电子机械适配器、储能器系统及运行储能器系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电子机械适配器（1），所述电子机械适配器具有多个接口（2、4、7、8）。所述适配器（1）尤其包括与第一通信接口（7）和第二通信接口（8）电连接的电路（10），用于转化在所述第一接口（2）和所述第二接口（4）之间的信号。本发明专利技术的主题此外是储能器系统（14），其中，多个储能器（3、3’）电子机械式地与各一个根据本发明专利技术的适配器（1）连接。在储能器（3、3’）和共同的能量总线（5）之间的能量传输在此可借助于控制单元（9）控制。本发明专利技术的主题此外是一种用于运行根据本发明专利技术的储能器系统（14）的方法。

Electronic mechanical adaptor, accumulator system and method for operating accumulator system

The invention relates to an electronic mechanical adapter (1), which has a plurality of interfaces (2, 4, 7, 8). The adapter (1), in particular, includes a circuit (10) electrically connected to the first communication interface (7) and the second communication interface (8), which is used to convert signals between the first interface (2) and the second interface (4). In addition, the subject of the invention is an energy storage system (14), in which a plurality of accumulator (3, 3 \) is electronically connected with one adapter (1) according to the present invention. The energy transmission between the accumulator (3, 3 ') and the common energy bus (5) can be controlled by means of the control unit (9). The subject of the invention is also a method for operating the accumulator system (14) according to the invention.

【技术实现步骤摘要】
电子机械适配器、储能器系统及运行储能器系统的方法
技术介绍
由现有技术已知储能器系统（Energiespeichersysteme），所述储能器系统由多个储能器构造。为此，尤其相同的结构形式的多个电池相互电连接。
技术实现思路
本专利技术提出：引入一种电子机械适配器，所述电子机械适配器尤其可以应用在由多个储能器构造的储能器系统中。根据本专利技术，所述电子机械适配器包括第一电子机械接口，所述第一电子机械接口可与优选电化学的储能器电子机械式连接。电子化学储能器例如可以是可再充电的电池、尤其蓄电池或者不可再充电的电池。此外，所述适配器包括第二电子机械接口，所述第二电子机械接口可与能量总线电子机械式连接。第一和/或第二电子机械接口例如可以分别是电压输入端和/或电压输出端和/或用于电力线缆（Stromkabel）的端子。能量总线尤其可以是导电线路（Stromleitung）。附加地，所述适配器包括与所述第一接口和所述第二接口电连接的直流电压转换器，用于转换所述第一接口和所述第二接口之间的电压水平。此外，所述适配器包括第一电子机械通信接口以及第二电子机械通信接口，所述第一电子机械通信接口可与储能器电子机械式连接，所述第二电子机械通信接口可与控制单元电子机械式连接；第一电子机械通信接口和/或第二通信接口例如可以具有各一个用于通信总线、诸如用于CAN总线、Lin总线、FlexRay或MOST的端子。控制单元尤其可以是主导计算机。根据本专利技术，适配器包括与所述第一通信接口和所述第二通信接口电连接的电气电路和/或电子电路，用于转化在所述第一接口和所述第二接口之间的信号。电气电路例如可以通过以下方式被表征，所述电气电路传导电流。