[发明专利]机动车、蓄电池和用于控制蓄电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制蓄电池的方法。此外，本发明涉及一种蓄电池，其包括数量为n个的蓄电池模块组，其中，n为自然数并且大于等于二。该蓄电池模块组具有多个蓄电池模块，其中，蓄电池模块具有耦合单元。所述耦合单元作用为电压转换器并且将蓄电池模块相互耦合。所述蓄电池连接至负载并且以预先确定的并且基本上恒定的总功率来为其供能，该总功率相应于n个蓄电池组模块的n个单个功率的总和。此外，本发明涉及一种具有用于驱动机动车的电驱动电机的机动车，该电驱动电机与所述蓄电池相连接。

背景技术

在将来，无论是在静态的应用诸如风力发电设备以及诸如混合动力和电动车辆的车辆中将应用越来越多的蓄电池系统。为了能够满足针对相应的应用所给出的对于电压和可提供的功率的要求，通常将会串联连接更多的蓄电池单元。因为由这些蓄电池所提供的电流必须流经所有的蓄电池单元并且蓄电池单元仅能传导受限的电流，所以通常附加地并联连接蓄电池单元。

图1示出了已知的驱动系统100，如其在电动和混合动力车辆中所使用的那样。该驱动系统100包括电机M，该电机通过三个相L1、L2、L3(也称为导体或者外导体)连接至脉冲逆变器102。该脉冲逆变器102包括多个半导体开关元件并且其特征在于其将输入直流电压Ue转换为三相输出电压，该三相输出电压施加在三个相L1、L2、L3之间。该脉冲逆变器102之前连接有直流电压中间电路104，其首先将缓冲例如在该电机启动过程中短时所需要的能量尖峰。包括多个串联连接的蓄电池单元106的蓄电池108与该直流电压中间电路104通过充电和分离装置110相连接。该充电和分离装置110包括在该蓄电池108的正极和负极处包括开关元件，从而例如在故障状况下从其余的电路分离开来。

由DE 10 2011 075 376还公开了一种用于控制蓄电池200的方法。该蓄电池200如在图2中所示处的那样由蓄电池模块组202、204、206组成，它们分别包括多个相互耦合的蓄电池模块208。每个蓄电池模块208包括多个串联连接的蓄电池单元，这些蓄电池单元与耦合单元相连接。依据已知的方法，该耦合单元能够将蓄电池模块208以可选的极性相互耦合并且还起到脉冲逆变器的作用。在图2中所示处的蓄电池模块组202、204、206相应于三相并且以传统的方式以堆成的功率为电机M供能，也就是说为每相提供三分之一的总功率。在这样的传统的蓄电池系统之中，为此将需要在单个的蓄电池单元之间或者蓄电池模块之间的均一的充电状态，因为总功率取决于最弱的蓄电池模块。

发明内容

依据本发明给出了一种用于控制蓄电池的方法。所述蓄电池包括数量为n的蓄电池模块组，所述蓄电池模块组具有多个蓄电池模块，其中，蓄电池模块具有耦合单元，其中n为自然数并且大于等于二。所述耦合单元作用为电压转换器并且将所述蓄电池模块相互耦合

依据本发明的用于控制蓄电池的方法基本上包括以下步骤：

-以预先确定的并且基本上恒定的总功率为连接至所述蓄电池的负载供能，其中，所述总功率相应于所述n个蓄电池模块组的单个功率的总和；

-通过所述总功率、所述负载并且通过确定在第n个蓄电池模块组之上所施加的具有幅度和相位的组电压来调节n-1个组电压，所述n-1个组电压分别施加在n-1个蓄电池模块组之上，其中，所述n个单个功率中的至少两个是相互非对称的。

依据本发明，蓄电池被设置为实施依据本发明的方法。此外提出了一种机动车，其包括用于驱动所述机动车的电驱动电机，所述电驱动电机与所述蓄电池相连接。

本发明的优点

依据本发明的方法具有以下优点，即在单个的蓄电池模块故障时输出至负载的总功率尤其是有效功率能够保持恒定。此外，依据本发明的方法实现了为单个的蓄电池模块组充电，此时其他的蓄电池模块组在放电。因此，所述方法、所述蓄电池和所述机动车能够为更高的运行安全性和可靠性作出贡献。所述蓄电池的所述有效功率也能够得以改善，因为所述蓄电池模块组也能够非对称地输出其功率并且因此所述蓄电池的所输出的总功率能够不取决于功率最弱的蓄电池模块组。