Vorrichtung zur Vermeidung von Überspannungen in einem elektrischen Energiespeichersystem

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Vermeidung von Überspannungen in einem elektrischen Energiespeichersystem gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

Stand der Technik

Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren haben eine Starterbatterie verbaut, die hauptsächlich Starterstromes für den Verbrennungsmotor bereitstellt und diverse Verbraucher versorgt. Eine weitere wichtige Funktion der Starterbatterie liegt in der Stabilisierung des 12V-Bordnetzes.

Wenn der Verbrennungsmotor läuft, gibt es außer der Starterbatterie noch den vom Verbrennungsmotor angetriebenen Generator als Stromquelle im 12V-Bord- netz. Dieser kann nur mit einem zeitlichen Versatz auf Variationen der Leistungsentnahme im Bordnetz reagieren. Die Starterbatterie muss daher kurzfristig auch größere Mengen an elektrischer Energie vom Generator aufnehmen, um das Auftreten von hohen Spannungsspitzen über erlaubte Grenzwerte hinaus im Falle eines abrupten Abschaltens von Verbrauchern im Bordnetz zu verhindern. Dieser Fall wird auch als „Load Dump“ bezeichnet. Ähnlich muss die Starterbatterie die eingespeiste elektrische Energie rückspeisender Komponenten aufnehmen oder aber ihre Gradienten bedämpfen, um hohe Spannungsspitzen zu verhindern.

Außerdem muss sie das Auftreten von hohen Spannungsspitzen im Falle eines abrupten Abschaltens von Verbrauchern im Bordnetz verhindern (sogenannte „load dumps“). Üblicherweise wird als Starterbatterie eine Blei-Säure Batterie verwendet, die in ihrem Aufbau so robust ist, dass sie auch eine gewisse Überladung ertragen kann. Daher kann diese Batterie auch dauerhaft mit dem Bordnetz verbunden sein und erfüllt dann die Funktion der Spannungsstabilisierung selbst dann noch, wenn ihr Vermögen zur Energiespeicherung wegen Alterung oder Fehlbehandlung schon stark abgenommen hat.

Aus Gründen der Gewichtseinsparung sowie der besseren Umweltverträglichkeit werden zunehmend Lithiumionen-Batterien als Starterbatterie eingesetzt. Diese unterscheiden sich von der Blei-Säure-Batterie unter anderem dadurch, dass sie unter bestimmten Bedingungen keine elektrische Energie aufnehmen können. Dies ist zum einen der Fall, wenn die Batterie bereits vollgeladen ist. Zum anderen ist bei sehr kalten Temperaturen (Batterietemperatur unterhalb 0°C) ein unbeschränktes Laden der Lithium-Ionen-Batterie nicht mehr gestattet. Bei einem Abschalten der Laderichtung kann die Batterie jedoch nicht mehr die Funktion der Bordnetz-Stabilisierung erfüllen.

Die nach dem Stand der Technik mögliche Lösung besteht in einer Kommunikation des Steuergerätes des Fahrzeugs mit der Batterie. Die vom Generator bereitgestellte Energie wird dann an den Ladezustand der Batterie angepasst und bei einer ganz oder weitestgehend vollen Starterbatterie bzw. bei (sehr) geringer Batterietemperatur wird der Generator keinen Ladestrom mehr erzeugen. Infolge dessen muss die Laderichtung nicht mehr abgeschaltet werden, so dass sie weiterhin die Funktionen des Abfangens von Spannungsspitzen erfüllen kann

Diese Lösung ist aber nur anwendbar, wenn bei Entwicklung des Fahrzeugs bereits die Verwendung einer Lithium-Ionen-Starterbatterie vorgesehen war und es somit eine geeignete Kommunikationsschnittstelle und entsprechende Programme und notwendige Parameter in der zentralen Steuerung des Fahrzeugs vorhanden sind.

Zusätzlich können dem Stand der Technik entsprechend Kondensatoren zum Einsatz kommen. Die Verwendung von Kondensatoren, welche zur Starterbatterie parallelgeschaltet sind, führen zu hohen Kosten für diese Bauteile und die Kondensatoren beanspruchen zusätzlichen Bauraum und zusätzliche Leitungen im Fahrzeug.