电子电路的特点可以在于，电子电路包括控制单元和/或调节单元。这样的适配器具有以下优点：利用所述适配器，储能器可以以灵活的方式被集成到储能器系统中。为此，优选地可以在储能器和共同使用的能量总线之间连接各一个适配器。根据本专利技术的适配器的使用例如具有以下优点：可以视能量需求而定地和/或根据连接到适配器的储能器的状态使所述储能器接通或者从能量总线分离。此外，适配器允许不同结构形式的储能器组合成一个共同的储能器系统。因此，例如可以使连接到适配器上的储能器的电压水平和连接到适配器上的能量总线的电压水平相互协调。此外，可以将使用不同通信协议的储能器进行组合。不同的储能器的组合可以是有利的，因为存在大数目的储能器，所述储能器例如使用不同的功率参数和/或不同的通信协议。可能在将来尤其变得令人感兴趣的是，由于增长的电子移动性可具有多个储能器，虽然所述多个储能器根据第一应用可能不再具有对于电动车辆的运行足够的容量，但还可以继续作为中间存储装置例如应用在风电厂或光伏设施中。这样的储能器可以借助本专利技术得到再次的应用。这节省了成本并且同时保护环境。在有利的构型中可以规定，所述电子机械适配器还包括：在所述电气电路和/或电子电路与所述直流电压转换器之间的信号线路，用于借助所述电气电路和/或电子电路控制所述直流电压转换器。由此尤其可以实现，由直流电压转换器实现的变压比是可变的。这样的构型可以具有以下优点：借助所述构型能够实现储能器系统的电压与参考电压值的匹配，和/或，不同的输出电压的电池可集成到储能器系统中，尤其其方式是，将不同的输出电压转换到对于所有电池相同的参考电压值上。在另一种有利的构型中可以规定，电子机械适配器包括与所述电气电路和/或电子电路线缆（kabelgebundenen）连接的和/或无线缆地（kabellos）连接的温度传感器，用于检测所述电子机械适配器的周围环境温度。在此情况下，周围环境温度例如可以来自于储能器的和/或储能器的单池的温度或者由其导出。在另一个有利的构型中可以规定，所述电子机械适配器包括与所述电气电路和/或电子电路线缆连接的和/或无线缆地连接的气体传感器，用于测量所述电子机械适配器的周围环境气体浓度。所述气体尤其可以是储能器的废气。此外可以规定，所述电子机械适配器具有与所述电气电路和/或电子电路线缆连接的和/或无线缆地连接的湿度传感器，用于测量所述电子机械适配器的周围环境空气湿度。根据本专利技术的适配器的在此描述的构型例如可以具有以下优点：即在超出最大温度和/或最大气体浓度和/或最大空气湿度的情况下可关断储能器，例如其方式是，由电气电路和/或电子电路生成或者转发关断信号，所述关断信号优选地经由第一电子机械通信接口和/或经由已经在上面提到的信号线路来传送。在另一种构型中可以规定，所述第一接口和所述第二接口具有大的电流承载能力。这可以是有利的，因为由此可以特别有效地使用所连接的储能器。电流承载能力例如可以至少具有以下值，该值对应于储能器的最大的充电和/或放电电流值。这些值例如可以对应于电动车辆的、尤其E汽车（E-Auto）的牵引电池的值，并且例如可以处于100A和1000A之间。优选地可以规定，第一和第二接口包括用于由这样的牵引电池产生的电压的端子、例如48V端子或者用于优选地处于48伏和15000伏之间的电压值的端子。此外可以规定，在所述第一接口和所述第二接口之间设置以下机构，所述机构用于将在所述直流电压转换器和优选地电化学的储能器和/或所述能量总线之间的电连接电分离。这例如可以具有以下优点：当储能器不被需要和/或有缺陷时，储能器可被关断。例如考虑开关作为用于进行电分离的机构。无源的或者有源的安全组件、诸如保险丝或烟火技术的分离装置也可以或者替代于此用作用于进行电分离的机构。在另一种构型中可以规定，借助通过所述第一通信接口和/或第二通信接口和/或通过所述直流电压转换器引起的低电压来进行所述电气电路和/或电子电路的电力供应。由此，使得适配器的可运行性变得容易。低电压例如可以是12V。在另一种构型中此外可以规定，第一电子机械通信接口具有用于低电压、例如12V电压的电力线路的输出端。这可以是有利的，因为经由所述电力线路可传送模拟的电压信号，尤其所述电压信号可由所连接的一个或所述储能器解释。例如经由所述电压信号可触发储能器的关断。在另一种构型中可以规定，设有用于显示状态和/或警报的机构。例如可以使用警报信号灯、状态信号灯或声学信号作为机构。在另一种构型中可以规定，上面已经提到的电气电路和/或电子电路此外被设立用于引起第一通信协议与第二通信协议之间的转换。可替代地或附加地可以规定，利用电路转化的信号不同地、例如在使用不同的通信协议的情况下和/或在使用相互不同的消息编码约定的情况下被编码。可能特别有利的是，电路附加地被设立用于引起第一通信协议与第三通信协议之间的转换，其中，第二通信协议与第三通信协议相互不同。