本发明专利技术涉及一种用于存储电能的系统，该系统包括多个存储单元(12)，这些存储单元分别具有一个运行电压。用电设备(14)以及串联于用电设备的开关元件(16)并联于存储单元布置。开关元件在达到或者超过阈电压时闭合。该系统包括控制装置，该控制装置设定用于，这样控制开关元件，即存储单元通过用电设备进行放电。此外还提出一种用于存储电能的存储单元。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求I的前序部分中详细定义类型的用于存储电能的系统。本专利技术还涉及一种用于存储电能的存储单元。
技术介绍
由通常的现有技术已知了用于存储电能的系统、并且在此特别是用于存储电动车辆中或特别是混合动力车辆中的牵引电能的系统。以典型的方式，这种用于存储电能的系统包括单独的存储单元，存储单元例如彼此电串联和/或并联。原则上，可以考虑不同类型的蓄电池单元或电容器单元作为存储单元。由于在存储和获取能量时，在车辆的、在此特别是商用车的传动系中应用时，能量总量和特别是功率相对较高，因此优选地将能量存储量和功率足够高的那些存储单元用作存储单元。在此例如可以使用锂离子技术中的蓄电池单元，但或者特别是功率非常强的双层电容器形式的存储单元。这种电容器在本
中通常也称为超级电容器、Supercaps或Ultra-Capacitorso和现在是否使用具有高能量存储量的传统类型的超级电容器或蓄电池单元无关，在这种由多个可以总体上或以单元组形式彼此串联的存储单元组成的系统中，单个存储单元的电压取决于结构类型地限制于上电压值或者说阈电压。如果例如在对用于存储电能的系统充电时超过了该上电压值，那么通常会迅速缩短存储单元的使用寿命。基于预定的制造公差，单独的存储单元在其特性、例如自放电方面在实际中典型地彼此略微偏差。这导致在用于单独的存储单元的运行中可以产生比系统中的其它存储单元小一些的运行电压。然而由于对于总的系统的最大电压通常保持相等，并且最大总电压特别在充电时是典型的控制标准，因此这不可避免地导致了，其它的存储单元具有高一些的电压并且在充电过程中然后超过允许的特殊的最大电压极限充电，而这些存储单元和具有较低的运行电压的存储单元串联。如上面已经提到的那样，这种过压导致这些单独的存储单元和进而是用于存储电能的系统的可能的使用寿命显著缩短。为了解决该问题，一般的现有技术主要认识到两种不同类型的所谓的单元电压补偿。“单元电压补偿”的通常普遍的专业术语在此略微产生了误导，这是因为在此并不将单独的存储单元的电压或更确切地说是能量存储量彼此间进行补偿，而是仅仅使具有高电压的单元在其过高的电压方面减小。由于用于存储电能的系统的(多个)总电压保持固定，然而因此可以通过所谓的单元电压补偿使在其电压方面减小的单元随着时间推移再次在其电压方面升高，从而至少由此至少减小了换极的危险。在一种被动的单元电压补偿中，电阻并联于每个单独的存储单元并且因此使得用于存储电能的系统持续不期望地放电并且也被加热，除了这种被动的单元电压补偿，也使用了一种主动的单元电压补偿。在此除了并联于每个单独的存储单元的电阻之外，电子阈值开关并联于存储单元并且串联于电阻。如果单元的运行电压处于预定的阈电压之上，则这个也被称为旁路电子装置的结构因此仅仅总使得电流流动。一旦单独的存储单元的电压再次下降到预定的阈电压以下的区域中，则断开开关并且不再有电流流动。电阻通过开关总是经受外力，基于该事实，如果单独的存储单元的电压在预定的极限值以下，则也可以尽可能避免用于存储电能的总系统的不期望的放电。持续的、不期望的热产生在主动单元电压补偿的这种解决方式中也不是问题。—种例如用于混合动力城 市公共汽车的超级电容存储器通常由几百个串联连接的超级电容器单元组成，它们大部分被划分成多个模块。在将要在车辆上或者特别地在混合动力系统上进行售后服务-或维修工作的情况下，超级电容器存储器有利地在工作之前放电，从而为售后服务-或维修人员排除各种危险。这就要求利用额外要准备的合适的外部组件对接口进行操作，这些接口根据充电状态可能处于很危险的高电压之下并且功率非常大。此外，这些接口经常不易触及，因此使得这些工作只能由特别的有专业技能的人员完成。此外，在这种方法中不利的是，当整个存储器或者整个模块被放电时，那些和其它存储单元相比具有更低的充电状态或者更少电容量的单元可能会换级。存储单元在充电状态或者电容量方面的区别例如由制造公差引起，它们可能造成自放电效果提升，以及例如也由于模块中或者整个存储器中冷却效果不统一而引起存储单元的老化速度不同而引起。这种换级会缩短所涉及的存储单元的寿命，因此应该避免。在所描述的混合动力驱动装置中，和这里特别是用于像城市交通/短途交通中的公共汽车这样的商用车的混合动力驱动装置中，用于存储电能的系统的寿命具有至关重要的意义。和在通常的传动系中在适合于这种应用的功率级中不同的是，用于存储电能的系统占据了用于混合驱动的成本的显著部分。因此，在这种应用中获得非常高的使用寿命是特别重要的。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提出一种用于存储电能的系统以及一种存储单元，该系统或者该存储单元至少部分地避免所述的缺点，并且特别是在为系统或者说存储单元放电时降低换级的可能性。该目的通过具有独立权利要求所述特征的一种系统和一种存储单元得以实现。本专利技术的其它设计方案在从属权利要求中给出。特别地，本专利技术设计了一种用于存储电能的系统，该系统包括多个存储单元，存储单元分别具有一个运行电压，其中，用电设备以及串联于用电设备的开关元件并联于存储单元布置，并且其中，这个开关元件在达到或者超过阈电压时闭合。所述系统根据本专利技术包括控制装置，控制装置设定用于，这样控制开关元件，即存储单元通过用电设备进行放电。因此，根据本专利技术可能的是，通过借助控制装置有针对性地控制开关元件引起存储单元通过用电设备放电，并且因此以不危险的方式和方法为系统放电，使得可以执行维护工作或维修工作。由于预设了控制装置，也可以避免对处于高电压下的接口进行操作。在一个有利的实施方式中提出，存储单元可以通过用电设备进行放电直至达到放电电压。因此确保了，即用于存储电能的系统被放电直至达到或者低于一个在这里被称为放电电压的电压值，其中，可以毫无危险地运行该系统或其各个模块。本专利技术的一个特别优选的实施方式提出，即开关元件能通过无接触的传输装置控制。其中特别可以提出，即无接触的传输装置是隔离放大器、特别是光电耦合器。这就可以隔开导线和装置(通过它们将能量输入存储器或者通过它们将能量从存储器中取出)以及控制导线和控制装置(它们由售后服务人员或者说维护人员操作)。特别是其中可以电镀隔离控制导线和引导高电压的导线，从而可以达到特别高的安全度。隔离放大器可替换地也可以通过一个电感的或者可能是电容的耦合装置实现，并且因此同样可以与存储单元电镀隔离地控制开关元件。相关于无接触的传输装置的布置，一方面可以设计为，多个存储単元中的每个存储单元都可以配属ー个无接触的传输装置。这就使得可以有针对性地控制每个存储単元，并且因此可以为每个存储单元特别安全地并且经济地进行放电。在这种情况下，特别有利的是，在存储单元中布置了无接触的传输装置。因此无接触的传输装置相对于存储单元存在ー个直接的、而且也是空间上的配属关系。可替换地可以提出，ー个无接触的传输装置配属于多个存储单元。其中例如ー个无接触的传输装置可以控制两个相邻的电池或者一个由多个存储单元组成的整体的模块。这就減少了线路技术和电子方面的投入，并且因此是ー种特别节约成本的可以实现的可替 换方案。与之相关地可以提出，无接触的传输装置布置在控制装置中。其中，该传输装置可以集成到控制装置中，或者布置在它的空间附近。本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：康拉德·罗塞尔，
申请(专利权)人：沃依特专利有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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