[发明专利]蓄能器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括可充电的蓄能器的蓄能器系统，其中，该蓄能器包括多个基于锂的储存元件。

背景技术

在现代机动车中通常设有带有多个并联连接的可充电的蓄能器的蓄能器系统，其中第一蓄能器通常包括一铅电池，该铅电池的形式为多个基于铅的——也可称为电池单体的——储存元件。与该第一蓄能器并联连接的第二蓄能器可能例如以电容器的形式存在，该电容器例如在机动车发动时产生必需的高电流。当由于第一蓄能器的荷电状态低而不能通过第一蓄能器独立提供高电流强度时，电容器就特别有利。

基于铅的蓄能器的基本问题在于一旦把发电机或充电器从电网中取下或关断后会出现的电压降。在通常安装在机动车中的铅电池的情况下，该电压降可能为：在充电过程期间的充电电压大概是14V，而在撤走充电电流的情况下的额定电压大概是12V。循环稳定性低同样是基于铅的蓄能器的缺点，也就是说，利用该蓄能器只能执行较少次数的充电循环和放电循环。这两方面整体上对具有基于铅的蓄能器的蓄能器系统的效率产生了消极影响。该问题同样在具有24V或28V车载电路的机动车、例如载重汽车或大客车中存在。

发明内容

因此本发明基于所述问题提出一种改进的蓄能器系统。

根据本发明，通过具有如下技术特征的所述类型的蓄能器系统解决该问题：蓄能器具有3个基于锂的储存元件和1个基于钛酸锂的储存元件，或者该蓄能器具有4个基于钛酸锂的储存元件和1个基于锂的储存元件，或者该蓄能器具有3个基于锂的储存元件和2个基于镍金属氢化物的储存元件。

本发明提出一种具有包括多个基于锂的储存元件的蓄能器的蓄能器系统，蓄能器具有3个基于锂的储存元件和1个基于钛酸锂的储存元件，或者该蓄能器具有4个基于钛酸锂的储存元件和1个基于锂的储存元件，或者该蓄能器具有3个基于锂的储存元件和2个基于镍金属氢化物的储存元件。

基于根据本发明的原理，前面两个实施方式因此主要涉及分别基于锂的不同类型的储存元件的组合，所述储存元件连接成从属于根据本发明的蓄能器系统的蓄能器。在此，根据本发明的原理规定相应蓄能器的替代实施方式。根据本发明可能的是：蓄能器具有3个基于锂的储存元件和1个基于钛酸锂的储存元件，或者该蓄能器替代地具有4个基于钛酸锂的储存元件和1个基于锂的储存元件。

根据第三种实施方式，该蓄能器具有3个基于锂的储存元件和2个基于镍金属氢化物的储存元件。所以构成蓄能器的储存元件只是部分地——也就是说以3个基于锂的储存元件的形式——基于锂。其余的两个构成蓄能器的储存元件基于镍金属氢化物（HiMH）或镍金属氢化物复合物/组合物。基于镍金属氢化物的储存元件通常包括由氢氧化镍制成的第一——特别是负的——电极，和由金属氢化物、即通常是金属-氢-复合物制成的第二——特别是正的——电极。

所有基于锂的储存元件优选基于锂-钴-锰-镍复合物并且因此优选以NMC储存元件或NMC电池单体的形式存在。

根据本发明的蓄能器或根据本发明的蓄能器系统特别和相应基于铅的蓄能器相比具有一系列优点。这些优点例如包括更长的使用寿命以及改进的再生特性，也就是说在机动车的再生运行的应用中具有改进的性能。

特别是根据本发明的原理不强制性需要为所述蓄能器并联另一个、特别是基于铅的蓄能器，所以在根据本发明的蓄能器系统中不会出现上述与基于铅的蓄能器的应用相关的缺点。然而原则上也可以考虑，为蓄能器并联至少一个另外的蓄能器。

虽然下面的设计方案主要涉及机动车中的蓄能器系统的结构，但当然也可以在该技术的其它领域中应用该蓄能器系统。

如果建立了该蓄能器系统、即机动车车载电路的一部分，（该车载电路包括至少一个特别用于为该蓄能器充电的发电机以及至少一个消耗电能的用电器），则构成根据本发明的蓄能器系统的蓄能器既用于机动车的发动或机动车所配设的动力系统的发动，又用于对应的连接在车载电路上的用电器的运行。

该车载电路特别为12V车载电路，其中，蓄能器具有3个基于锂的储存元件和1个基于钛酸锂的储存元件，或者该蓄能器具有4个基于钛酸锂的储存元件和1个基于锂的储存元件，或者该蓄能器具有3个基于锂的储存元件和2个基于镍金属氢化物的储存元件。

该车载电路也可替代地为24V车载电路或28V车载电路。在24V或28V车载电路中，各个上述说明的储存元件的数量翻倍，但不同储存元件类型的组合可能性保持不变。特别在24V车载电路中也可考虑：该蓄能器具有7个基于锂的储存元件。