DE102022214277A1

DE102022214277A1 - Hybrides Energiespeichersystem

Info

Publication number: DE102022214277A1
Application number: DE102022214277.2A
Authority: DE
Inventors: Lars BAUMANN; Henrik Schwarze
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-12-22
Filing date: 2022-12-22
Publication date: 2024-06-27

Abstract

Die Erfindung nennt ein Hybrides Energiespeichersystem (1) zum Speichern und Bereitstellen elektrischer Energie, umfassend eine stationäre Speichereinheit (2), welche zum Speichern und zur Abgabe von elektrischer Energie eingerichtet ist, eine Mehrzahl an Ladepunkten (LP1-LP5), welche jeweils zum Be- und/oder Entladen eines Elektrofahrzeugs (EV1-EV5) eingerichtet sind, ein Energiemanagementsystem (4), welches dazu eingerichtet ist, über eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle (42) die Mehrzahl an Ladepunkten (LP1-LP5) anzusteuern, , und einen Anschlusspunkt (6), wobei das Energiemanagementsystem (4) weiter dazu eingerichtet ist, eine vorgegebene erste Energiemenge und/oder erste Leistung am Anschlusspunkt (6) bereitzustellen, wozu wenigstens ein an einem ersten Ladepunkt (LP1) verbundenes Elektrofahrzeug (EV1) über den ersten Ladepunkt (LP1) entladen wird, und eine durch das besagte Elektrofahrzeug (EV1) so bereitgestellte zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung dem Anschlusspunkt (6) zugeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein hybrides Energiespeichersystem zum Speichern und Bereitstellen elektrischer Energie, umfassend eine stationäre Speichereinheit, welche zum Speichern und zur Abgabe von elektrischer Energie eingerichtet ist, ein Energiemanagementsystem, welches dazu eingerichtet ist, eine Mehrzahl an Ladepunkten anzusteuern, sowie einen Anschlusspunkt, wobei das Energiemanagementsystem weiter dazu eingerichtet ist, eine vorgegebene erste Energiemenge am Anschlusspunkt bereitzustellen.
Bei der zunehmenden Umstellung der Energieversorgung auf erneuerbare Energieträger wie Solar- und Windenergie kommt auch infolge der natürlichen Schwankungen bei der Energiegewinnung der Speicherung eine immer wachsende Bedeutung zu. Während auch durch Smart Grids o.ä. der Energieverbrauch teilweise intelligent gesteuert werden kann, und bestimmte Verbrauchsprozesse zu Zeitpunkten hin verschoben können, an welchen erneuerbare Energien naturbedingt in höherem Maße zur Verfügung stehen, ist dieses Vorgehen jedoch auch nur in begrenztem Umfang möglich.
Umso wichtiger sind daher Möglichkeiten, Energie zu speichern, und bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen. Die Speicherung elektrischer Energie erfordert dabei infolge der zum Gesamtverbrauch an Strom geringen Energiedichte üblicher Speichertechnologien erhebliche Kapazitäten. Eine Verbesserung der Speichermöglichkeiten geht also insbesondere einher mit einer besseren Auslastung vorhandener Kapazitäten, und einer besseren Planung der Nutzung dieser Kapazitäten.
Die Idee, die Batterien von vorübergehend ungenutzten Elektrofahrzeugen als zusätzliche Speicherkapazitäten auszunutzen, ist grundsätzlich bekannt, und wird derzeit viel diskutiert. Hierbei treten jedoch nicht zuletzt infolge des Umstands, dass der Besitz solcher Elektrofahrzeuge und der Netzbetrieb eines Stromnetzes durch einen Versorger o.ä. für gewöhnlich auseinanderfallen, vielfältige Probleme im Planen, Abrufen und Bereitstellen dieser zusätzlichen Speicherkapazitäten durch die Elektrofahrzeuge auf. Insbesondere betrifft dies die Steuerung einer Einbindung der vorhandenen Batteriekapazitäten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein hybrides Energiespeichersystem anzugeben, welches eine möglichst einfache und effiziente Einbindung von Batteriekapazitäten in eine vorgegebene, durch das hybride Energiespeichersystem bereitzustellende Energiemenge erlauben soll.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein hybrides Energiespeichersystem zum Speichern und Bereitstellen elektrischer Energie, umfassend eine stationäre Speichereinheit, welche zum Speichern und zur Abgabe von elektrischer Energie eingerichtet ist, eine Mehrzahl an Ladepunkten, welche jeweils zum Be- und/oder Entladen eines Elektrofahrzeugs eingerichtet sind, ein Energiemanagementsystem, welches dazu eingerichtet ist, über eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle die Mehrzahl an Ladepunkten anzusteuern, und einen Anschlusspunkt, wobei das Energiemanagementsystem weiter dazu eingerichtet ist, eine vorgegebene erste Energiemenge und/oder erste Leistung am Anschlusspunkt bereitzustellen, wozu wenigstens ein an einem ersten Ladepunkt verbundenes Elektrofahrzeug über den ersten Ladepunkt entladen wird, und eine durch das besagte Elektrofahrzeug so bereitgestellte zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung dem Anschlusspunkt zugeführt wird. Vorteilhafte und teils für sich gesehen erfinderische Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
Die stationäre Speichereinheit umfasst bevorzugt eine Mehrzahl an Batteriezellen, und ist insbesondere zur Speicherung und zur bedarfsweisen Abgabe einer erheblichen Energiemenge eingerichtet. Bevorzugt weist das Energiemanagementsystem zur Durchführung der genannten Aufgaben eine zentrale Steuereinheit auf, welche dazu entsprechend ausgerüstet und eingerichtet ist, also etwa mittels entsprechender Prozessorleistung, Arbeitsspeicherkapazität usw.
Die einzelnen Ladepunkte bilden hierbei einen integralen Teil des hybriden Energiespeichersystems.
