System eines Energiespeichers und Fahrzeug

Die Erfindung betrifft ein System eines Energiespeichers. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrzeug.

Fahrzeuge können Energiespeicher in Form von Speichermodulen aufweisen. Die Speichermodule können in Serie und/oder parallel geschaltet werden.

Eine Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein System zu schaffen, das zu einem sicheren sowie energieeffizientem Energiespeicher beiträgt. Darüber hinaus soll ein korrespondierendes Fahrzeug geschaffen werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß einem ersten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein System eines Energiespeichers.

Gemäß dem ersten Aspekt umfasst das System eine erste Systemenergieschnittstelle zur Bereitstellung elektrischer Energie bei einer ersten Systemausgangsspannung. Des Weiteren umfasst das System ein erstes Speichermodul zur Speicherung elektrischer Energie. Das erste Speichermodul umfasst eine erste Energieschnittstelle, einen ersten Zellstapel und eine erste Kommunikationsschnittstelle. Die erste Energieschnittstelle ist dazu ausgebildet, elektrische Energie bei einer ersten Nennspannung bereitzustellen. Der erste Zellstapel umfasst mehrere Einzelzellen. Die erste Kommunikationsschnittstelle ist dazu ausgebildet, erste Überwachungsdaten bezüglich einer Überwachung der mehreren Einzelzellen bereitzustellen. Des Weiteren umfasst das System ein erstes Verarbeitungsmodul. Das erste Verarbeitungsmodul umfasst eine zweite Energieschnittstelle, eine zweite Kommunikationsschnittstelle, ein erstes Überwachungsmodul, einen Gleichspannungswandler, eine dritte Kommunikationsschnittstelle und die erste Systemenergieschnittstelle. Die zweite Kommunikationsschnittstelle ist dazu ausgebildet, die ersten Überwachungsdaten zu empfangen. Das erste Überwachungsmodul ist dazu ausgebildet, abhängig von den Überwachungsdaten die mehreren Einzelzellen zu überwachen. Die dritte Kommunikationsschnittstelle ist dazu ausgebildet, Verarbeitungsdaten von einem zweiten Verarbeitungsmodul zu empfangen oder diesem bereitzustellen. Das System ist dazu ausgebildet, abhängig von dem ersten Verarbeitungsmodul und dem zweiten

Verarbeitungsmodul, das erste Speichermodul mit einem zweiten Speichermodul elektrisch zu koppeln.

Durch das System gemäß dem ersten Aspekt ist es möglich, das System des Energiespeichers modular und variabel anzuordnen bzw. aufzubauen bzw. zu konstruieren. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, um eine Handhabung bezüglich des Energiespeichers zu vereinfachen, insbesondere eine Fertigung des Energiespeichers und/oder einen Austausch bzw. eine Reparatur der entsprechenden Module oder dergleichen.

Des Weiteren ist es hierdurch möglich, die Ermittlung der Überwachungsdaten von der Überwachung der mehreren Einzelzellen zu trennen.

Durch das System gemäß dem ersten Aspekt ist es weiterhin möglich, die erste Systemausgangsspannung abhängig von der modularen Anordnung des Energiespeichers einzustellen. Insbesondere ist die erste Systemausgangsspannung abhängig von einer Ausführung des ersten Verarbeitungsmoduls.

Beispielsweise ist das System gemäß dem ersten Aspekt insbesondere für den Einsatz als Energiespeicher in einem Fahrzeug geeignet, wie beispielsweise zu einer Bordnetzversorgung des Fahrzeuges und/oder zum Antrieb des Fahrzeuges. Das Fahrzeug kann ein beliebiges Fahrzeug sein, das einen Energiespeicher benötig, wie beispielsweise ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug und/oder ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor.

Beispielsweise ist das System gemäß dem ersten Aspekt für eine automatisierte Fertigung, wie beispielsweise durch einen Roboter geeignet.

Das System kann unter Sitzen des Fahrzeuges verbaut sein, beispielsweise in einer sogenannten Sandwichbauweise. Der Energiespeicher kann auch als Fahrzeugbatterie bzw. Fahrzeugakkumulator bezeichnet werden. Der Energiespeicher bzw. das erste Speichermodul und/oder das zweite Speichermodul können elektrische Energie speichern, beispielsweise durch entsprechendes Aufladen, sowie bereitstellen.

Beispielsweise ist das erste Speichermodul als Gleichteil ausgeführt. Dadurch können höhere Stückzahlen der Speichermodule gefertigt werden, zu einer Reduktion der Fertigungskosten beitragen kann (sogenannte „economy of scale“). Des Weiteren wird dadurch beispielsweise nur noch eine einzige Art von Speichermodul in dem Fahrzeug benötigt.

Das System gemäß dem ersten Aspekt ist insbesondere vorteilhaft gegenüber einem System, bei dem das erste Speichermodul nicht als Gleichteil ausgeführt ist bezüglich einer energetischen und datentechnischen Kopplung, und bei dem der Gleichspannungswandler des ersten Speichermoduls, eine Einzelzellenüberwachung, eine Symmetrierung der mehreren Einzelzellen, eine Überwachung des ersten Zellstapels bzw. der Sub-Zellstapel und eine Symmetrierung der Sub-Zellstapel getrennt voneinander angeordnet sind und nicht kombinierbar.

Die mehreren Einzelzellen können beliebige Einzelzellen sein, wie beispielsweise Lithium- lonen-Zellen und/oder Doppelschichtkondensatoren und/oder Superkondensatoren (sogenannte „Supercaps“), und/oder Natrium-Ionen-Zellen oder dergleichen.

Die erste Systemenergieschnittstelle kann beliebig ausgeführt sein, beispielsweise in Form von einer ersten Anschlussklemme, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol der ersten Systemenergieschnittstelle, und einer zweiten Anschlussklemme, die repräsentativ ist für einen Minus-Pol der ersten Systemenergieschnittstelle. Die elektrische Energie bzw. eine elektrische Leistung des Systems kann abhängig von der ersten und der zweiten Anschlussklemme der ersten Systemenergieschnittstelle bereitgestellt werden.

Die erste Energieschnittstelle kann beliebig ausgeführt sein, beispielsweise in Form von einer ersten Anschlussklemme, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol des ersten Speichermoduls, und einer zweiten Anschlussklemme, die repräsentativ ist für einen Minus-Pol des ersten Speichermoduls. Die elektrische Energie bzw. eine elektrische Leistung des ersten Speichermoduls kann abhängig von der ersten und der zweiten Anschlussklemme des ersten Speichermoduls bereitgestellt werden.

Die zweite Energieschnittstelle weißt dieselben Eigenschaften wie die erste Energieschnittstelle auf.

Die Spannungen gemäß dem ersten Aspekt und dessen optionalen Ausgestaltungen sind im Wesentlichen Gleichspannungen.

Die erste Nennspannung ist eine Nennspannung des Zellstapels, wie beispielsweise 48 V oder dergleichen.

