[发明专利]用于借助于储能系统给耗电器供应电压的电路装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助于具有至少一个电化学储能器的储能系统给耗电器供应电压的电路装置，所述电化学储能器包括多个储能电池(Energiespeicherzellen)，并且能够借助于至少一个第一开关与储能系统的第一电连接端子对电连接。

背景技术

出版物DE 10 2012 007 225 A1公开了一种尤其用于机动车的能量供应系统，所述能量供应系统包括具有至少两个电池组单元的电池组系统，该电池组系统具有用于输出第一输出电压的第一电压分接头并且具有用于输出第二输出电压的第二电压分接头、带有输入连接端子和输出连接端子的电压转换单元，该电压转换单元将施加在输入连接端子上的输入电压转换成在输出连接端子处所提供的输出电压，该输出电压小于输入电压，其中输入连接端子与第一电压分接头可操作地电连接并且输出连接端子与第二电压分接头可操作地电连接，其中第二电压分接头借助于二极管元件与电池组单元电连接，使得在电压转换单元的输出电压下降到预定的阈值以下的情况下，连接到输出连接端子上的耗电器能够借助于经由二极管元件提供的第二输出电压被供应电能。

出版物WO 2014/118476 A1公开了一种用于给混合动力车辆的车载电网供应电压的设备。

发明内容

与此相对地，具有独立权利要求的特征性特征的按照本发明的做法(Vorgehensweise)具有以下优点，即电路装置包括：用于变换(Wandeln)电压水平的电路，所述电路与储能系统的第一电连接端子对电连接；和第二开关，所述第二开关用于对所述至少一个储能电池的至少一个电极和储能系统的第二电连接端子对的连接端子的电连接、或者电路的至少一个电输出端与储能系统的第二电连接端子对的该连接端子的电连接进行切换，其中第二开关可以通过施加在电路的电输出端之间的电压被切换。由此，使得能够在无附加的电池组的情况下可靠地运行混合动力车辆或电动车辆以及具有电储能系统的静止应用(Anwendungen)。进一步地，构造空间和重量被节省，这在混合动车车辆或电动车辆情况下能够实现延长的有效距离。

其它有利的实施方式是从属权利要求的主题。

用于变换电压水平的电路包括直流电压变换器。由此，在储能系统的第一电连接端子对之间的第一电压水平可以被变换成第二电压水平、例如较低的电压水平。

用于切换电连接的第二开关包括电磁开关和/或电子开关。电磁开关具有以下优点：所述电磁开关例如在无电流的状态下总是返回到定义的状态。电子开关具有以下优点：所述电子开关具有特别快的切换周期。

电磁开关和/或电子开关在无电压的状态下采用以下开关位置，即在所述开关位置情况下，至少一个储能电池的至少一个电极和储能系统的第二电连接端子对的连接端子电连接。由此确保，通过至少一个储能电池，与电化学储能器的第一开关的切换状态无关地进行在储能系统的第二连接端子对处的电压供应。

电路装置包括用于电荷均衡和/或用于选择多个储能电池以与第二电连接端子对的连接端子电连接的电路。由此，例如可以取消用于在储能电池之间进行电荷均衡的耗费的方法。进一步地，能够有利地动态地适配施加在第二连接端子对上的电压水平。

电路装置包括缓冲电容器，其用于在第一开关和/或第二开关的切换过程期间稳定电压。由此确保，储能系统的第二连接端子对处的电压水平基本上是恒定的。

用于借助于具有至少一个电化学储能器的储能系统给耗电器供应电压的电路装置用的按照本发明的方法，该方法包括以下步骤：

-借助于至少一个第一开关将储能系统的第一电化学储能器电接通到储能系统的第一连接端子对上。现在，在用于变换电压水平的电路的输入端上施加第一电压水平，所述第一电压水平对应于第一连接端子对的连接端子之间的电压水平。

-借助于电子电路将施加在储能系统的第一连接端子对上的第一电压水平变换成第二电压水平。由此，具有高电压的第一电压水平例如能够被变换成具有低压的第二电压水平。

-借助于经转换的电压来切换第二开关，用以将所述至少一个储能电池与储能系统的第二连接端子对之间的电连接分开。由此紧接在闭合第一开关之后，借助于经转换的电压切换第二开关。

-将所述电路的至少一个输出端与储能系统的第二连接端子对的连接端子电连接。由此，紧接在将所述至少一个储能电池与储能系统的第二连接端子对之间的电连接分开之后，建立第二连接端子对与电路的输出端之间的电连接。有利地，在切换第二开关之前和之后，所述电压水平基本上是相同的。

所述方法此外包括以下步骤：