Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2018 211 633.4 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufladen elektrischer Energie- Speicher, insbesondere zum Aufladen von Batterien für mobile Industrieapplikationen, insbeson dere Antriebsbatterien für innerbetriebliche Flurförderzeuge. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufladen elektrischer Energiespeicher im Niedervolt bereich, insbesondere im Niedervoltbereich bis 120 V.

Verfahren und Vorrichtungen zum Aufladen von elektrischen Energiespeichem sind bekannt. Sie werden beispielsweise zum Aufladen von Antriebsbatterien für innerbetriebliche Flurförderzeu ge verwendet. Beim Aufladen können Lastspitzen auftreten. Derartige Lastspitzen treten insbe sondere zu bestimmten Tageszeiten auf, beispielsweise bei Schichtwechseln, an welchen eine Vielzahl elektrischer Energiespeicher, insbesondere eine Vielzahl von Antriebsbatterien, aufge laden werden soll.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Aufladen elektrischer Energiespeicher anzugeben, insbesondere ein Verfahren bereitzustellen, mit wel chem unerwünschte Lastspitzen reduziert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Schritten. Zunächst werden mindestens zwei aufzuladende elektrische Energiespeicher an jeweils ein La degerät angeschlossen. Die mindestens zwei elektrischen Energiespeicher werden mit einer dem jeweiligen Ladegerät zugeordneten Ladeleistung aufgeladen. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass die Ladeleistungen geregelt werden. Hierzu wird die momentane Ladeleistung jedes Ladegeräts bestimmt. Die momentanen Ladeleistungen werden aufsummiert zu einer momenta nen Gesamt-Ladeleistung, die mit einer vordefinierten oberen Ladeleistungsgrenze verglichen wird. Wenn die momentane Gesamt-Ladeleistung größer als die vordefinierte obere Ladeleis tungsgrenze ist, wird mindestens eine der den jeweiligen Ladegeräten zugeordneten Ladeleistun gen verringert. Die Verringerung mindestens einer der Ladeleistungen limitiert die Gesamt- Ladeleistung. Hierdurch sind unerwünschte Lastspitzen auch zu Zeiten hoher Lastanforderungen, beispielsweise bei Schichtwechseln, reduziert und insbesondere verhindert. Beispielsweise kann die Gesamt-Ladeleistung zuverlässig unterhalb einer Netzanschlussleistung gehalten werden. Dies erhöht die Sicherheit und verringert die laufenden Kosten beim Aufladen der elektrischen Energiespeicher.

Die Ladeleistungen der jeweiligen Ladegeräte sind proportional zu dem den jeweiligen Ladege- räten zugeordneten Ladestrom. Dieser Ladestrom setzt sich aus dem Strom zur Versorgung des Ladegeräts und der pro Zeiteinheit an den elektrischen Energiespeicher abgegebenen elektri schen Ladung zusammen.

Die Ladeleistungen und damit auch die Gesamt-Ladeleistung sind Regelgrößen des erfindungs gemäßen Verfahrens. Die momentanen Ladeleistungen sowie die hieraus berechnete momentane Gesamt-Ladeleistung sind die zu bestimmenden Istgrößen. Die obere Ladeleistungsgrenze stellt einen Grenzwert für die Regelung dar.

Das Regeln kann in mehreren Regelkreisen, insbesondere in sich periodisch wiederholenden Regelkreisen erfolgen. Beispielsweise können die Ladeleistungen der einzelnen Ladegeräte nacheinander bestimmt, insbesondere ausgelesen werden. Das Auslesen der Ladegeräte erfolgt bevorzugt mittels eines Multiplex-Verfahrens. Nach dem Auslesen der einzelnen Ladegeräte kann dann ein Regelschritt erfolgen. Die im Regelschritt bestimmten Sollgrößen können wäh rend des Regelschritts an die Ladegräte übermittelt werden. Bevorzugt jedoch werden die Soll größen während des Auslesens der Ladeleistungen im nächsten Regelkreis an die Ladegeräte übermittelt. Ein derartiges paralleles Übermitteln und Auslesen ist besonders effizient und kann bevorzugt mittels des Multiplex-Verfahrens realisiert werden.

Beispielsweise können zwei aufeinanderfolgende Regelkreise einen festen zeitlichen Abstand haben. Insbesondere beim sequenziellen Auslesen der Ladegeräte kann der zeitliche Abstand der Regelkreise von der Anzahl der Ladegeräte abhängen. Der Regelkreis wiederholt sich bevorzugt nach dem sequenziellen Auslesen aller Ladegeräte und dem Regelschritt. Eine durch die periodi sche Wiederholung des Regelkreises bestimmte Periodendauer kann sich insbesondere durch das Produkt der Anzahl der Ladegeräte mal eine Auslesedauer, die für die Bestimmung der Ladeleis tung eines einzelnen Ladegeräts benötigt wird, ergeben. Die Periodendauer ist invers proportio- nal zu einer Abtastrate, die durch die sich wiederholenden Regelkreise realisiert wird. Die Ausle- sedauer kann für alle Ladegeräte gleich sein und insbesondere zwischen 10 ms und 100 ms, ins- besondere zwischen 20 ms und 50 ms, bevorzugt etwa 25 ms betragen. Hierdurch ist eine schnel- le und gleichzeitig präzise Bestimmung der Ladeleistungen der jeweiligen Ladegeräte möglich.

Die Verminderung der Ladeleistung mindestens eines der Ladegeräte kann kontinuierlich oder in festgelegten Leistungsstufen erfolgen. Hierbei ist insbesondere auch möglich, dass einzelne der Ladegeräte temporär abgeschaltet werden.

Die Durchführung des Verfahrens, insbesondere der Regelkreis kann über eine Regeleinheit er folgen. Die Regeleinheit kann mit den jeweiligen Ladegeräten in datenübertragender Weise ver bunden sein. Die Regeleinheit kann beispielsweise die momentanen Istgrößen von den Ladegerä ten aus lesen und Regelbefehle an die jeweiligen Ladegeräte übermitteln.

Die Ladegeräte können getrennt voneinander vorliegen oder auch nur einzelne Anschlüsse einer gemeinsamen Ladestation sein. Die Ladegeräte können in unterschiedlichen Ladegerätgruppen zu je mindestens zwei Ladegeräten zusammengefasst sein, wobei für jede Ladegerätgruppe eine erste obere Ladeleistungsgrenze vorgegeben sein kann. Die oberen Ladeleistungsgrenzen der einzelnen Ladegerätgruppen ergeben in Summe eine Gesamt-Ladeleistungsgrenze. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass nur die obere Gesamt-Ladeleistungsgrenze vorgegeben ist. Die Ladegeräte eignen sich insbesondere zum Laden von Antriebsbatterien für innerbetriebliche Flurförderzeuge, insbesondere Hubstapler und/oder Gabelstapler. Die einzelnen Ladegeräte kön nen jedoch auch zum Laden unterschiedlicher Arten elektrischer Energiespeicher verwendet werden.