可替代地或附加地，也可以利用第三消息编码约定进行编码。多于两种不同的编码的可能性可以具有以下优点：适配器能够引起与不同地进行通信的储能器的集中式通信。为此可以规定，该电路具有编译单元（Übersetzungseinheit）。该编译单元优选地包括存储器以及程序，利用所述程序可以将通信协议互相编译。可能特别有利的是，电路还具有选择单元，借助所述选择单元可选择待互相编译（übersetzen）的通信协议。所需要的选择例如可以可变地存储在电路的存储器中，或者借助相应的、例如由控制单元或电池生成的信号经由第一通信接口或通过第二通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子机械适配器（1），所述电子机械适配器包括：‑ 第一电子机械接口（2），所述第一电子机械接口可与电化学储能器（3、3’）电子机械式连接；‑ 第二电子机械接口（4），所述第二电子机械接口可与能量总线（5）电子机械式连接；‑ 与所述第一接口（2）和所述第二接口（4）电连接的直流电压转换器（6），用于转换在所述第一接口（2）和所述第二接口（4）之间的电压水平；‑ 第一电子机械通信接口（7），所述第一电子机械通信接口可与所述电化学储能器（3、3’）电子机械式连接；‑ 第二电子机械通信接口（8），所述第二电子机械通信接口可与控制单元（9）电子机械式连接；‑ 与所述第一通信接口（7）和所述第二通信接口（8）电连接的电气电路和/或电子电路（10），用于转化在所述第一接口（2）和所述第二接口（4）之间的信号。

【技术特征摘要】
2016.10.17 DE 102016220262.61.一种电子机械适配器（1），所述电子机械适配器包括：-第一电子机械接口（2），所述第一电子机械接口可与电化学储能器（3、3’）电子机械式连接；-第二电子机械接口（4），所述第二电子机械接口可与能量总线（5）电子机械式连接；-与所述第一接口（2）和所述第二接口（4）电连接的直流电压转换器（6），用于转换在所述第一接口（2）和所述第二接口（4）之间的电压水平；-第一电子机械通信接口（7），所述第一电子机械通信接口可与所述电化学储能器（3、3’）电子机械式连接；-第二电子机械通信接口（8），所述第二电子机械通信接口可与控制单元（9）电子机械式连接；-与所述第一通信接口（7）和所述第二通信接口（8）电连接的电气电路和/或电子电路（10），用于转化在所述第一接口（2）和所述第二接口（4）之间的信号。2.根据权利要求1所述的电子机械适配器（1），所述电子机械适配器还包括：-在所述电气电路和/或电子电路（10）与所述直流电压转换器（6）之间的信号线路（11），用于借助于所述电气电路和/或电子电路（10）控制所述直流电压转换器（6）。3.根据以上权利要求之一所述的电子机械适配器（1），所述电子机械适配器还包括：-与所述电气电路和/或电子电路（10）线缆连接和/或无线缆地连接的温度传感器（12），用于检测所述电子机械适配器（1）的周围环境温度。4.根据以上权利要求之一所述的电子机械适配器（1），所述电子机械适配器还包括：-与所述电气电路和/或电子电路（10）线缆连接和/或无线缆地连接的气体传感器，用于测量所述电子机械适配器（1）的周围环境气体浓度。5.根据以上权利要求之一所述的电子机械适配器（1），所述电子机械适配器还包括：-与所述电气电路和/或电子电路（10）线缆连接和/或无线缆地连接的湿度传感器，用于测量所述电子机械适配器（1）的周围环境空气湿度。6.根据以上权利要求之一所述的电子机械适配器，其中所述第一接口（2）和所述第二接口（4）具有大的电流承载能力。7.根据以上权利要求之一所述的电子机械适配器（1），其中在所述第一接口（2）和所述第二接口（4）之间设有用于将在所述直流电压转换器（6）和所述电化学储能器（3、3’）和/或所述能量总线（5）之间的电连接电分离的机构。8.根据以上权利要求之一所述的电子机械适配器（1），其中借助通过所述第一通信接口（7）和/或第二通信接口（8）和/或通过所述直流电压转换器（6）引起的低电压来进行所述电气电路和/或电子电路（10）的电力供应。9.一种储能器系统（14），所述储能器系统具有多个电化学储能器（3、3’），其中所述储能器（3、3’）的至少一部分与根据权利要求1至8之一所述的各一个电子机械适配器（1）电子机械式连接，其中所述适配器（1）经由所述适配器（1）的各一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：M施泰尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE