeugs am ersten Ladepunkt von einem Energiemanagementsystem des hybriden Energiespeichersystems über eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle gesteuert wird.The invention further mentions a method for operating the hybrid energy storage system described above, wherein a first amount of energy and/or first power to be provided at a connection point of the hybrid energy storage system is determined, wherein a charge level of a stationary storage unit of the hybrid energy storage system is determined, wherein, depending on the first amount of energy or the first power and the said charge level for providing the first amount of energy or the first power, a second amount of energy is discharged into the hybrid energy storage system from an electric vehicle via a first charging point of the hybrid energy storage system and is supplied to the connection point, and wherein the said discharging process of the electric vehicle at the first charging point is controlled by an energy management system of the hybrid energy storage system via a low-energy output interface.
Das erfindungsgemäße Verfahren teilt die Vorzüge des erfindungsgemäßen hybriden Energiespeichersystems. Die für das hybride Energiespeichersystem und für seine Weiterbildungen angegebenen Vorteile können dabei sinngemäß auf das Verfahren übertragen werden. Insbesondere wird für das Verfahren in einem Elektrofahrzeug für das Entladen der zweiten Energiemenge über den ersten Ladepunkt ein zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs und bevorzugt auch jeder weitere Verbraucher bis auf ein Batteriemanagement in einen inaktiven Zustand versetzt, sodass der Entladevorgang fahrzeugseitig durch das Batteriemanagement gesteuert wird.The method according to the invention shares the advantages of the hybrid energy storage system according to the invention. The advantages specified for the hybrid energy storage system and for its further developments can be transferred to the method accordingly. In particular, for the method in an electric vehicle for discharging the second amount of energy via the first charging point, a central control unit of the electric vehicle and preferably also every other consumer except for a battery management system are put into an inactive state so that the discharging process is controlled on the vehicle side by the battery management system.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen jeweils schematisch:
-
1 schematisch ein hybrides Energiespeichersystem mit einer stationären Speichereinheit und einer Mehrzahl an Ladepunkten, über welche jeweils Elektrofahrzeuge zusätzliche Energie bzw. Leistung bereitstellen können, und -
2 schematisch einen Leistungsverlauf, welcher durch das hybride Energiespeichersystem bereitgestellt wird.
-
1 schematically shows a hybrid energy storage system with a stationary storage unit and a plurality of charging points, via which electric vehicles can provide additional energy or power, and -
2 schematically shows a power curve provided by the hybrid energy storage system.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts and sizes are provided with the same reference numerals in all figures.
In
Das hybride Energiespeichersystem 1 umfasst weiter eine Mehrzahl an Ladepunkten LP1-LP5, welche an den DC-Bus 10 angeschlossen sind. Jeder der Ladepunkte LP1-LP5 ist einzeln dazu eingerichtet, ein beliebiges, angeschlossenes Elektrofahrzeug nach den Vorgaben eines jeweiligen Besitzers zu laden, und weiter dazu eingerichtet, ein solches angeschlossenes Elektrofahrzeug bedarfsweise zu entladen. Im in