Unter elektrische Energiespeicher werden alle bekannten Speichereinrichtungen für elektrische Energie verstanden. Bevorzugt handelt es sich bei den elektrischen Energiespeichem um Batte rien, insbesondere um Batterien für mobile Industrieapplikationen, insbesondere Antriebsbatte rien für innerbetriebliche Flurförderzeuge. Bevorzugt wird mindestens einer der aufzuladenden Energiespeicher, insbesondere eine der Batterien, insbesondere eine der Antriebsbatterien, zum Aufladen aus dem jeweiligen mit Strom zu versorgenden Gerät, insbesondere der jeweiligen mo bilen Industrieapplikation, insbesondre aus dem jeweiligen innerbetrieblichen Flurförderzeug, entnommen. Das Verfahren kann insbesondere einen Entnahmeschritt zur Entnahme der aufzu- ladenden Energiespeicher aus einem jeweils mit Strom zu versorgenden Gerät, insbesondere aus der jeweiligen mobilen Industrieapplikation, insbesondere aus dem jeweiligen innerbetrieblichen Flurförderzeug, aufweisen.

Unter dem Anschließen der elektrischen Energiespeicher an jeweils ein Ladegerät sei das Erstel- len einer Verbindung zum Energieübertrag von dem Ladegerät auf den elektrischen Energiespei- cher verstanden. Dies kann auf alle bekannten Arten erfolgen. Beispielsweise kann eine elektri sche Verbindung über ein Stromkabel und/oder einen Steckerkontakt hergestellt werden. Alter nativ kann eine Drahtlosverbindung zum Drahtlos-Laden der elektrischen Energiespeicher vor gesehen sein.

Bevorzugt erfolgt das Aufladen der elektrischen Energiespeicher über ein Gleichstromladever fahren. Der Anschluss der elektrischen Energiespeicher erfolgt insbesondere über einen Gleich stromanschluss.

Besonders bevorzugt erfolgt das Aufladen der elektrischen Energiespeicher im Niedervoltbe reich, insbesondere im Niedervoltbereich bis 120 V. Die Spannung im Niedervoltbereich bis 120 V wird auch als Kleinspannung bezeichnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens beträgt die obere Ladeleistungsgren ze zwischen 75 % und 99,5 %, insbesondere zwischen 80 % und 99 %, insbesondere zwischen 85 % und 95 %, bevorzugt etwa 90 % einer Maximal-Ladeleistung. Durch das Wählen einer der artigen oberen Ladeleistungsgrenze wird das Überschreiten der Maximal-Ladeleistung zuverläs sig vermieden. Hierdurch ist ein sicheres, Lastspitzen zuverlässig verhinderndes Auflade- Verfahren gewährleistet. Die Maximal-Ladeleistung kann beispielsweise einer Netzanschluss leistung, die zum Aufladen der elektrischen Energiespeicher zur Verfügung steht, entsprechen. Die gewählte obere Ladeleistungsgrenze ermöglicht neben dem sicheren Durchführen des Auf ladens auch eine gute Auslastung der zur Verfügung stehenden Maximal-Ladeleistung.

Die Maximal-Ladeleistung kann beispielsweise durch den Energieversorger, einen Energielie fervertrag, innerbetriebliche Stromversorgungsinfrastrukturen und/oder betriebliche Vorgaben vorgegeben sein. Die obere Ladeleistungsgrenze ist kleiner als die Maximal-Ladeleistung. Sie wird insbesondere durch die Maximal-Ladeleistung abzüglich eines Sicherheits-Offsets be stimmt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird mindestens eine der Ladeleistungen stufenweise von einer Nennleistung, die für das Aufladen des jeweiligen elektri schen Energiespeichers vorgesehen ist, verringert. Das stufenweise Verringern der mindestens einen Ladeleistung gewährleistet ein effektives, reaktionsschnelles und sicheres Verfahren. Bei spielsweise können zum Betrieb der Ladegeräte verschiedene Leistungsstufen, die von der jewei ligen Nennleistung abhängen, herangezogen werden.

Die Nennleistung kann von dem elektrischen Energiespeicher und/oder dem jeweiligen Ladege rät abhängen. Sie kann für alle aufzuladenden elektrischen Energiespeicher gleich oder auch un terschiedlich sein. Die Nennleistung kann zentral, beispielsweise in einer Regeleinheit, gespei chert sein. Alternativ kann die Nennleistung zusammen mit den momentanen Ladeleistungen beim Regeln bestimmt, insbesondere von dem jeweiligen Ladegerät ausgelesen werden.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung wird mindestens eine der Ladeleis tungen erhöht, sobald die momentane Gesamt-Ladeleistung eine untere Ladeleistungsgrenze unterschreitet, wobei die untere Ladeleistungsgrenze kleiner als die obere Ladeleistungsgrenze ist. Hierdurch wird ein sicheres und zugleich schnelles Aufladen gewährleistet. Insbesondere wird die Maximal-Leistung effektiv ausgeschöpft, ohne dass ein Überschreiten der Maximal- Leistung droht. Die untere Ladeleistungsgrenze wird beispielsweise durch die Maximal-Leistung abzüglich eines Auslastungs-Offsets bestimmt.

Bevorzugt wird eine Ladeleistung, die aufgrund des Regelns der Ladeleistungen zuvor verringert wurde, beim Unterschreiten der unteren Ladeleistungsgrenze erhöht. Die Erhöhung der Ladeleis tung erfolgt bevorzugt wie deren Verringerung stufenweise bis zu der jeweiligen Nennleistung. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Leistungsstufen, mit denen die Ladegeräte jeweils betrie ben werden, zusammen mit den momentanen Ladeleistungen bestimmt, insbesondere ausgelesen werden. Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung beträgt die untere Ladeleistungsgren ze zwischen 50 % und 95 %, insbesondere zwischen 60 % und 90 %, insbesondere zwischen 70 % und 80 %, bevorzugt etwa 75 % der Maximal-Ladeleistung. Dies ermöglicht eine besonders effektive Auslastung der Maximal-Ladeleistung. In einer besonders bevorzugten Ausführungs form des Verfahrens bestimmt sich die untere Ladeleistungsgrenze durch die Differenz zwischen der oberen Ladeleistungsgrenze abzüglich der Nennleistung einer oder mehrerer der Ladegeräte. Dieses Vorgehen ist insbesondere von Vorteil, wenn mit dem Verfahren mehr als zwei Ladege räte, insbesondere mehr als drei Ladegeräte, insbesondere mehr als vier Ladegeräte, insbesonde re mehr als fünf Ladegeräte, insbesondere mehr als 10 Ladegeräte mit jeweils gleicher Nennleis tung aufgeladen werden. In einem derartigen Lall kann insbesondere vorgesehen sein, dass die untere Ladeleistungsgrenze gleich der oberen Ladeleistungsgrenze minus zweimal der Nennleis tung eines der Ladegeräte ist.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung erfolgt das Regeln der Ladeleistungen abhängig von Ladezuständen der jeweiligen elektrischen Energiespeicher. Die Effizienz des Auf ladens eines elektrischen Energiespeichers kann von dem jeweiligen Ladezustand abhängen. Das Einbeziehen der Ladezustände als Istgröße in die Regelung gewährleistet ein besonders effizien tes Aufladen der elektrischen Energiespeicher. Der jeweilige Ladezustand - auch State of Charge (SOC) genannt - kann in Prozent der Ladekapazität des jeweiligen elektrischen Energiespeichers gemessen werden. Die jeweiligen Ladezustände können beispielsweise zusammen mit den Lade leistungen bestimmt, insbesondere ausgelesen werden.

Besonders bevorzugt werden die elektrischen Energiespeicher je nach Ladezustand in verschie dene Prioritätsklassen eingeteilt.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung wird beim Überschreiten der oberen Ladeleistungsgrenze zunächst die Ladeleistung für mindestens einen der mindestens zwei elektrischen Energiespeicher verringert, dessen Ladezustand höher als der Ladezustand der ande ren elektrischen Energiespeicher ist. Bei Einteilung der elektrischen Energiespeicher in verschie dene Prioritätsklassen können elektrische Energiespeicher mit geringem Ladezustand insbeson dere in höhere Prioritätsklassen eingeteilt werden als solche mit hohem Ladezustand. Ein derar tiges Verfahren ist besonders effizient, insbesondere da elektrische Energiespeicher bei niedri- gem Ladezustand mit geringen Leistungsverlusten geladen werden können. Die Priorisierung elektrischer Energiespeicher mit geringem Ladezustand gewährleistet zudem, dass in möglichst kurzer Zeit alle aufzuladenden elektrischen Energiespeicher auf einen Mindest-Ladezustand, beispielsweise 30 % der jeweiligen Ladekapazität, aufgeladen werden. Somit kann ein Engpass an elektrischen Energiespeichem zumindest kurzzeitig überbrückt werden.

Bevorzugt wird die Ladeleistung mindestens eines der elektrischen Energiespeicher dynamisch gedrosselt und/oder umverteilt, wenn die obere Ladeleistungsgrenze überschritten wird. Die Pri orisierung, insbesondere die Einteilung in verschiedene Prioritätsklassen, garantiert insbesondere eine höchstmögliche Effizienz der zu ladenden elektrischen Energiespeicher. Der oder die elektrischen Energiespeicher mit dem niedrigsten Ladezustand bekommen die größte Ladeleis- tung zugeteilt. Vorteilhafterweise wird die Maximal-Ladeleistung nicht überschritten und gleich zeitig die schnellstmögliche Aufladung der elektrischen Energiespeicher erwirkt.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung werden die obere Ladeleistungsgren ze und/oder die untere Ladeleistungsgrenze variabel, insbesondere uhrzeitabhängig festgelegt. Ein derartiges Aufladeverfahren ist besonders kostengünstig und flexibel. Beispielsweise kann ein Nutzer die obere und/oder die untere Ladeleistungsgrenze manuell vorgeben. Alternativ oder zusätzlich kann eine variable, insbesondere Verbrauchs- oder uhrzeitabhängige, Maximal- Ladeleistung vorgegeben werden, wobei sich die Ladeleistungsgrenzen an der variablen Maxi- mal-Ladeleistung orientieren. Weiterhin können das Sicherheits-Offset und/oder das Auslas tungs-Offset anforderungsspezifisch variiert werden.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung wird ein zeitlicher Verlauf der bisher bestimmten Ladeleistungen ermittelt. Der zeitliche Verlauf kann beispielsweise einem Nutzer an einem externen Gerät und/oder an der Regeleinheit angezeigt werden. Der ermittelte zeitliche Verlauf wird auch als„Trending“ bezeichnet. Dies ermöglicht eine genaue Überwachung und nutzerseitige Kontrolle des Aufladeverfahrens. Das Aufladeverfahren, insbesondere das An schließen weiterer Energiespeicher, ist besonders gut planbar. Dies erhöht die Sicherheit beim Aufladen der elektrischen Energiespeicher. Besonders bevorzugt erfolgt das Trending auch für die weiteren Betriebsparameter, wie bei- spielsweise die momentanen Ladezustände, Prioritätsklassen und/oder Leistungsstufen. Hier durch ist eine umfassende Kontrolle und Analyse des Aufladeverfahrens durch einen Nutzer möglich.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Aufladen elektri scher Energiespeicher bereitzustellen, insbesondere eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Leis tungsspitzen reduziert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 10 angegebenen Merk malen. Die Vorrichtung umfasst mindestens zwei Ladegeräte zum Aufladen je eines elektrischen Energiespeichers mit je einer dem jeweiligen Ladegerät zugeordneten Ladeleistung. Zudem ist eine Regeleinheit vorgesehen. Die Regeleinheit ist dazu ausgelegt, beim Aufladen von mindes tens zwei elektrischen Energiespeichem, die jeweils an einem der mindestens zwei Ladegeräte angeschlossen sind, die Ladeleistungen der jeweiligen zum Aufladen verwendeten Ladegeräte nach dem oben beschriebenen Verfahren zu regeln. Die Vorteile der Vorrichtung ergeben sich aus den Vorteilen des oben beschriebenen Verfahrens.

Die Vorrichtung kann eine große Anzahl von Ladegeräten aufweisen. Bevorzugt werden über alle Ladegeräte elektrische Energiespeicher aufgeladen. Es ist jedoch auch möglich, dass einzel ne der in der Vorrichtung enthaltenen Ladegeräte nicht zum Aufladen eines elektrischen Ener giespeichers genutzt werden. Die nicht genutzten Ladegeräte verbrauchen keine Ladeleistung und werden nicht in die Regelung einbezogen.

Die elektrischen Energiespeicher sind nicht Teil der Vorrichtung, sondern lediglich zum Zwecke deren Aufladung an die Ladegeräte der Vorrichtung anschließbar. Die Regelung mittels der Re geleinheit erfolgt sobald mindestens zwei elektrische Energiespeicher an jeweils einem der La degeräte der Vorrichtung angeschlossen sind. Beispielsweise sind die elektrischen Energiespei cher über einen Anschluss am jeweils mit Strom zu versorgenden Gerät, insbesondere an der jeweiligen mobilen Industrieapplikation, insbesondere an dem jeweiligen innerbetrieblichen Llurförderzeug, an die Ladestationen anschließbar. Bevorzugt werden die elektrischen Energie speicher zum Anschließen an die Ladegeräte aus dem jeweiligen Gerät, insbesondere der jewei- ligen mobilen Industrieapplikation, insbesondere dem jeweiligen innerbetrieblichen Flurförder zeug, entnommen.

Bevorzugt ist die Vorrichtung zum Durchführen eines Gleichstromladeverfahrens geeignet. Ins- besondere weisen die Ladegeräte einen Gleichstromanschluss zum Anschließen eines elektri schen Energiespeichers auf.

