Serielles Verschalten von Energiespeichermodulen

Die Erfindung betrifft einen Adapter für ein serielles

Verschalten von elektrischen Energiespeichermodulen.

Ein serielles Verschalten von elektrischen

Energiespeichermodulen wird beispielsweise in der

Energietechnik verwendet, um viele Energiespeichermodule jeweils relativ kleiner Spannung zu einem Speicherstrang mit einer hohen Spannung seriell zu verschalten. Zur Erhöhung der Energiespeicherkapazität werden mehrere solcher

Speicherstränge parallel geschaltet. Beispielsweise werden solche Energiespeicher eingesetzt, um Stromnetze zu

stabilisieren, indem in den Energiespeichern bedarfsweise Energie schnell zwischengespeichert wird. Die dabei

verwendeten Energiespeichermodule weisen beispielsweise

Superkondensatoren auf, die besonders schnell geladen und entladen werden können.

Bei einem herkömmlichen seriellen Verschalten vieler

Energiespeichermodule zu einem Speicherstrang bewirkt der Ausfall eines Energiespeichermoduls den Ausfall des gesamten Speicherstrangs beziehungsweise Energiespeichers. Um das ausgefallene Energiespeichermodul auszutauschen, muss im Fall eines Hochspannungs-Energiespeichers aus Sicherheitsgründen das Umfeld des Energiespeichermoduls unter anderem

spannungsfrei sein. Dies erfordert, eine größere Anzahl von Energiespeichermodulen des Energiespeichers vor dem Austausch eines Energiespeichermoduls zu entladen und zu erden. Ein Modultausch ist dadurch zeit- und kostenintensiv und

verringert die Verfügbarkeit des Energiespeichers deutlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein serielles

Verschalten von elektrischen Energiespeichermodulen zu ermöglichen, das insbesondere hinsichtlich der Auswirkungen des Ausfalls eines Energiespeichermoduls verbessert ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Adapter für ein serielles Verschalten von elektrischen Energiespeichermodulen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein erfindungsgemäßer Adapter dient dem seriellen Verschalten von elektrischen Energiespeichermodulen, die hierfür jeweils zwei Modulanschlüsse aufweisen. Der Adapter besteht aus zwei mechanisch und elektrisch lösbar miteinander verbindbaren Teiladaptern, wovon ein erster Teiladapter mit einem

Energiespeichermodul elektrisch und mechanisch lösbar

verbindbar oder fest verbunden ist und der zweite Teiladapter mindestens zwei Verschaltungsanschlüsse aufweist, die durch den ersten Teiladapter mit jeweils einem Modulanschluss eines Energiespeichermoduls verbindbar sind. Der erste Teiladapter umfasst einen Entladewiderstand und eine

Entladeschaltereinheit, durch die die beiden Modulanschlüsse eines mit dem ersten Teiladapter verbundenen

Energiespeichermoduls über den Entladewiderstand zum Entladen des Energiespeichermoduls miteinander elektrisch verbindbar sind. Der zweite Teiladapter umfasst einen

Überbrückungswiderstand und eine

Überbrückungsschaltereinheit, durch die die beiden

Verschaltungsanschlüsse über den Überbrückungswiderstand miteinander elektrisch verbindbar sind.

Die Erfindung ermöglicht das serielle Verschalten von

Energiespeichermodulen durch Verschalten der

Verschaltungsanschlüsse von erfindungsgemäßen Adaptern, die jeweils mit einem Energiespeichermodul verbunden sind. Der zweite Teiladapter ermöglicht ferner das Überbrücken eines Energiespeichermoduls über den Überbrückungswiderstand durch die Überbrückungsschaltereinheit. Dadurch kann insbesondere ein defektes Energiespeichermodul überbrückt werden, ohne die serielle Verschaltung der weiteren Energiespeichermodule zu unterbrechen. Insbesondere impliziert der Ausfall eines Energiespeichermoduls eines Speicherstrangs mit mehreren seriell verschalteten Energiespeichermodulen daher nicht notwendig den Ausfall des gesamten Speicherstrangs. Der erste Teiladapter ermöglicht das Entladen eines