Ebenfalls wird nach dem Stand der Technik vorgeschlagen, Lithium-Ionen-Batte- rien bei tiefen Temperaturen zu beheizen und die dafür notwendige Energie aus der Batterie oder vom 12V-Bordnetz zu entnehmen (vorheizen). Dabei muss zuerst das Heizen der Batterie stattfinden bevor der Strom wieder in Laderichtung fließen darf. Dies bedeutet aber, dass eine Aufheizung als spontane Gegenmaßnahme für auftretende Spannungspulse viel zu langsam ist.

Die Druckschrift DE 10 2014 105 764 Al offenbart Batterie mit einem oder mehreren Stacks von in Serie geschalteten Batteriezellen, mit mindestens einem Widerstand und einer Steuerung, die den Widerstand wahlweise parallel oder in Serie zu dem Stack schaltet, wobei der Widerstand in thermischem Kontakt zu den Batteriezellen des Stacks in der Batterie angeordnet ist.

Die Druckschrift DE 10 2017 215 083 Al betrifft ein Batteriegehäuse zur Aufnahme von mindestens einem Batteriemodul und dessen Elektronik.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Offenbart wird eine Vorrichtung zur Vermeidung von Überspannungen in einem elektrischen Energiespeichersystem mit einer elektrischen Energiespeichereinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Die Vorrichtung umfasst eine Steuereinheit, ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein erstes Heizelement in Reihenschaltung mit dem zweiten Schaltelement. Die Vorrichtung ist dafür eingerichtet, mit dem elektrischen Energiespeichersystem verbunden zu werden. Die Steuereinheit ist eingerichtet, eine Spannung des elektrischen Energiespeichersystems zu erfassen und bei Erreichen einer vordefinierten Spannungsgrenze des elektrischen Energiespeichersystems das erste Schaltelement derart anzusteuern, dass bei Verbindung mit dem elektrischen Energiespeichersystem ein Stromfluss in Laderichtung des elektrischen Energiespeichersystems durch das erste Schaltelement gesperrt wird. Alternativ oder zusätzlich wird das zweite Schaltelement durch die elektronische Steuereinheit derart angesteuert, dass bei Erreichen der vordefinierten Spannungsgrenze das zweite Schaltelement leitend wird, sodass sich bei Verbindung mit dem elektrischen Energiespeichersystem das erste Heizelement erwärmt.

Dies ist vorteilhaft, da bei gesperrter Laderichtung der elektrischen Energiespeichereinheit überschüssige Energie mittels des Heizelementes in Wärme umgewandelt wird. Dies kann beispielsweise in einem Fahrzeug-Bordnetz der Fall sein. Somit kann das Bordnetz stabilisiert werden, auch wenn ein Laden der Batterie, beispielsweise aus Sicherheitsgründen, nicht zugelassen ist und eine Überspannung in einem elektrischen Bordnetz vermieden werden soll. Vorteilhafterweise wird die Heizfunktionalität zur direkten Heizung einer kalten elektrischen Energiespeichereinheit genutzt. Durch das Vermeiden des Ladens über die Spannungsgrenze wird zudem die Lebensdauer der Batterie verlängert.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zweckmäßigerweise ist die Steuereinheit eingerichtet, bei Überschreiten einer vordefinierten ersten Temperatur des elektrischen Energiespeichersystems das erste Schaltelement derart anzusteuern, dass bei Verbindung mit dem elektrischen Energiespeichersystem der Stromfluss in Laderichtung des elektrischen Energiespeichersystems durch das erste Schaltelement gesperrt wird. Alternativ oder zusätzlich wird das zweite Schaltelement derart angesteuert durch die elektronische Steuereinheit, dass das zweite Schaltelement leitend wird.