Bevorzugt ist die Vorrichtung zum Aufladen elektrischer Energiespeicher im Niedervoltbereich, insbesondere im Niedervoltbereich bis 120 V ausgelegt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist eine Schnittstelle zur Eingabe von Betriebsparametem vorgesehen. Über die Schnittstelle können beispielsweise die Maximal- Ladeleistung und die obere bzw. untere Ladeleistungsgrenze eingegeben werden. Die Schnitt stelle steht bevorzugt eine Verbindung über ein Netzwerk, insbesondere Drahtlos-Netzwerk zu der Regeleinheit zur Verfügung. Somit kann die Eingabe beispielsweise an einem Nutzergerät über eine App oder einen Webbrowser erfolgen. Alternativ kann die Schnittstelle zum Anschlie- ßen dedizierter Eingabegeräte, beispielsweise einer Tastatur oder einer Touch-Eingabefeld, an der Regeleinheit ausgelegt sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind mindestens zwei La degerätgruppen mit jeweils mindestens zwei Ladegeräten vorhanden, wobei die Regelung der Ladeleistungen für beide Ladegerätgruppen unabhängig voneinander erfolgt. Insbesondere wer den für jede Ladegerätgruppe eine eigene Maximal-Lade leistung und eine eigene obere und/oder untere Ladeleistungsgrenze vorgegeben. Die Gesamt-Ladeleistung wird für jede Ladegerätgrup pe unabhängig ermittelt. Das Vorsehen unterschiedlicher Ladegerätgruppen ermöglicht eine ho he Llexibilität der Vorrichtung. Beispielsweise können die unterschiedlichen Ladegerätgruppen unterschiedlichen Stromanschlüssen zugeordnet sein. Auch können mit den unterschiedlichen Ladegerätgruppen unterschiedliche Arten von elektrischem Energiespeicher geladen werden.

Die Ladegeräte der Vorrichtung sind in die unterschiedlichen Ladegerätgruppen eingeteilt. Diese Einteilung kann fest vorgegeben oder variabel sein. Beispielsweise können je nach aufzuladen- den Energiespeichem und vorhandenen Stromanschlüssen unterschiedliche Ladegerätgruppen gebildet werden, um vorgegebene Netzanschlussspannungen optimal auszunutzen.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt der Erfindung ist die Vorrichtung modular aufge- baut. Dies bedeutet, dass beispielsweise die Anzahl der Ladegeräte und/oder Ladegerätgruppen flexibel an den jeweiligen Bedarf angepasst werden kann. Die Vorrichtung ist insbesondere er weiterbar. Zudem ermöglicht ein modularer Aufbau ein leichtes Austauschen defekter und/oder veralteter Ladegeräte.

Zum Bereitstellen einer modularen Vorrichtung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Regeleinheit nicht direkt, sondern über eine Datenverbindung mit den Ladegeräten verbunden ist. Als besonders geeignet hat sich hierbei eine Drahtlos-Datenverbindung, insbesondere eine WLAN-Verbindung, erwiesen. Besonders bevorzugt wird ein WPAN (Wireless Private Area Network), insbesondere ein 868 MHz WPAN für die drahtlose Kommunikation zwischen den Ladegeräten und der Regeleinheit verwendet. Alternativ zu der Drahtlos-Datenverbindung kann eine drahtgebundene Datenverbindung, insbesondere nach dem RS485-Standard zum Einsatz kommen. Dies ermöglicht einen besonders flexiblen Aufbau der Vorrichtung. Insbesondere kann die Anordnung der Ladegeräte und der Regeleinheit an die jeweiligen räumlichen Gegebenheiten angepasst werden.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte Ausfüh rungsformen der Erfindung beispielhaft beschrieben. Dabei zeigen:

Lig. 1 Eine schematische Darstellung einer modularen Vorrichtung zum Aufladen

elektrischer Energiespeicher,

Lig. 2 einen schematischen Verfahrensablauf zum Aufladen elektrischer Energiespei cher, und

Lig. 3 einen zeitlichen Verlauf der Ladeleistungen beim Aufladen dreier elektrischer

Energiespeicher gemäß dem Verfahren gemäß Lig. 2. Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer Ladevorrichtung 1 zum Aufladen elektrischer Energiespeicher. Zentrale Komponente der Ladevorrichtung 1 ist eine Regeleinheit 2. Bei der Regeleinheit 2 handelt es sich um eine sogenannte NBG-Steuereinheit.

Die Ladevorrichtung 1 umfasst eine Mehrzahl von Ladegeräten Lj ¹ , die in verschiedene Ladege- rätgruppen Gj unterteilt sind. Der Index j=l , 2, ... nummeriert hierbei die unterschiedlichen La degerätgruppen Gj durch. Das Ladegerät Lj ist der Ladegerätgruppe Gj zugeordnet. Der Index i=l, 2, ... nummeriert die Ladegeräte Lj in der jeweiligen Ladegerätgruppe Gj durch. Die in der Lig. 1 gezeigte Ladevorrichtung 1 weist drei Ladegerätgruppen Gj (j = 1, 2, 3) mit jeweils vier Ladegeräten Lj (i = 1, 2, 3, 4) auf. Selbstverständlich sind auch Ausführungsbeispiele mit mehr oder weniger, insbesondere nur einer Ladegerätgruppe Gj denkbar. Zudem können unterschiedli che Anzahlen von Ladegeräten Lj je Ladegerätgruppe Gj vorgesehen sein. Die einzelnen Lade geräte Lj sind unabhängig voneinander als unterschiedliche Bauteile ausgeführt. In anderen Aus führungsbeispielen können zumindest einige der Ladegräte Lj einzelne Anschlüsse einer ge meinsamen Ladestation ausgeführt sein.

Die einzelnen Ladegeräte Lj sind über die Datenverbindungen 3 jeweils mit der Regeleinheit 2 in datenübertragenderweise verbunden. Die Datenverbindung 3 dient zum Übertragen von Be triebsdaten der Ladegeräte Lj an die Regeleinheit 2 sowie von Regelbefehlen von der Regelein heit 2 an die jeweiligen Ladegeräte Lj ¹ . Bei den Datenverbindungen 3 kann es sich um konventi onelle drahtgebundene Datenverbindungen, beispielsweise nach dem RS485-Standard, handeln. Alternativ wird die Datenverbindung 3 drahtlos bereitgestellt. Dies kann über beliebige Nah oder Lemkommunikationsmittel, wie beispielsweise Bluetooth, W-LAN oder Mobilfunknetze erfolgen. In den bevorzugten Ausführungsbeispielen erfolgt die drahtlose Datenverbindung über ein 868 MHz WPAN.