Die erste Kommunikationsschnittstelle kann beliebig ausgeführt sein, wie beispielsweise in Form eines Steckkontakts und/oder als Datenbus oder dergleichen.

Die erste Kommunikationsschnittstelle kann auch als Schnittstelle der Einzelzell- und Moduldatensensorik bezeichnet werden.

Die zweite Kommunikationsschnittstelle weißt dieselben Eigenschaften wie die erste Kommunikationsschnittstelle auf.

Die Überwachungsdaten sind repräsentativ für Informationen von Sensoren für die Überwachung der mehreren Einzelzellen, wie beispielsweise eine jeweilige Zellspannung einer Einzelzelle und/oder eine Zelltemperatur der Einzelzelle oder dergleichen.

Der Gleichspannungswandler ist dazu ausgebildet, eine galvanische Trennung für eine vorgegebene Nennleistung bereitzustellen. Der Gleichspannungswandler kann gemeinsam mit dem ersten Überwachungsmodul in einer Baueinheit angeordnet sein oder in einer eigenständigen Baueinheit, beispielsweise auf einer Leiterplatte.

Beispielsweise kann der Gleichspannungswandler über einen entsprechenden Steckkontakt mit dem ersten Verarbeitungsmodul elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt werden. Beispielsweise ist der Gleichspannungswandler als Gleichteil ausgeführt. Dadurch können höhere Stückzahlen der Gleichspannungswandler gefertigt werden, was zu einer Reduktion der Fertigungskosten beitragen kann (sogenannte „economy of scale“). Des Weiteren kann der Gleichspannungswandler dadurch effizient und einfach ausgetauscht werden. Somit kann eine Konfiguration des ersten Verarbeitungsmoduls einfach angepasst werden.

Beispielsweise kann der Gleichspannungswandler als Bestückungsoption bei der Fertigung des Energiespeichers und/oder dem Austausch bzw. der Reparatur der entsprechenden Module oder dergleichen, mit unterschiedlichen vorgegebenen Nennleistungen gefertigt werden, wie beispielsweise 500 W oder 200 W oder dergleichen.

Der Gleichspannungswandler kann auch eine beliebige andere Vorrichtung sein, die dazu ausgebildet ist, eine galvanische Trennung für die vorgegebene Nennleistung bereitzustellen.

Beispielsweise kann das erste Verarbeitungsmodul auch mehrere Gleichspannungswandler umfassen, die entsprechend ausgebildet sind.

Das erste Verarbeitungsmodul kann elektrisch und/oder mechanisch mit dem ersten Speichermodul gekoppelt werden. Das erste Verarbeitungsmodul ist als Verbindungseinheit zwischen dem ersten Speichermodul und dem zweiten Verarbeitungsmodul ausgebildet. Beispielsweise können das erste Speichermodul und das zweite Speichermodul so auf einer horizontalen Ebene nebeneinander angeordnet werden in dem Fahrzeug.

Das erste Überwachungsmodul umfasst beispielsweise einen Prozessor und/oder eine Schaltungseinrichtung zur Überwachung der mehreren Einzelzellen.

Abhängig von der dritten Kommunikationsschnittstelle können die Verarbeitungsdaten von dem zweiten Verarbeitungsmodul über einen Datenbus empfangen oder von diesem bereitgestellt werden. Der Datenbus kann beispielsweise mit entsprechenden Flachleitern und/oder Folienleitem ausgeführt sein. Beispielsweise kann bzw. können abhängig von dem Datenbus das erste Verarbeitungsmodul und/oder das zweite Verarbeitungsmodul mit einem Energiemanagementsystem des Fahrzeuges verbunden werden und diesem die Verarbeitungsdaten bereitstellen oder die Verarbeitungsdaten von diesem empfangen. Das Energiemanagementsystem ist zur Überwachung und/oder Steuerung und/oder zur Reaktion bei einem Fehler des ersten und/oder des zweiten Verarbeitungsmodul und/oder des Systems ausgebildet.

Abhängig von den Verarbeitungsdaten kann das System geregelt und/oder diagnostiziert und/oder überwacht werden.

Des Weiteren ist das System dazu ausgebildet das erste Speichermodul mit mehreren zweiten Speichermodulen elektrisch zu koppeln.

Gemäß einer optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst das System das zweite Speichermodul und das zweite Verarbeitungsmodul.

Das zweite Speichermodul und/oder ein weiteres Speichermodul weist bzw. weisen dieselben Eigenschaften auf, wie das erste Speichermodul, d.h. das zweite Speichermodul und/oder das weitere Speichermodul umfasst bzw. umfassen dieselben Schnittstellen und/oder Module oder dergleichen wie das erste Speichermodul. Beispielsweise umfasst das zweite Speichermodul eine vierte Energieschnittstelle, einen zweiten Zellstapel und eine vierte Kommunikationsschnittstelle. Das zweite Verarbeitungsmodul weist dieselben Eigenschaften auf, wie das erste Verarbeitungsmodul, d.h. das zweite Speichermodul umfasst dieselben Schnittstellen und/oder Module oder dergleichen wie das erste Verarbeitungsmodul.

Hierdurch ist es möglich, das System des Energiespeichers modular und variabel anzuordnen bzw. aufzubauen bzw. zu konstruieren. Des Weiteren kann hierdurch eine Speicherkapazität des Energiespeichers einfach und effizient erweitert werden.

Des Weiteren ist es hierdurch möglich, die Bordnetzversorgung abhängig von den verteilten Gleichspannungswandlem des ersten und des zweiten Speichermoduls bereitzustellen.

Zur Vereinfachung werden die folgenden optionalen Ausgestaltungen nur für das erste Speichermodul ausgeführt. Diese können jedoch auch entsprechend bei dem zweiten Speichermodul und/oder einem weiteren Speichermodul vorhanden sein und entsprechende Wirkungen aufweisen. Das System kann auch mehrere zweite Speichermodule und entsprechende mehrere zweite Verarbeitungsmodule umfassen.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst der erste Zellstapel mehrere Sub-Zellstapel. Die mehreren Sub-Zellstapel sind in Serie und/oder parallel geschaltet. Die Sub-Zellstapel umfassen die mehreren Einzelzellen. Die Sub- Zellstapel sind dazu ausgebildet, jeweils elektrische Energie bei einer zweiten Nennspannung bereitzustellen. Die zweite Nennspannung ist im Wesentlichen kleiner als oder gleich der ersten Nennspannung. Der erste Zellstapel umfasst für jeden Sub-Zellstapel einen jeweiligen Gleichspannungswandler und ein jeweiliges Subzellstapelüberwachungsmodul, das dazu ausgebildet ist, den jeweiligen Sub-Zellstapel zu überwachen.

Hierdurch ist es möglich, das erste Speichermodul modular und variabel anzuordnen bzw. aufzubauen bzw. zu konstruieren.

Die zweite Nennspannung ist eine Nennspannung des Sub-Zellstapels, wie beispielsweise 12 V oder dergleichen.

Der Gleichspannungswandler ist dazu ausgebildet, eine galvanische Trennung bereitzustellen und für eine Verwendung mit der zweiten Nennspannung ausgebildet.

