本發明涉及根據獨立權利要求的前序部分的一種移動式放電設備、一種用于有針對性地給電池放電的方法以及一種電池放電系統。

背景技術：

1、電動運輸工具必須定期充電。在事故、運輸、維修或報廢情況下，部分或完全充滿電的牽引電池或驅動電池代表著危險點。尤其如果它們具有未被發現的缺陷，則它們可能由于熱釋放而造成相當大的損害，直到著火。在運輸工具在事故情況之后被救援并且被運走或者被修理之前，為安全起見應該給電池放電。同樣，部分或完全充電的電池對于特定的運輸情況、像比如空運或海運而言代表著提高的風險。在這里，被放電的電池的運輸也顯著地使風險最小化。因此，值得追求的是，能夠有針對性地并且可移動地在有必要的現場給電池放電，以便考慮到這些情況。

2、電動運輸工具為了其電馬達的運行需要內部的電源，所述電源作為電池來實現。電池能夠通過到外部電網上的連接來充電或者雙向地用于向該電網饋送電流。

3、由現有技術已知一些方法，例如將牽引電池雙向地用作用于光伏(pv)設備的蓄能器并且回饋到家用電網中。在這里，之前通過充電電纜由家庭自身的固定的pv設備所饋送的電流在需要時(例如在夜間)從牽引電池被回饋到家用電網中。

4、de?102016214484?a1公開了一種用于使機動運輸工具的包括多個鋰離子電池單池的電池準備好用于運輸的方法，在該方法中調節電池的預先確定的充電狀態，在所述充電狀態中所安裝的電池將電能輸出給機動運輸工具的至少一個電連接的能量阱(例如車載電網的負載)。在此，沒有外部的設備被連接到電池上。

5、在de?102020004733a1中說明了一種用于運行至少暫時與外部電網耦合的基于運輸工具的蓄能系統的方法，所述蓄能系統包括具有電池的至少一個運輸工具和用于通過外部電網給運輸工具的電池充電和/或放電的充電站。

6、de?102018114239?a1公開了一種運輸工具，其具有蓄電池和與蓄電池雙向作用連接的線圈裝置，所述線圈裝置用于在第一運行狀態中給蓄電池充電并且在第二運行狀態中給蓄電池放電。相應的運輸工具-站-裝置能夠被集成在道路或停車場的合適的區段中。

技術實現思路

1、相對于此，根據本發明提供具有獨立權利要求的特征性特征的一種移動式放電設備、一種用于借助于所述移動式放電設備有針對性地給電池放電的方法以及一種電池放電系統。

2、根據本發明，提供一種移動式放電設備，其用于給包括電池的單元的電池有針對性地受調節地放電。這個單元例如是電動運輸工具、二次生命應用、包括多個電池或電池單池的電池倉或可移動的或固定的儲電器、例如pv設備。移動式放電設備包括以下組件：接頭；用于發送并且接收信號的傳送裝置；包括智能的測評電子器件和至少一個集成的存儲介質的測評裝置，其中集成的測評電子器件被設立用于對信號進行解密和解讀；能量供給裝置；內部的耗能器；以及尤其作為過載保護裝置的用于所提取的能量的調節裝置。

3、在本發明的范圍內，所有類型的以電動方式或者至少部分地以電動方式運行的機動運輸工具、即所謂的混合動力運輸工具被稱為電動運輸工具。因此，尤其電動或半電動運行的轎車、載重汽車、公共汽車、水上交通工具或專用運輸工具、像比如叉車被稱為電動運輸工具。作為替代方案，也能夠考慮電動或半電動運行的航空應用。

4、測評裝置包括所述具有至少一個集成的存儲介質的智能的測評電子器件，并且能夠在出現預先確定的條件、例如特定的協議的交換、特定的信號或特定的數據、尤其是數字密鑰或數字簽名的接收和發送時實現對特定的軟件或數據的訪問。

5、在至少一個存儲介質中例如存儲有不同參數、比如有待放電的電池的充電狀態、放電狀態、電壓值和/或溫度值的額定值和/或標準值。此外，例如能夠存儲用于不同的應用情況、例如用于快速放電的最佳的放電曲線。也能夠存儲以下例程，所述例程激勵包括電池的單元的控制設備雙向地提供電流。