Energiespeichermoduls über den Entladewiderstand durch die Entladeschaltereinheit. Dadurch kann insbesondere ein

defektes Energiespeichermodul entladen werden, bevor es entfernt und gegebenenfalls ausgetauscht wird. Überdies brauchen zum Entfernen des defekten Energiespeichermoduls nicht unbedingt alle anderen mit dem defekten

Energiespeichermodul verschalteten Energiespeichermodule ebenfalls entladen werden, wenn das defekte

Energiespeichermodul auch ohne das Entladen der anderen

Energiespeichermodule gefahrlos entfernt werden kann, beispielsweise mit einer Hebevorrichtung, die einen

Hochspannungsschutz für Bedienpersonal aufweist, oder mit einem vollautomatischen Hebesystem wie beispielsweise in einem Regallager. Die lösbare mechanische und elektrische Verbindbarkeit der beiden Teiladapter ermöglicht ferner, ein Energiespeichermodul zusammen mit dem ersten Teiladapter zu entfernen, wobei die beiden Teiladapter getrennt werden und der erste Teiladapter mit dem Energiespeichermodul verbunden bleibt. Der zweite Teiladapter bleibt dabei mit den Adaptern der anderen Energiespeichermodule verbunden und kann die serielle Verschaltung der anderen Energiespeichermodule durch seine Überbrückungsfunktion aufrecht halten.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die

Entladeschaltereinheit ein Relais und/oder die

Überbrückungsschaltereinheit ist ein Relais. Gegenüber

Halbleiterschaltern haben Relais den Vorteil, dass ihr

Schaltverhalten und ihre Schaltfähigkeit durch Prüfung in bestimmten Grenzen garantiert und damit sicherheitsgerichtete Schutzfunktionen leicht realisiert werden können. Außerdem kann durch eine Zwangsführung weiterer Kontakte ein

gemeinsamer Schaltzustand einfach zu einer

Überwachungseinheit zurückgeführt oder beispielsweise elektro-optisch visualisiert werden. Dadurch kann beispielsweise eine Logik oder eine sich nähernde Person den Zustand der Schalteinheit und damit gegebenenfalls

Arbeitssicherheitszustand von außen erkennen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Adapter eine Logikeinheit auf, über die die

Entladeschaltereinheit und die Überbrückungsschaltereinheit ansteuerbar sind. Dadurch kann das Überbrücken und Entladen eines Energiespeichermoduls vorteilhaft über die Logikeinheit gesteuert werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Adapter eine Unterbrechungsschaltereinheit auf, mit der die elektrische Verbindung eines Verschaltungsanschlusses des zweiten Teiladapters mit einem Modulanschluss eines

Energiespeichermoduls unterbrechbar ist. Auch die

Unterbrechungsschaltereinheit ist beispielsweise ein Relais. Ferner ist auch die Unterbrechungsschaltereinheit

beispielsweise über die Logikeinheit ansteuerbar. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht insbesondere, das Energiespeichermodul durch die Unterbrechungsschaltereinheit elektrisch von einem Speicherstrang zu trennen, während die Überbrückungsschaltereinheit die Reihenschaltung der

verbliebenen Module im Speicherstrang aufrechterhält.

Letzteres ermöglicht die Energieversorgung der Adapter aus dem Speicherstrang bei dem Ausfall und gegebenenfalls der Entnahme eines Energiespeichermoduls. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft ein defektes Energiespeichermodul von anderen Energiespeichermodulen elektrisch getrennt werden, beispielsweise um es gegen ein intaktes Energiespeichermodul auszutauschen .

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Adapter eine Kommunikationseinheit auf, die zum Senden und/oder Empfangen von Signalen eingerichtet ist.