Der jeweilige Gleichspannungswandler kann gemeinsam mit dem jeweiligen Subzellstapelüberwachungsmodul in einer Baueinheit angeordnet sein oder in einer eigenständigen Baueinheit.

Der jeweilige Gleichspannungswandler kann auch eine beliebige andere Vorrichtung sein, die dazu ausgebildet ist, eine galvanische Trennung bereitzustellen.

Beispielsweise sind die jeweiligen Gleichspannungswandler und/oder die jeweiligen Subzellstapelüberwachungsmodule zur Symmetrierung der Sub -Zell stapel ausgebildet, insbesondere bezüglich der zweiten Nennspannung. Beispielsweise umfasst der erste Zell stapel jeweilige Gleichstromschienen zur Symmetrierung der Sub-Zellstapel bezüglich der zweiten Nennspannung. Die Gleichstromschienen sind abhängig von den jeweiligen Gleichspannungswandlern mit den Sub-Zell stapeln elektrisch gekoppelt.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst das erste Speichermodul eine dritte Energieschnittstelle. Die dritte Energieschnittstelle ist dazu ausgebildet, elektrische Energie bei der zweiten Nennspannung bereitzustellen.

Beispielsweise umfasst in diesem Fall auch das System eine weitere Systemenergieschnittstelle zur Bereitstellung elektrischer Energie bei der zweiten Nennspannung.

Hierdurch ist es möglich, elektrische Energie bei der zweiten Nennspannung bereitzustellen. Dies ist insbesondere vorteilhaft, für Anwendungen, in denen elektrische Energie bei einer Spannung benötigt wird, die ungleich der ersten Systemausgangsspannung und/oder ungleich der ersten Nennspannung ist. Eine derartige Anwendung kann ein beliebiges System des Fahrzeuges umfassen, wie beispielsweise eine Dieb stahl Warnanlage oder dergleichen, welches in einem Notfall elektrische Energie bei einer vorgegebenen Mindestspannung benötigt.

Beispielsweise wird die elektrische Energie bei der zweiten Nennspannung abhängig von den Gleichstromschienen des ersten Zellstapels bereitgestellt.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst jeder der Sub- Zellstapel eine Teilmenge der mehreren Einzelzellen. Die Einzelzellen der jeweiligen Teilmenge sind in Serie und/oder parallel geschaltet. Jeder der Sub -Zell stapel umfasst für jede Einzelzelle der jeweiligen Teilmenge einen jeweiligen Gleichspannungswandler und ein jeweiliges Zellüberwachungsmodul, das dazu ausgebildet ist, die jeweilige Einzelzelle zu überwachen.

Hierdurch ist es möglich, die Sub-Zellstapel modular und variabel anzuordnen bzw. aufzubauen bzw. zu konstruieren. Die Einzelzellen sind dazu ausgebildet, jeweils elektrische Energie bei einer dritten Nennspannung bereitzustellen. Die dritte Nennspannung ist im Wesentlichen kleiner als oder gleich der zweiten Nennspannung.

Die dritte Nennspannung ist eine Nennspannung der Einzelzellen, wie beispielsweise 3 V oder dergleichen.

Der Gleichspannungswandler ist dazu ausgebildet, eine galvanische Trennung bereitzustellen und für eine Verwendung mit der dritten Nennspannung ausgebildet.

Der jeweilige Gleichspannungswandler kann gemeinsam mit dem jeweiligen Zellüberwachungsmodul in einer Baueinheit angeordnet sein oder in einer eigenständigen Baueinheit.

Beispielsweise werden die Überwachungsdaten abhängig von den jeweiligen Zellüberwachungsmodulen ermittelt bzw. bereitgestellt.

Beispielsweise ist der Gleichspannungswandler ein Kleinst-Gleichspannungswandler, der für einen Nennstrom in einem mA-Bereich ausgebildet ist.

Der jeweilige Gleichspannungswandler kann auch eine beliebige andere Vorrichtung sein, die dazu ausgebildet ist, eine galvanische Trennung bereitzustellen.

Beispielsweise sind die jeweiligen Gleichspannungswandler und/oder die jeweiligen Zellüberwachungsmodule zur Symmetrierung der Einzelzellen der jeweiligen Teilmenge ausgebildet, insbesondere bezüglich der dritten Nennspannung.

Beispielsweise umfassen die Sub-Zellstapel jeweilige Gleichstromschienen zur Symmetrierung der Einzelzellen bezüglich der dritten Nennspannung. Die Gleichstromschienen sind abhängig von den jeweiligen Gleichspannungswandlern mit den jeweiligen Teilmengen der mehreren Einzelzellen elektrisch gekoppelt. Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts sind, abhängig von dem ersten Verarbeitungsmodul und dem zweiten Verarbeitungsmodul, das erste Speichermodul und das zweite Speichermodul, derart elektrisch gekoppelt, dass das erste Speichermodul und das zweite Speichermodul parallel geschaltet sind.

Beispielsweise ist abhängig von der elektrischen Kopplung des ersten Speichermoduls und des zweiten Speichermoduls die erste Systemausgangsspannung im Wesentlichen gleich als die erste Nennspannung. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Energiespeicher im Wesentlichen voll aufgeladen ist.

Hierdurch ist es möglich, das System des Energiespeichers modular und variabel aufzubauen bzw. zu konstruieren. Des Weiteren ist es hierdurch möglich, die elektrische Leistung, die das System abhängig von der ersten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann zu erhöhen. Ein Wert der elektrischen Leistung die das System abhängig von der ersten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann, kann in diesem Fall proportional sein zu einer Anzahl an Speichermodulen, die das System aufweist, wie beispielsweise ein erstes Speichermodul und mehrere zweite Speichermodule.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts sind, abhängig von dem ersten Verarbeitungsmodul und dem zweiten Verarbeitungsmodul, das erste Speichermodul und das zweite Speichermodul, derart elektrisch gekoppelt, dass das erste Speichermodul und das zweite Speichermodul in Serie geschaltet sind.

Beispielsweise ist abhängig von der elektrischen Kopplung des ersten Speichermoduls und des zweiten Speichermoduls die erste Systemausgangsspannung im Wesentlichen größer als die erste Nennspannung. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Energiespeicher im Wesentlichen voll aufgeladen ist.

Das System kann in diesem Fall für eine Hochvoltanwendung verwendet werden, wie beispielsweise zum Antrieb des Fahrzeuges. Beispielsweise ist ein Wert der ersten Systemausgangsspannung für die Hochvoltanwendung im Wesentlichen 400 V oder dergleichen. Hierdurch ist es möglich, das System des Energiespeichers modular und variabel für die Hochvoltanwendung aufzubauen bzw. zu konstruieren. Des Weiteren ist es hierdurch möglich, die erste Systemausgangsspannung, die das System abhängig von der ersten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann zu erhöhen. Ein Wert der ersten Systemausgangsspannung, kann in diesem Fall proportional sein zu einer Anzahl an Speichermodulen, die das System aufweist, wie beispielsweise ein erstes Speichermodul und mehrere zweite Speichermodule.