Unter einem Ladepunkt ist hierbei jedwede Vorrichtung oder Anordnung oder Infrastruktur zu verstehen, welche ihrer Ausgestaltung nach dazu vorgesehen und eingerichtet ist, eine Batterie eines Elektrofahrzeugs elektrisch zu laden, und/oder der Batterie eines Elektrofahrzeugs elektrische Energie zu entnehmen. Das hybride Energiespeichersystem ist hierbei bevorzugt in einem räumlich abgegrenzten Bereich angeordnet, z.B. auf einem Firmen- bzw. Fabrikgelände, oder auch in einer Wohnanlage o.ä. Die Ladepunkte können dann im erstgenannten Fall insbesondere an Firmenparkplätzen installiert sein. Bevorzugt kann mittels des hybriden Energiespeichersystems durch dessen Betreiber, welcher insbesondere mit dem Besitzer der das hybride Energiespeichersystem umfassenden Liegenschaft zusammenfallen kann, eine Optimierung der eigenen Stromkosten erfolgen, welche etwa an einen Stromversorger zu zahlen ist, indem ein Leistungspreis (also ein gezahlter Preis für eine durch den Versorger garantiert zur Verfügung gestellte Leistung) verringert werden kann. Insbesondere kann ein jeder Ladepunkt also gegeben sein durch eine dedizierte Ladestation, welche bspw. an einem Parkplatz oder einem Firmenstellplatz o.ä. angeordnet sein kann, oder durch eine Installation an einem Privathaushalt (z.B. auf einem Privatparkplatz vor/neben einem Wohngebäude oder in einer Garage, wenn das hybride Energiesystem etwa durch einen Eigentümer einer Wohnanlage betrieben wird). Ein jeder Ladepunkt weist dabei vorzugsweise eine Niederenergie-Schnittstelle auf, also insbesondere für eine Kommunikation über ein Low-Power Wide-Area Network (LPWA). Insbesondere kann ein Ladepunkt auch für eine Kommunikation über Powerline, bevorzugt nach ISO 156118 ausgelegt sein.
Unter einem Elektrofahrzeug ist hierbei bevorzugt jedwedes elektrisch betriebene Kraftfahrzeug (Kfz) umfasst. Das Elektrofahrzeug ist dabei insbesondere gegeben durch ein rein batterieelektrisch betriebenes Kfz, also ohne einen Verbrennungsmotor für einen Hybridbetrieb. Das Elektrofahrzeug kann jedoch auch durch einen sog. Plug-in-Hybrid gegeben sein. Das Elektrofahrzeug weist hierfür eine oder mehrere Batterien auf, welche ihrerseits jeweils eine Mehrzahl an Batteriezellen umfassen können. Bevorzugt weist ein Elektrofahrzeug wenigstens ein und besonderes bevorzugt genau ein Batteriemanagement auf, welches dazu vorgesehen und eingerichtet ist, den Energiefluss in die Batterie beim Laden sowie aus der Batterie heraus beim Entladen (z.B. im Fahrbetrieb des Elektrofahrzeugs) zu steuern, und dabei u.a. auch eine gleichmäßige Beladung bzw. Belastung der einzelnen Zellen der Batterie sicherzustellen. Weiter kann das Elektrofahrzeug eine Anzahl an Steuereinheiten und insbesondere eine zentrale Steuereinheit aufweisen. Die zentrale Steuereinheit ist bevorzugt dazu eingerichtet, sämtliche grundlegenden Funktionen des Elektrofahrzeugs (Antrieb der einzelnen Radmotoren im elektrischen Fahrbetrieb, Bordelektronik, Beleuchtung, Temperaturregelung, etc.) anzusteuern, und kann insbesondere gegeben sein durch einen Fahrzeugserver (oder durch diejenige Steuereinheit, welche eine Leistungsabgabe aus der Batterie für den Fahrbetrieb und eine Leistungsaufnahme beim Laden regelt).
Der Anschlusspunkt ist bevorzugt ausgestaltet als ein Netzanschlusspunkt für ein allgemeines Stromnetz eines Netzbetreibers oder Energieversorgers o.ä. Zwischen den Anschlusspunkt und einen solchen Netzanschlusspunkt können jedoch insbesondere auch noch weitere Anschlüsse, etwa Einspeisepunkte oder für etwaige Verbraucher und Erzeuger, zwischengeschaltet sein.
Es wird nun eine erste Energiemenge und/oder eine erste Leistung vorgegeben, welche am Anschlusspunkt bereitzustellen ist. Hierbei umfasst das Vorgeben bzw. Bereitstellen einer ersten Energiemenge insbesondere, dass die Kenngröße der Bereitstellung die Energiemenge ist (also z.B. eine Gesamtmenge in kWh oder MWh vorgegeben wird). Das Vorgeben bzw. Bereitstellen einer ersten Leistung umfasst insbesondere, dass die Kenngröße der Bereitstellung die Leistung ist (also z.B. für einen bestimmten Zeitpunkt o.ä. eine Leistung in kW oder MW vorgegeben wird). Die Vorgabe kann einerseits extern erfolgen, beispielsweise durch einen Netzbetreiber eines am Anschlusspunkt angeschlossenen Stromnetzes, oder auch durch das Energiemanagementsystem anhand von Vorgaben und/oder Verlaufsdaten und/oder statistischen Daten (welche insbesondere ebenfalls durch den Netzbetreiber bereitgestellt sein können) ermittelt werden.
Sollte die erste Energiemenge bzw. erste Leistung durch die stationäre Speichereinheit und deren Kapazität bzw. Leistungsdaten abgedeckt werden können, so kann die erste Energiemenge bzw. erste Leistung unmittelbar von dieser bereitgestellt werden. Reicht die Kapazität bzw. die Belastbarkeit der stationären Speichereinheit jedoch für ein Bereitstellen der ersten Energiemenge bzw. ersten Leistung nicht aus, so werden durch das Energiemanagementsystem Maßnahmen getroffen, um eine zusätzliche zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung durch eine Batterie eines Elektrofahrzeugs bereitzustellen, welches an einem ersten Ladepunkt angeschlossen ist, der durch das Energiemanagementsystem angesteuert werden kann. Die Batterieenergie bzw. Batterieleistung des betreffenden Elektrofahrzeuges kann dabei unmittelbar an den Anschlusspunkt weitergeleitet werden. Für den Entladevorgang des Elektrofahrzeugs in das hybride Energiespeichersystem über den ersten Ladepunkt wird bevorzugt das Elektrofahrzeug, und insbesondere auch der erste Ladepunkt, über ein LPWA durch das Energiemanagementsystem angesteuert, um insbesondere die zu entladende Energiemenge bzw. ein Leistungsprofil zu übermitteln, wobei der eigentliche Entladevorgang bevorzugt seitens des ersten Ladepunktes und des Elektrofahrzeugs möglichst autonom gesteuert wird (also insbesondere Steuerung eines Entladestroms durch das Elektrofahrzeug, und ggf. durch den Ladepunkt).