Beispielsweise kann die Kommunikationseinheit eingerichtet sein, einen Betriebszustand des Energiespeichermoduls mitzuteilen. Ferner kann die Kommunikationseinheit eingerichtet sein, Signale zum Steuern des Adapters zu empfangen, beispielsweise um ein ferngesteuertes Überbrücken und/oder Entladen eines Energiespeichermoduls zu bewirken. Dementsprechend sieht eine weitere Ausgestaltung der

Erfindung vor, dass die Logikeinheit durch die

Kommunikationseinheit steuerbar ist.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Adapter ein Netzteil auf, durch das die Logikeinheit und/oder die Kommunikationseinheit mit elektrischer Energie versorgbar sind. Dadurch können die Logikeinheit und/oder die

Kommunikationseinheit vorteilhaft stabil mit elektrischer Energie versorgt werden.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Teiladapter eine erste Anzeigeeinheit auf, die

signalisiert, ob die beiden Modulanschlüsse eines mit dem ersten Teiladapter verbundenen Energiespeichermoduls über den Entladewiderstand des ersten Teiladapters miteinander

elektrisch verbunden sind. Dadurch kann durch die erste

Anzeigeeinheit signalisiert werden, dass das

Energiespeichermodul entladen wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Teiladapter eine zweite Anzeigeeinheit auf, die

signalisiert, ob ein Ladezustand eines mit dem ersten

Teiladapter verbundenen Energiespeichermoduls einen

vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet. Dadurch kann insbesondere vorteilhaft signalisiert werden, dass das

Energiespeichermodul gefahrlos berührt werden kann, wenn der Schwellenwert einen entsprechend geringen Ladezustand

charakterisiert .

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der erste Teiladapter eine Zusatzschaltereinheit auf, mit der ein von der Entladeschaltereinheit geschlossener Strompfad zwischen den beiden Modulanschlüssen eines mit dem ersten Teiladapter verbundenen Energiespeichermoduls geöffnet wird und die zweite Anzeigeeinheit eingeschaltet wird, wenn der Ladezustand des mit dem ersten Teiladapter verbundenen

Energiespeichermoduls den Schwellenwert unterschreitet. Auch die Zusatzschaltereinheit ist beispielsweise über die

Logikeinheit ansteuerbar. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht, eine vollständige Entladung des

Energiespeichermoduls zu verhindern und eine nach dem

Entladen verbliebene Restenergie des Energiespeichermoduls zur Aufrechterhaltung von Funktionen des Adapters,

beispielsweise zum Betreiben der Anzeigeeinheiten des ersten Teiladapters, zu nutzen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Adapter eine dritte Anzeigeeinheit auf, die signalisiert, ob die beiden Verschaltungsanschlüsse des zweiten Teiladapters über den Überbrückungswiderstand miteinander elektrisch verbunden sind. Dadurch kann vorteilhaft auch signalisiert werden, ob ein mit dem Adapter verbundenes

Energiespeichermodul durch den ersten Teiladapter überbrückt wird, beziehungsweise ob die Reihenschaltung von

Energiespeichermodulen nach dem Abkoppeln eines

Energiespeichermoduls durch den diesem Energiespeichermodul zugordneten ersten Teiladapter aufrecht gehalten wird.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im

Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von

Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den

Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

FIG 1 einen Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Adapters,

FIG 2 einen Schaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Adapters. Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit

denselben Bezugszeichen versehen.

Figur 1 (FIG 1) zeigt einen Schaltplan eines ersten

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Adapters 1 für ein serielles Verschalten von elektrischen

Energiespeichermodulen, die jeweils zwei Modulanschlüsse aufweisen, über die die Energiespeichermodule geladen, entladen und miteinander verschaltet werden.

Der Adapter 1 weist zwei mechanisch und elektrisch lösbar miteinander verbindbare Teiladapter 3, 5 auf. Die elektrische Verbindung wird über fünf Verbindungskontakte 7 bis 11 hergestellt, die beispielsweise als Steckverbindungen oder als Schleifkontakte realisiert sind. Jeder

Verbindungskontakt 7 bis 11 wird durch zwei zueinander korrespondierende Kontaktelemente (beispielsweise einen männlichen und einen weiblichen Teil einer Steckverbindung) gebildet, wovon ein erstes Kontaktelement an einem ersten Teiladapter 3 angeordnet ist und das zweite Kontaktelement an dem zweiten Teiladapter 5 angeordnet ist. Die

Steckverbindungen können beispielsweise einen speziellen Stecker aufweisen, der für jeden Verbindungskontakt 7 bis 11 einen Pol aufweist. Schleifkontakte können beispielsweise in oder um Aufnahmeschienen realisiert werden, an denen

Energiespeichermodule in eine Einrichtung zur Aufnahme von Energiespeichermodulen, beispielsweise in einen Schrank, einschiebbar sind.