Dies ist beispielsweise vorteilhaft, gegenüber einem Fall, in dem das System ein Speichermodul aufweist, bei dem die Nennspannung des Zellstapels für die Hochvoltanwendung dimensioniert ist.

Beispielsweise ist in diesem Fall die erste Systemenergieschnittstelle mit entsprechenden Hochvolt- Anschlussklemmen ausgeführt.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst das System eine zweite Systemenergieschnittstelle zur Bereitstellung elektrischer Energie bei einer zweiten Systemausgangsspannung.

Die zweite Systemenergieschnittstelle weist dieselben Eigenschaften auf wie die erste Systemenergieschnittstelle.

Die zweite Systemenergieschnittstelle ist zur Bereitstellung elektrischer Energie bei einer zweiten Systemausgangsspannung ausgebildet.

Die zweite Systemausgangsspannung ist im Wesentlichen gleich der ersten Nennspannung. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Energiespeicher im Wesentlichen voll aufgeladen ist.

Hierdurch ist es möglich, auch wenn das erste Speichermodul und das zweite Speichermodul in Serie geschaltet sind, und die erste Systemausgangsspannung im Wesentlichen größer ist als die erste Nennspannung, die zweite Systemausgangsspannung bereitzustellen. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn ein erstes System des Fahrzeuges, wie beispielsweise der Antrieb des Fahrzeuges, eine Versorgungsspannung benötigt, die im Wesentlichen der ersten Systemausgangsspannung entspricht, und ein zweites System des Fahrzeuges, eine Versorgungsspannung benötigt, die im Wesentlichen der zweiten Systemausgangsspannung entspricht.

Beispielsweise umfasst das erste Verarbeitungsmodul und/oder das zweite Verarbeitungsmodul die zweite Systemenergieschnittstelle.

Gemäß einer weiteren optionalen Ausgestaltung des ersten Aspekts umfasst das System ein drittes Speichermodul und ein drittes Verarbeitungsmodul. Die zweite Systemausgangsspannung wird abhängig von dem dritten Speichermodul bereitgestellt.

Das dritte Speichermodul weist dieselben Eigenschaften auf, wie das erste Speichermodul, d.h. das dritte Speichermodul umfasst dieselben Schnittstellen und/oder Module oder dergleichen wie das erste Speichermodul.

Das System kann auch mehrere dritte Speichermodule und entsprechende mehrere dritte Verarbeitungsmodule umfassen.

Hierdurch ist es möglich, das System des Energiespeichers modular und variabel aufzubauen bzw. zu konstruieren. Des Weiteren ist es hierdurch möglich, die elektrische Leistung, die das System abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann zu erhöhen. Ein Wert der elektrischen Leistung die das System abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann, kann in diesem Fall proportional sein zu einer Anzahl an dritten Speichermodulen, die das System aufweist.

Beispielsweise umfasst das dritte Verarbeitungsmodul in diesem Fall die zweite Systemenergieschnittstelle.

Gemäß einem zweiten Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Fahrzeug. Das Fahrzeug weist das System eines Energiespeichers gemäß dem ersten Aspekt auf.

Das Fahrzeug ist beispielsweise das Fahrzeug gemäß dem ersten Aspekt. Optionale Ausgestaltungen des ersten Aspekts können auch entsprechend bei den weiteren Aspekten vorhanden sein und entsprechende Wirkungen aufweisen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Zeichnung eines Speichermoduls,

Figur 2 eine schematische Zeichnung eines Zellstapels,

Figur 3 eine schematische Zeichnung eines Sub-Zellstapels,

Figur 4 eine schematische Zeichnung eines Systems eines Energiespeichers,

Figur 5 eine erste schematische Zeichnung eines ersten Systems,

Figur 6 eine zweite schematische Zeichnung des ersten Systems,

Figur 7 eine dritte schematische Zeichnung des ersten Systems,

Figur 8 eine vierte schematische Zeichnung des ersten Systems,

Figur 9 eine erste schematische Zeichnung eines zweiten Systems,

Figur 10 eine zweite schematische Zeichnung des zweiten Systems,

Figur 11 eine dritte schematische Zeichnung des zweiten Systems,

Figur 12 eine erste schematische Zeichnung eines Verarbeitungsmoduls, und

Figur 13 eine zweite schematische Zeichnung eines Verarbeitungsmoduls.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Figur 1 zeigt eine schematische Zeichnung eines Speichermoduls 100. Das Speichermodul 100 weist eine Energieschnittstelle auf, die dazu ausgebildet ist, elektrische Energie bei einer ersten Nennspannung bereitzustellen. Die Energieschnittstelle ist in Form von einer ersten Anschlussklemme 101, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol des Speichermoduls 100, und einer zweiten Anschlussklemme 103, die repräsentativ ist für einen Minus-Pol des Speichermoduls 100, ausgebildet. Des Weiteren weist das Speichermodul 100 eine erste Kommunikationsschnittstelle 105 auf.

Beispielsweise kann die erste Kommunikationsschnittstelle 105 dazu ausgebildet sein, erste Überwachungsdaten bereitzustellen.

Beispielsweise kann die erste Kommunikationsschnittstelle beliebig ausgeführt sein, wie beispielsweise in Form eines Steckkontakts und/oder als Datenbus oder dergleichen.

Beispielsweise ist die erste Nennspannung eine Gleichspannung und ein Wert der ersten Nennspannung beträgt im Wesentlichen 48 V.

Beispielsweise kann das Speichermodul 100 einen Zellstapel 200 zur Bereitstellung und/oder Speicherung elektrischer Energie aufweisen. Beispielsweise kann der Zell stapel 200 mehrere Einzelzellen 400 umfassen.

Beispielsweise können die mehreren Einzelzellen beliebige Einzelzellen sein, wie beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen und/oder Doppelschichtkondensatoren und/oder Superkondensatoren (sogenannte „Supercaps“), und/oder Natrium-Ionen-Zellen oder dergleichen.

Die Figur 2 zeigt eine schematische Zeichnung des Zellstapels 200. Der Zellstapel 200 umfasst mehrere Sub-Zellstapel 300, die in Serie geschaltet sind.

Beispielsweise können die Sub-Zellstapel 300 dazu ausgebildet sein, jeweils elektrische Energie bei einer zweiten Nennspannung bereitzustellen. Die Sub-Zellstapel 300 umfassen die mehreren Einzelzellen 400. Der erste Zellstapel 200 umfasst für jeden Sub-Zellstapel 300 einen jeweiligen Gleichspannungswandler 310 und ein jeweiliges Subzellstapelüberwachungsmodul 310. Der jeweilige Gleichspannungswandler 310 und das jeweilige Subzellstapelüberwachungsmodul 310 sind gemeinsam in einer Baueinheit ausgebildet.

Beispielsweise kann das jeweilige Subzellstapelüberwachungsmodul 310 dazu ausgebildet sein, den jeweiligen Sub-Zellstapel 300 zu überwachen.