Aufgrund der flexibel ausgestaltbaren Datenverbindungen 3 können die Ladegeräte Lj flexibel mit der Regeleinheit 2 verbunden werden. Auf diese Weise können mehr oder weniger Ladege räte Lj mit der Regeleinheit 2 verbunden werden. Aufgrund der flexiblen Ausgestaltung weist die Ladevorrichtung 1 einen modularen Aufbau auf. Die Ladevorrichtung 1 ist flexibel für das Aufladen unterschiedlicher Anzahlen elektrischer Energiespeicher nutzbar. Das Aufladen der elektrischen Energiespeicher erfolgt derart, dass die Ladegeräte Lj ¹ , an die je ein Energiespeicher angeschlossen ist, den betreffenden Energiespeicher mit einer dem jeweili gen Ladegerät Lj zugeordneten Ladeleistung pj aufladen. Die Ladeleistung pj entspricht der Leistungsaufnahme des jeweiligen Ladegeräts Lj zum Aufladen des Energiespeichers. Die Lade- leistung p _j ¹ ist proportional zu einem Ladestrom, der sich wiederum aus dem Strom zur Versor gung des jeweiligen Ladegeräts Lj und der pro Zeiteinheit auf den elektrischen Energiespeicher übertragenen Ladeleistung zusammensetzt. Die Ladeleistung p _j ¹ ist kleiner oder gleich einer Nennleistung Nj ¹ , die für das Aufladen des jeweiligen elektrischen Energiespeichers vorgesehen ist.

Die Ladegeräte Lj sind zum Aufladen von Antriebsbatterien für innerbetriebliche LlurfÖrderzeu- ge ausgeführt. Lür das Aufladen der Antriebsbatterien sind hohe Ladeströme erforderlich, d.h. die jeweiligen Ladeleistungen pj und Nennleistungen Nj sind hoch. Zu bestimmen Zeiten, insbe sondere bei Schichtwechseln, können Lastspitzen auftreten, da viele der Ladegeräte Lj gleichzei tig zum Aufladen von Antriebsbatterien verwendet werden. Diese Lastspitzen können Netzan schlussleistungen übersteigen. Dies kann zu hohen laufenden Kosten führen.

Um derartige Lastspitzen zu vermindern und zu vermeiden, regelt die Regeleinheit 2 das Aufla den der elektrischen Energiespeicher mittels der Ladegeräte Lj ¹ . Die Regelung erfolgt für die einzelnen Ladegerätgruppen Gj unabhängig voneinander. Hierbei werden die momentanen Lade leistungen pj der Ladegeräte Lj einer jeden Ladegerätgruppe Gj aufaddiert zu einer Gesamt- Ladeleistung Pj der jeweiligen Ladegerätgruppe Gj . Durch die Regelung wird sichergestellt, dass die Gesamt Ladeleistung Pj eine der jeweiligen Ladegerätgruppe Gj zugewiesene Maximal- Ladeleistung Mj nicht überschreitet. Lür jede Ladegerätgruppe Gj sind eine obere Ladeleistungs grenze Oj und eine untere Ladeleistungsgrenze Uj definiert. Die Maximal-Ladeleistung Mj, die obere Ladeleistungsgrenze Oj und die untere Ladeleistungsgrenze Uj sind Grenzwerte für die Regelung der Ladeleistungen pj ¹ .

Die Maximal-Ladeleistung Mj ist im Regelfall eine von außen vorgegebene Obergrenze. Diese kann beispielsweise durch die Netzanschlussleistung gegeben sein. Die Ladeleistungsgrenzen Oj, Uj werden an die jeweilige Maximal-Ladeleistung Mj angepasst und sind kleiner als diese. Die obere Ladeleistungsgrenze Oj bestimmt sich regelmäßig durch die Maximal-Ladeleistung Mj abzüglich eines Sicherheits-Offsets. Es hat sich als praktikabel erwiesen, wenn die obere Ladel- eistungsgrenze O _j zwischen 75 % und 99,5 %, insbesondere zwischen 80 % und 99 %, insbeson dere zwischen 85 % und 95 %, bevorzugt etwa 90 % der Maximal-Ladeleistung beträgt. Die un tere Ladeleistungsgrenze U _j ist kleiner als die obere Ladeleistungsgrenze O _j . Sie bestimmt sich aus der Maximal-Ladeleistung M _j abzüglich eines Auslastungs-Offsets. Es hat sich als praktika bel erwiesen, die untere Ladeleistungsgrenze U _j zwischen 50 % und 95 %, insbesondere zwi schen 60 % und 90 %, insbesondere zwischen 70 % und 80 %, bevorzugt etwa bei 75 % der Ma- ximal-Ladeleistung M _j zu wählen.

Die Regeleinheit 2 weist eine Schnittstelle 4 auf. Über die Schnittstelle 4 können Betriebspara meter zum Aufladen der elektrischen Energiespeicher an die Regeleinheit 2 übergeben werden. Hierzu umfasst die Schnittstelle 4 eine LAN- Verbindung 5 zu einem Computer 6. Über den Computer 6 können die Betriebsparameter an die Regeleinheit 2 übergeben werden. Zudem kön nen die Betriebsdaten ausgelesen und mittels des Computers 6 angezeigt werden. Zusätzlich oder alternativ zu der LAN- Verbindung 5 steht die Schnittstelle 4 eine Drahtlos-Verbindung 7 zu ei nem mobilen Endgerät 8 bereit. Bei dem mobilen Endgerät 8 handelt es sich beispielsweise um ein Tablet oder ein Smartphone. Auch über das mobile Endgerät 8 können Betriebsparameter an die Regeleinheit 2 übermittelt und/oder Betriebsdaten von dieser ausgelesen werden. Die Be triebsparameter können uhrzeit- oder verbrauchsabhängig festgelegt werden. Sie umfassen die obere Ladeleistungsgrenze O _j , die untere Ladeleistungsgrenze U _j und die Maximal-Lade leistung M _j für jede Ladegerätgruppe G _j . Die auslesbaren Betriebsdaten umfassen die momentanen Lade leistungen p _j ¹ , die momentane Gesamt-Ladeleistung P _j und/oder Ladezustände Z _j ¹ der jeweils aufzuladenden elektrischen Energiespeicher. Die Betriebsdaten können auf dem Computer 6 und/oder dem mobilen Endgerät 8 angezeigt und ausgewertet werden.

Die Grenzwerte Maximal-Ladeleistung M _j , obere Ladeleistungsgrenze O _j und untere Ladeleis tungsgrenze U _j sind für die einzelnen Ladegerätgruppen G _j unabhängig voneinander festgelegt. Zudem regelt die Regeleinheit 2 das Auflade- Verfahren für die einzelnen Ladegerätgruppen G _j unabhängig voneinander. Lür die nähere Darstellung des Auflade- Verfahrens wird daher im Lol- genden nur auf eine Ladegerätgruppe G _j Bezug genommen. Mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 wird im Folgenden das Verfahren zum Aufladen der elektrischen Energiespeicher im Detail beschrieben. Fig. 2 zeigt einen schematischen Ablauf eines Auflade- Verfahrens 10 mithilfe der Ladevorrichtung 1.

