[发明专利]用于电蓄能系统的电路装置和运行方法

说明书

用于具有至少两个分别带有第一极和第二极的电蓄能单元的电蓄能系统的电路装置，包括：至少一个第一输入端和第二输入端用于与能量源电连接；至少一个第一输出端和第二输出端用于与电组件电连接；至少两个第一极接线端子和第二极接线端子；至少两个第一开关；至少两个第二开关；至少一个第三开关，第一输出端分别与第一开关的第二接线端子电连接，第二输出端分别与第二开关的第二接线端子电连接，第一开关、第二开关、第三开关及其他开关被切换为使得电路装置充电运行中，为了借助连到第一输入端和第二输入端上的能量源给电蓄能单元至少之一充电，和/或电路装置放电运行中，为了运行连到第一输出端和第二输出端上的电组件，电蓄能单元串联或并联。

技术领域

本发明涉及用于电蓄能系统的电路装置和运行方法。

背景技术

在如今的电驱动车辆、尤其是电动车辆（EV）或者混合动力车辆（HEV）中，电池组模块通过单个电池组电池的并联和串联来构造，所述电池组模块在车辆中向外起到电池组包的作用。电池组包具有额定电压，所述额定电压根据电池组包的充电状态和负荷来限定充电和放电过程的电压范围。

如今，对电驱动车辆、尤其是具有电池组作为主要能量源的车辆的充电是努力研究和开发的主题。一方面，这是因为：目前的对于完全的电池组充满电来说的充电时间还是很长，而且另一方面，将来的存储器的容量还将增加，使得在不久的将来，被安装（verbauen）在车辆中的具有超过50kWh的容量的电蓄能系统将被投入使用。同时，为了使这些车辆被更广泛地接受，尽可能与在具有内燃机的车辆的加油过程情况下的装载时间可比的、更短的充电时间是值得期望的。

由技术标准、可用的构件和技术以及效率要求引起地，车辆驱动支路（Fahrzeugantriebsstrang）的标准运行电压目前在纯电驱动车辆的情况下限于通常300V至450V的值。符合标准的充电插头通常是对于直至200A的额定电流来被认证的，其中用于直流电压充电的充电电压通常可以在200V至850V之间。通过蓄能系统与充电装置之间的通信，在充电装置侧可以在一定的极限的范围内对充电电压和充电电流进行无级调节。

然而，如今的可用的电蓄能系统、尤其是电池组系统不可能在充电时提高电压，因为它们的布线（例如以串联或并联的方式）被固定地接线，而且同时不可能将在驱动侧存在的组件、例如逆变器在运行电压水平上继续运行。图1示出了按照现有技术的电路装置的示例。

出版物JP 2014-068466公开了一种用于在使用具有充电识别装置的大量串联或并联的充电设备的情况下高效地对电蓄能器进行充电的充电装置。

出版物US 2013/300370公开了一种具有大量串联的二次电池组电池的电池组包，其中在存在单个二次电池组电池的异常的状态时，剩余的电池组电池可以被充电和放电。

发明内容

本发明的优点

按照本发明，提供一种用于电蓄能系统的电路装置、一种用于运行电蓄能系统的方法以及一种电蓄能系统。

在此，用于具有至少两个分别具有第一极和第二极的电蓄能单元的电蓄能系统的电路装置包括：至少一个第一输入端和至少一个第二输入端，用于与能量源电连接；至少一个第一输出端和至少一个第二输出端，用于与电组件电连接；至少两个第一极接线端子和至少两个第二极接线端子，其中所述第一极接线端子之一分别与电蓄能单元的第一极导电连接，而第二极接线端子之一分别与电蓄能单元的第二极导电连接；至少两个第一开关，其中第一开关的第一接线端子与第一蓄能单元的第一极接线端子电连接，而且第一开关的第一接线端子与第一输入端电连接；至少两个第二开关，其中第二开关的第一接线端子与第一蓄能单元的第二极接线端子电连接，而且第二开关的第一接线端子与第二输入端电连接；至少一个第三开关，其中第三开关的第一接线端子与第一电蓄能单元的第一极接线端子电连接，而第三开关的第二接线端子与第二电蓄能单元的第二极接线端子电连接。