Das Energiemanagementsystem 4 umfasst weiter eine Eingangsschnittstelle 16, welche insbesondere eine Kommunikationseinrichtung (wie z.B. eine Antenne, einen LAN- oder WLAN-Anschluss o.ä.) aufweist, und dazu eingerichtet ist, einerseits von einem Server 20 eines Netzbetreibers des allgemeinen Stromnetzes 14 eine erste Information Info1 hinsichtlich einer zu erwartenden Flexibilitätsanforderung am Netzanschlusspunkt 12 und/oder hinsichtlich einer bereitgestellten Energiezufuhr zu einem das hybride Energiespeichersystem 1 umfassenden, räumlich abgegrenzten Bereich (wie etwa einem Firmenareal oder vergleichbarer Liegenschaften) zu empfangen. Insbesondere können hierbei typische Zeitverläufe der Nachfrage an Energie über den Tag (etwa als Mittelwerte von mehreren Tagen oder gar Monaten oder auch als Maximalwerte eines Jahres o.ä.) in der ersten Information Info1 übermittelt werden, sowie weiter auch eine unmittelbare, instantan im allgemeinen Stromnetz 14 vorliegende Nachfrage an elektrischer Leistung. Weiter können hierbei aktuelle Werte der Energiezufuhr durch den Energieversorger wie auch planmäßige Lieferverläufe für einen zukünftigen Zeitraum (wie etwa den restlichen Tag oder die kommenden 24 Stunden o.ä.) übermittelt werden, wie sie durch die internen Planungen des Energieversorgers vorgesehen sind.The energy management system 4 further comprises an
Bevorzugt kann so das Energiemanagementsystem 4 anhand der ersten Information Info1 einen möglichst detaillierten Leistungsverlauf abbilden, und hieraus die noch zu beschreibende Steuerung von Entladevorgängen der Elektrofahrzeuge EV1-EV3 über die zugehörigen Ladepunkte LP1-LP3 in das hybride Energiespeichersystem 1 planen kann.Preferably, the energy management system 4 can use the first information Info1 to map a power curve that is as detailed as possible and from this can plan the control of discharging processes of the electric vehicles EV1-EV3 via the associated charging points LP1-LP3 into the hybrid
Weiter ist die Eingangsschnittstelle 16 dazu eingerichtet, von einem Server 22 eines Energieversorgers eine zweite Information Info2 hinsichtlich einer Tarifinformationen für Strompreise in unmittelbarer Zukunft (bspw. kommende Stunden) zu empfangen.Furthermore, the
Das hybride Energiespeichersystem 1 wird hierbei bevorzugt durch den Anschlusspunkt 6 vom Netzbetreiber mit der jeweils nach der ersten Information Info1 vorab angekündigte Energiemenge versorgt. Diese Energiemenge kann dabei durch fossile, nukleare oder erneuerbare Energieträger gewonnen werden (die genaue Art der Energieerzeugung spielt vorliegend keine Rolle). Das hybride Energiespeichersystem 1 kann zusätzlich, insbesondere an einem dreiphasigen AC-Bus 26 zwischen dem zentralen Wechselrichter 8 und dem Netzanschlusspunkt 12, noch weitere, dezentrale Einspeisepunkte 28 vorsehen, in welche etwa zusätzliche Photovoltaik-Anlagen oder auch Blockheizkraftwerken (nicht dargestellt) Energie in den AC-Bus 26 einspeisen. Überdies können auch weitere Ladepunkte (nicht dargestellt) am AC-Bus 26 angeschlossen sein.The hybrid
Das Energiemanagementsystem 4 ermittelt nun anhand der ersten und der zweiten Information Info1, Info 2, sowie anhand der Kenntnis eines Ladestandes der stationären Speichereinheit 2 sowie der Kenntnis der technischen Restriktionen, welche für die stationäre Speichereinheit 2 und den Netzanschlusspunkt 12 gelten (z. B. maximale Leistung, welche die die stationäre Speichereinheit 2 abgeben kann bzw. mit welcher der Netzanschlusspunkt 12 belastet werden darf etc.) ein zeitliches Verlaufsprofil für den Betrieb des hybriden Energiespeichersystems 1. Ein solches zeitliches Verlaufsprofil ist schematisch in
In
Zur Deckung dieser Spitzenlastlücke 32 wird nun zuerst bis zu einem Zeitpunkt T1 die zusätzliche Leistung PLP1 herangezogen, die durch das Elektrofahrzeug EV1 am ersten Ladepunkt LP1 nach
Ab einem Zeitpunkt T3 ist die im allgemeinen Stromnetz 14 nachgefragte Leistung P wieder kleiner als die durch die stationäre Speichereinheit 2 bereitstellbare Leistung PSE. Die Spitzenlastlücke 32 ist beendet, und die durch die stationäre Speichereinheit 2 bereitstellbare Leistung PSE kann nun dazu verwendet werden, die Elektrofahrzeuge EV1, EV2, welche für die Deckung der Spitzenlastlücke 32 über die Ladepunkte LP1, LP2 vorübergehend in den DC-Bus 10 des hybriden Energiespeichersystems entladen wurden, wieder zu laden. Es erfolgt somit faktisch eine Art Lastverschiebung 34 der Spitzenlastlücke 32 hin zu einem Zeitraum, im welchem die Nachfrage ausreichend niedrig ist, um durch die stationäre Speichereinheit 2 allein gedeckt zu werden.From a point in time T3, the power P demanded in the
Um die anhand von