6、有待探測的信號例如是尤其是高壓線路的電壓值、導引電壓的構件的電壓值的變化或者比如包括電池的單元的控制設備的數據組。

7、放電設備的能量供給裝置例如作為放電設備的內部電池來實現，例如由包括有待放電的電池的單元的電池向所述內部電池供給能量。作為替代方案，放電設備的能量供給裝置以到外部電網的電網接頭的形式實現。

8、放電設備的內部的耗能器作為功率消除器起作用。尤其該內部的耗能器將從有待放電的電池傳輸到這個內部的耗能器上的電流例如進一步傳導給其他的耗能器、特別是傳導給外部的加熱元件或者以回饋的形式傳導給外部的電網。如果尤其在事故地點處不存在其他的耗能器，則例如能夠將放電設備的冷卻裝置的變熱的冷卻水在現場引出到道路上或以某種方式被引走。

9、在本發明的范圍內，作為放電設備是指一種可移動的設備。作為替代方案，該放電設備也能夠固定地制成、例如可拆卸地安裝在維修車間的墻壁上。

10、放電設備例如包括用于將移動式放電設備的接頭與包括有待放電的電池的單元的接頭連接起來的連接電纜。

11、在此，連接電纜能夠與放電設備固定地連接或者以可插入到該放電設備中的方式來制成。作為可插接的實施方式，例如涉及用于電動運輸工具的標準充電線纜。此外，連接電纜例如以以下形式來設計，所述形式允許連接到其他導引電壓的構件、像比如電動運輸工具的或pv設備的可移動的和固定的儲電器的高壓組件上。所述連接電纜例如在充電插孔由于損壞而不再可用時或者包括電池的單元、尤其是電動運輸工具不是為雙向電流而設計時或者在涉及例如在具有多個電池的電池倉中的單個有待放電的電池時才使用。

12、為了移動電動運輸工具或者運行固定的二次生命應用，例如必須首先移除放電設備。為了不忘記所述放電設備并且不損壞電動運輸工具或固定的二次生命應用、移動式放電設備和例如連接電纜，例如無法在放電設備被插入的情況下進行行駛或運行。

13、在按本發明的移動式放電設備中，有利的是，能夠借助于所述移動式放電設備來有針對性地并且受調節地在現場給包括電池的單元的電池放電，這與這個地點處于何處無關。如果包括電池的單元例如是電動運輸工具，則當運輸工具例如由于事故情況而損壞、必須被救援并且應該被運走時，能夠直接在現場給電池放電或部分放電。同樣能夠在維修點停留時、例如在即將更換牽引蓄電池時借助于放電設備在維修點中進行牽引蓄電池的放電或者部分放電。在用于運輸電池的另一方面中，在現場借助于放電設備使所述電池準備好運輸情況、例如空運或船運，在所述運輸情況中僅僅在電池已放電或部分放電的情況下才能實現安全的運輸。通過這種方式，例如尤其在存在未識別出的缺陷的情況下能夠使電池的熱釋放的危險以及可能隨之發生的火災的危險最小化或加以消除，從而能夠實現對人和環境來說安全的電池操作。

14、本發明的其它有利的實施方式是從屬權利要求的主題。

15、因此有利的是，移動式放電設備包括內部的冷卻裝置，以用于借助于空氣和/或液態的冷卻介質、尤其是水進行冷卻。因為在電流從電池傳輸到放電設備上時產生熱，所以冷卻裝置是優選的。因此，能夠明顯更快地給電池放電。

16、在一種實施方式中，冷卻介質例如在處于放電設備內部的封閉的回路內循環。在此，冷卻介質能夠從外部被輸送給回路的冷卻介質接頭或被儲備在放電設備中。

17、在一種作為替代方案的實施方式中，冷卻回路至少部分地處于外部、即在放電設備的外部并且能夠敞開地或者封閉地實現。冷卻介質例如能夠通過冷卻裝置接頭連接到外部。冷卻裝置接頭例如作為如在消防隊中常見的storz接合器來實現，使得例如消防車的水或水消防栓的水用作冷卻介質。作為替代方案，冷卻裝置接頭作為家庭常見的水接頭來實現，從而例如能夠連接水龍頭或花園軟管。