Bevorzugt weist dabei das Energiemanagementsystem weiter wenigstens eine Eingangsschnittstelle auf, das Energiemanagementsystem dazu eingerichtet ist, über besagte Eingangsschnittstelle wenigstens eine erste Information über einen insbesondere vorliegenden und/oder zu erwartenden Lastverlauf am Anschlusspunkt und/oder über eine vorliegende und/oder zu erwartende Energiezufuhr zum hybriden Energiespeichersystem zu empfangen, und die durch das besagte Elektrofahrzeug so bereitgestellte zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung auch anhand der ersten Information bereitzustellen. Insbesondere können hierbei typische Zeitverläufe der Nachfrage an Energie über den Tag (etwa als Mittelwerte von mehreren Tagen oder gar Monaten oder auch als Maximalwerte eines Jahres o.ä.) in der ersten Information übermittelt werden, sowie weiter auch eine unmittelbare, instantan in einem am Anschlusspunkt angeschlossen Stromnetz vorliegende Nachfrage an elektrischer Leistung, sodass das Energiemanagementsystem anhand der ersten Information einen möglichst detaillierten Leistungsverlauf abbilden kann, und hieraus eine Steuerung von Entladevorgängen der Elektrofahrzeuge über die zugehörigen Ladepunkte in das hybride Energiespeichersystem planen kann.
Zweckmäßigerweise ist die Niederenergie-Schnittstelle gegeben als ein LPWA-Zugangspunkt („Access point“, AP), wobei das Energiemanagementsystem dazu eingerichtet, den am ersten Ladepunkt erfolgenden Entladevorgang des zugehörigen Elektrofahrzeugs über besagten LPWA-AP zu steuern und/oder anzusteuern, und/oder wobei das Energiemanagementsystem dazu eingerichtet ist, den am ersten Ladepunkt erfolgenden Entladevorgang des zugehörigen Elektrofahrzeugs derart zu steuern bzw. anzusteuern, dass eine zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs und bevorzugt alle fahrzeugseitigen Verbraucher außer einem Batteriemanagement in einen inaktiven Zustand bzw. inaktiven Modus versetzt werden (d.h. insbesondere deaktiviert, in einen Standby-Modus versetzt, ausgeschaltet oder auch spannungsfrei geschaltet), sodass fahrzeugseitig der Entladevorgang in das hybride Energiespeichersystem über den ersten Ladepunkt, insbesondere ausschließlich (ab dem Herstellen einer Entladeverbindung zwischen der Batterie im Elektrofahrzeug und dem Ladepunkt), durch das Batteriemanagement gesteuert wird. Insbesondere werden dabei während des Entladevorgangs sämtliche Steuerbefehle (z.B. vorgegebene Grenzwerte, Sollwerte und/oder Istwerte für zu übertragende Energiemengen, Leistungen, Ströme und/oder Spannungen für den Entladevorgang) vom Batteriemanagement des Elektrofahrzeugs vorgegeben, und vom Elektrofahrzeug an den ersten Ladepunkt über das LPWA übermittelt.
Hierdurch können Leistungsverluste durch zusätzliche Verbraucher im Elektrofahrzeug während des Entladevorgangs minimiert werden, sodass die Batterieleistung des Elektrofahrzeugs vollständig (bis auf den Verbrauch des Batteriemanagements selbst) für das hybride Energiespeichersystem zur Verfügung steht.
Günstigerweise ist dabei das Energiemanagementsystem dazu eingerichtet, den ersten Ladepunkt und ein am ersten Ladepunkt angeschlossenes Elektrofahrzeug derart zu steuern bzw. anzusteuern, dass für den Entladevorgang alle Freigaben im Elektrofahrzeug erteilt werden, und danach die zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs bzw. alle fahrzeugseitigen Verbraucher des Elektrofahrzeugs außer besagtem Batteriemanagement für den Entladevorgang in den inaktiven Zustand versetzt werden. Unter einem Steuern des ersten Ladepunktes bzw. des Elektrofahrzeugs durch das Energiemanagementsystem ist insbesondere ein direktes Steuern der Stromübertragung während des Entladevorgangs umfasst, während unter einem Ansteuern ein Ansteuern entsprechender Steuereinheiten im ersten Ladepunkt bzw. im Elektrofahrzeug umfasst ist (z.B. das fahrzeugseitige Batteriemanagementsystem), welche dann den Entladevorgang unabhängig steuern.
Vorteilhafterweise ist das Energiemanagementsystem weiter dazu eingerichtet, über besagte Eingangsschnittstelle die erste Information über einen vorliegenden und/oder zu erwartenden Lastverlauf am Anschlusspunkt zu empfangen, und eine zweite Information über eine vorliegende und/oder zu erwartende Energiezufuhr zum hybriden Energiespeichersystem zu empfangen, sowie anhand der ersten Information, der zweiten Information und einem Ladestand der stationären Speichereinheit eine Spitzenlastlücke zu ermitteln, und die vorgegebene erste Energiemenge bzw. erste Leistung am Anschlusspunkt bereitzustellen, indem die der Spitzenlastlücke entsprechende Energiemenge bzw. Leistung wenigstens teilweise durch das besagte Elektrofahrzeug als besagte zusätzliche Energiemenge über den ersten Ladepunkt bereitgestellt wird. Die Spitzenlastlücke kann dabei eine Leistung oder eine Energiemenge betreffen.
Bevorzugt ist dabei das Energiemanagementsystem weiter dazu eingerichtet, anhand der Spitzenlastlücke einen Einspeisepreis und/oder einen insbesondere reduzierten Ladetarif für ein Beziehen von Energie über einen der Ladepunkte für eine Einspeisung von Energie über einen der Ladepunkte zu ermitteln, und besagten Einspeisepreis bzw. Ladetarif über ein mit dem Energiemanagementsystem verbundenes dezentrales Anzeigesystem an eine Mehrzahl an Benutzern von Elektrofahrzeugen auszugeben. Dieses dezentrale Anzeigesystem kann insbesondere entsprechende Apps o.ä. in den Bord-Displays von Elektrofahrzeugen und/oder weitere Apps in Mobiltelefonen von Besitzern von Elektrofahrzeugen umfassen, welche zum Benutzen der Ladepunkte befugt sind (also etwa Firmenmitarbeiter bei Ladepunkten an Firmenstellplätzen o.ä.). Das dezentrale Anzeigesystem kann zudem einen Server für einen Informationsfluss der besagten Apps umfassen. Der Einspeisepreis kann dabei insbesondere für einen konkreten Zeitpunkt gelten, und dabei insbesondere umso höher liegen, je größer die Spitzenlastlücke ist, und je näher der besagte Zeitpunkt liegt, an welchem besagte Spitzenlastlücke beginnt (bzw. ab welchem innerhalb einer Spitzenlastlücke noch weitere zusätzliche Leistung bereitgestellt werden soll). Der Ladetarif für das Beziehen von Energie über einen der Ladepunkte kann insbesondere gegenüber einem Normaltarif (wie er zum Zeitpunkt der Ermittlung gültig ist) vergünstigt sein unter der Bedingung, dass vor einem Laden des betreffenden Elektrofahrzeugs bis zu einem gewünschten Ladezustand („State of charge“, SOC) zunächst eine Batterie des Elektrofahrzeugs noch weiter entladen wird, um über die freiwerdende Energiemenge die Spitzenlastlücke abfangen zu können. Erst anschließend (nach Ende der Spitzenlastlücke) wird das Elektrofahrzeug dann, von einem niedrigeren SOC als seinem ursprünglichen, zum vereinbarten (vergünstigten) Ladetarif bis zum gewünschten SOC geladen. Hierbei ist darauf zu achten, dass die vorübergehend durch das Elektrofahrzeug bereitzustellende Energie nicht zum Unterschreiten eines vorgegebenen Mindest-SOC der Batterie führt.