Das Energiemanagementsystem 4 ist mittels einer entsprechenden Kommunikationseinrichtung (nicht näher dargestellt; die Kommunikationseinrichtung kann dabei insbesondere die physische Infrastruktur der Eingangsschnittstelle ganz oder teilweise nutzen, oder diese auch duplizieren) verbunden mit einem dezentralen Anzeigesystem 38. Dieses dezentrale Anzeigesystem 38 kann insbesondere entsprechende Apps in den Bord-Displays der Elektrofahrzeuge EV4, EV5 sowie weitere Apps in Mobiltelefonen 40 von Besitzern weiterer Elektrofahrzeuge (nicht dargestellt) umfassen. Das dezentrale Anzeigesystem 38 kann zudem einen Server (nicht dargestellt) für einen Informationsfluss der besagten Apps umfassen.The energy management system 4 is connected to a
Der Einspeisepreis 36 wird nun über besagtes dezentrale Anzeigesystem 38 einer Mehrzahl an Benutzern (also insbesondere Fahrern und/oder Besitzern) von Elektrofahrzeugen angezeigt EV1-EV5. Ein Benutzer kann dann entsprechend seiner eigenen geplanten Nutzung seines Elektrofahrzeugs einen Entladevorgang in das hybride Energiespeichersystem 1 buchen, sodass über den Preismechanismus und über die Unterrichtung hinreichend vieler Benutzer erreicht werden kann, dass die benötigte Energiemenge und Leistung (PLP1 und PLP2 nach
In einer insbesondere von besagtem dezentralen Anzeigesystem 38 unabhängigen Ausgestaltung weist das Energiemanagementsystem 4 eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle 42, welche vorliegend als ein LWPA-Zugangspunkt („Access Point“; LPWA-AP) 44 ausgestaltet ist, und dazu eingerichtet ist, über ein entsprechendes LPWA (wie es z.B. in einem NB-loT-Netzwerk oder einem LoRaWAN vorliegt) mit den Ladepunkten LP1-LP5 sowie mit einem Elektrofahrzeug EV1-EV3 zu kommunizieren, welches an einem Ladepunkt LP1-LP3 angeschlossen ist. Ein Entladevorgang kann somit seitens des Energiemanagementsystems 4 über den LPWA-AP 44 gesteuert werden, indem zunächst der erste Ladepunkt LP1 sowie das Elektrofahrzeug EV1, welcher ebenfalls mit dem besagten LPWA verbunden sind, jeweils beide angesteuert werden, den Entladevorgang entsprechend vorzubereiten. Dies umfasst auf Seiten des Elektrofahrzeugs 1, dass die erforderlichen Sicherheitsüberprüfungen erfolgen, um entsprechende Freigaben erteilen zu können. Auf der Seite des ersten Ladepunktes LP1 bedeutet dies insbesondere, dass dieser vorbereitet wird, auf Steuerbefehle des Elektrofahrzeugs 1 hinsichtlich von Spannungs- und/oder Stromverläufen zu reagieren, und insbesondere dazu eingerichtet wird, einen entsprechenden Gleichstrom nicht unerheblicher Leistung vom Elektrofahrzeug EV1 zu empfangen, und nach einer DC-DC-Wandlung in das hybride Energiespeichersystem 1 einzuspeisen. Die einzelnen Ladepunkte LP1-LP5 umfassen hierfür vorliegend bevorzugt jeweils einen teilautonomen DC-DC-Wandler DW1-DW5, welche ebenfalls über das besagte LPWA, insbesondere durch ein am betreffenden Ladepunkt LP1-LP5 angeschlossenes Elektrofahrzeug, ansteuerbar sind, und welche jeweils dazu in der Lage sind, einen von einem Elektrofahrzeug eingespeisten Gleichstrom auf eine vorgegebene Spannung für den DC-Bus 10 zu wandeln, ohne dass es hierfür einer weiteren externen Regelung bedarf.In an embodiment that is independent of said
Über die Niederenergie-Ausgangsschnittstelle 42 werden der erste Ladepunkt LP1 und das daran angeschlossene Elektrofahrzeug EV1 nun dazu angesteuert, zueinander eine Verbindung über das LPWA aufzubauen, über welche während des Entladevorgangs sämtliche Steuerbefehle (z.B. vorgegebene Grenzwerte, Sollwerte und/oder Istwerte für zu übertragende Energiemengen, Leistungen, Ströme und/oder Spannungen für den Entladevorgang) vom Elektrofahrzeug EV1 an den ersten Ladepunkt LP1 übermittelt werden. Insbesondere wird für ein effizientes Entladen die zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs EV1 in einen inaktiven Modus versetzt (d.h. insbesondere deaktiviert, in einen Standby-Modus versetzt, ausgeschaltet oder auch spannungsfrei geschaltet). Die zentrale Steuereinheit ist dazu eingerichtet, sämtliche grundlegenden Funktionen des Elektrofahrzeugs (Antrieb der einzelnen Radmotoren, Bordelektronik, Beleuchtung, Temperaturregelung, etc.) anzusteuern, und kann insbesondere gegeben sein durch einen Fahrzeugserver (oder durch diejenige Steuereinheit, welche eine Leistungsabgabe aus der Batterie für den Fahrbetrieb und eine Leistungsaufnahme beim Laden regelt). Insbesondere werden seitens des Elektrofahrzeugs EV1 beim Entladen für eine höhere Effizienz auch alle weiteren Verbraucher mit Ausnahme eines Batteriemanagements (nicht dargestellt) in einen inaktiven Modus versetzt. Das Batteriemanagement ist dabei insbesondere dazu vorgesehen und eingerichtet, den Energiefluss in die Batterie beim Laden sowie aus der Batterie heraus beim Entladen (z.B. im Fahrbetrieb des Elektrofahrzeugs EV1) zu steuern, und dabei u.a. auch eine gleichmäßige Beladung bzw. Belastung der einzelnen Zellen der Batterie sicherzustellen.The first charging point LP1 and the electric vehicle EV1 connected to it are now controlled via the low-
Durch die beschriebenen Maßnahmen wird das hybride Energiespeichersystem 1 in die Lage versetzt, flexibel auf angefragte Lastspitzen zu reagieren, und dabei die durch die Elektrofahrzeuge bereitgestellte Energie möglichst effizient einzuspeisen, also insbesondere ohne unnötige Verluste beim Entladevorgang. Zudem ist das hybride Energiespeichersystem 1 in maximal möglichem Umfang dezentral aufgebaut, was die Flexibilität zusätzlich erhöht.The measures described enable the hybrid
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited to the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- hybrides Energiespeichersystemhybrid energy storage system
- 22
- stationäre Speichereinheitstationary storage unit
- 44
- EnergiemanagementsystemEnergy management system
- 55
- zentral Steuereinheit (des Energiemanagementsystems)central control unit (of the energy management system)
- 66
- AnschlusspunktConnection point
- 88th
- zentraler Wechselrichtercentral inverter
- 1010
- DC-BusDC bus
- 1212
- NetzanschlusspunktGrid connection point
- 1414
- allgemeines Stromnetzgeneral power grid
- 1616
- EingangsschnittstelleInput interface
- 2020
- Server (des Netzbetreibers)Server (of the network operator)
- 2222
- Server (des Energieversorgers)Server (of the energy supplier)
- 2626
- AC-BusAC bus
- 2828
- dezentrale Einspeisepunktedecentralized feed-in points
- 3030
- LastverlaufLoad profile
- 3232
- SpitzenlastlückePeak load gap
- 3434
- LastverschiebungLoad shift
- 3636
- EinspeisepreisFeed-in price
- 3737
- (vergünstigter) Ladetarif(discounted) charging tariff
- 3838
- dezentrales Anzeigesystemdecentralized display system
- 4040
- MobiltelefonMobile phone
- 4242
- Niederenergie-AusgangsschnittstelleLow energy output interface
- 4444
- LPWA-ZugangspunktLPWA Access Point
- DW1-DW5DW1-DW5
- (teilautonomer) Gleichspannungswandler (DC-DC-Wandler)(semi-autonomous) DC-DC converter (DC-DC converter)
- EV1-EV5EV1-EV5
- ElektrofahrzeugeElectric vehicles
- Info1/2Info1/2
- erste/zweite Informationfirst/second information
- LP1LP1
- erster Ladepunktfirst charging point
- LP2-LP5LP2-LP5
- LadepunkteCharging points
- PP
- (nachgefragte) Leistung(demanded) performance
- PLP1/2PLP1/2
- (am Ladepunkt LP1/2 eingespeiste) Leistung(power fed into charging point LP1/2)
- PSEPSE
- Leistung (der stationären Speichereinrichtung)Performance (of the stationary storage device)
- tt
- ZeitTime
- T0-T3T0-T3
- ZeitpunkteTimings
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022214277.2A DE102022214277A1 (en) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | Hybrid energy storage system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022214277.2A DE102022214277A1 (en) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | Hybrid energy storage system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102022214277A1 true DE102022214277A1 (en) | 2024-06-27 |
Family
ID=91434470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102022214277.2A Ceased DE102022214277A1 (en) | 2022-12-22 | 2022-12-22 | Hybrid energy storage system |
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|---|---|
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-
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| R003 | Refusal decision now final |