18、如果放電設備例如在維修點或者其他建筑物中使用，則能夠將冷卻裝置例如連接到車間空調設備的回路上或者連接到加熱回路上。在此，所產生的熱還能夠用于對熱水進行加熱并且/或者供給加熱回路。

19、作為替代方案或補充方案，冷卻介質例如是空氣，所述空氣尤其借助于冷卻裝置中的通風機來運動。在此，例如由有待放電的電池給通風機饋給能量。此外，作為替代方案，冷卻介質是油。

20、此外，有利的是，冷卻裝置具有溫度控制的流量調節機構。借助于流量調節機構，例如能夠控制和/或調節冷卻介質的流入和/或冷卻介質循環的速度。溫度控制的流量調節機構和放電設備的測評裝置例如尤其當例如由于移動式放電設備的過度發熱而需要調整電池的放電速度時相互通信。

21、根據另一種有利的實施方式，移動式放電設備具有顯示裝置，通過該顯示裝置能夠顯示有待放電的電池的放電狀態和/或充電狀態和/或電池電壓和/或溫度以及/或者冷卻水溫度和/或信號燈。

22、如果顯示裝置包括信號燈，則當包括電池的單元的電池完全放電或放電到預先給定的和/或所設定的放電狀態、充電狀態和/或電壓值上時，所述信號燈例如顯示綠光。只要未達到這種狀態或數值，則信號燈例如發紅光。作為替代方案或補充方案，顯示裝置以顯示相應的數值和信息的顯示器的形式來實現。

23、借助于這樣的顯示裝置，例如向放電設備的使用者顯示，電池的放電過程是否已經開始、還在持續、暫停或已經結束。此外，例如顯示電池的放電的剩余持續時間和/或電池和/或放電設備的當前的放電狀態、充電狀態、電壓值和/或溫度值。因此，使用者能夠估計和計劃電池放電的持續時間并且必要時手動干預，以便提前停止放電或者使放電更長時間地持續或暫停。此外，例如當電池的放電沒有按計劃進行或者一個數值不符合規定時，用戶看到，從而它能夠停止、暫停、調整和/或重新開始電池的放電。

24、此外，有利的是，移動式放電設備的測評裝置具有用于釋放關于電池和/或包括電池的單元的信息的傳輸的器件。這樣的信息例如是放電狀態、像比如電壓值、放電持續時間或直至達到例如設定的額定值的剩余放電時間。此外，這樣的信息能夠是位置、特別是gps(英文：global?positioning?system，全球定位系統)位置并且/或者在包括電池的單元是電動運輸工具的情況下是底盤號。

25、用于釋放關于包括電池的單元的信息的傳輸的器件例如能夠包括程序代碼，該程序代碼如此操控控制器，使得該控制器將信號發送給傳送單元、尤其天線及其控制單元，緊接著該控制器傳輸關于包括電池的單元、尤其是電動運輸工具的信息、例如運輸工具信息。

26、在此有利的是，在電動運輸工具發生事故的情況下，在借助于移動式放電設備給電池放電時，能夠將放電狀態和直至達到額定值的剩余持續時間、溫度和其他涉及電池的信息例如在可移動的終端設備、像比如移動電話上顯示給執勤人員。因此，執勤人員例如能夠快速地檢查并且必要時調整目標值預先規定。

27、本發明還涉及一種用于在使用移動式放電設備的情況下有針對性地、受調節地給包括電池的單元的電池現場放電的方法。包括電池的單元例如是電動運輸工具、二次生命應用或可移動的或固定的儲電器、像比如光伏設備。該方法包括以下步驟：

28、a)尤其通過連接電纜將移動式放電設備的接頭與包括有待放電的電池的單元的連接點連接起來。

29、b)至少借助于移動式放電設備的測評裝置的智能的測評電子器件通過對于信號的探測來識別在包括電池的單元與移動式放電設備之間的連接。

30、c)給所述單元的電池放電，其中從所述電池提取能量并且將能量輸送給移動式放電設備。

31、這樣的方法的突出之處在于，能夠借助于按本發明的方法在借助于移動式放電設備的情況下有針對性地并且受調節地給包括電池的單元的電池現場放電或者部分放電，而這與這個地點處于何處無關。此外，上面關于放電設備已經描述的優點也適用。

32、在按本發明的方法的一種有利的設計方案中，在步驟b)或步驟c)之前、期間或之后，與包括電池的單元進行數據交換，以便激勵電池的雙向的電流輸出或借助于所存儲的標準例程來模擬到家用電網的輸出。