Dies ist vorteilhaft, da somit eine Überhitzung und ein Laden der elektrischen Energiespeichereinheit bei unzulässig hohen Temperaturen verhindert wird, jedoch gleichzeitig unerlaubt hohe Spannungsspitzen in einem elektrischen Bordnetz vermieden werden. Zweckmäßigerweise ist die elektronische Steuereinheit eingerichtet, bei Unterschreiten einer vordefinierten zweiten Temperatur der elektrischen Energiespeichereinheit das erste Schaltelement derart anzusteuern, dass bei Verbindung mit dem elektrischen Energiespeichersystem das elektrische Energiespeichersystem mit einer unter einem ersten Leistungsgrenzwert liegenden Ladeleistung geladen wird. Alternativ oder zusätzlich wird das zweite Schaltelement derart angesteuert, dass bei Verbindung mit dem elektrischen Energiespeichersystem die elektrische Energiespeichereinheit mit einer vordefinierten Heizleistung erwärmt wird.

Dies ist vorteilhaft, da bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise unter 0 °C, elektrische Energiespeichereinheiten typischerweise nur mit reduzierter Leistung geladen werden dürfen, um keine übermäßige Alterung zu erzeugen beziehungsweise um nicht die Sicherheit der elektrischen Energiespeichereinheit zu gefährden. Durch die gesteuerte Erwärmung kann beispielsweise die elektrische Energiespeichereinheit mit der Leistung eines Generators, beispielsweise eines elektrischen Fahrzeugs, oder auch bei Ladung mit einem Ladegerät durch Verwendung eines Teils der Leistung oder auch der gesamten Leistung aufgeheizt werden.

Zweckmäßigerweise wird das Heizelement mittels einer getakteten Ansteuerung angesteuert. Dabei kann dies insbesondere mittels Pulsweitenmodulation oder Hystereseregelung erfolgen. Dies ist vorteilhaft, da dadurch erreicht wird, dass die Bordnetzspannung nicht über einen bestimmten Maximalwert steigt beziehungsweise nicht unter einen bestimmten Minimalwert fällt.

Zweckmäßigerweise umfasst das elektrische Energiespeichersystem ein drittes Schaltelement und ein zweites Heizelement, wobei das zweite Heizelement in Reihenschaltung mit dem dritten Schaltelement angeordnet ist.

Zweckmäßigerweise ist das zweite Heizelement derart in das elektrische Energiespeichersystem integriert, dass es im Betrieb, das heißt bei Bestromung, Wärme überwiegend außerhalb des elektrischen Energiespeichersystems abgibt. Dies ist vorteilhaft, da somit ein Großteil der erzeugten Wärme nach außen abgeführt wird und nicht zur Erwärmung der elektrischen Energiespeichereinheit beiträgt. Insbesondere bei einer bereits warmen elektrischen Energiespeichereinheit ist ein weiterer Energieeintrag nachteilig. Weiterhin wird dadurch die Stabilisierungsfunktion des elektrischen Energiespeichersystems in einem Bordnetz unterstützt.

Zweckmäßigerweise ist die Steuereinheit eingerichtet, das erste Heizelement und das zweite Heizelement derart anzusteuern, dass das zweite Heizelement mehr Energie abgibt als das erste Heizelement. Dies ist vorteilhaft, da somit gezielt mehr Energien außerhalb des elektrischen Energiespeichersystems abgegeben wird als innerhalb und eine übermäßige Erwärmung somit vermieden wird.

Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung ein viertes Schaltelement und ein drittes Heizelement in Reihenschaltung mit dem vierten Schaltelement, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, bei durch das erste Schaltelement gesperrtem Stromfluss in Laderichtung des elektrischen Energiespeichersystems das vierte Schaltelement derart anzusteuern, dass ein Ladestrom durch das vierte Schaltelement und das dritte Heizelement in das elektrische Energiespeichersystem fließen kann. Dies ist vorteilhaft, da dadurch das elektrische Energiespeichersystem zumindest mit verringertem Strom geladen werden kann und gleichzeitig die Systemtemperatur erhöht wird, was wiederum höhere Ladeströme ermöglicht.

