[发明专利]具有多个驱动马达的车辆的电池设计

说明书

一种针对用于运行至少两个N相电机(211，221)的电池设计的方法，其中电池包括多个能量模块(212，222)，并且这些能量模块(212，222)各自具有至少一个能量电池和至少两个功率开关，其中将该多个能量模块(212，222)的相应组(214，224)分配给相应的N相电机(211，221)，并且根据基于相应N相电机(211，221)的待接收的相应负载估算相应N相电机(211，221)的相应能量消耗来进行该分配。

技术领域

本发明涉及一种用于具有被分配给相应驱动单元的至少两个电动机的电动车辆的方法、系统和多电平转换器系统，其中就相应电动机的估算的能量消耗而言对电池的模块进行组织。

背景技术

当今的电驱动车辆典型地具有多于一个驱动马达。如果例如分别在前桥处安排电动机且在后桥处安排电动机，则相应的电动机具有专用的交流电系统。对此理由是，对前桥和后桥起不同的作用，例如在转弯行驶或不稳定的行驶状况期间，例如在漂移或滑动时，以及尤其主动地调节的前部和后部不同的力矩分配。此外，猛地加速造成机动车辆重心向后桥方向移动或猛地制动造成向前桥方向移动，因此在相应电动机中有待施加或施加了的转矩提高，并且因此等同地，关于来自能量储存器的功率流、提高的到后桥电动机上的功率流入或提高的流向能量储存器的功率输流出，发生所谓的回收。甚至可以非常有利的是，在制动和加速时调节不同的力矩分配。此外，根据行驶状况(例如相对于制动而言在加速时)，尤其由于通过行驶状况产生的质量分布在前桥和后桥处的最大力矩(滑动力矩)是不同的。

通常电动车辆具有唯一的能量储存器，以为了通过相应的逆变器供给前桥和后桥的相应电动机。一般三相电动机作为电动机来使用，其中逆变器由能量储存器提供的直流电产生用于相应三相电动机的三相电流。因为相应的三相电动机的功率流入或功率流出对相同的能量储存器起作用，所以能量储存器的电量仅取决于总提取或馈入的能量。

如果对于前桥和后桥的相应的电动机还存在相应的能量储存器，则相应的电量取决于在相应的车桥处产生的负载。因为由于车辆重心，加速过程主要导致分配给用于后桥的电动机的能量储存器的功率流出，而制动过程主要导致向分配给用于前桥的电动机的能量储存器的功率流入，所以随着行驶时间的增加相应能量储存器的电量的差值扩大，这需要在能量储存器之间的能量传输系统。虽然已知了这样的系统，但是因此可以传输相当少的能量。

文献US 2010/0194318A1公开了一种车辆，该车辆由多个马达驱动并且设有多个电池以用于供给马达。如果电池中的一个可能出现错误，则从供应装置中取出该电池。

美国文献US 2007/0200521A1涉及一种电池驱动的车辆，该车辆由多个马达驱动。控制装置监视到逆变器的电压供给。

文献US 2009/0033254A1公开了一种双重逆变器系统，其中相应的逆变器指配与燃料电池和电池关联。该逆变器系统被配置成用于驱动交流电动机。

所有这些文献描述了具有多个能量储存器、必要时还具有多个马达以及所属的控制系统的电动车辆或混合动力车辆。但是，可重新配置的直流电源并非基于这些文件中的任何一个。强制地使用直流-直流(DC/DC)变换器，该直流-直流变换器不利地随之带来重量增加和空间需求。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是提供一种方法，该方法估算相应的驱动马达的能量消耗并且提供能量供给，该能量供给针对相应的能量消耗进行分配，而不需要在不同程度放电的能量储存器之间的高耗费的能量传输。此外，本发明的目的是，提供一种用于执行这样的方法的相应系统和多电平转换器系统。

为了实现以上提到的目的，提出一种针对用于运行至少两个N相电机的电池设计的方法，其中电池包括多个能量模块，并且这些能量模块各自具有至少一个能量电池和至少两个功率开关，其中将该多个能量模块的组分配给相应的N相电机，并且根据基于相应N相电机的待接收的相应负载估算相应N相电机的相应能量消耗来进行分配。