Der erste Teiladapter 3 ist mit einem Energiespeichermodul elektrisch und mechanisch lösbar verbindbar. Der erste

Teiladapter 3 weist zwei Hauptanschlüsse 13, 14, einen

Versorgungsanschluss 15 und einen Kommunikationsanschluss 16 auf .

Ein erster Hauptanschluss 13 wird mit einem ersten

Modulanschluss des Energiespeichermoduls verbunden, der zweite Hauptanschluss 14 wird mit dem zweiten Modulanschluss des Energiespeichermoduls verbunden. Beispielsweise ist der erste Modulanschluss des Energiespeichermoduls ein

Niederpotentialanschluss, der im Betrieb des

Energiespeichermoduls auf einem niedrigeren elektrischen Potential als der zweite Modulanschluss des

Energiespeichermoduls liegt, so dass der zweite

Modulanschluss ein Hochpotentialanschluss des

Energiespeichermoduls ist. Der erste Hauptanschluss 13 ist mit dem ersten Kontaktelement eines ersten

Verbindungskontakts 7 verbunden. Der zweite Hauptanschluss 14 ist mit dem ersten Kontaktelement eines zweiten

Verbindungskontakts 8 verbunden.

Der Versorgungsanschluss 15 ist mit einer ersten Elektrode eines Kondensators 17 verbunden, dessen zweite Elektrode mit dem ersten Kontaktelement des ersten Verbindungskontakts 7 verbunden ist. Ferner ist der Versorgungsanschluss 15 über eine erste Diode 18 mit dem ersten Kontaktelement eines dritten Verbindungskontakts 9 und über eine zweite Diode 19 und jeweils einen Widerstand 41, 42 mit jedem der beiden Hauptanschlüsse 13, 14 verbunden, wobei die Kathoden der Dioden 18, 19 mit dem Versorgungsanschluss 15 verbunden sind.

Der Kommunikationsanschluss 16 ist mit dem ersten

Kontaktelement eines vierten Verbindungskontakts 10

verbunden .

Die Hauptanschlüsse 13, 14 sind ferner durch einen

Strompfad 31 miteinander verbunden, in dem ein

Entladewiderstand 39 angeordnet ist und der durch eine

Entladeschaltereinheit 26 und eine Zusatzschaltereinheit 27 unterbrechbar ist. Durch die Entladeschaltereinheit 26 sind ferner zwei Strompfade 32, 33 zwischen dem ersten

Hauptanschluss 13 und dem Versorgungsanschluss 15

unterbrechbar, in denen jeweils eine Reihenschaltung einer Anzeigeeinheit 21, 22 und eines Widerstands 43, 44 angeordnet sind. Der Strompfad 33 ist zusätzlich auch durch die

Zusatzschaltereinheit 27 unterbrechbar. Die Entladeschaltereinheit 26 ist mit dem ersten Kontaktelement eines fünften Verbindungskontakts 11 verbunden. Die

Entladeschaltereinheit 26 und die Zusatzschaltereinheit 27 sind beispielsweise jeweils als ein Relais ausgeführt. Die Anzeigeeinheiten 21, 22 weisen beispielsweise jeweils ein Leuchtelement, beispielsweise eine Leuchtdiode, auf, das bei einem Stromfluss durch den jeweiligen Strompfad 32, 33

(sichtbares) Licht aussendet. Dabei können die Leuchtelemente der beiden Anzeigeeinheiten 21, 22 beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass sie Licht voneinander verschiedener Frequenzen aussenden. Beispielsweise kann das Leuchtelement der Anzeigeeinheit 21 oranges Licht aussenden und das

Leuchtelement der Anzeigeeinheit 22 kann grünes Licht

aussenden. Die Zusatzschaltereinheit 27 ist ferner über jeweils einen Widerstand 45, 46 mit jedem der beiden

Hauptanschlüsse 13, 14 verbunden und wird über das Verhältnis an diesen Widerständen 45, 46 abfallender Spannungen

gesteuert .

