电储能装置和用于运行电储能装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种储能装置以及一种用于运行具有多个储能模块的储能装置的方法。在此，为了调整储能装置上的输出电压，将一个或多个储能模块串联。在此，在此被串联的储能模块为了特别有效地充分利用各个储能模块根据充电状态和至少一个另外的运行参数被选择。

【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电储能装置和一种用于运行电储能装置的方法。
技术介绍
为了运行诸如混合动力车辆或电动车辆中的电系统，使用电储能器。除此之外，电储能器还应用于不同的静止系统中，例如以便在供电网发生故障或中断的情况下保证不中断的电流供应。在此，作为储能器尤其是公知有被细分成各个模块的电池。这些各个模块可以个别化地选择。通过这种方式，可以实现电池的所选模块的串联，其中通过所选择的并串联的模块的数目可以调整电池端子电压。这样的系统例如从德国专利申请DE 10 2010 027 861 A1中公知。在此，根据要提供的电池电压，通常仅仅需要存在于电池中的模块中的一部分。其余模块于是被去激活。有效的串联的模块的电压之和因此提供总电池电压。因此，电池的充电或放电电流仅仅流经有效的模块。由于在电池内利用选择性、变化选择的各个模块进行的这样的运行中，电池的各个模块被不同程度地加载荷和放电或充电，因此各个电池模块的诸如充电状态或老化之类的个别化的特性彼此不同。因此，所存在的需求是一种储能装置和一种用于利用对各个储能模块的有效选择来运行储能装置的方法。另外存在的需求是，将各个储能模块选择为使得各个储能模块在其整个预期寿命期间能够尽可能有效地被充分利用。
技术实现思路
为此，根据第一方面，本专利技术提供了一种用于提供预先确定的输出电压的电储能装置，其具有：多个储能模块；以及控制装置，该控制装置被配置为：为所述多个储能模块中的每个确定充电状态以及至少一个另外的运行参数，根据预先确定的输出电压计算所需储能模块的数目，在使用所确定的充电状态和所述至少一个另外的运行参数的情况下从所述多个储能模块中选择所计算的数目个所需储能模块，以及将所选择的储能模块串联。根据另一方面，本专利技术提供了一种用于运行用于生成预先确定的输出电压的电储能装置的方法，具有下列步骤：提供多个储能模块；为所述多个储能模块中的每个确定充电状态；为所述多个储能模块中的每个确定至少一个另外的运行参数；根据预先确定的输出电压计算所需储能模块的数目；在使用所计算的数目个所需储能模块、所确定的充电状态和所述至少一个另外的运行参数的情况下从所述多个储能模块中选择储能模块；以及将所选择的储能模块串联。专利技术优点本专利技术的思想是，不是任意地或仅仅在使用当前充电状态的情况下选择诸如电池之类的储能装置的各个储能模块，而是更确切而言为了选择所需数目的储能模块以用于提供所期望的输出电压，附加于所确定的充电状态还一并考虑各个储能模块的另外的运行参数。通过基于充电状态和另外的运行参数进行储能模块的所述选择，可以保证：恰好选择仍然具有足以提供所需电量的充电状态的储能模块，其中除此之外，各个储能模块的选择还可以在各个储能模块的预期寿命方面进行优化。因此，实现了各个储能模块的经优化的选择。通过各个储能模块的所述经优化的选择，可以将储能模块的选择实施为使得各个储能模块可以特别节省地运行并且因此提高了各个储能模块的预期寿命。另外，通过根据本专利技术选择各个储能模块，还可以实现以下选择：该选择实现了在各个储能模块的整个寿命内的经优化的运行。在一个实施方式中，储能装置的控制装置还包括维护预测装置，该维护预测装置被配置为，提供关于所述多个储能模块中的每个的剩余运行时间的预测，并且其中该控制装置优先地选择具有低剩余运行时间的储能模块。储能装置的各个储能模块优选地一旦达到预先确定的时刻就在预先确定的维护间隔内被更换。在此，为了提高运行安全性，在相应储能模块在预先给定的更换时刻仍然能够运行时也更换相应的储能模块。因此，通过优选选择具有所预测的低剩余运行时间的储能模块，这些总归很快就被更换的储能模块在该更换时刻不久前被更强地加载荷。因此，可以节省其余的储能模块。在另一实施方式中，该控制装置包括优先级确定装置，该优先级确定装置被配置为在使用所确定的充电状态和所述至少一个另外的运行参数的情况下为多个储能模块确定优先级，并且其中该控制装置基于优先级确定装置的优先级确定来选择所需储能模块。通过各个储能模块的这样的优先级确定，实现了用于选择所需数目个储能模块的特别有效的选择方案。在一个实施方式中，储能装置还包括电压探测器，该电压探测器被配置为探测储能模块之一中的过压和/或欠压。通过对过压或欠压的这样的探测，可以标识出特别强地充电或特别强地放电的储能模块。因此，例如可以优先对特别强地充电的储能模块进行放电，或者可以优先对特别强地放电的储能模块进行充电。在一个实施方式中，所述至少一个另外的运行参数包括：储能模块的温度、关于老化状态的数据、最后激活的时间段和/或损耗功率。这些运行参数尤其是特别良好地适于评估各个储能模块的当前状态并且因此适于作为选择相应储能模块的基础。