Ein Benutzer kann dann entsprechend seiner eigenen geplanten Nutzung seines Elektrofahrzeugs zum besagten Einspeisepreis einen Entladevorgang in das hybride Energiespeichersystem buchen, bzw. zum (vergünstigten) Ladetarif einen Ladevorgang für einen späteren Zeitpunkt buchen und dafür aus seiner Batterie zunächst noch Restleistung bereitstellen, sodass über den Preismechanismus beim Einspeisepreis bzw. beim vergünstigten Ladetarif und über die Unterrichtung hinreichend vieler Benutzer erreicht werden kann, dass die benötigte Energiemenge und Leistung mithinreichend hoher Wahrscheinlichkeit bereitgestellt wird.
Als weiter vorteilhaft erweist es sich, wenn das hybride Energiespeichersystem weiter einen zentralen Wechselrichter umfasst, welcher mit dem Anschlusspunkt verbunden ist, und welcher dazu eingerichtet ist, einen aus der stationären Speichereinheit entnommenen Gleichstrom und/oder einen von einem Elektrofahrzeug über den ersten Ladepunkt in das hybride Energiespeichersystem eingespeisten Gleichstrom in einen entsprechenden Wechselstrom umzuwandeln und dem Anschlusspunkt zuzuführen.
Bevorzugt ist eine Anzahl der Ladepunkten mit der stationären Speichereinheit und/oder dem zentralen Wechselrichter jeweils über einen DC-Bus verbunden, und/oder mit dem zentralen Wechselrichter und dem Anschlusspunkt jeweils über einen AC-Bus verbunden. Insbesondere kann eine Anzahl an Ladepunkten jeweils einen teilautonomen Gleichspannungswandler umfassen. Durch einen solchen einen teilautonomen Gleichspannungswandler kann der Entladevorgang lokal und ohne direkten Eingriff des Energiemanagementsystems (bis auf die Vorgabe der zweiten Leistung bzw. zweiten Energiemenge) allein durch den betreffenden Ladepunkt und das zugehörige Elektrofahrzeug gesteuert werden.
Die Erfindung nennt weiter ein Verfahren zum Betrieb des vorbeschriebenen hybriden Energiespeichersystems, wobei eine an einem Anschlusspunkt des hybriden Energiespeichersystems bereitzustellende erste Energiemenge und/oder erste Leistung ermittelt wird, wobei ein Ladestand einer stationären Speichereinheit des hybriden Energiespeichersystems ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der ersten Energiemenge bzw. der ersten Leistung und des besagten Ladestandes für die Bereitstellung der ersten Energiemenge bzw. der ersten Leistung von einem Elektrofahrzeug über einen ersten Ladepunkt des hybriden Energiespeichersystems eine zweite Energiemenge in das hybride Energiespeichersystem entladen wird, und dem Anschlusspunkt zugeführt wird, und wobei der besagte Entladevorgang des Elektrofahrzeugs am ersten Ladepunkt von einem Energiemanagementsystem des hybriden Energiespeichersystems über eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle gesteuert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren teilt die Vorzüge des erfindungsgemäßen hybriden Energiespeichersystems. Die für das hybride Energiespeichersystem und für seine Weiterbildungen angegebenen Vorteile können dabei sinngemäß auf das Verfahren übertragen werden. Insbesondere wird für das Verfahren in einem Elektrofahrzeug für das Entladen der zweiten Energiemenge über den ersten Ladepunkt ein zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs und bevorzugt auch jeder weitere Verbraucher bis auf ein Batteriemanagement in einen inaktiven Zustand versetzt, sodass der Entladevorgang fahrzeugseitig durch das Batteriemanagement gesteuert wird.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen jeweils schematisch:

1 schematisch ein hybrides Energiespeichersystem mit einer stationären Speichereinheit und einer Mehrzahl an Ladepunkten, über welche jeweils Elektrofahrzeuge zusätzliche Energie bzw. Leistung bereitstellen können, und
2 schematisch einen Leistungsverlauf, welcher durch das hybride Energiespeichersystem bereitgestellt wird.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 1 ist schematisch in einem Blockschaltbild ein hybrides Energiespeichersystem 1 zum Speichern und Bereitstellen von elektrischer Energie gezeigt. Das hybride Energiespeichersystem 1 umfasst eine stationäre Speichereinheit 2, welche eine Vielzahl an Batteriezellen (nicht gesondert dargestellt) aufweist, und welche zum Speicherung und zur bedarfsweisen Abgabe einer erheblichen Energiemenge eingerichtet ist, bevorzugt von mindestens 100kWh, besonders bevorzugt mindestens 250 kWh. Das hybride Energiespeichersystem 1 umfasst weiter ein Energiemanagementsystem 4, welches eine zentrale Steuereinheit 5 aufweist, und zur Steuerung des nachfolgend beschriebenen Betriebes des hybriden Energiespeichersystems 1 eingerichtet ist. Weiter umfasst das hybride Energiespeichersystem einen Anschlusspunkt 6 und einen zentralen Wechselrichter 8. Die stationäre Speichereinheit 2 ist über einen DC-Bus 10 des hybriden Energiespeichersystems 1 mit dem zentralen Wechselrichter 8 verbunden. Der zentrale Wechselrichter 8 ist seinerseits mit dem Anschlusspunkt 6 verbunden, welcher vorliegend ausgestaltet ist als ein Netzanschlusspunkt 12 für ein allgemeines Stromnetz 14 eines Energieversorgers. Zwischen den Anschlusspunkt 6 und den Netzanschlusspunkt 12 könnten jedoch auch noch weitere Anschlüsse, etwa Einspeisepunkte oder für etwaige Verbraucher, zwischengeschaltet sein. Der zentrale Wechselrichter 8 ist dazu eingerichtet, einen vom DC-Bus 10 empfangenen Gleichstrom in einen entsprechenden Wechselstrom umzuwandeln, und diesen dem Anschlusspunkt 6 zuzuführen.
Das hybride Energiespeichersystem 1 umfasst weiter eine Mehrzahl an Ladepunkten LP1-LP5, welche an den DC-Bus 10 angeschlossen sind. Jeder der Ladepunkte LP1-LP5 ist einzeln dazu eingerichtet, ein beliebiges, angeschlossenes Elektrofahrzeug nach den Vorgaben eines jeweiligen Besitzers zu laden, und weiter dazu eingerichtet, ein solches angeschlossenes Elektrofahrzeug bedarfsweise zu entladen. Im in 1 dargestellten Fall sind an einem ersten Ladepunkt LP1 und an zwei weiteren Ladepunkten LP2, LP3 jeweils entsprechende Elektrofahrzeuge EV1-EV3 angeschlossen. Die Elektrofahrzeuge EV1-EV3 können dabei einerseits jeweils als rein batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge ausgestaltet sein, oder jeweils auch als Plug-In-Hybridfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor zusätzlich zu einem batterieelektrischen Antriebsstrang ausgebildet sein. Weitere Elektrofahrzeuge EV4, EV5 sind in der Nähe der Ladepunkte LP1-LP5, also in deren Reichweite, auf Straßen (nicht näher dargestellt) unterwegs. Die Ladepunkte LP1-LP5 können hierbei bspw. jeweils an Firmenstellplätzen angeordnet sein, wobei das hybride Energiespeichersystem 1 von der betreffenden Firma betrieben wird, und über ihr Firmengelände verteilt ist (also insbesondere auch die stationäre Speichereinheit 2, das Energiemanagementsystem 4 und der DC-Bus 10 auf dem Firmengelände angeordnet sind).
Das Energiemanagementsystem 4 umfasst weiter eine Eingangsschnittstelle 16, welche insbesondere eine Kommunikationseinrichtung (wie z.B. eine Antenne, einen LAN- oder WLAN-Anschluss o.ä.) aufweist, und dazu eingerichtet ist, einerseits von einem Server 20 eines Netzbetreibers des allgemeinen Stromnetzes 14 eine erste Information Info1 hinsichtlich einer zu erwartenden Flexibilitätsanforderung am Netzanschlusspunkt 12 und/oder hinsichtlich einer bereitgestellten Energiezufuhr zu einem das hybride Energiespeichersystem 1 umfassenden, räumlich abgegrenzten Bereich (wie etwa einem Firmenareal oder vergleichbarer Liegenschaften) zu empfangen. Insbesondere können hierbei typische Zeitverläufe der Nachfrage an Energie über den Tag (etwa als Mittelwerte von mehreren Tagen oder gar Monaten oder auch als Maximalwerte eines Jahres o.ä.) in der ersten Information Info1 übermittelt werden, sowie weiter auch eine unmittelbare, instantan im allgemeinen Stromnetz 14 vorliegende Nachfrage an elektrischer Leistung. Weiter können hierbei aktuelle Werte der Energiezufuhr durch den Energieversorger wie auch planmäßige Lieferverläufe für einen zukünftigen Zeitraum (wie etwa den restlichen Tag oder die kommenden 24 Stunden o.ä.) übermittelt werden, wie sie durch die internen Planungen des Energieversorgers vorgesehen sind.
Bevorzugt kann so das Energiemanagementsystem 4 anhand der ersten Information Info1 einen möglichst detaillierten Leistungsverlauf abbilden, und hieraus die noch zu beschreibende Steuerung von Entladevorgängen der Elektrofahrzeuge EV1-EV3 über die zugehörigen Ladepunkte LP1-LP3 in das hybride Energiespeichersystem 1 planen kann.
Weiter ist die Eingangsschnittstelle 16 dazu eingerichtet, von einem Server 22 eines Energieversorgers eine zweite Information Info2 hinsichtlich einer Tarifinformationen für Strompreise in unmittelbarer Zukunft (bspw. kommende Stunden) zu empfangen.
Das hybride Energiespeichersystem 1 wird hierbei bevorzugt durch den Anschlusspunkt 6 vom Netzbetreiber mit der jeweils nach der ersten Information Info1 vorab angekündigte Energiemenge versorgt. Diese Energiemenge kann dabei durch fossile, nukleare oder erneuerbare Energieträger gewonnen werden (die genaue Art der Energieerzeugung spielt vorliegend keine Rolle). Das hybride Energiespeichersystem 1 kann zusätzlich, insbesondere an einem dreiphasigen AC-Bus 26 zwischen dem zentralen Wechselrichter 8 und dem Netzanschlusspunkt 12, noch weitere, dezentrale Einspeisepunkte 28 vorsehen, in welche etwa zusätzliche Photovoltaik-Anlagen oder auch Blockheizkraftwerken (nicht dargestellt) Energie in den AC-Bus 26 einspeisen. Überdies können auch weitere Ladepunkte (nicht dargestellt) am AC-Bus 26 angeschlossen sein.
Das Energiemanagementsystem 4 ermittelt nun anhand der ersten und der zweiten Information Info1, Info 2, sowie anhand der Kenntnis eines Ladestandes der stationären Speichereinheit 2 sowie der Kenntnis der technischen Restriktionen, welche für die stationäre Speichereinheit 2 und den Netzanschlusspunkt 12 gelten (z. B. maximale Leistung, welche die die stationäre Speichereinheit 2 abgeben kann bzw. mit welcher der Netzanschlusspunkt 12 belastet werden darf etc.) ein zeitliches Verlaufsprofil für den Betrieb des hybriden Energiespeichersystems 1. Ein solches zeitliches Verlaufsprofil ist schematisch in 2 dargestellt.
In 2 ist schematisch ein Lastverlauf 30 einer Leistung P gegen eine Uhrzeit t angetragen. Der Lastverlauf 30 entspricht dabei der Nachfrage im allgemeinen Stromnetz 14 am Netzanschlusspunkt 12. Bis zu einem Zeitpunkt T0 kann im allgemeinen Stromnetz 14 gemäß dem Lastverlauf 30 angeforderte Leistung P durch eine Leistung P_SE gedeckt werden, welche die stationäre Speichereinheit 2 abzugeben imstande ist. Nach dem Zeitpunkt T0 jedoch übersteigt die angeforderte Leistung P im allgemeinen Stromnetz 14 die durch die stationäre Speichereinheit 2 bereitstellbare Leistung P_SE, es kommt zu einer Spitzenlastlücke 32 (schraffierter Bereich).