Der zweite Teiladapter 5 weist zwei

Verschaltungsanschlüsse 51, 52, zwei Zusatzanschlüsse 53, 54, einen Überbrückungswiderstand 50, eine

Überbrückungsschaltereinheit 28, eine

Unterbrechungsschaltereinheit 29, eine dritte

Anzeigeeinheit 23, eine Logikeinheit 55, eine

Kommunikationseinheit 56 und ein Netzteil 57 auf.

Ein erster Verschaltungsanschluss 51 und ein erster

Zusatzanschluss 53 sind mit dem zweiten Kontaktelement des ersten Verbindungskontakts 7 verbunden. Ein zweiter

Verschaltungsanschluss 52 und ein zweiter Zusatzanschluss 54 sind über einen Strompfad 34, der durch die

Unterbrechungsschaltereinheit 29 unterbrechbar ist, mit dem zweiten Kontaktelement des zweiten Verbindungskontakts 8 verbunden. Ferner sind die beiden Verschaltungsanschlüsse 51, 52 und die beiden Zusatzanschlüsse 53, 54 über einen

Strompfad 35 miteinander verbunden, in dem der Überbrückungswiderstand 50 angeordnet ist und der durch die Überbrückungsschaltereinheit 28 unterbrechbar ist.

Die Überbrückungsschaltereinheit 28, die

Unterbrechungsschaltereinheit 29 und die dritte

Anzeigeeinheit 23 sind mit der Logikeinheit 55 verbunden und mit der Logikeinheit 55 ansteuerbar. Die Logikeinheit 55 ist ferner mit dem zweiten Kontaktelement des fünften

Verbindungskontakts 11 und mit der Kommunikationseinheit 56 verbunden. Die Kommunikationseinheit 56 ist mit dem zweiten Kontaktelement des vierten Verbindungskontakts 10 verbunden. Das Netzteil 57 ist mit der Logikeinheit 55, der

Kommunikationseinheit 56 und dem zweiten Kontaktelement des dritten Verbindungskontakts 9 sowie über jeweils einen

Widerstand 47, 48 mit jedem der beiden

Verschaltungsanschlüsse 51, 52 und jedem der beiden

Zusatzanschlüsse 53, 54 verbunden.

Die Überbrückungsschaltereinheit 28 und die

Unterbrechungsschaltereinheit 29 sind beispielsweise jeweils als ein Relais ausgeführt. Die dritte Anzeigeeinheiten 23 weist beispielsweise ein Leuchtelement, beispielsweise eine Leuchtdiode, auf, das bei einem Stromfluss durch das

Leuchtelement (sichtbares) Licht aussendet.

Um mehrere Energiespeichermodule seriell zu verschalten, wird jedes Energiespeichermodul mit dem ersten Teiladapter 3 eines Adapters 1 verbunden, wobei der erste Hauptanschluss 13 mit dem ersten Modulanschluss des Energiespeichermoduls verbunden wird, der zweite Hauptanschluss 14 mit dem zweiten

Modulanschluss des Energiespeichermoduls verbunden wird, der Versorgungsanschluss 15 mit einem Versorgungseingang des Energiespeichermoduls verbunden wird und der

Kommunikationsanschluss 16 mit einer

Kommunikationsschnittstelle des Energiespeichermoduls

verbunden wird. Ferner wird der erste Teiladapter 3 mit dem zweiten Teiladapter 5 des Adapters 1 verbunden, wobei die beiden Kontaktelemente jedes Verbindungskontakts 7 bis 11 miteinander verbunden werden. Zwei Energiespeichermodule werden miteinander seriell verschaltet, indem der erste

Verschaltungsanschluss 51 des mit einem Energiespeichermodul verbundenen Adapters 1 mit dem zweiten

Verschaltungsanschluss 52 des mit dem anderen

Energiespeichermodul verbundenen Adapters 1 verbunden wird, beispielsweise durch ein Verbindungskabel 58.