Beispielsweise ist die zweite Nennspannung eine Gleichspannung und ein Wert der ersten Nennspannung beträgt im Wesentlichen 12 V.

Des Weiteren umfasst der Zellstapel 200 zwei Gleichstromschienen 230, 240 zur Symmetrierung der Sub-Zellstapel 300 bezüglich der zweiten Nennspannung. Die Gleichstromschienen 230, 240 sind über die jeweiligen Gleichspannungswandler 310 mit den Sub-Zellstapeln 300 elektrisch gekoppelt.

Des Weiteren weist der Zellstapel zur Bereitstellung elektrischer Energie bei der ersten Nennspannung eine ersten Anschlussklemme 201, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol des Zellstapels 200, und eine zweite Anschlussklemme 203, die repräsentativ ist für einen Minus- Pol des Zellstapels 200.

Optional umfasst der Zellstapel 200 zur Bereitstellung elektrischer Energie bei der zweiten Nennspannung eine erste Anschlussklemme 231, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol des Zellstapels 200, und eine zweite Anschlussklemme 241, die repräsentativ ist für einen Minus- Pol des Zellstapels 200. Die Anschlussklemme 231 ist mit der Gleichstromschiene 230 elektrisch gekoppelt. Die Anschlussklemme 241 ist mit der Gleichstromschiene 240 elektrisch gekoppelt.

Beispielsweise sind elektrische Potentiale der Anschlussklemmen 231, 241 bzw. der Gleichstromschienen 230, 240 von elektrischen Potentialen der Anschlussklemmen 201, 203 galvanisch getrennt. Beispielsweise kann das Speichermodul 100 eine dritte Energieschnittstelle umfassen. Die dritte Energieschnittstelle kann dazu ausgebildet sein, abhängig von den Anschlussklemmen 231, 241 elektrische Energie bei der zweiten Nennspannung bereitzustellen.

Die Figur 3 zeigt eine schematische Zeichnung eines Sub-Zellstapels 300. Der Sub-Zellstapel 300 umfasst eine Teilmenge von vier der mehreren Einzelzellen 400, die in Serie geschaltet sind.

Beispielsweise können die Einzelzellen 400 der Teilmenge dazu ausgebildet sein, jeweils elektrische Energie bei einer dritten Nennspannung bereitzustellen.

Der erste Sub-Zellstapel 300 umfasst für jede Einzelzelle 400 der Teilmenge einen jeweiligen Gleichspannungswandler 410 und ein jeweiliges Subzellstapelüberwachungsmodul 410. Der jeweilige Gleichspannungswandler 410 und das jeweilige Zellüberwachungsmodul 410 sind gemeinsam in einer Baueinheit ausgebildet.

Beispielsweise kann das jeweilige Subzellstapelüberwachungsmodul 410 dazu ausgebildet sein, die jeweilige Einzelzelle 400 zu überwachen.

Beispielsweise ist die dritte Nennspannung eine Gleichspannung und ein Wert der ersten Nennspannung beträgt im Wesentlichen 3 V.

Des Weiteren umfasst der Sub-Zellstapel 300 zwei Gleichstromschienen 330, 340 zur Symmetrierung der Einzelzellen 400 bezüglich der dritten Nennspannung. Die Gleichstromschienen 330, 340 sind über die jeweiligen Gleichspannungswandler 410 mit den Einzelzellen 400 elektrisch gekoppelt.

Des Weiteren weist der Sub-Zellstapel 300 zur Bereitstellung elektrischer Energie bei der ersten Nennspannung eine erste Anschlussklemme 301, die repräsentativ ist für einen Plus- Pol des Sub-Zellstapels 300, und eine zweite Anschlussklemme 303, die repräsentativ ist für einen Minus-Pol des Sub-Zellstapels 300. Beispielsweise sind elektrische Potentiale der Gleichstromschienen 330, 340 von elektrischen Potentialen der Anschlussklemmen 301, 303 galvanisch getrennt.

Die Figur 4 zeigt eine schematische Zeichnung eines Systems eines Energiespeichers zur Bereitstellung elektrischer Energie. Das System weist das Speichermodul 100 gemäß der Figur 1 auf. Des Weiteren weist das System ein Verarbeitungsmodul 500 auf.

Beispielsweise kann das Verarbeitungsmodul 500 eine zweite Energieschnittstelle, eine zweite Kommunikationsschnittstelle, ein erstes Überwachungsmodul, einen Gleichspannungswandler, eine dritte Kommunikationsschnittstelle und eine erste Systemenergieschnittstelle des Systems umfassen.

Die zweite Kommunikationsschnittstelle weißt dieselben Eigenschaften wie die erste Kommunikationsschnittstelle 105 auf.

Beispielsweise kann die erste Systemenergieschnittstelle beliebig ausgeführt sein, beispielsweise in Form von einer ersten Anschlussklemme, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol der ersten Systemenergieschnittstelle, und einer zweiten Anschlussklemme, die repräsentativ ist für einen Minus-Pol der ersten Systemenergieschnittstelle. Die elektrische Energie bzw. eine elektrische Leistung des Systems kann abhängig von der ersten und der zweiten Anschlussklemme des Systems bereitgestellt werden.

Beispielsweise kann das System elektrische Energie speichern, beispielsweise durch entsprechendes Aufladen, sowie bereitstellen.

Das Verarbeitungsmodul 500 ist elektrisch und/oder mechanisch mit dem Speichermodul 100 koppelbar.

Die Figur 5 zeigt eine erste schematische Zeichnung eines ersten Systems. Die erste schematische Zeichnung des ersten Systems ist repräsentativ für eine zweidimensionale orthogonale Projektion in Form einer Aufsicht des ersten Systems. Das erste verteilte System umfasst ein erstes Speichermodul 100a, ein zweites Speichermodul 100b, ein erstes Verarbeitungsmodul 510a und ein zweites Verarbeitungsmodul 510b.

Das erste Speichermodul 100a und das zweite Speichermodul 100b weisen jeweils dieselben Eigenschaften wie das Speichermodul 100 gemäß der Figur 1 auf.

Das erste Verarbeitungsmodul 510a und das zweite Verarbeitungsmodul 510b weisen jeweils dieselben Eigenschaften wie das Verarbeitungsmodul 500 gemäß der Figur 4 auf.

Das erste Verarbeitungsmodul 510a ist abhängig von Anschlussklemmen 101a, 103a des Speichermoduls 100a elektrisch mit dem Speichermodul 100a gekoppelt. Das zweite Verarbeitungsmodul 510b ist abhängig von Anschlussklemmen 101b, 103b des Speichermoduls 100a elektrisch mit dem Speichermodul 100b gekoppelt.

Abhängig von dem ersten Verarbeitungsmodul 510a und dem zweiten Verarbeitungsmodul 510b, sind das erste Speichermodul 100a und das zweite Speichermodul 100b, derart elektrisch gekoppelt, dass das erste Speichermodul 100a und das zweite Speichermodul 100b in Serie geschaltet sind.

Das erste Verarbeitungsmodul 510a und das zweite Verarbeitungsmodul 510b sind für diese spezifische elektrische Kopplung der Serienschaltung ausgebildet.

Beispielsweise ist abhängig von der elektrischen Kopplung des ersten Speichermoduls 100a und des zweiten Speichermoduls 100b eine erste Systemausgangsspannung des ersten Systems im Wesentlichen größer als eine erste Nennspannung des ersten Speichermoduls 100a bzw. des zweiten Speichermoduls 100b.

Beispielsweise ist ein Wert der ersten Systemausgangspannung in diesem Fall im Wesentlichen zweimal so hoch, wie ein Wert der ersten Nennspannung, und somit 96 V.

Beispielsweise kann das erste System für eine Hochvoltanwendung verwendet werden, wie beispielsweise zum Antrieb eines Fahrzeuges. Die gestrichelten Linien, welche in dem ersten Verarbeitungsmodul 510a und dem zweiten Verarbeitungsmodul 510b dargestellt sind, sind repräsentativ für Leistungskontakte zur elektrischen Kopplung der Serienschaltung.

Die Figur 6 zeigt eine zweite schematische Zeichnung des ersten Systems. Die zweite schematische Zeichnung des ersten Systems ist repräsentativ für ein Schaltbild bzw. einen Blockschaltplan des ersten Systems.

Gemäß der Figur 6 umfasst das erste System gegenüber der Figur 5 zusätzlich weitere zweite Speichermodule 100c, lOOd, lOOe, lOOf, 100g, 100h, sowie entsprechende weitere zweite Verarbeitungsmodule, welche jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht explizit dargestellt sind.

Die weiteren Speichermodule 100c- 100h weisen dieselben Eigenschaften wie das Speichermodul 100 gemäß Figur 1 auf. Die weiteren zweiten Verarbeitungsmodule weisen dieselben Eigenschaften wie das Verarbeitungsmodul 500 gemäß Figur 4 auf.

Das erste Verarbeitungsmodul 510a weist einen Gleichspannungswandler 511a auf. Das zweite Verarbeitungsmodul 510b weist einen Gleichspannungswandler 511b auf. Die weiteren zweiten Verarbeitungsmodule weisen jeweils Gleichspannungswandler 511c, 51 Id, 51 le, 511f, 511g, 511h auf.

Das erste Speichermodul 100a umfasst einen Zellstapel 200a. Das zweite Speichermodul 100b und die weiteren zweiten Speichermodule 100c-100h weisen ebenfalls jeweilige Zellstapel auf.

Abhängig von dem ersten Verarbeitungsmodul 510a, dem zweiten Verarbeitungsmodul 510b und den weiteren zweiten Verarbeitungsmodulen sind die Speichermodule 100a- 100h, derart elektrisch gekoppelt, dass sie in Serie geschaltet sind.

Beispielsweise ist ein Wert der ersten Systemausgangspannung in diesem Fall im Wesentlichen zweimal so hoch, wie ein Wert der ersten Nennspannung, und somit 96 V. Das erste System umfasst eine erste Systemenergieschnittstelle zur Bereitstellung elektrischer Energie bei einer ersten Systemausgangsspannung, die in Form von einer ersten Anschlussklemme 601, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol der ersten Systemenergieschnittstelle, und einer zweiten Anschlussklemme 603, die repräsentativ ist für einen Minus-Pol der ersten Systemenergieschnittstelle, ausgeführt ist.

Gemäß der Figur 6 umfasst das erste System acht Speichermodule 100a-100h. Beispielsweise ist ein Wert der ersten Systemausgangspannung in diesem Fall im Wesentlichen achtmal so hoch, wie ein Wert der ersten Nennspannung, und somit 384 V.

Hierdurch ist es möglich, bei N Speichermodulen, wobei N eine positive Ganzzahl ist, die erste Systemausgangsspannung derart zu erhöhen, dass ihr Wert im Wesentlichen N mal dem Wert der ersten Nennspannung entspricht.

Das erste System umfasst eine zweite Systemenergieschnittstelle zur Bereitstellung elektrischer Energie bei einer zweiten Systemausgangsspannung, die in Form von einer ersten Anschlussklemme 605, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol der zweiten Systemenergieschnittstelle, und einer zweiten Anschlussklemme 607, die repräsentativ ist für einen Minus-Pol der zweiten Systemenergieschnittstelle, ausgeführt.

Des Weiteren umfasst das erste System zwei Gleichstromschienen 609, 611 zur Symmetrierung der Speichermodule 100a- 100h bezüglich der ersten Nennspannung. Die Gleichstromschienen 609, 611 sind über die jeweiligen Gleichspannungswandler 51 la-511h mit den Speichermodulen 100a-100h elektrisch gekoppelt.

Beispielsweise sind die Gleichstromschienen 609, 611 bzw. Teile der Gleichstromschienen 609, 611 in einer Baueinheit mit den jeweiligen Verarbeitungsmodulen angeordnet.

Beispielsweise sind elektrische Potentiale der Gleichstromschienen 609, 611 von elektrischen Potentialen der Anschlussklemmen 601, 603 bzw. der Anschlussklemmen 605, 607 galvanisch getrennt. Beispielsweise ist ein Wert der zweiten Systemausgangspannung gemäß der Figur 6 im Wesentlichen so hoch, wie ein Wert der ersten Nennspannung, und somit 48 V.

Die Anschlussklemmen 605, 607 sind mit Anschlussklemmen des ersten Speichermoduls 100a elektrisch gekoppelt. Beispielsweise ist in diesem Fall eine elektrische Leistung, die das erste System abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann, abhängig von einer elektrischen Leistung, die das erste Speichermodul 100a bereitstellen kann.

Alternativ können die Anschlussklemmen 605, 607 mit den Gleichstromschienen 609, 611 elektrisch gekoppelt sein und nicht mit den Anschlussklemmen des ersten Speichermoduls 100a. Beispielsweise ist in diesem Fall eine elektrische Leistung, die das erste System abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann, abhängig von vorgegebenen Nennleistungen der Gleichspannungswandler 51 la-511h bzw. der Summe der jeweiligen vorgegebenen Nennleistungen. Beispielsweise sind in diesem Fall elektrische Potentiale der Gleichstromschienen 609, 611 bzw. der Anschlussklemmen 605, 607 von elektrischen Potentialen der galvanisch getrennt.

Die Figur 7 zeigt eine dritte schematische Zeichnung des ersten Systems. Die dritte schematische Zeichnung des ersten Systems ist repräsentativ für ein weiteres Schaltbild bzw. einen weiteren Blockschaltplan des ersten Systems.

Gemäß der Figur 7 umfasst das erste System gegenüber der Figur 6 zusätzlich ein drittes Speichermodul lOOi, sowie ein entsprechendes drittes Verarbeitungsmodul, welches jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht explizit dargestellt ist.

Das dritte Speichermodul lOOi weist dieselben Eigenschaften wie das Speichermodul 100 gemäß der Figur 1 auf. Das dritte Verarbeitungsmodul weist dieselben Eigenschaften wie das Verarbeitungsmodul 500 gemäß der Figur 4 auf.