Zur Deckung dieser Spitzenlastlücke 32 wird nun zuerst bis zu einem Zeitpunkt T1 die zusätzliche Leistung P_LP1 herangezogen, die durch das Elektrofahrzeug EV1 am ersten Ladepunkt LP1 nach 1 in das hybride Energiespeichersystem 1 eingespeist wird. Für einen kurzen Zeitraum zwischen Zeitpunkten T1, T2 übersteigt die nachgefragte Leistung P (doppelt schraffierter Bereich) die so durch das hybride Energiespeichersystem 1 zunächst bereitstellbare Leistung P_SE + P_LP1, sodass nun auch eine Leistung P_LP2 von einem weiteren Elektrofahrzeug EV2 über den entsprechenden Ladepunkt LP2 eingespeist wird, um den Energiebedarf zu decken. Nach dem Zeitpunkt T2 reicht zur Deckung der nachgefragten Leistung P wieder die Leistung P_SE + P_LP1 aus, welche durch die stationäre Speichereinheit 2 und das Elektrofahrzeug EV1 (über den ersten Ladepunkt LP1) bereitgestellt werden.
Ab einem Zeitpunkt T3 ist die im allgemeinen Stromnetz 14 nachgefragte Leistung P wieder kleiner als die durch die stationäre Speichereinheit 2 bereitstellbare Leistung P_SE. Die Spitzenlastlücke 32 ist beendet, und die durch die stationäre Speichereinheit 2 bereitstellbare Leistung P_SE kann nun dazu verwendet werden, die Elektrofahrzeuge EV1, EV2, welche für die Deckung der Spitzenlastlücke 32 über die Ladepunkte LP1, LP2 vorübergehend in den DC-Bus 10 des hybriden Energiespeichersystems entladen wurden, wieder zu laden. Es erfolgt somit faktisch eine Art Lastverschiebung 34 der Spitzenlastlücke 32 hin zu einem Zeitraum, im welchem die Nachfrage ausreichend niedrig ist, um durch die stationäre Speichereinheit 2 allein gedeckt zu werden.
Um die anhand von 2 beschriebene Deckung der Nachfrage zu bewerkstelligen, berechnet das Energiemanagementsystem 4 in einer vorteilhaften Ausgestaltung anhand der ersten Information Info1 (also insbesondere anhand eines darin enthaltenen, zu erwartenden Lastverlaufes) und anhand der zweiten Information Info2 (also insbesondere anhand einer darin enthaltenen vorgesehenen Energiezufuhr durch den Energieversorger) einen Einspeisepreis 36 für ein Einspeisen von Energie über einen der Ladepunkte LP1-LP5 berechnen. Der Einspeisepreis 36 kann dabei insbesondere für einen konkreten Zeitpunkt im Intervall T0 bis T3 (nach 1) gelten, und dabei insbesondere umso höher liegen, je größer die Spitzenlastlücke 32 nach 2 ist, und je näher der Zeitpunkt T0 (bzw. der Zeitpunkt T1) liegt, an welchem besagte Spitzenlastlücke 32 beginnt (bzw. innerhalb der Spitzenlastlücke 32 noch weitere zusätzliche Leistung bereitgestellt werden soll). Insbesondere kann statt des Einspeisepreises 36 oder auch zusätzlich zu diesem auch ein vergünstigter Ladetarif 37 ermittelt werden, welcher einem Benutzer für ein Laden seines Elektrofahrzeugs auf einen von ihm gewünschten SOC nach dem Zeitpunkt T3 angeboten wird, wenn der Besitzer im Gegenzug während der Spitzenlastlücke 32 eine noch vorhandene Batterieleistung dem hybriden Energiespeichersystem 1 zur Verfügung stellt (also das Elektrofahrzeug im Zeitraum T0 bis T3 über einen der Ladepunkte LP1-LP5 entlädt, um für die Deckung der Spitzenlastlücke 32 zusätzliche Leistung bereitzustellen).
Das Energiemanagementsystem 4 ist mittels einer entsprechenden Kommunikationseinrichtung (nicht näher dargestellt; die Kommunikationseinrichtung kann dabei insbesondere die physische Infrastruktur der Eingangsschnittstelle ganz oder teilweise nutzen, oder diese auch duplizieren) verbunden mit einem dezentralen Anzeigesystem 38. Dieses dezentrale Anzeigesystem 38 kann insbesondere entsprechende Apps in den Bord-Displays der Elektrofahrzeuge EV4, EV5 sowie weitere Apps in Mobiltelefonen 40 von Besitzern weiterer Elektrofahrzeuge (nicht dargestellt) umfassen. Das dezentrale Anzeigesystem 38 kann zudem einen Server (nicht dargestellt) für einen Informationsfluss der besagten Apps umfassen.
Der Einspeisepreis 36 wird nun über besagtes dezentrale Anzeigesystem 38 einer Mehrzahl an Benutzern (also insbesondere Fahrern und/oder Besitzern) von Elektrofahrzeugen angezeigt EV1-EV5. Ein Benutzer kann dann entsprechend seiner eigenen geplanten Nutzung seines Elektrofahrzeugs einen Entladevorgang in das hybride Energiespeichersystem 1 buchen, sodass über den Preismechanismus und über die Unterrichtung hinreichend vieler Benutzer erreicht werden kann, dass die benötigte Energiemenge und Leistung (P_LP1 und P_LP2 nach 2) mithinreichend hoher Wahrscheinlichkeit bereitgestellt wird. Insbesondere können dabei auch Benutzer solcher Elektrofahrzeuge EV2, EV3 über die App informiert werden, deren Elektrofahrzeuge EV2, EV3 bereits an einem Ladepunkt LP2, LP3 angeschlossen sind, welche sich aber noch nicht in einem Lade- oder Entladevorgang befinden (vgl. im Gegenzug das Elektrofahrzeug EV1 am ersten Ladepunkt LP1).
In einer insbesondere von besagtem dezentralen Anzeigesystem 38 unabhängigen Ausgestaltung weist das Energiemanagementsystem 4 eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle 42, welche vorliegend als ein LWPA-Zugangspunkt („Access Point“; LPWA-AP) 44 ausgestaltet ist, und dazu eingerichtet ist, über ein entsprechendes LPWA (wie es z.B. in einem NB-loT-Netzwerk oder einem LoRaWAN vorliegt) mit den Ladepunkten LP1-LP5 sowie mit einem Elektrofahrzeug EV1-EV3 zu kommunizieren, welches an einem Ladepunkt LP1-LP3 angeschlossen ist. Ein Entladevorgang kann somit seitens des Energiemanagementsystems 4 über den LPWA-AP 44 gesteuert werden, indem zunächst der erste Ladepunkt LP1 sowie das Elektrofahrzeug EV1, welcher ebenfalls mit dem besagten LPWA verbunden sind, jeweils beide angesteuert werden, den Entladevorgang entsprechend vorzubereiten. Dies umfasst auf Seiten des Elektrofahrzeugs 1, dass die erforderlichen Sicherheitsüberprüfungen erfolgen, um entsprechende Freigaben erteilen zu können. Auf der Seite des ersten Ladepunktes LP1 bedeutet dies insbesondere, dass dieser vorbereitet wird, auf Steuerbefehle des Elektrofahrzeugs 1 hinsichtlich von Spannungs- und/oder Stromverläufen zu reagieren, und insbesondere dazu eingerichtet wird, einen entsprechenden Gleichstrom nicht unerheblicher Leistung vom Elektrofahrzeug EV1 zu empfangen, und nach einer DC-DC-Wandlung in das hybride Energiespeichersystem 1 einzuspeisen. Die einzelnen Ladepunkte LP1-LP5 umfassen hierfür vorliegend bevorzugt jeweils einen teilautonomen DC-DC-Wandler DW1-DW5, welche ebenfalls über das besagte LPWA, insbesondere durch ein am betreffenden Ladepunkt LP1-LP5 angeschlossenes Elektrofahrzeug, ansteuerbar sind, und welche jeweils dazu in der Lage sind, einen von einem Elektrofahrzeug eingespeisten Gleichstrom auf eine vorgegebene Spannung für den DC-Bus 10 zu wandeln, ohne dass es hierfür einer weiteren externen Regelung bedarf.
Über die Niederenergie-Ausgangsschnittstelle 42 werden der erste Ladepunkt LP1 und das daran angeschlossene Elektrofahrzeug EV1 nun dazu angesteuert, zueinander eine Verbindung über das LPWA aufzubauen, über welche während des Entladevorgangs sämtliche Steuerbefehle (z.B. vorgegebene Grenzwerte, Sollwerte und/oder Istwerte für zu übertragende Energiemengen, Leistungen, Ströme und/oder Spannungen für den Entladevorgang) vom Elektrofahrzeug EV1 an den ersten Ladepunkt LP1 übermittelt werden. Insbesondere wird für ein effizientes Entladen die zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs EV1 in einen inaktiven Modus versetzt (d.h. insbesondere deaktiviert, in einen Standby-Modus versetzt, ausgeschaltet oder auch spannungsfrei geschaltet). Die zentrale Steuereinheit ist dazu eingerichtet, sämtliche grundlegenden Funktionen des Elektrofahrzeugs (Antrieb der einzelnen Radmotoren, Bordelektronik, Beleuchtung, Temperaturregelung, etc.) anzusteuern, und kann insbesondere gegeben sein durch einen Fahrzeugserver (oder durch diejenige Steuereinheit, welche eine Leistungsabgabe aus der Batterie für den Fahrbetrieb und eine Leistungsaufnahme beim Laden regelt). Insbesondere werden seitens des Elektrofahrzeugs EV1 beim Entladen für eine höhere Effizienz auch alle weiteren Verbraucher mit Ausnahme eines Batteriemanagements (nicht dargestellt) in einen inaktiven Modus versetzt. Das Batteriemanagement ist dabei insbesondere dazu vorgesehen und eingerichtet, den Energiefluss in die Batterie beim Laden sowie aus der Batterie heraus beim Entladen (z.B. im Fahrbetrieb des Elektrofahrzeugs EV1) zu steuern, und dabei u.a. auch eine gleichmäßige Beladung bzw. Belastung der einzelnen Zellen der Batterie sicherzustellen.
Durch die beschriebenen Maßnahmen wird das hybride Energiespeichersystem 1 in die Lage versetzt, flexibel auf angefragte Lastspitzen zu reagieren, und dabei die durch die Elektrofahrzeuge bereitgestellte Energie möglichst effizient einzuspeisen, also insbesondere ohne unnötige Verluste beim Entladevorgang. Zudem ist das hybride Energiespeichersystem 1 in maximal möglichem Umfang dezentral aufgebaut, was die Flexibilität zusätzlich erhöht.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: hybrides Energiespeichersystem
2: stationäre Speichereinheit
4: Energiemanagementsystem
5: zentral Steuereinheit (des Energiemanagementsystems)
6: Anschlusspunkt
8: zentraler Wechselrichter
10: DC-Bus
12: Netzanschlusspunkt
14: allgemeines Stromnetz
16: Eingangsschnittstelle
20: Server (des Netzbetreibers)
22: Server (des Energieversorgers)
26: AC-Bus
28: dezentrale Einspeisepunkte
30: Lastverlauf
32: Spitzenlastlücke
34: Lastverschiebung
36: Einspeisepreis
37: (vergünstigter) Ladetarif
38: dezentrales Anzeigesystem
40: Mobiltelefon
42: Niederenergie-Ausgangsschnittstelle
44: LPWA-Zugangspunkt
DW1-DW5: (teilautonomer) Gleichspannungswandler (DC-DC-Wandler)
EV1-EV5: Elektrofahrzeuge
Info1/2: erste/zweite Information
LP1: erster Ladepunkt
LP2-LP5: Ladepunkte
P: (nachgefragte) Leistung
PLP1/2: (am Ladepunkt LP1/2 eingespeiste) Leistung
PSE: Leistung (der stationären Speichereinrichtung)
t: Zeit
T0-T3: Zeitpunkte

Claims

Hybrides Energiespeichersystem (1) zum Speichern und Bereitstellen elektrischer Energie, umfassend - eine stationäre Speichereinheit (2), welche zum Speichern und zur Abgabe von elektrischer Energie eingerichtet ist, - eine Mehrzahl an Ladepunkten (LP1-LP5), welche jeweils zum Be- und/oder Entladen eines Elektrofahrzeugs (EV1-EV5) eingerichtet sind, - ein Energiemanagementsystem (4), welches dazu eingerichtet ist, über eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle (42) die Mehrzahl an Ladepunkten (LP1-LP5) anzusteuern, und - einen Anschlusspunkt (6), wobei das Energiemanagementsystem (4) weiter dazu eingerichtet ist, eine vorgegebene erste Energiemenge und/oder erste Leistung am Anschlusspunkt (6) bereitzustellen, wozu wenigstens ein an einem ersten Ladepunkt (LP1) verbundenes Elektrofahrzeug (EV1) über den ersten Ladepunkt (LP1) entladen wird, und eine durch das besagte Elektrofahrzeug (EV1) so bereitgestellte zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung dem Anschlusspunkt (6) zugeführt wird.
Hybrides Energiespeichersystem (1) nach Anspruch 1, wobei das Energiemanagementsystem (4) weiter wenigstens eine Eingangsschnittstelle (16) aufweist, und wobei das Energiemanagementsystem (4) dazu eingerichtet ist, - über besagte Eingangsschnittstelle (16) wenigstens eine erste Information (Info1) über einen Lastverlauf am Anschlusspunkt (6) und/oder über eine Energiezufuhr zum hybriden Energiespeichersystem (1) zu empfangen, und - die durch das besagte Elektrofahrzeug (EV1) so bereitgestellte zweite Energiemenge bzw. zweite Leistung auch anhand der ersten Information (Info1) bereitzustellen.
Hybrides Energiespeichersystem (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Niederenergie-Schnittstelle (42) gegeben ist als ein Low-Power Wide-Area-Zugangspunkt (44), wobei das Energiemanagementsystem (4) dazu eingerichtet, den am ersten Ladepunkt (LP1) erfolgenden Entladevorgang des zugehörigen Elektrofahrzeugs (EV1) über besagten Low-Power-Wide-Area Access Point (44) zu steuern und/oder anzusteuern, und/oder wobei das Energiemanagementsystem (4) dazu eingerichtet ist, den am ersten Ladepunkt (LP1) erfolgenden Entladevorgang des zugehörigen Elektrofahrzeugs (EV1) derart zu steuern bzw. anzusteuern, dass eine zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs (EV1) und bevorzugt alle fahrzeugseitigen Verbraucher außer einem Batteriemanagement des Elektrofahrzeugs (EV1) in einen inaktiven Zustand versetzt werden, sodass fahrzeugseitig der Entladevorgang in das hybride Energiespeichersystem (1) über den ersten Ladepunkt (LP1) durch das Batteriemanagement des Elektrofahrzeugs (EV1) gesteuert wird.
Hybrides Energiespeichersystem (1) nach Anspruch 3, wobei das Energiemanagementsystem (4) dazu eingerichtet ist, den ersten Ladepunkt (LP1) und ein am ersten Ladepunkt (LP1) angeschlossenes Elektrofahrzeug (EV1) derart anzusteuern, dass - für den Entladevorgang alle Freigaben im Elektrofahrzeug (EV1) erteilt werden, und - danach die zentrale Steuereinheit des Elektrofahrzeugs (EV1) bzw. alle fahrzeugseitigen Verbraucher des Elektrofahrzeugs (EV1) außer besagtem Batteriemanagement für den Entladevorgang in den inaktiven Zustand versetzt werden.
Hybrides Energiespeichersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Energiemanagementsystem (4) weiter dazu eingerichtet ist, - über besagte Eingangsschnittstelle (16) die erste Information (Info1) über einen vorliegenden und/oder zu erwartenden Lastverlauf am Anschlusspunkt (6) zu empfangen, und eine zweite Information (Info2) über eine Energiezufuhr und/oder eine Leistungszufuhr zum hybriden Energiespeichersystem (1) zu empfangen, - anhand der ersten Information (Info1), der zweiten Information (Info2) und einem Ladestand der stationären Speichereinheit (2) eine Spitzenlastlücke (32) zu ermitteln, und - die vorgegebene erste Energiemenge bzw. erste Leistung am Anschlusspunkt (6) bereitzustellen, indem die der Spitzenlastlücke (32) entsprechende Energiemenge bzw. Leistung wenigstens teilweise durch das besagte Elektrofahrzeug (EV1) als besagte zusätzliche Energiemenge bzw. Leistung über den ersten Ladepunkt (LP1) bereitgestellt wird.
Hybrides Energiespeichersystem (1) nach Anspruch 5, wobei das Energiemanagementsystem (4) weiter dazu eingerichtet ist, anhand der Spitzenlastlücke (32) einen Einspeisepreis (36) für eine Einspeisung von Energie über einen der Ladepunkte (LP1-LP5) und/oder einen Ladetarif (37) für ein Beziehen von Energie über einen der Ladepunkte (LP1-LP5) zu ermitteln, und besagten Einspeisepreis (36) bzw. Ladetarif (37) über ein mit dem Energiemanagementsystem (4) verbundenes dezentrales Anzeigesystem (38) an eine Mehrzahl an Benutzern von Elektrofahrzeugen (EV1-EV5) auszugeben.
Hybrides Energiespeichersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiter einen zentralen Wechselrichter (8) umfasst, welcher mit dem Anschlusspunkt (6) verbunden ist, und welcher dazu eingerichtet ist, einen aus der stationären Speichereinheit (2) entnommenen Gleichstrom und/oder einen von einem Elektrofahrzeug (EV1) über den ersten Ladepunkt (LP1) in das hybride Energiespeichersystem (1) eingespeisten Gleichstrom in einen entsprechenden Wechselstrom umzuwandeln und dem Anschlusspunkt (6) zuzuführen.
Hybrides Energiespeichersystem (1) nach Anspruch 7, wobei eine Anzahl der Ladepunkten (LP1-LP5) - mit der stationären Speichereinheit (2) und/oder dem zentralen Wechselrichter (8) jeweils über einen DC-Bus (10) verbunden sind, und/oder - mit dem zentralen Wechselrichter (8) und dem Anschlusspunkt (6) jeweils über einen AC-Bus (26) verbunden sind.
Hybrides Energiespeichersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Anzahl der Ladepunkten (LP1-LP5) jeweils einen teilautonomen Gleichspannungswandler (DW1-DW5) umfasst.
Verfahren zum Betrieb eines hybriden Energiespeichersystems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine an einem Anschlusspunkt (6) des hybriden Energiespeichersystems (1) bereitzustellende erste Energiemenge und/oder erste Leistung ermittelt wird, wobei ein Ladestand einer stationären Speichereinheit (2) des hybriden Energiespeichersystems (1) ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der ersten Energiemenge bzw. der ersten Leistung und des besagten Ladestandes für die Bereitstellung der ersten Energiemenge bzw. ersten Leistung von einem Elektrofahrzeug (EV1) über einen ersten Ladepunkt (LP1) des hybriden Energiespeichersystems (1) eine zweite Energiemenge in das hybride Energiespeichersystem (1) entladen wird, und dem Anschlusspunkt (6) zugeführt wird, und wobei der besagte Entladevorgang des Elektrofahrzeugs (EV1) am ersten Ladepunkt (LP1) von einem Energiemanagementsystem (4) des hybriden Energiespeichersystems (1) über eine Niederenergie-Ausgangsschnittstelle (42) gesteuert wird.