Zunächst werden in einem Kalibrierschritt 11 die Betriebsparameter für das Auflade- Verfahren 10 an die Steuereinheit 2 übergeben. Hierdurch werden die Grenzwerte Maximal-Ladeleistung M _j , obere Ladeleistungsgrenze O _j und untere Ladeleistungsgrenze U _j festgelegt. Die Grenzwerte können beispielsweise über den Computer 6 oder das mobile Endgerät 8 eingegeben und über die Schnittstelle 4 an die Regeleinheit 2 übermittelt werden. Die vom Nutzer festgelegten Grenzwerte können variabel sein. Die Ladeleistungsgrenzen O _j , U _j sowie die Maximal- Ladeleistung M _j können beispielsweise uhrzeitabhängig definiert werden. Hierdurch können tageszeitabhängige Energiekosten und/oder Netzanschlussleistungen berücksichtigt werden. Auch können betriebsbedingte anderweitige Lastspitzen durch die Lestlegung einer geringeren Maximal-Ladeleistung M _j und entsprechend geringerer Ladeleistungsgrenzen O _j , U _j berücksich tigt werden.

In einem sich an den Kalibrierschritt 11 anschließenden Anschlussschritt 12 werden die aufzula denden elektrischen Energiespeicher an die jeweiligen Ladegeräte L _j angeschlossen. Unter An schließen ist hierbei zu verstehen, dass eine Verbindung zum Energieübertrag von dem jeweili gen Ladegerät L _j an den jeweiligen elektrischen Energiespeicher erstellt wird. Dies ist im ein fachsten Lall eine gewöhnliche Stromstecker- Verbindung. Alternativ kann auch eine Drahtlos verbindung zum Drahtlos-Laden in dem Anschlussschritt 12 bereitgestellt werden. In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen wird vor dem Anschlussschritt 12 ein Entnahmeschritt durchgeführt, in welchem die elektrischen Energiespeicher aus dem jeweiligen innerbetriebli chen Llurförderzeug entnommen werden. In diesen Ausführungsbeispielen werden die elektri schen Energiespeicher unabhängig von den jeweiligen LlurfÖrderzeugen an die Ladegeräte L _j angeschlossen.

Die im Anschlussschritt 12 an die jeweiligen Ladegeräte L _j angeschlossenen elektrischen Ener giespeicher werden anschließend in einem Aufladeschritt 13 mit elektrischer Energie aufgeladen. Diesbezüglich sei angemerkt, dass keine strikte zeitliche Trennung zwischen dem Anschluss schritt 12 und dem Aufladeschritt 13 besteht. Vielmehr können in dem Anschlussschritt 12 auch weitere elektrische Energiespeicher an bisher ungenutzte Ladegeräte L _j angeschlossen werden, während der Aufladeschritt 13 bereits für andere elektrische Energiespeicher mithilfe der jewei- ligen Ladegeräte Lj durchgeführt wird.

Während des Aufladeschritts 13 werden die elektrischen Energiespeicher mit der dem jeweiligen Ladegerät Lj zugeordneten Ladeleistung pj aufgeladen. Die jeweiligen Ladeleistungen pj wer den während des Aufladeschritts 13 durch die Regeleinheit 2 in einem Regelkreis 14 geregelt.

Die elektrischen Energiespeicher werden in dem Aufladeschritt 13 von dem jeweiligen Ladege- rät Lj vorzugsweise mit einer Ladeleistung pj ¹ , die der Nennleistung Nj entspricht, geladen. Das Aufladen erfolgt bevorzugt durch Gleichstromladen im Niedervoltbereich bis 120 V. Über den Regelkreis 14 kann die Regeleinheit 2 die Ladeleistung pj der jeweiligen Ladegeräte Lj unab- hängig voneinander festlegen, insbesondere auf einen Wert unterhalb der Nennleistung Nj dros- seln. Das Drosseln der Ladeleistungen pj der Ladegeräte Lj erfolgt in sechs Leistungsstufen Sj ¹ . Die Leistungsstufen Sj sind in der Tabelle 1 aufgelistet, wobei jeder Leistungsstufe Sj ein Pro- zentsatz der Nennleistung Nj zugeordnet wird. Der jeweilige Prozentsatz der Nennleistung Nj entspricht der Ladeleistung pj ¹ , mit der das jeweilige Ladegerät Lj den angeschlossenen elektri schen Energiespeicher gemäß der eingestellten Leistungsstufe Sj auflädt. Die höchste Leistungs stufe Sj = 5 entspricht einem Betrieb des Ladegeräts mit der Nennleistung Nj ¹ . Die niedrigste Leistungsstufe Sj = 0 entspricht einer temporären Abschaltung des Ladegeräts Lj bzw. einer Ladepause.

Tabelle 1 : Die den jeweiligen Leistungsstufen Sj zugeordneten Ladeleistungen pj in Prozent der jeweiligen Nennleistung Nj Das Laden der an die jeweiligen Ladegeräte L _j angeschlossenen elektrischen Energiespeicher verläuft umso schneller, je höher die Leistungsstufe S _j ist, mit der das Ladegerät L _j betrieben wird. Zusätzlich hierzu beinflusst der aktuelle Ladezustand Z _j des jeweiligen elektrischen Ener giespeichers die Effizienz der Aufladung. Der Ladezustand Z _j gibt an, zu wie viel Prozent der Ladekapazität der jeweilige Energiespeicher aufgeladen ist. Um ein möglichst effektives Laden zu gewährleisten, wird eine Einteilung der Ladegeräte L _j gemäß dem jeweiligen Ladezustand Z _j der angeschlossenen elektrischen Energiespeicher in vier Prioritätsklassen vorgenommen. Die vier Prioritätsklassen sind in Tabelle 2 dargestellt. Ladegeräte der niedrigsten Prioritätsklasse (Prioritätsklasse 1) weisen einen hohen Ladezustand Z _j auf. Demgegenüber ist der Ladezustand Z _j für die höheren Prioritätsklassen, insbesondere die höchste Prioritätsklasse (Prioritätsklasse 4) niedriger.

Tabelle 2: Einteilung der Ladegeräte L _j in Prioritätsklassen gemäß dem Ladezustand Z _j des je- weils angeschlossenen Energiespeichers

Je höher der Ladezustand Z _j ist, desto weniger effektiv erfolgt das Aufladen des elektrischen Energiespeichers. Bei begrenzter Maximal-Ladeleistung M _j ist es daher vorteilhaft, die elektri schen Energiespeicher mit niedrigem Ladezustand Z _j bevorzugt mit hohen Ladeleistungen p _j zu versorgen. Beispielsweise können die Ladegeräte L _j der Prioritätsklasse 1 in der Leistungsstufe S _j = 1 betrieben werden. Demgegenüber ist es vorteilhaft, Ladegeräte L _j der höchsten Prioritäts klasse (Prioritätsklasse 4) möglichst lange mit der jeweiligen maximalen Nennleistung N _j ¹ , d. h. Leistungsstufe S _j = 5, zu betreiben. Daher werden - falls eine Drosselung nötig ist - zunächst diejenigen Ladegeräte L _j gedrosselt, die der niedrigsten Prioritätsklasse zugeordnet sind. Erst wenn alle Ladegeräte L _j einer niedrigeren Prioritätsklasse auf einer der jeweiligen Prioritätsklas se zugeordneten minimalen Leistungsstufe S _j betrieben werden, erfolgt die Drosselung auch für Ladegeräte L _j höherer Prioritätsklassen. Die minimalen Leistungsstufen S _j für die jeweiligen Prioritätsklassen sind in Tabelle 2 angegeben. Im Folgenden werden die einzelnen Schritte des Regelkreises 14 erläutert. Zunächst liest die Regeleinheit 2 in einem Ausleseschritt 15 momentane Betriebsdaten der Ladegeräte Lj aus. Hierbei wird über die Datenverbindung 3 die momentane Ladeleistung pj jedes Ladegeräts Lj bestimmt. Im Ausleseschritt 15 werden zudem die jeweils eingestellte Leistungsstufe Sj sowie die Nennleistung Nj und der Ladezustand Zj des an das Ladegerät Lj angeschlossenen elektri schen Energiespeichers an die Regeleinheit 2 übertragen. Bei den im Ausleseschritt 15 ausgele- senen momentanen Betriebsdaten handelt es sich um Istgrößen des Regelkreises.