In dem Normalbetrieb eines Energiespeichermoduls sind die Strompfade 31 und 35 unterbrochen und der Strompfad 34 ist geschlossen, so dass der erste Modulanschluss des

Energiespeichermoduls mit dem ersten

Verschaltungsanschluss 51 eines Adapters 1 verbunden ist und der zweite Modulanschluss des Energiespeichermoduls mit dem zweiten Verschaltungsanschluss 52 des Adapters 1 verbunden ist. Das Netzteil 57 versorgt die Logikeinheit 55 und die Kommunikationseinheit 56 mit elektrischer Energie.

Im Fall eines Defekts eines Energiespeichermoduls werden in dem mit dem Energiespeichermodul verbundenen Adapter 1 der Strompfad 35 durch die Überbrückungsschaltereinheit 28 geschlossen und der Strompfad 34 durch die

Unterbrechungsschaltereinheit 29 unterbrochen. Durch das Unterbrechen des Strompfads 34 wird dabei das

Energiespeichermodul aus der Reihenschaltung der übrigen Energiespeichermodule entfernt und durch das Schließen des Strompfads 35 wird das aus der Reihenschaltung entfernte Energiespeichermodul überbrückt, so dass die serielle

Verschaltung der übrigen Energiespeichermodule bestehen bleibt. Gleichzeitig wird die dritte Anzeigeeinheit 23 aktiviert, mit der die Überbrückung des Energiespeichermoduls und dessen Entfernen aus der Serienschaltung angezeigt werden .

Um ein Energiespeichermodul auszutauschen, wird das

Energiespeichermodul zunächst wie oben beschrieben überbrückt und aus der Serienschaltung entfernt. Anschließend oder gleichzeitig wird der Strompfad 31 durch die Entladeschaltereinheit 26 und die Zusatzschaltereinheit 27 geschlossen, um das Energiespeichermodul über den

Entladewiderstand 39 zu entladen. Wenn der Ladezustand des Energiespeichermoduls einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, wird der Strompfad 31 durch die

Zusatzschaltereinheit 27 wieder unterbrochen, um mit der Restenergie des Energiespeichermoduls die Anzeigeeinheiten 21 und 22 zu betreiben. Dabei zeigt eine erste Anzeigeeinheit 21 die Entladung des Energiespeichermoduls an und die zweite Anzeigeeinheit 22 zeigt an, dass der Ladezustand des

Energiespeichermoduls den Schwellenwert unterschritten hat. Der Schwellenwert ist dabei vorzugsweise ein Ladezustand, bei dem das Energiespeichermodul gefahrlos berührt werden kann. Nachdem der Ladezustand den Schwellenwert unterschritten hat, wird das Energiespeichermodul zusammen mit dem mit ihm verbundenen ersten Teiladapter 3 entfernt und kann durch ein neues Energiespeichermodul ersetzt werden.

Der Betriebszustand eines Energiespeichermoduls wird dem mit dem Energiespeichermodul verbundenen Adapter 1 beispielsweise von der Kommunikationsschnittstelle des Energiespeichermoduls über den Kommunikationsanschluss 16 mitgeteilt. Die

Kommunikationsschnittstelle ist beispielsweise an ein

Bussystem, beispielsweise an einen CAN-Bus angeschlossen. Ein Defekt eines Energiespeichermoduls wird dem mit dem

Energiespeichermodul verbundenen Adapter 1 dann von der

Kommunikationsschnittstelle des Energiespeichermoduls über den Kommunikationsanschluss 16 mitgeteilt, worauf die

Logikeinheit 55 die Überbrückungsschaltereinheit 28, die Unterbrechungsschaltereinheit 29, die

Entladeschaltereinheit 26 und die Zusatzschaltereinheit 27 ansteuert, um wie oben beschrieben den Strompfad 35 zu schließen, den Strompfad 34 zu unterbrechen und den Strompfad 31 zunächst zu schließen und nach Entladen des

Energiespeichermoduls unter den Schwellenwert wieder zu unterbrechen. Die Kommunikationseinheit 56 kann

beispielsweise dazu eingerichtet sein, einen Betriebszustand des Energiespeichermoduls drahtlos oder beispielsweise über Powerline zu kommunizieren. Die Kommunikationseinheit 56 kann auch dazu eingerichtet sein, Signale drahtlos oder

beispielsweise über Powerline zu empfangen, mit denen

beispielsweise die Überbrückungsschaltereinheit 28, die

Unterbrechungsschaltereinheit 29, die

Entladeschaltereinheit 26 und die Zusatzschaltereinheit 27 über die Logikeinheit 55 angesteuert werden. Ansonsten können über den Kommunikationsanschluss 16 allgemeine Diagnosedaten bezogen und Prüfzyklen ausgelöst werden.

