[发明专利]用于调节蓄电池的充电状态的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调节部分放电的蓄电池的蓄电池模块的充电状态的方法，其中，所述蓄电池具有带有未均匀地充电的多个蓄电池模块的至少一个蓄电池组，该些蓄电池模块分别包括至少一个蓄电池单池，并且确定所述蓄电池的单个的蓄电池模块的所述充电状态。本发明还涉及相应的用于调节蓄电池的蓄电池模块的充电状态的装置。

此外，本发明涉及一种具有依据本发明的装置的机动车。

背景技术

在本申请人之前的专利申请中描述了如下的驱动系统，该驱动系统分别包含具有分级调节的输出电压的蓄电池系统并且如今例如在电动和混合动力车辆或者同样在静态的应用诸如在风力发电设备的叶片调节中加以应用。在图1中示出了这样的驱动系统10的原理图。

蓄电池系统101包括蓄电池100，其连接至直流电压中间电路90，该直流电压中间电路包括电容器。连接至该直流电压中间电路90的有一个包括于蓄电池系统101之中的脉冲逆变器50，通过该脉冲逆变器分别借助于两个受控的半导体阀(未示出)和两个二极管(未示出)将相互相移的正弦电压提供至三个输出端，以驱动三相电机(电驱动电机)60。该电容器40的容量必须足够大，以便以一个持续时间来稳定在直流电压中间电路90之中的电压，在该持续时间之中两个受控的半导体阀中的一个导通。在实际的应用之中，诸如电动车辆之中得出在mF范围内的高的容量。

蓄电池100包括蓄电池组110，该蓄电池组110具有串联连接的蓄电池模块，这些蓄电池模块之中在附图中仅仅示出了两个蓄电池模块120、130。在蓄电池模块120和蓄电池组110的正极121之间连接有充电和分离装置140，该正极在该情况下形成正的蓄电池端子。可选地，能够在蓄电池模块130和蓄电池组110的负极131之间附加地连接有分离装置150，该负极在这种情况下形成负的蓄电池端子。该分离和充电装置140、150分别被构造为将借助于耦合装置(未示出)能够耦合至蓄电池组110的蓄电池模块120、130从蓄电池端子121、131分离开来，以便没有电压地连接这些蓄电池端子121、131。

在图2中所示出的驱动系统10具有三相电机(电驱动电机)60，其连接至具有蓄电池100的蓄电池系统101，该蓄电池100具有分级可调的输出电压。在该电机60和蓄电池100之间还设置有相应的多相逆变器(多相转换器)，其集成在该蓄电池系统100之中并且因此在此未单独地加以示出。该蓄电池100包括三个并联连接的蓄电池组110，它们分别类似于图1中所示出的蓄电池组那样加以构建。蓄电池组110分别通过其正极121和集成在蓄电池系统101之中的多相逆变器(未单独加以示出)与三相电机60电连接。一般来说，对于n相(n>2)的电机来说，蓄电池100相应地并联连接n个蓄电池组110。每个蓄电池组110包括多个串联连接的、设置在其负极131和其正极121之间的蓄电池模块120、130，它们之中在附图中每个蓄电池组110仅仅示出了两个。

蓄电池100的所有的蓄电池模块120、130还包括一个(未示出)的耦合装置，借助于该耦合装置该些蓄电池模块120、130分别耦合至相关联的蓄电池组110并且能够从相关联的蓄电池组110去耦合。

在图1中所示出的蓄电池系统将被描述为蓄电池直接转换器(Battery Direct Converter：BDC)，并且在图2中所示出的蓄电池系统将被描述为蓄电池直接逆变器(BDI：Batterie Direct Inverter)。

在图3中示出了传统的蓄电池100，其确切地如图1的蓄电池那样加以构建。相同的附图标记将被用于蓄电池100的相同的部件。在图3中所示出的也是四个蓄电池单池111，它们包括在该蓄电池模块120之中并且也示出了四个蓄电池单池111，它们包括在蓄电池模块130之中。其中，每个蓄电池模块120、130分别有一个蓄电池单池具有附图标记111。在图3中详细地示出了充电和分离装置140和分离装置150。该充电和分离装置140包括分离开关141，其与充电开关142和充电电阻143的串联电路并联耦合。此外，该分离装置150包括一个分离开关151。

在这样的传统的蓄电池100诸如在图1至图3中所示例性地加以示出的那样，所有的蓄电池模块120、130以及蓄电池单池111总是稳定地参与充电或者放电过程的。