In dem Ausleseschritt 15 werden die momentanen Ladeleistungen pj jedes Ladegeräts Lj nach einander ausgelesen. Die Übertragung der momentanen Betriebsdaten erfolgt in einem Multi- plex-Verfahren. Je Ladegerät Lj ist hierfür eine Auslesedauer vorgesehen. Die Auslesedauer beträgt für gewöhnlich 25 ms. In anderen Ausführungsbeispielen können auch andere Auslese- dauem vorgesehen sein. Das Multiplex- Verfahren ermöglicht zudem, dass in dem Ausleseschritt 15 auch Daten, beispielsweise Sollgrößen, von der Regeleinheit 2 auf das jeweils ausgelesene Ladegerät Lj übertragen werden, wie dies im Folgenden noch beschrieben wird.

An den Ausleseschritt 15 schließt sich ein Berechnungsschritt 16 an. Im Berechnungsschritt 16 ermittelt die Regeleinheit 2 die momentane Gesamt-Ladeleistung Pj, indem die momentanen Ladeleistungen pj aller Ladegeräte Lj einer Ladegerätgruppe Gj aufsummiert werden.

In einem hierauf folgenden Vergleichsschritt 17 wird die im Berechnungsschritt 16 ermittelte momentane Gesamt-Ladeleistung Pj mit den Grenzwerten obere Ladeleistungsgrenze Oj, untere Ladeleistungsgrenze Uj sowie der Maximal-Ladeleistung Mj verglichen.

An den Vergleichsschritt 17 schließt sich ein Regelschritt 18 an. In dem Regelschritt 18 be stimmt die Regeleinheit 2 in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichsschritts 17 nötige Anpassungen der Ladeleistungen pj ¹ . Im Regelschritt 18 werden die Sollgrößen der Regelung bestimmt.

Die bestimmten Sollgrößen können direkt im Regelschritt 18 an die jeweiligen Ladegeräte Lj übergeben werden. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Aufladeverfahren 10 werden im Regelschritt 18 jedoch nur die Sollgrößen errechnet. Nach dem Regelschritt 18 wiederholt sich der Regelkreis 14, indem wiederum ein Ausleseschritt 15 durchgeführt wird. Ein Übermitteln der Sollgrößen im Regelschritt 18 an die Ladegeräte Lj ist im Regelschritt 18 daher nicht nötig. In dem Auslese- schritt 15 des nachfolgenden Regelkreises 14 kann aufgrund des hierzu verwendeten Mulitplex- Verfahrens neben dem Auslesen der momentanen Istgrößen auch ein Übermitteln der im Regel- schritt 18 des vorhergehenden Regelkreises 14 ermittelten Sollgrößen erfolgen. Die Abtastrate wird hierdurch erhöht. Dies gewährleistet ein reaktionsschnelles und effizientes Regeln der La deleistungen pj ¹ .

Im Lolgenden werden beispielhaft verschiedene von der Regeleinheit 2 getroffene Maßnahmen zur Anpassung der Ladeleistungen p _j ¹ beschrieben.

Lür den Lall, dass die momentane Gesamt-Ladeleistung Pj größer als die obere Ladeleistungs grenze Oj ist, wird mindestens eine der den jeweiligen Ladegeräten Lj zugeordneten Ladeleis tungen pj verringert. Dies bedeutet, dass die Leistungsstufe Sj mindestens eines der Ladegeräte Lj verringert wird. Hierdurch wird ein dauerhaftes Überschreiten der oberen Ladeleistungsgren ze Oj konsequent verhindert. Die Drosselung erfolgt abhängig davon, um wie viel Prozent der Maximal-Ladeleistung Mj die obere Ladeleistungsgrenze Oj überschritten wird. Hierbei werden zunächst die Ladeleistungen pj derjenigen Ladegeräte Lj gedrosselt, die der niedrigsten Priori tätsklasse zugeordnet sind. Erst wenn alle Ladegeräte Lj der niedrigsten Prioritätsklasse auf der jeweiligen minimalen Leistungsstufe Sj betrieben werden, erfolgt die Drosselung auch für Lade geräte Lj der nächsthöheren Prioritätsklasse.

Aufgrund der Drosselung wird die Maximal-Ladeleistung Mj im Regelfall nicht erreicht bzw. überschritten. Sollte der Vergleichsschritt 17 ergeben, dass die Maximal-Leistung Mj dennoch überschritten wurde, wird das Aufladen mit den Ladegeräten Lj der niedrigen Prioritätsstufen zunächst unterbrochen, indem die Leistungsstufe Sj = 0 eingestellt wird. Anschließend werden die Ladeleistungen p _j ¹ der betreffenden Geräte schrittweise erhöht, wobei sichergestellt wird, dass die Maximal-Ladeleistung Mj nicht überschritten wird.

Ergibt der Vergleichsschritt 17, dass die momentane Gesamt-Ladeleistung Pj die untere Ladeleis tungsgrenze Uj unterschreitet, wird die Ladeleistung pj mindestens eines der Ladegeräte Lj er höht, sofern nicht alle an einen aufzuladenden elektrischen Energiespeicher angeschlossenen Ladegeräte L _j bereits mit der jeweiligen Nennleistung N _j ¹ , d. h. der Leistungsstufe S _j = 5, betrie- ben werden. Gegebenenfalls wird die Ladeleistung p _j zunächst derjenigen Ladegeräte L _j erhöht, die einer hohen Prioritätsklasse zugeordnet sind. Werden bereits alle Ladegeräte L _j mit der je- weiligen maximalen Nennleistung N _j betrieben, erfolgt keine Erhöhung der Ladeleistungen p _j ¹ .

Ergibt der Vergleichsschritt 17, dass die momentane Gesamt-Ladeleistung P _j kleiner oder gleich der oberen Ladeleistungsgrenze O _j und gleichzeitig größer oder gleich der unteren Ladeleis- tungsgrenze U _j ist (O _j > P _j > U _j ), werden die Ladeleistungen p _j der Ladegeräte L _j unverändert beibehalten.