Unter einer Steuereinheit kann insbesondere eine elektronische Steuereinheit, welche beispielsweise einen Mikrocontroller und/oder einen applikationsspezifischen Hardwarebaustein, z.B. einen ASIC und/oder eine geeignete Schaltung nicht-spezifischer Hardwarebausteine, umfasst, verstanden werden, aber ebenso kann darunter ein Personalcomputer oder Serversystem oder eine speicherprogrammierbare Steuerung fallen.

Unter einer elektrischen Energiespeichereinheit kann insbesondere eine elektrochemische Batteriezelle und/oder ein Batteriemodul mit mindestens einer elektrochemischen Batteriezelle und/oder ein Batteriepack mit mindestens einem Batteriemodul verstanden werden. Zum Beispiel kann die elektrische Energiespeichereinheit eine lithiumbasierte Batteriezelle oder ein lithiumbasiertes Batteriemodul oder ein lithiumbasiertes Batteriepack sein. Insbesondere kann die elektrische Energiespeichereinheit eine Lithium-Ionen-Batteriezelle oder ein Lithium-Ionen- Batteriemodul oder ein Lithium-Ionen-Batteriepack sein. Weiterhin kann die Batteriezelle vom Typ Lithium-Polymer-Akkumulator, Nickel-Metallhydrid-Akkumula- tor, Blei-Säure-Akkumulator, Lithium-Luft-Akkumulator oder Lithium-Schwefel- Akkumulator beziehungsweise ganz allgemein ein Akkumulator beliebiger elektrochemischer Zusammensetzung sein.

Weiterhin ist Gegenstand der Offenbarung ein Verfahren zur Vermeidung von Überspannungen in einem elektrischen Energiespeichersystem mit mindestens einer elektrischen Energiespeichereinheit und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Verfahren umfasst dabei den Verfahrensschritt, dass bei Erreichen einer vordefinierten Spannungsgrenze der elektrischen Energiespeichereinheit der Stromfluss in Laderichtung der elektrischen Energiespeichereinheit durch Ansteuern des ersten Schaltelementes gesperrt wird. Alternativ oder zusätzlich wird das zweite Schaltelement derart angesteuert, dass bei Erreichen der vordefinierten Spannungsgrenze das zweite Schaltelement leitend wird. Somit können die oben genannten Vorteile realisiert werden.

Zweckmäßigerweise wird das zweite Schaltelement der Vorrichtung derart angesteuert, dass die Spannung des elektrischen Energiespeichersystems innerhalb eines vordefinierten Spannungskorridors gehalten wird.

Weiterhin ist Gegenstand der Offenbarung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die oben genannte Vorrichtung die Schritte des oben beschriebenen Verfahrens ausführt. Somit können die oben genannten Vorteile realisiert werden.

Weiterhin ist Gegenstand der Offenbarung ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das oben beschriebene Computerprogramm gespeichert ist. Somit kann das Computerprogramm auf einfache Weise verteilt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher ausgeführt. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeichersystems gemäß einer ersten Ausführungsform;

Figur 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeichersystems gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Figur 3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform; und

Figur 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.

Ausführungsformen der Erfindung

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten oder gleiche Verfahrensschritte.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeichersystems 10 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das elektrische Energiespeichersystem 10 weist ein Gehäuse 16 auf, wobei an dem Gehäuse 16 sowohl ein positives Terminal 17 als auch ein negatives Terminal 18 nach außen geführt sind, um elektrische Energie zu laden oder zu entnehmen.

Weiterhin weist das elektrische Energiespeichersystem 10 mindestens eine elektrische Energiespeichereinheit 11, eine elektronische Steuereinheit 12, ein erstes Heizelement 13, ein erstes Schaltelement 14 im Stromflusspfad der elektrischen Energiespeichereinheit 11 und eine zweites Schaltelement 15 im Stromflusspfad des ersten Heizelementes 13 auf. Das erste Schaltelement kann beispielsweise ein Relais oder ein leistungselektronischer Schalter, insbesondere ein Transistor oder eine Gruppe von Transistoren und/oder anderen Halbleiterelementen, sein.