Wenn ein mit zwei anderen Adaptern 1 seriell verschalteter Adapter 1 oder dessen Teiladapter 5 defekt ist, kann der defekte Adapter 1 oder Teiladapter 5 durch ein

Überbrückungskabel 59 überbrückt werden, das den ersten

Zusatzanschluss 53 eines mit dem defekten Adapter 1 seriell verschalteten Adapters 1 mit dem zweiten Zusatzanschluss 54 des anderen mit dem defekten Adapter 1 seriell verschalteten Adapters 1 verbindet. Das Überbrückungskabel 59 weist

vorzugsweise einen Lastwiderstand auf, der dem

Überbrückungswiderstand 50 entspricht. Nach dem Überbrücken des defekten Adapters 1 kann dieser Adapter 1 ausgetauscht werden .

Figur 2 (FIG 2) zeigt einen Schaltplan eines zweiten

Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Adapters 1 für ein serielles Verschalten von elektrischen

Energiespeichermodulen. Dieses Ausführungsbeispiel

unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten ersten

Ausführungsbeispiel hauptsächlich dadurch, dass die

Logikeinheit 55, die Kommunikationseinheit 56 und das

Netzteil 57 in dem ersten Teiladapter 3 statt in dem zweiten Teiladapter 5 angeordnet sind. Die Logikeinheit 55 ist mit den ersten Kontaktelementen des vierten

Verbindungskontakts 10 und des fünften Verbindungskontakts 11 verbunden. Das zweite Kontaktelement des vierten

Verbindungskontakts 10 ist mit der

Unterbrechungsschaltereinheit 29 verbunden, das zweite

Kontaktelement des fünften Verbindungskontakts 11 ist mit der Entladeschaltereinheit 28 verbunden. Die

Kommunikationseinheit 56 ist mit dem

Kommunikationsanschluss 16 verbunden. Das Netzteil 57 ist mit dem Versorgungsanschluss 15 und der ersten Elektrode des Kondensators 17 verbunden. Die dritte Anzeigeeinheit 23 ist in Reihe mit einem Widerstand 40 in einem Strompfad 36 angeordnet, der von der Entladeschaltereinheit 28

unterbrechbar ist. Der zweite Teiladapter 5 dieses

Ausführungsbeispiels weist außerdem eine vierte

Anzeigeeinheit 24 in Reihe mit einem Widerstand 49 in einem Strompfad 37 auf, der von der

Unterbrechungsschaltereinheit 29 unterbrechbar ist.

Dementsprechend signalisiert die dritte Anzeigeeinheit 23 einen Schaltzustand der Entladeschaltereinheit 28 und die vierte Anzeigeeinheit 24 signalisiert einen Schaltzustand der UnterbrechungsSchaltereinheit 29.

Das in Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel den Vorteil, dass die Kommunikationseinheit 56 und die Logikeinheit 55 am

Energiespeichermodul verbleiben, wenn ein defektes

Energiespeichermodul entfernt wird. Die Kommunikation mit dem Teiladapter 3 kann dann auch während des Transports des Energiespeichermoduls zu einem sicheren Lagerplatz aufrecht erhalten bleiben und so die Position und sichere Verbringung des beschädigten Energiespeichermoduls verfolgt werden. Ein fehlerfreies, neues, geladenes Energiespeichermodul kann an die freigewordene Stelle gebracht, dort eingesetzt und in den Verbund des Speicherstrangs durch entsprechende Betätigung der Schaltereinheiten 26 bis 29 eingebracht werden. Hierzu steuert die Logikeinheit 55 beim Transport die

Zusatzschaltereinheit 27 so an, dass keine Entladung des Energiespeichermoduls stattfindet, und nach Einbringung die Überbrückungsschaltereinheit 28 und die

Unterbrechungsschaltereinheit 29 so, dass der ursprüngliche Zustand des Speicherstrangs wiederhergestellt ist. In einem separaten Reservespeicherstrang können eine Anzahl von Energiespeichermodulen für den Austausch von

Energiespeichermodulen geladen bereitgehalten werden.