33、在按本發明的方法的一種優選的有利的設計方案中，在步驟a)或步驟b)之前、期間或之后，附加地通過冷卻裝置接頭來連接用于放電設備的冷卻裝置的冷卻介質。

34、在此適用上面關于具有冷卻裝置的移動式放電設備已經描述的優點。

35、根據第一種有利的實施方式，包括電池的單元的連接點是充電插孔，具有插頭的連接電纜能夠插入到該充電插孔中，以用于將單元與按本發明的放電設備連接起來。這樣的連接例如能夠通過標準化的類型2插頭插孔對來實現。通過手動的插入例如啟動按本發明的方法。

36、在此有利的是，在包括電池的單元是電動運輸工具的情況下，例如電動運輸工具的充電電纜能夠用于與電動運輸工具和放電設備連接，該放電設備本來就已經處于電動運輸工具中。作為替代方案，使用其它連接電纜。

37、在按本發明的方法的另一種有利的實施方式中，在方法的步驟b)中，同樣通過包括電池的單元的控制設備來識別包括電池的單元與移動式放電設備之間的連接。

38、在此，有利的是，包括電池組的單元和電動運輸工具能夠通過這種方式來彼此通信。

39、根據一種有利的改進方案，緊接在步驟b)之后進行步驟b’)，其中，通過所識別的連接來激勵與包括電池的單元的控制設備的通信，并且通過放電設備、尤其是通過放電設備的具有智能的測評電子器件的測評裝置相對于包括電池的單元的控制設備來預先規定，應當從電池中提取能量，尤其通過模擬或通過對于運輸工具內部的例程的激勵來預先規定，應當將電流回饋到電網中、例如回饋到家用電網中。

40、放電設備的測評裝置對控制設備或包括電池的單元的車載計算機的信號進行測評并且預先規定，應當從電池中提取能量。然后，放電設備的測評裝置例如開始電池的放電。

41、此外，有利的是，緊接在步驟b’之后進行步驟b”)，其中結束在包括電池的單元的控制設備與放電設備的測評裝置之間的通信。

42、在第二種有利的實施方式中，包括電池的單元的連接點是導引電壓的構件。這例如能夠是電動運輸工具的高壓組件。在電動運輸工具的情況下，到導引電壓的構件上的連接例如通過合適的接觸可行方案或其他在運輸工具側存在的接觸點來進行。

43、在此，有利的是，當例如電動運輸工具的充電插孔由于損壞而不再可用時或者包括電池的單元、尤其電動運輸工具不是為雙向的電流流動而設計時，也能夠給電池放電。

44、根據另一種有利的實施方式，步驟b)中的信號是高壓線路的電壓值或電池或包括電池的單元的導引電壓的構件的電壓值的變化。在此，有利的是，放電設備的測評裝置的智能的測評電子器件通過這種方式識別出與包括電池的單元或其他導電的構件的連接，而不需要與包括電池的單元的通信。

45、在另一種有利的實施方式中規定，放電設備的測評單元的智能的測評電子器件在識別出與包括電池的單元的連接之后自動地開始電池的放電。作為替代方案，在通過操作者釋放之后開始電池的放電。

46、這些選項的有利之處是，能夠進行電池放電，而不需要電池具有與包括電池的單元100的功能上的通信連接。由此，能夠實現的是，例如也能夠例如在倉庫中或在運輸時給未安裝的電池放電。

47、因此，也能夠給特殊運輸工具的電池放電，這與這些電池是被安裝在特殊運輸工具中還是處于充電站或電池倉庫中無關。

48、另一個優點是，能夠以相同的方式給可移動的和固定的儲電器放電。

49、此外有利的是，將電池和/或電池的各個電池單池的狀態信息、像比如電池的放電狀態和/或充電狀態和/或電壓值和/或放電容量和/或能量輸出和/或熱狀態、尤其是電池的溫度從放電設備的測評裝置傳輸給包括電池的單元并且/或者傳輸給其他接收器、例如傳輸給使用者的可移動的終端設備、比如維修技術人員或事故現場的執勤人員。