Weiterhin weist das elektrische Energiespeichersystem 10 zwei Leiter 101, 102 zur Spannungsmessung zwischen den Terminals 17, 18 des elektrischen Energiespeichersystems 10 auf. Die Leiter 101, 102 sind mit der elektronischen Steuereinheit 12 verbunden. Weiterhin weist das elektrische Energiespeichersystem 10 zwei weitere Leiter 121, 122 auf, welche beispielsweise der Spannungsversorgung der elektronischen Steuereinheit 12 dienen können und/oder zur Spannungsmessung der elektrischen Spannung der elektrischen Energiespeichereinheit 11.

Wie in Figur 1 zu sehen ist, ist das erste Schaltelement 14 in dem Stromflusspfad 103 der elektrischen Energiespeichereinheit 11 angeordnet. Weiterhin ist das zweite Schaltelement 15 in dem Stromflusspfad 104 des ersten Heizelementes 13 angeordnet.

Das erste Schaltelement 14 wird über eine erste Ansteuerleitung 105 angesteuert. Alternativ kann dies auch drahtlos erfolgen. Das zweite Schaltelement 15 wird über eine zweite Ansteuerleitung 106 angesteuert. Alternativ kann dies auch drahtlos erfolgen. Zusätzlich kann auch noch eine Leitung 107 zur Temperaturmessung an der elektrischen Energiespeichereinheit 11 angebracht sein.

Dabei ist die elektronische Steuereinheit 12 eingerichtet, bei Erreichen einer vordefinierten Spannungsgrenze der elektrischen Energiespeichereinheit 11, das erste Schaltelement 14 derart anzusteuern, dass der Stromfluss in Laderichtung der elektrischen Energiespeichereinheit 11 durch das erste Schaltelement gesperrt wird, und/oder das zweite Schaltelement 15 derart anzusteuern, dass bei Erreichen der vordefinierten Spannungsgrenze das zweite Schaltelement 15 elektrisch leitend wird. Die vordefinierte Spannungsgrenze kann dabei je nach Anwendungsfall gewählt werden, beispielsweise zu 16 Volt. Die entsprechenden Komponenten bilden dabei die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche bereits mit dem elektrischen Energiespeichersystem 10 verbunden ist.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeichersystems 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das elektrische Energiespeichersystem 20 weist ein Gehäuse 26 auf, wobei an dem Gehäuse 26 sowohl ein positives Terminal 27 als auch ein negatives Terminal 28 nach außen geführt sind, um elektrische Energie entnehmen zu können.

Weiterhin weist das elektrische Energiespeichersystem 20 mindestens eine elektrische Energiespeichereinheit 21, eine elektronische Steuereinheit 22, ein erstes Heizelement 23, ein erstes Schaltelement 24 im Stromflusspfad der elektrischen Energiespeichereinheit 21 und ein zweites Schaltelement 25 im Stromflusspfad des ersten Heizelementes 23 auf.

Darüber hinaus weist das elektrische Energiespeichersystem 20 ein zweites Heizelement 208 und ein drittes Schaltelement 29 im Stromflusspfad des zweiten Heizelementes 208 auf.

Das erste Heizelement 23 ist dabei näher an der elektrischen Energiespeichereinheit 21 angeordnet als das zweite Heizelement 208. Das erste Heizelement 23 weist somit eine bessere thermische Anbindung an die elektrische Energiespeichereinheit 21 auf als das zweite Heizelement 208.

Das zweite Heizelement 208 gibt bei Nutzung, durch seine Integration an der inneren Oberfläche des Gehäuses 26, Wärme überwiegend außerhalb des elektrischen Energiespeichersystems ab.

Weiterhin weist das elektrische Energiespeichersystem 20 zwei Leiter 201, 202 zur Spannungsmessung zwischen den Terminals 27, 28 des elektrischen Energiespeichersystems 20 auf. Die Leiter 201, 202 sind mit der elektronischen Steuereinheit 22 verbunden. Weiterhin weist das elektrische Energiespeichersystem 20 zwei weitere Leiter 221, 222 auf, welche beispielsweise der Spannungsversorgung der elektronischen Steuereinheit 22 dienen können und/oder zur Spannungsmessung der elektrischen Spannung der elektrischen Energiespeichereinheit 21.

