【技术实现步骤摘要】
本专利技术从根据独立权利要求的前序部分所述的一种用于运行具有多个储能串的电化学储能系统的方法、一种电化学储能系统、一种计算机程序以及一种用于运行电化学储能系统的方法的应用出发。
技术介绍
1、在纯电驱动或混合动力驱动的车辆中使用电池作为能源。高压电池通常具有至少400伏的电压水平并由多个电池单池组成，这些电池单池被组合成模块，多个模块形成一个分电池。
2、为了满足所需的电池容量，将多个这种分电池电气并联。每个单独的分电池被称为串，多个这种并联的电池串形成总电池。总电池为驱动装置供应高压电压，并经由直流电压转换器给低压电池充电。低压电池的电压范围从轿车使用的12伏到卡车和移动电驱动工作机(如挖掘机、轮式装载机或拖拉机)使用的24伏，最高可达48伏，未来将投放市场。
3、如果一个电池串失效，高压电池仍有足够的充电功率供低压电池使用，只是高压电池的总容量会减少，因此还可供使用的使用寿命也会缩短。有缺陷的高压电池串及其仍完好的电池单池被完全丢失。到目前为止，还没有提出使用有缺陷的电池串。
4、文献us2019013681a1公开了一种利用新的电容器或电池或燃料电池组对可再充电储能系统进行重新配置的方案，这些新的电容器或电池或燃料电池组电气串联或并联布置。
5、文献ep609101b1公开了一种用于供应电流的设备，该设备装备有大量的串联和/或并联的二次电池、用于确认每个二次电池中的故障的器件，用于电气断开有故障的二次电池的输出端子并且在串联的情况下将二次电池的显示为异常的端子进行短路的器件。
6、用于电驱动车辆的高压电池具有多个并联的电池串。所需的容量越大，则并联越多的串，例如在移动电驱动工作机中。如果在一个电池串中一个单池失效或者在两个单池之间出现中断，则该电池串完全被关断且不再为可电驱动车辆提供能量。还剩下的完好的单池或仍然相互连接的单池会丢失，且不再对电池的总能量平衡做出贡献。
7、本专利技术的任务是，进一步改进现有技术。该任务通过独立权利要求的特征解决。
技术实现思路
1、专利技术优点
2、与此相对，根据本专利技术的具有独立权利要求的特征性特征的方法具有如下优点，用于运行具有多个储能串的电化学储能系统的方法包括下列步骤，其中，储能串具有多个电化学储能器，其中，储能串可借助于第一开关电气并联：
3、a)获知电化学储能器的实际状态参量，该实际状态参量代表电化学储能器的瞬时状态；
4、a)将实际状态参量与额定状态参量比较，该额定状态参量代表电化学储能器的额定状态；
5、c)根据比较切换第一开关中的至少一个，用于电气断开至少一个储能串；
6、d)切换至少一个第二开关，用于电气跨越(又叫“跨接”、“桥接”)断开的储能串中的电化学储能器；
7、e)切换布置在电化学储能器和直流电压转换器之间的第三开关，由此将断开的储能串与直流电压转换器的输入端电连接；
8、由此可以有利地利用在故障情况下断开的电化学储能系统的储能串来供应低电压用电设备，使得用电设备的供应不会对用于驱动装置的现有总容量造成负担，且在工作机器的情况下也不会额外地对用于工作过程的现有总容量造成负担，因此与传统的电化学储能系统相比，为高压用电设备提供更多的能量。
9、有利地，该方法的运行不受出现的故障类型的影响，如单池故障或者在装配和连接技术上的故障。因此与传统解决方案相比，本专利技术的方法能够在故障情况下实现更长的使用时间。这种更高的可靠性对于例如道路建设或农业等领域的工作机来说尤为有利。
10、此外有利地无需考虑储能串之间的充电状态平衡过程。
11、其他有利的实施方式是从属权利要求的主题。
12、根据本专利技术的方法还包括以下步骤：
13、f)利用预设的额定电压值操控直流电压转换器；
14、该方法有利地在电化学储能系统高压侧和低压侧都适用于几乎所有的电压水平。
15、根据本专利技术的方法还包括以下步骤：
16、g)在直流电压转换器的输出端提供电压值，该电压值代表匹配用电设备的电压。
17、有利地，如果例如输入电压范围最多相差了60伏，则可以继续使用现有的直流电压转换器。
18、根据本专利技术的电化学储能系统包括：
19、多个电化学储能器；
20、多个传感器，尤其是用于检测电化学储能器和/或电化学储能系统的电压；
21、针对每个电化学储能串至少一个第一开关，用于电气并联储能串；
22、针对每个电化学储能器至少一个第二开关，用于电气跨越电化学储能器；
23、用于转换电压水平的直流电压转换器；
24、逆变器；
25、至少一个第三开关，用于电连接直流电压转换器与逆变器和并联的储能串，或者电连接直流电压转换器与至少一个断开的储能串；
26、至少一个器件，尤其是电子的电池管理控制器，
27、其设置用于实施根据本专利技术的方法的步骤。
28、与传统解决方案相比有利地，由于采用了第二开关来跨越电化学储能器，因此只需要少量的额外耗费。由此实现了几乎不影响成本的构造，但其理想地适合于以电化学储能系统的能量含量或容量为首要考虑因素的车辆，因此也非常适合于以使用寿命为首要考虑因素的车辆。
29、低压侧的电压越高，特别是对于具有24v或48v的用电设备，根据本专利技术的方法的优势就越明显。
30、根据本专利技术的一种有利的设计，设置一计算机程序，其包括使电化学储能系统实施根据本专利技术的方法步骤的指令。
31、还设置一种机械可读的存储介质，在其上存储该计算机程序。
32、根据本专利技术的电化学储能系统可有利地用于电动车辆、燃料电池车辆、混合动力车辆、插电式混合动力车辆、飞机、三轮车或电动自行车、用于电信或数据处理的便携式设备、用于电动手持式工具，以及用于存储尤其是再生获得的电能的固定式存储器。
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1.一种用于运行电化学储能系统(200)的方法，所述电化学储能系统具有多个储能串(203(1)、203(2)、203(3))，所述储能串具有多个电化学储能器(201(11)、201(12)、201(1n)、201(31)、201(32)、201(3n))，其中，所述储能串(203(1)、203(2)、203(3))能借助于第一开关(S1(1)、S1(2)、S1(3))电气并联，所述方法包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的用于运行电化学储能系统(200)的方法，还包括以下步骤：
3.根据前述权利要求中任一项所述的用于运行电化学储能系统(200)的方法，还包括以下步骤：
4.一种电化学储能系统(200)，包括：
5.一种计算机程序产品，包括指令，所述指令使根据权利要求4所述的电化学储能系统(200)实施根据权利要求1至3中任一项所述的方法步骤。
6.一种机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储根据权利要求5所述的计算机程序。
7.一种根据权利要求4所述的电化学储能系统(200)的应用，用于电动车辆、燃料电池车
...【技术特征摘要】
1.一种用于运行电化学储能系统(200)的方法，所述电化学储能系统具有多个储能串(203(1)、203(2)、203(3))，所述储能串具有多个电化学储能器(201(11)、201(12)、201(1n)、201(31)、201(32)、201(3n))，其中，所述储能串(203(1)、203(2)、203(3))能借助于第一开关(s1(1)、s1(2)、s1(3))电气并联，所述方法包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的用于运行电化学储能系统(200)的方法，还包括以下步骤：
3.根据前述权利要求中任一项所述的用于运行电化学储能系统(200)的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·沃尔，G·汉德特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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