[发明专利]能量存储装置

说明书

一种能量存储装置，包括：具有至少一个单电池和两个极的电池组(2)；两个连接点(5,6)，其中的每一个直接或间接连接到所述电池组(2)的一个极，用于连接到外部电流回路，以对所述电池组(2)进行充电或放电；以及充电状态监视装置(29)，用于确定所述电池组(2)的充电状态，其中，所述能量存储装置(1)包括至少一个与所述单电池不同地构造的附加的能量存储元件(3)以及连接电路(4)，所述连接电路(4)用于将所述能量存储元件(3)直接或间接地连接到所述电池组(2)的极中的至少一个和至少一个连接点(5,6)，其中，构造并且接触所述连接电路(4)，使得所述能量存储元件(3)以能量存储元件电流进行充电和/或放电，所述能量存储元件电流与通过所述能量存储装置(1)的总电流成预定比率，其中，电压测量装置(28)接触所述附加的能量存储元件(3)，以测量降落在所述能量存储元件(3)上的能量存储电压，并且所述充电状态监视装置(29)被构造用于至少根据所述能量存储电压确定所述电池组(2)的充电状态。

技术领域

本发明涉及一种能量存储装置，包括具有至少一个单电池和两个极的电池组、两个连接点以及充电状态监视装置，所述两个连接点中的每一个直接或者间接连接到所述电池组的一个极，用于连接到外部电流回路，以对所述电池组进行充电和放电，所述充电状态监视装置用于确定所述电池组的充电状态。

背景技术

电化学能量存储器、例如锂离子电池组的充电状态是显示存储器的充电状态以及控制存储器的充电和放电所需的基本状态参量。为了使能量存储装置可靠地工作，必须足够准确地确定充电状态。但是，在实践中，充电状态确定，特别是在具有平坦的特性曲线的电池组、例如基于例如磷酸铁锂单电池的电池组中，特别困难。平坦的特性曲线意味着对于充电状态的大部分，电池组电压与充电状态不相关，或者仅极轻微地相关。因此，如果要通过测量降落在电池组上的电压来确定电池组的充电状态，则由于其与所确定的充电状态的相关性小，而极易出现错误。不准确的充电状态值在工作中导致无法使用电池组的全部存储容量，或者甚至在达到电池组的电压限值时，电池组管理系统对利用该能量存储装置驱动的系统进行破坏性的紧急断开。

迄今为止，充电状态通过两个互为补充的方法的组合来确定。在不等于零的电流流动时，经由充电量指示器来实现充电状态确定。在此，测量能量存储装置的充电或放电电流，并且关于时间进行积分。与良好地定义的初始值组合，对此相应地计算当前的充电状态。在此，关于时间对电流测量中的不准确、例如偏移进行积分，而可能导致与实际充电状态的明显偏差。

因此，为了对该偏差进行校正，附加地经由能量存储装置的静止电压确定充电状态。然而，即使在具有陡峭的能量存储装置中，也是当电池组在较长的时间段内、例如15分钟内处于静止时，也就是说，没有电流流入或者流出电池组时，才给出电池组电压和充电状态之间的关系。相反，在电流不等于零时，电压根据电流方向向上或者向下偏离静止电压。在此，该偏差与多个因素、特别是与负荷分布和温度有关。因此，所描述的对充电状态的校正仅能够在能量存储装置既未充电、也未放电的时间段内进行。因为这些时间段在时间上是间隔开的，因此这些校正通常导致所求出的充电状态的跳变。

此外，所描述的校正在具有平坦的特性曲线的电池组的情况下变得明显更困难。在这种存储器中，静止电压与充电状态的相关性在很大的范围内太小，而不能可靠地执行充电状态的确定。因此，在这些电池组中不能进行如上所述的静止电压校正。因此，通过充电量指示器计算的充电状态，如上所述，随着时间的流逝总是不准确，因此必须不时地对充电状态进行校准。这例如可以通过将电池组完全充电，并且将充电量指示器设置为100％来进行。然而，一般在该过程期间不能使用电池组，因为电池组的充电在确定的过程之后达到100％。因此，优选在不需要存储器准备好时，执行该过程。如果这种校准在较长的时间段内不能完成，则可能需要中断电池组的操作来进行校准。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种能量存储装置，其特别是在使用具有平坦的充电曲线的电池组的情况下，允许进行更好地充电状态确定。