Wie in Figur 2 zu sehen ist, ist das erste Schaltelement 24 in dem Stromflusspfad 203 der elektrischen Energiespeichereinheit 21 angeordnet. Weiterhin ist das zweite Schaltelement 25 in dem Stromflusspfad 204 des ersten Heizelementes 23 angeordnet.

Das erste Schaltelement 24 wird über eine erste Ansteuerleitung 205 angesteuert. Alternativ kann dies auch drahtlos erfolgen. Das zweite Schaltelement 25 wird über eine zweite Ansteuerleitung 206 angesteuert. Alternativ kann dies auch drahtlos erfolgen. Zusätzlich kann auch noch eine Leitung 207 zur Temperaturmessung an der elektrischen Energiespeichereinheit 11 angebracht sein. Das dritte Schaltelement 29 wird über eine dritte Ansteuerleitung 209 angesteuert.

Die elektronische Steuereinheit 22 weist dabei zumindest die oben beschriebene Funktionalität zur Ansteuerung auf.

Die entsprechenden Komponenten bilden dabei die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche bereits mit dem elektrischen Energiespeichersystem 20 verbunden ist.

Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichersystems umfasst dabei die nachstehend beschriebenen Verfahrensschritte. Das elektrische Energiespeichersystem weist mindestens eine elektrische Energiespeichereinheit, eine elektronische Steuereinheit, ein erstes Heizelement, ein erstes Schaltelement im Stromflusspfad der elektrischen Energiespeichereinheit und ein zweites Schaltelement im Stromflusspfad des ersten Heizelementes auf. Ein derartiges elektrisches Energiespeichersystem ist beispielsweise in Figur 1 dargestellt. In einem ersten Schritt S31 wird überprüft, ob eine vordefinierte Spannungsgrenze der elektrischen Energiespeichereinheit erreicht ist. Ist dies der Fall, wird der zweite Schritt S32 durchgeführt. In dem zweiten Schritt S32 wird der Stromfluss in Laderichtung der elektrischen Energiespeichereinheit durch Ansteuern des ersten Schaltelements gesperrt.

In einem dritten Schritt S33, der auf den zweiten Schritt S32 folgt, wird das zweite Schaltelement derart angesteuert, dass das zweite Schaltelement leitend wird. Der dritte Schritte S33 kann auch parallel zu dem zweiten Schritt S32 ausgeführt werden.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 40 zur Vermeidung von Überspannungen in einem elektrischen Energiespeichersystem gemäß einer Ausführungsform. Die Vorrichtung 40 umfasst dabei eine Steuereinheit 42, ein erstes Schaltelement 44, ein zweites Schaltelement 45 und ein erstes Heizelement 43, welches in Reihenschaltung mit dem ersten Schaltelement angeordnet ist. Die Vorrichtung 40 kann mittels der Anschlüsse 46, 47, 48 mit einem elektrischen Energiespeichersystem verbunden werden. Die Steuereinheit 42 kann zusätzlich mittels der beiden Anschlüsse 41 eine elektrische Spannung des elektrischen Energiespeichersystems ermitteln. Mittels dieser Information kann die Steuereinheit 42 dann das erste Schaltelement 42 bei Erreichen einer vordefinierten Spannungsgrenze des elektrischen Energiespeichersystems ansteuern, um bei Verbindung mit dem elektrischen Energiespeichersystem einen Stromfluss in Laderichtung des elektrischen Energiespeichersystems durch das erste Schaltelement 44 zu sperren. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 42 eingerichtet sein das zweite Schaltelement 45 derart anzusteuern, dass bei Erreichen der vordefinierten Spannungsgrenze das zweite Schaltelement 45 elektrisch leitend wird, sodass sich bei Verbindung mit dem elektrischen Energiespeichersystem das erste Heizelement 43 erwärmt, da somit elektrischer Strom durch das erste Heizelement 43 fließen kann.