Des Weiteren umfasst das erste System gemäß der Figur 7 nicht den das Speichermodul 100h und das entsprechende Verarbeitungsmodul. Gemäß der Figur 7 umfasst das erste System acht Speichermodule 100a-100g und lOOi. Beispielsweise ist der Wert der ersten Systemausgangspannung in diesem Fall im Wesentlichen achtmal so hoch, wie ein Wert der ersten Nennspannung, und somit 384 V.

Die Anschlussklemmen 605, 607 sind sowohl mit Anschlussklemmen des dritten Speichermoduls lOOi, als auch mit den Gleichstromschienen 609, 611 elektrisch gekoppelt.

Beispielsweise ist in diesem Fall die elektrische Leistung, die das erste System abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann, abhängig von der elektrischen Leistung, die das dritte Speichermodul lOOi bereitstellen kann und zusätzlich abhängig von den vorgegebenen Nennleistungen der Gleichspannungswandler 51 la-511g bzw. der Summe der jeweiligen vorgegebenen Nennleistungen.

Beispielsweise ist es hierdurch möglich, die die elektrische Leistung, die das erste System abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann gegenüber der Ausführung gemäß der Figur 7 zu erhöhen.

Beispielsweise betragen die vorgegebenen Nennleistungen der Gleichspannungswandler 511a-511hjeweils 500 W und die elektrische Leistung, die das dritte Speichermodul lOOi bereitstellen kann beträgt 5 kW. Gemäß der Ausführung nach der Figur 6 ergibt sich die elektrische Leistung, die das System abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann von 4 kW bei 48 V. Gemäß der Ausführung nach der Figur 7 ergibt sich die elektrische Leistung, die das System abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann von 8.5 kW bei 48 V.

Die elektrischen Potentiale der Gleichstromschienen 609, 611 sind nicht von elektrischen Potentialen der Anschlussklemmen 605, 607 galvanisch getrennt.

Des Weiteren ist gemäß der Figur 7 das Potential der Anschlussklemme 603 nicht galvanisch von dem Potential der Anschlussklemme 607 getrennt. Dies kann auch als gemeinsames Massepotential der ersten Systemenergieschnittstelle und der zweiten Systemenergieschnittstelle bezeichnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann das dritte Verarbeitungsmodul einen Gleichspannungswandler aufweisen, über den das dritte Speichermodul lOOi mit den Gleichstromschienen 609, 611 elektrisch gekoppelt werden kann.

Die Figur 8 zeigt eine vierte schematische Zeichnung des ersten Systems. Die vierte schematische Zeichnung des ersten Systems ist repräsentativ für eine dreidimensionale Projektion des ersten Systems.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind lediglich die Speichermodule 100a- 100c, sowie die Verarbeitungsmodule 510a-510c explizit dargestellt.

Des Weiteren umfasst das erste System gemäß der Figur 8 die erste Systemenergieschnittstelle in Form der Anschlussklemmen 601, 603.

Beispielsweise sind in diesem Fall die Anschlussklemmen 601, 603 als entsprechende Hochvolt- Anschlussklemmen ausgeführt.

Die Speichermodule 100a-100c, sowie die Verarbeitungsmodule 510a-510c sind mit entsprechenden elektrischen und/oder mechanischen Kontakten elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt.

Die Figur 9 zeigt eine erste schematische Zeichnung eines zweiten Systems. Die erste schematische Zeichnung des zweiten Systems ist repräsentativ für eine zweidimensionale orthogonale Projektion in Form einer Aufsicht des zweiten Systems.

Das zweite verteilte System umfasst das erstes Speichermodul 100a, das zweite Speichermodul 100b, ein erstes Verarbeitungsmodul 520a und ein zweites Verarbeitungsmodul 520b.

Das erste Speichermodul 100a und das zweite Speichermodul 100b weisen jeweils dieselben Eigenschaften wie das Speichermodul 100 gemäß der Figur 1 auf. Das erste Verarbeitungsmodul 520a und das zweite Verarbeitungsmodul 520b weisen jeweils dieselben Eigenschaften wie das Verarbeitungsmodul 500 gemäß der Figur 4 auf.

Das erste Verarbeitungsmodul 520a ist abhängig von Anschlussklemmen 101a, 103a des Speichermoduls 100a elektrisch mit dem Speichermodul 100a gekoppelt. Das zweite Verarbeitungsmodul 520b ist abhängig von Anschlussklemmen 101b, 103b des Speichermoduls 100a elektrisch mit dem Speichermodul 100b gekoppelt.

Abhängig von dem ersten Verarbeitungsmodul 520a und dem zweiten Verarbeitungsmodul 520b, sind das erste Speichermodul 100a und das zweite Speichermodul 100b, derart elektrisch gekoppelt, dass das erste Speichermodul 100a und das zweite Speichermodul 100b parallel geschaltet sind.

Im Unterschied zu der Ausführung gemäß der Figur 5, sind das erste Verarbeitungsmodul 520a und das zweite Verarbeitungsmodul 520b für diese spezifische elektrische Kopplung der Parallelschaltung ausgebildet.

Beispielsweise ist abhängig von der elektrischen Kopplung des ersten Speichermoduls 100a und des zweiten Speichermoduls 100b eine erste Systemausgangsspannung des ersten Systems im Wesentlichen gleich der ersten Nennspannung des ersten Speichermoduls 100a bzw. des zweiten Speichermoduls 100b.

Beispielsweise ist der Wert der ersten Systemausgangspannung in diesem Fall im Wesentlichen gleich dem Wert der ersten Nennspannung, und somit 48 V.

Die gestrichelten Linien, welche in dem ersten Verarbeitungsmodul 520a und dem zweiten Verarbeitungsmodul 520b dargestellt sind, sind repräsentativ für Leistungskontakte zur elektrischen Kopplung der Parallelschaltung.

Beispielsweise sind die Leistungskontakte als Stromschienen ausgeführt (sogenannte „power - rails“) und in einer Baueinheit mit den Verarbeitungsmodulen 520a, 520b angeordnet. Die Figur 10 zeigt eine zweite schematische Zeichnung des zweiten Systems. Die zweite schematische Zeichnung des ersten Systems ist repräsentativ für ein Schaltbild bzw. einen Blockschaltplan des zweiten Systems.

Gemäß der Figur 10 umfasst das zweite System gegenüber der Figur 9 zusätzlich weitere zweite Speichermodule 100c, lOOd, lOOe, lOOf, 100g, 100h, sowie entsprechende weitere zweite Verarbeitungsmodule, welche jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht explizit dargestellt sind.

Die weiteren Speichermodule 100c- 100h weisen dieselben Eigenschaften wie das Speichermodul 100 gemäß Figur 1 auf. Die weiteren zweiten Verarbeitungsmodule weisen dieselben Eigenschaften wie das Verarbeitungsmodul 500 gemäß Figur 4 auf.