Beispielsweise kann eine automatisierte Verfahreinheit beschädigte, entladene Module entnehmen und diese an einen sicheren Abstellort verbringen, beispielsweise in einen Speicherschrank. Später kann die automatisierte

Verfahreinheit ein geladenes Energiespeichermodul aus dem Reservespeicherstrang entnehmen und dieses an die freie Stelle im Speicherstrang verbringen.

Die in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele können in verschiedener Weise abgewandelt werden.

Beispielsweise kann die Unterbrechungsschaltereinheit 29 in dem ersten Teiladapter 3 statt in dem zweiten Teiladapter 5 angeordnet sein. Ferner kann der erste Teiladapter 3 in ein Energiespeichermodul integriert sein, statt über die

Anschlüsse 13 bis 16 mit einem Energiespeichermodul

verbindbar und außen montiert zu sein. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Teiladapter 5 zusammen mit

weiteren zweiten Teiladaptern 5 fest in einer Einrichtung, beispielsweise in einem Schrank, angeordnet sein, die zur Aufnahme von Energiespeichermodulen eingerichtet ist, wobei die zweiten Teiladapter 5 beispielsweise als identische Rückwandplatinen der Einrichtung ausgebildet sein können. Dabei können die zweiten Teiladapter 5 dauerhaft miteinander verschaltet sein, beispielsweise durch Federkontakte, statt lösbar beispielsweise durch Verbindungskabel 58. Die

Verbindung zwischen den Teiladaptern 3, 5 kann, wie oben bereits ausgeführt wurde, beispielsweise durch

Schleifkontakte in Schienen eines Einschubsystems für die Energiespeichermodule und/oder durch Steckkontakte,

beispielsweise an der Rückseite der Energiespeichermodule mit direkter Verbindung zu den beispielsweise als

Rückwandplatinen ausgebildeten Teiladaptern 5 ausgeführt sein. Ferner kann der Adapter 1 wenigstens einen Messsensor, beispielsweise einen Temperatursensor, Spannungssensor und/oder Gassensor aufweisen. Die Messsignale derartiger Sensoren können beispielsweise über die

Kommunikationseinheit 56 versendet werden.

Ferner kann vorgesehen sein, dass ein sicherer Zustand eines Energiespeichermoduls, in dem der Ladezustand des

Energiespeichermoduls den Schwellenwert unterschreitet, nicht nur durch die Anzeigeeinheit 22 des ersten Teiladapters 3 angezeigt wird, sondern dass im sicheren Zustand des

Energiespeichermoduls ein in dem zweiten Teiladapter 5 angeordneter zwangsgeführter Kontakt schließt, durch den bei einer seriellen Verschaltung des zweiten Teiladapters 5 mit anderen zweiten Teiladaptern 5 ein Strompfad geschlossen wird, in dem eine weitere Anzeigeeinheit angeordnet ist, durch die der sichere Zustand signalisiert wird

(beispielsweise durch eine Lampe, die durch Durchschleifen einer Spannung angesteuert wird) .

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1 Adapter

3, 5 Teiladapter

7 bis 11 Verbindungskontakt

13, 14 Hauptanschluss

15 Versorgungsanschluss

16 Kommunikationsanschluss

17 Kondensator

18, 19 Diode

21 bis 24 Anzeigeeinheit

26 Entladeschaltereinheit

27 Zusatzschaltereinheit

28 Überbrückungsschaltereinheit 29 Unterbrechungsschaltereinheit

31 bis 37 Strompfad

39 Entladewiderstand

40 bis 49 Widerstand

50 Überbrückungswiderstand 51, 52 Verschaltungsanschluss

53, 54 Zusatzanschluss

55 Logikeinheit

56 Kommunikationseinheit

57 Netzteil

58 Verbindungskabel

59 Überbrückungskabel