Nach dem Regelschritt 18 wiederholt sich der Regelkreis 14, indem wiederum ein Ausleseschritt 15 durchgeführt wird. Der Regelkreis 14 wiederholt sich während des gesamten Aufladeschritts 13 periodisch. Der Regelkreis 14 wird hierbei mit einem festen zeitlichen Abstand At wiederholt. Der zeitliche Abstand At ist von der Anzahl der Ladegeräte L _j abhängig. Der zeitliche Abstand At ergibt sich aus der Anzahl der Ladegeräte L _j multipliziert mit der Auslesedauer, die für das Auslesen jedes Ladegeräts benötigt wird. Der zeitliche Abstand entspricht einer Periodendauer, wodurch sich auch eine durch die periodische Wiederholung des Regelkreises 14 realisierte Ab- tastrate ergibt.

In Fig. 3 ist der zeitliche Verlauf der Gesamt-Ladeleistung P _j von drei mit einem aufzuladenden Energiespeicher verbundenen Ladegeräten L _j einer Ladegerätgruppe G _j für vier Regelkreis- Perioden, d. h. für vier Zeitpunkte t _k (k = 1, 2, 3, 4), dargestellt. Die Gesamt-Ladeleistung P _j ist in Prozent der Maximal-Ladeleistung M _j aufgetragen. Das Aufladen der mit den Ladegeräten L _j verbundenen Energiespeicher erfolgt gemäß dem Aufladeverfahren 10.

Die Ladegeräte L _j sind jeweils identisch ausgeführt und weisen die gleiche maximale Nennleis tung N _j (in der Figur und im Folgenden N _j ) auf. Beispielhafte Werte für die Nennleistung N _j , die obere Ladeleistungsgrenze O _j und die untere Ladeleistungsgrenze U _j sind in Fig. 3 gezeigt.

Der Ladezustand Z _j ¹ des an das Ladegerät L _j ¹ angeschlossenen elektrischen Energiespeichers beträgt zwischen 0 % und 30 %. Das Ladegerät L _j ¹ ist daher der Prioritätsklasse 4 zugeordnet. Die Ladegeräte L _j ² und L _j ³ haben jeweils einen Ladezustand Z _j ² , Z _j ³ zwischen 30 % und 50 % und sind der Prioritätsklasse 3 zugeordnet.

Zum Zeitpunkt ti werden die Ladeleistungen p _j ¹ der drei Ladegeräte L _j ¹ ausgelesen. Das Ladege- rät L _j ¹ der Prioritätsklasse 4 wird mit der Nennleistung N _j , d. h. mit der höchsten Leistungsstufe S _j ¹ = 5, betrieben. Das Ladegerät L _j ² wird mit der Leistungsstufe S _j ² = 4, d. h. mit 75 % des Nennleistung N _j , betrieben. Die Ladeleistung p _j ³ des Ladegeräts L _j ³ entspricht lediglich der Leis- tungsstufe S _j ³ = 1, d. h. 25 % der maximalen Nennleistung N _j . Die momentane Gesamt- Ladeleistung P _j zum Zeitpunkt ti liegt unterhalb der unteren Ladeleistungsgrenze U _j . Die Re- geleinheit 2 erhöht daher die Ladeleistung p _j ³ des Ladegeräts L _j ³ .

Nach einem Zeitabstand At werden im nächsten Regelkreis 14 zum Zeitpunkt t ₂ wiederum die momentanen Ladeleistungen p _j ¹ der drei Ladegeräte L _j ¹ im Ausleseschritt 15 ausgelesen. Auf grund der Erhöhung der Ladeleistung p _j ³ des Ladegeräts L _j ³ im vorhergehenden Regelkreis wird dieses nun mit der Leistungsstufe S _j ³ = 4 betrieben. Die Gesamt-Ladeleistung P _j zum Zeitpunkt t ₂ übersteigt die obere Ladeleistungsgrenze O _j . Daher drosselt die Regeleinheit 2 wiederum die Ladeleistung p _j ³ des Ladegeräts L _j ³ um eine Leistungsstufe S _j ³ , auf S _j ³ = 3. Der Ausleseschritt 15 des darauffolgenden Regelkreises zum Zeitpunkt t ₃ ergibt daher, dass das Ladegerät L _j ³ mit einer Ladeleistung p _j ³ von 50 % der maximalen Nennleistung N _j , d. h. mit der Leistungsstufe S _j ³ = 3, betrieben wird. Für diesen Fall ist die momentane Gesamt-Fadeleistung P _j zum Zeitpunkt t ₃ klei ner als die obere Fadeleistungsgrenze O _j und größer als die untere Fadeleistungsgrenze U _j . Die Regeleinheit 2 wird im Regelschritt 18 des Regelkreises zum Zeitpunkt t ₃ die Fadeleistungen p _j ¹ der drei Fadegeräte F _j ¹ unverändert belassen.

Die momentanen Fadeleistungen p _j ¹ können jedoch auch unabhängig von der Regeleinheit 2 durch externe Einflüsse variieren. Derartige Variationen werden durch den Ausleseschritt 15 eines jeden Regelkreises 14 erkannt. Beispielsweise wurde zwischen den Zeitpunkten t ₃ und t ₄ die momentane Fadeleistung p _j ³ des Fadegeräts F _j ³ als Reaktion auf externe Einflüsse reduziert. Dies spiegelt sich in der ausgelesenen und berechneten momentanen Gesamt-Fadeleistung P _j zum Zeitpunkt t ₄ wieder. Die Regeleinheit 2 kann auf derartige externe Einflüsse reagieren, in dem die jeweiligen Fadeleistungen p _j ¹ hieran angepasst werden. Im vorliegenden Fall wird die Regeleinheit 2 die Fadeleistung p _j ³ des Fadegeräts F _j ³ erhöhen. Der Regelkreis 14 umfasst zudem einen Trendingschritt 19. In dem Trendingschritt 19 wird ein zeitlicher Verlauf der bisher ausgelesenen Istgrößen, unter anderem der bisher ausgelesenen La deleistungen pj ¹ , ermittelt. Dieser zeitliche Verlauf wird dem Nutzer an dem Computer 6 und/oder dem mobilen Endgerät 8 angezeigt. Der Nutzer kann die zeitlichen Verläufe der Istgrö- ßen auswerten und hierüber das Verfahren überprüfen und gegebenenfalls auch kontrollierend einschreiten.

Beispielsweise kann der Nutzer, falls der zeitliche Verlauf der momentanen Ladeleistungen p _j ¹ ergibt, dass die Gesamt-Ladeleistung Pj über längere Zeit nahe der oberen Ladeleistungsgrenze Oj ist, auf das Anschließen weiterer Energiespeicher an bisher freie Ladegeräte Lj verzichten. Alternativ kann er, um dennoch weitere Energiespeicher an freie Ladegeräte Lj anzuschließen, manuell ein Drosseln der Ladeleistungen pj der bisher in Betrieb befindlichen Ladegeräte Lj erzwingen.