Das erste Speichermodul 100a umfasst einen Zellstapel 200a. Das zweite Speichermodul 100b und die weiteren zweiten Speichermodule 100c-100h weisen ebenfalls jeweilige Zellstapel auf.

Abhängig von dem ersten Verarbeitungsmodul 520a, dem zweiten Verarbeitungsmodul 520b und den weiteren zweiten Verarbeitungsmodulen sind die Speichermodule 100a- 100h, derart elektrisch gekoppelt, dass sie parallel geschaltet sind.

Beispielsweise ist der Wert der ersten Systemausgangspannung in diesem Fall im Wesentlichen gleich wie der Wert der ersten Nennspannung, und somit 48 V.

Das zweite System umfasst die erste Systemenergieschnittstelle zur Bereitstellung elektrischer Energie bei einer ersten Systemausgangsspannung, die in Form von einer ersten Anschlussklemme 701, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol der ersten Systemenergieschnittstelle, und einer zweiten Anschlussklemme 703, die repräsentativ ist für einen Minus-Pol der ersten Systemenergieschnittstelle, ausgeführt.

Gemäß der Figur 10 umfasst das zweite System acht Speichermodule 100a- 100h. Beispielsweise ist in diesem Fall die elektrische Leistung, die das erste System abhängig von der ersten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann, abhängig von elektrischen Leistungen, die die Speichermodule 100a- 100h bereitstellen können.

Beispielsweise ist es hierdurch möglich, die elektrische Leistung, die das zweite System abhängig von der ersten Systemenergieschnittstelle bei der ersten Nennspannung bereitstellen kann, gegenüber der elektrischen Leistung, die das erste System gemäß den Ausführungen nach den Figuren 6 und 7, abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bei der ersten Nennspannung bereitstellen kann, zu erhöhen.

Beispielsweise betragen die elektrischen Leistungen, die die Speichermodule 100a-100h bereitstellen können, jeweils 5kW. Gemäß der Ausführung nach der Figur 7 ergibt sich die elektrische Leistung, die das System abhängig von der zweiten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann, von 8.5 kW bei 48 V. Gemäß der Ausführung nach der Figur 10 ergibt sich die elektrische Leistung, die das System abhängig von der ersten Systemenergieschnittstelle bereitstellen kann von 40 kW bei 48 V.

Dies kann vorteilhaft sein bei Anwendungen, die das Treiben höherer Ströme in einem Bereich der ersten Nennspannung, von 48 V, erfordern, wie beispielsweise ein 48-V-Motor bzw. Antrieb in einem Fahrzeug oder dergleichen.

Des Weiteren kann dies vorteilhaft sein, wenn sowohl der Antrieb des Fahrzeuges, als auch eine Bordnetzversorgung des Fahrzeuges eine Spannung in einem Bereich der ersten Nennspannung, von 48 V, erfordern.

Die Figur 11 zeigt eine dritte schematische Zeichnung des zweiten Systems. Die dritte schematische Zeichnung des zweiten Systems ist repräsentativ für eine dreidimensionale Projektion des ersten Systems.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind lediglich die Speichermodule 100a- 100c, sowie die Verarbeitungsmodule 520a-520c explizit dargestellt. Des Weiteren umfasst das zweite System gemäß der Figur 11 die erste Systemenergieschnittstelle in Form der Anschlussklemmen 701, 703.

Die Figur 12 zeigt eine schematische Zeichnung einer ersten Ausführungsform eines Verarbeitungsmoduls 530.

Das Verarbeitungsmodul 530 weist dieselben Eigenschaften wie das Verarbeitungsmodul 500 gemäß der Figur 4 auf.

Das Verarbeitungsmodul 530 weist eine Energieschnittstelle auf. Die Energieschnittstelle ist in Form von einer ersten Anschlussklemme 531, die repräsentativ ist für einen Plus-Pol des Verarbeitungsmodul 530, und einer zweiten Anschlussklemme 533, die repräsentativ ist für einen Minus-Pol des Verarbeitungsmodul 530, ausgebildet.

Die Anschlussklemmen 101, 103 des Speichermoduls 100 sind beispielsweise auf einer Außenfläche des Speichermoduls 100 angeordnet.

Die Anschlussklemmen 531, 533 des Verarbeitungsmoduls 530 sind beispielsweise auf einer Außenfläche des Verarbeitungsmoduls 530 angeordnet.

Die Anschlussklemmen 531, 533 gemäß der Figur 12 sind derart ausgeführt bzw. geformt, sodass das Verarbeitungsmodul 530 mit dem Speichermodul 100 derart mechanisch und/oder elektrisch gekoppelt werden kann, dass wenn die Außenfläche des Speichermoduls 100 der Außenfläche des Verarbeitungsmoduls zugewandt ist, das Verarbeitungsmodul 530 über eine Achse, welche die beiden Außenflächen miteinander verbindet, miteinander koppelbar sind. Dies kann auch als horizontale Kopplung bezeichnet werden.

Des Weiteren weist das Verarbeitungsmodul 530 eine zweite Kommunikationsschnittstelle 535 auf, welche dieselben Eigenschaften aufweist wie die erste Kommunikationsschnittstelle 105 gemäß der Figur 1.

Des Weiteren weist das Verarbeitungsmodul 530 ein erstes Überwachungsmodul 537 und einen Gleichspannungswandler 537 auf, welche gemeinsam in einer Baueinheit ausgebildet sind. Zusätzlich kann diese gemeinsame Baueinheit einen Steckkontakt oder dergleichen aufweisen, um die gemeinsame Baueinheit elektrisch und/oder mechanisch mit dem Verarbeitungsmodul 530 zu koppeln bzw. zu entkoppeln.

Des Weiteren weist das Verarbeitungsmodul 530 eine dritte Kommunikationsschnittstelle 539 auf, welche als Flachleitern und/oder Folienleitern ausgeführt sein kann.

Beispielsweise kann die dritte Kommunikationsschnittstelle 539 dazu ausgebildet sein, Verarbeitungsdaten von einem weiteren Verarbeitungsmodul zu empfangen oder diesem bereitzustellen.

Gemäß der Figur 12 ist die dritte Kommunikationsschnittstelle 539 auf einer Vorderseite des Verarbeitungsmoduls 530 angeordnet.

Die Figur 13 zeigt eine schematische Zeichnung einer zweiten Ausführungsform eines Verarbeitungsmoduls 540.

Das Verarbeitungsmodul 540 weist dieselben Eigenschaften auf wie das Verarbeitungsmodul 530, wobei die Anschlussklemmen 541, 543 gemäß der Figur 13 sind derart ausgeführt bzw. geformt, sodass das Verarbeitungsmodul 540 mit dem Speichermodul 100 derart mechanisch und/oder elektrisch gekoppelt werden kann, dass wenn die Außenfläche des Speichermoduls 100 der Außenfläche des Verarbeitungsmoduls zugewandt ist, das Verarbeitungsmodul 530 über eine Achse, welche parallel zu den Außenflächen ist, miteinander koppelbar sind. Dies kann auch als vertikale Kopplung bezeichnet werden.