[发明专利]电蓄能器、装置和用于运行电蓄能器的方法

说明书

本发明涉及一种电蓄能器（1），具有至少两个电蓄能器模块（3、13、23、33）、一个控制单元（2）、一个电压接头（11）和开关元件（4、6、14、16、24、26、34、36），其中，所述电蓄能器（1）具有分别与所述电压接头（11）连接的第一电压轨（9）和第二电压轨（10），其中所述电蓄能器模块（3、13、23、33）借助所述开关元件（4、6、14、16、24、26、34、36）能够与所述第一电压轨（9）或与所述第二电压轨（10）连接或者相互连接。

技术领域

本发明涉及一种电蓄能器、一种装置和一种用于运行电蓄能器的方法。

背景技术

DE 10 2017 206 834 A1 公开了一种电路组件和用于电蓄能器系统的充电方法。

EP 3 358 701 B1 公开了一种用于电能量储存系统的具有直流电压转换器的充电电路。

US 2013/0200693 A1示出一种耦合装置和一种电池模块，所述电池模块具有集成的PWM逆变器和可更换的电池单体。

DE 103 30 834 A1 公开了一种用于供给至少一个负载的方法和装置。

发明内容

对于具有至少两个电蓄能器模块、一个控制单元、一个电压接头和开关元件的电蓄能器而言，本发明的核心在于，电蓄能器具有第一电压轨和第二电压轨，所述第一电压轨和第二电压轨分别与电压接头连接，其中电蓄能器模块借助开关元件能够与第一电压轨或与第二电压轨连接或相互连接。

本发明的背景是，这些电蓄能器模块可以根据该电蓄能器的运行模式而并联或串联连接或者部分并联和部分串联连接。附加地，通过使具有较高的充电状态的电蓄能器模块由控制单元部分地放电并且同时给其他电蓄能器模块充电，可以平衡电蓄能器模块的充电状态。

有利地，所述电蓄能器由此可以以不同的充电电压充电。在此，这些电蓄能器模块被串联连接，以便能够在具有高充电电压的快速充电站上充电。或者，电蓄能器并联连接，以便能够在具有较小充电电压的家用电流接头上进行充电。电蓄能器的放电可以有利地在平均运行电压下进行，该平均运行电压通过如下方式实现，即，串联连接的电蓄能器的组并联连接。

本发明的其它有利的实施方式是从属权利要求的主题。

根据一种有利的设计方案，控制单元分别导电地与电蓄能器模块和/或第一电压轨和/或第二电压轨连接。由此，单个电蓄能器模块可以由控制单元受控地放电并且电荷借助电压轨可以被用于给其他电蓄能器模块充电。

在此有利的是，控制单元借助相应的连接器件与相应的电蓄能器模块导电地连接，尤其其中，相应的连接器件具有比第一和/或第二电压轨更小的耐压强度。在此，连接器件被设计用于单个电蓄能器模块的电压并且相应的电压轨被设计用于所有电蓄能器模块的电压的总和。

此外有利的是，每个电蓄能器模块分别具有一个第一电接头和第二电接头，其中相应的电蓄能器模块的第一电接头可借助第一开关元件与第一电压轨或另一个电蓄能器模块的第二电接头连接，其中相应的电蓄能器模块的第二电接头可借助第二开关元件与第二电压轨或另一个电蓄能器模块的第一电接头连接。在此，用于串联连接电蓄能器模块的电接头借助开关元件可直接相互连接。

在此有利的是，开关元件设计为三重开关元件，尤其其中，开关元件分别具有一个中间位置。开关元件为此可设计为机械开关或半导体开关。

此外有利的是，控制单元分别数据传导地与电蓄能器模块和开关元件连接，尤其其中，控制单元被设置用于分析电蓄能器模块的状态参数并且根据状态参数操控开关元件。由此，由控制单元可以监控相应的当前的运行状态，并且电蓄能器的运行模式可以通过调整开关元件与电蓄能器模块的相应的运行状态匹配。