[发明专利]用于车辆的储存器系统

说明书

本发明涉及用于提供电功率以便驱动车辆的储存器系统，包括：具有用于储存电能的至少N个第一子模块且具有开关单元的第一储存器模块，其中N＞1，开关单元设置用于将N个子模块在充电模式中串联连接且将N个子模块在行驶模式中并联连接，第一储存器模块能够在行驶模式中将电能输出给车辆的驱动系统；具有用于储存电能的至少一个第二子模块且具有直流电压变换器的第二储存器模块，直流电压变换器设置用于将第二子模块与第一储存器模块耦合，第二储存器模块能够由第二子模块输出电能用于运行车辆的驱动系统；控制单元，该控制单元设置用于控制开关单元和直流电压变换器。本发明还涉及用于运行电驱动式车辆的储存器系统的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于至少部分电驱动的车辆的储存器系统。本发明尤其是涉及一种储存容量灵活的储存器系统，该储存器系统能够以相对高的充电功率被充电。

背景技术

目前，在电驱动式车辆中、例如在PHEV车辆(Plug-in Hybrid ElectricVehicles，插电式混合动力车辆)中或在纯电运行的车辆(BEV，纯电动车辆)中，由一个或多个单个的电池单体或储存器单体组成的能量储存器用作能量源。所述电池单体通常是若干个锂离子电池。它们串联地互相连接或以串并联的组合互相连接。在此，电池单体的连接的总数和类型确定可供使用的能量并且因此确定电驱动式车辆的作用范围。

这样的能量储存器的充电典型地通过连接到外部的充电站上来进行，该充电站与能量供应网络连接。用于给能量储存器充电的可用接头功率(充电功率)在此可以与充电站有关。借助直流电的充电可以被称作利用50kW或更多的充电功率的快速充电。通过交流电的充电能够实现在3.6kW至22kW的范围内的充电功率。

高的充电功率有利于避免车辆的为了给能量储存器再次充电的长停车时间。用于提高充电功率的一种可能性是利用提高的充电电压(例如800V或更多，代替目前的460V或更少)的直流电充电。然而，使用较高的充电电压要求在所使用的HV(高压)储存技术中的改变。在此，使用具有相应提高的额定电压的能量储存器通常是不希望的(例如出于逆变器的在动力总成系统中所使用的IGBT的原因，所述IGBT仅能够被使用直至确定的最大限制电压(如650V、900V或1200V))。

DE102014004790A1说明一种用于车辆的能量储存器，在该能量储存器中，切换矩阵被用于将在储存器中的各并联连接的线路串联连接，从而能量储存器的电压水平增加一倍(在使用两个并联连接的线路时)。然而，在DE102014004790A1中所说明的能量储存器在能利用该能量存储器提供的不同储存容量方面是不利的。尤其是，由于在DE102014004790A1中所说明的储存器结构，能量储存器的可扩展性以及可实现的电作用范围受到限制。

发明内容

本文件致力于如下技术任务：提供一种用于至少部分电驱动的车辆的可灵活确定尺寸的储存器系统，该储存器系统能够实现高的充电功率。

该任务通过按照本发明的用于提供电功率以便驱动车辆的储存器系统以及按照本发明的用于运行电驱动式车辆的储存器系统的方法来解决。

根据一个方面说明一种用于提供电功率以便驱动车辆的储存器系统。尤其是，所述电功率可以被用于运行车辆的电驱动装置。此外，在制动过程中必要时电功率可以通过车辆的电机被回收并且被储存在所述储存器系统中。