在一个实施方式中，所述至少一个另外的运行参数还包括：关于储能模块的过压或欠压的至少一个数据。在根据本专利技术的方法的另一实施方式中，所述至少一个另外的运行参数还包括关于储能模块的剩余运行时间的预测，其中用于选择储能模块的步骤优先地选择具有低剩余运行时间的储能模块。在另一实施方式中，该储能装置在充电运行或放电运行中运行。本专利技术还包括一种电驱动系统，其具有根据本专利技术的储能装置、电机和逆变器，该逆变器被配置为将由储能装置提供的输出电压转换成交变电压并提供给电机。附图说明本专利技术的另外的实施方式和优点从下面参考附图的描述中得出。在此：图1示出了根据第一实施例的电储能装置的示意图；图2示出了另一实施例所基于的用于储能装置的优先级确定的框图的示意图；图3示出了根据一个实施例的驱动系统的示意图；以及图4示出了另一实施例所基于的流程图的示意图。具体实施方式图1示出了用于提供预先确定的输出电压的电储能装置1的电路图的示意图。在此，电储能装置1包括多个储能模块21、22、23。根据开关元件31、32、33的开关位置，各个储能模块21、22、23可以分别被选择或取消选择。在所示实施例中，仅仅储能模块23被选择。另外的储能模块21和22未被选择。在此，开关元件31、32、33由控制装置20来激励。在此，控制装置10分析各个储能模块21、22、23的充电状态、以及至少一个另外的运行参数。基于该分析，控制装置20确定储能模块21、22、23的应当按其来选择各个储能模块21、22、23的顺序。另外，控制装置10借助于优先级确定装置11根据应当由储能装置1提供的预先确定的输出电压Usoll来确定为了达到预先确定的输出电压所需要的所需储能模块21、22、23的数目n。利用在储能模块21、22、23上可提供的模块电压Umod，作为对所需储能模块21、22、23的数目的要求得出：接着，控制装置10选择这样确定的数目n个储能模块21、22、23，其中储能模块21、22、23根据所确定的如上所述的顺序被选择。除此之外，控制装置10还包括维护装置12和电压探测器13，这在更下面予以进一步描述。图2示出了一个实施方式中的控制装置20所基于的用于为储能模块21、22、23确定优先级的框图的示意图。在此，作为影响储能模块21、22、23的效率或寿命的因素，例如可以使用下列参数：-t：从储能模块21、22、23的最后激活以来的时间。通过增大两次彼此相继地激活储能模块21、22、23之间的时间间隔，可以提高储能模块的寿命。相应地可本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于提供预先确定的输出电压的电储能装置（1），具有：多个储能模块（21，22，23）；以及控制装置（10），其被配置为：为所述多个储能模块（21，22，23）中的每个确定充电状态以及至少一个另外的运行参数，根据预先确定的输出电压计算所需储能模块（21，22，23）的数目，在使用所确定的充电状态和所述至少一个另外的运行参数的情况下从所述多个储能模块（21，22，23）中选择所计算的数目个所需储能模块（21，22，23），以及将所选择的储能模块（21，22，23）串联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.29 DE 102013224509.21.用于提供预先确定的输出电压的电储能装置（1），具有：多个储能模块（21，22，23）；以及控制装置（10），其被配置为：为所述多个储能模块（21，22，23）中的每个确定充电状态以及至少一个另外的运行参数，根据预先确定的输出电压计算所需储能模块（21，22，23）的数目，在使用所确定的充电状态和所述至少一个另外的运行参数的情况下从所述多个储能模块（21，22，23）中选择所计算的数目个所需储能模块（21，22，23），以及将所选择的储能模块（21，22，23）串联。2.根据权利要求1所述的储能装置（1），其中控制装置（10）包括优先级确定装置（11），所述优先级确定装置（11）被配置为在使用所确定的充电状态和所述至少一个另外的运行参数的情况下为多个储能模块（21，22，23）确定优先级，并且其中控制装置(10)基于优先级确定装置(11)的优先级确定来选择所需储能模块（21，22，23）。3.根据权利要求1或2所述的储能装置（1），其中控制装置（10）包括维护预测装置（12），所述维护预测装置（12）被配置为提供关于储能模块（21，22，23）的剩余运行时间的预测，并且其中控制装置（10）优先地选择具有低剩余运行时间的储能模块（21，22，23）。4.根据权利要求1至3之一所述的储能装置（1），还包括电压探测器（13），所述电压探测器（13）被配置为探测储能模块（21，22，23）之一中的过压和/或欠压。5.电驱动系统，具有：根据权利要求1至4之一所述的储...

【专利技术属性】
技术研发人员：M黑尔曼，
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