50、包括電池的單元的電池的熱狀態、尤其能夠直接地、例如借助于至少一個溫度傳感器來查明或者間接地、例如通過電壓值來查明。如果電池由于放電過程而變得過熱，那么其可能由于熱量產生而給自身或包括該電池的單元帶來損壞。在某些情況下，完全可能產生燜燃或明火。對于電池的熱狀態和尤其是溫度的查明以及電池的相應的狀態信息的傳送能夠有利地用于及早識別放熱并且通過限制、暫停或停止放電的方式來降低由于火災而引起的損壞的危險。因此，正好對電動運輸工具來說，有重要影響的是，知道電池的熱狀態。

51、此外，有利的是，在放電過程的期間以任意可調的間隔來傳輸電池和/或電池單池的狀態信息。

52、由此，也能夠提前識別例如在放電過程的期間才產生的缺陷、尤其是電池或其部件的缺陷。通過這種方式，能夠對電池進行定期監控。由此，能夠給電池最佳地放電，而不必預料出現損壞。

53、在一種實施方式中，有利的是，將包括電池的單元的信息、特別是其gps位置并且/或者在包括電池的單元是電動運輸工具時將其底盤號發送給接收器、例如使用者的可移動的終端設備。使用者例如能夠是服務員工或執勤人員。

54、通過位置和/或底盤號的傳送，電動運輸工具的用戶或者擁有者或使用者能夠監控重要的運輸工具數據并且必要時改變額定值或對參數進行其它調整。

55、此外，有利的是，通過無線電網絡、尤其是廣域網(英文：wide?area?network，wan)或者gsm移動無線電標準網絡(英文：global?standard?for?mobile?communications－network，gsm)來傳輸包括電池的單元的信息以及電池的狀態信息、像比如電池的充電狀態和/或電壓值和/或放電容量和/或能量輸出和/或電池的熱狀態、尤其是電池的溫度。能夠就這樣以有利的方式在每個任意的位置上用與相應的無線電網絡的連接來傳輸電池或包括電池的單元的信息。由此，也能夠遠程協調所述方法。不僅wan技術而且gsm技術以及gps定位技術都是標準化的并且能夠容易地通過放電設備來使用。

56、此外，網絡能夠在一個地區、例如一個城市、特定的地帶、尤其是廠區、單幢建筑、例如銷售室或測量場的范圍內延伸或者在大的地區、尤其是全球以及陸上、水上和空中的全部運輸路徑的范圍內延伸。此外，網絡能夠在本地受到限制并且受限于局域網(英語：local?area?network，lan)、特別是無線局域網(英語：wireless?local?area?network，wlan)。

57、在另一種特別有利的實施方式中規定，在達到了有封放電的電池的放電狀態和/或充電狀態和/或電壓值和/或溫度值的預先給定的閾值時，在步驟c)中暫停或結束放電。

58、有待放電的電池的相應的參數、尤其是放電狀態和/或充電狀態和/或電壓值和/或溫度值例如具有額定值，該額定值例如形成閾值。測評單元的智能的測評電子器件監控所測量的數值是否處于特定的測量范圍之內或者所述數值是處于閾值之上還是之下并且必要時引入相應的措施、像比如結束或暫停電池的放電過程。用于電池的充電狀態的閾值例如為10％。而后在這種充電狀態中停止放電過程。通過這種方式，例如能夠尤其為電池和/或包括該電池的單元的隨后的運輸達到電池的最佳的充電或者放電狀態。

59、本發明的第三主題是一種電池放電系統，該電池放電系統包括處于包括電池的單元中的電池和移動式放電設備。在此，包括電池的單元和移動式放電設備尤其能夠通過連接電纜來彼此連接，使得電能能夠有針對性地并且受調節地尤其借助于按本發明的方法現場從包括電池的單元的電池傳輸到放電設備上。包括電池的單元尤其是電動運輸工具或二次生命應用或可移動的或固定的儲電器、像比如pv設備。

60、包括電池的單元、尤其是電動運輸工具有利地包括測評電子器件或者控制設備或車載計算機，其被構造用于查明電池的至少一個狀態信息、像比如電池充電狀態或例如電池和電動運輸工具準備好用于電流回饋的信號。電動運輸工具的測評電子器件例如能夠作為電動運輸工具的車載計算機或車載控制設備的車載軟件的一部分或者作為電動運輸工具中和/或其電池中的附加模塊來實現。