本发明专利技术涉及一种具有n相电机（1）（其中n≥1）和可控的储能器（2）的能量供给网络，所述储能器用于对电机（1）进行控制和电能量供给。在此，可控的储能器（2）具有n个并行的能量供给分支（3－1、3－2、3－3），所述能量供给分支分别具有至少两个串联的储能器模块（4），所述储能器模块分别包括至少一个具有所分配的可控的耦合单元（6）的电储能器单元（5），在一侧与参考汇流排（T-）连接，并且在另一侧分别与电机（1）的相（U、V、W）连接。所述耦合单元（6）根据控制信号或者跨接分别所分配的储能器单元（5）或者所述耦合单元（6）将分别所分配的储能器单元（5）接到能量供给分支（3－1、3－2、3－3）中。在至少一个所述能量供给分支（3－3）中，直接与参考汇流排（T-）连接的储能器模块（4-3m）的储能器单元（5）直接连接到参考汇流排（T-）。该储能器单元（5）用作直流电压中间回路的储能器。
【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能量供给网络和一种用于为能量供给网络中的至少一个用作直流电压中间回路的储能器的储能器单元充电的方法。
技术介绍
呈现出，在未来既在例如风力发电设备的静止应用时也在如混合动力车辆或电动车辆的车辆中越来越多地采用将新的储能技术与电驱动技术相组合的电子系统。在常规应用中，例如实施为感应式电机的电机经由逆变器形式的变换器被控制。对于这种系统表征性的是所谓的直流电压中间回路，储能器、一般是电池(Batterie)经由该直流电压中间回路连接到逆变器的直流电压侧。为了能够满足针对相应的应用所给出的对于功率和能量的要求，将多个电池单元串联。因为由这种储能器提供的电流必须流经所有的电池单元并且一个电池单元仅能传导有限的电流，所以常常附加地并联电池单元，以便提高最大电流。多个电池单元的串联除了高的总电压以外随之带来如下问题，即当唯一的电池单元失灵时，整个储能器失灵，因为于是电池电流不再能够流动。储能器的这种失灵可以导致总系统的失灵。在车辆情况下，驱动电池的失灵可能导致车辆“卡住”。在其他应用中，例如风力发电设备的转子叶片调整，可能在不利的框架条件、例如强风的情况下甚至发生危及安全的状况。因此应始终致力于储能器的高可靠性，其中用“可靠性”来表示系统在预先给定的时间内无故障工作的能力。在优先的申请DE 10 2010 027857和DE 10 2010 027861中描述了具有多个电池模块支路的电池，这些电池模块支路可直接连接到电机上。电池模块支路在此具有多个串联的电池模块，其中每个电池模块具有至少一个电池单元和所分配的可控的耦合单元，该耦合单元允许根据控制信号中断相应的电池模块支路或者跨接分别分配的至少一个电池单元或者将分别分配的至少一个电池单元接到相应的电池模块支路中。通过例如借助于脉宽调制适当地操控耦合单元，还可以提供用于控制电机的适当的相信号，使得可以放弃单独的脉冲逆变器。控制电机所需的脉冲逆变器因此可以说被集成到电池中。出于公开的目的，这两个优先的申请全面地结合到本申请中。与传统的系统不同——其中电机经由逆变器被控制并且通过与之分离的电储能器被供给电能，在优先的申请DE 10 2010 027857和DE 10 2010 027861中所述的电池情况下不提供恒定的直流电压，使得这种电池不能容易地集成到常规的能量供给网络中，例如电动车辆或者混合动力车辆的车载网络中。
技术实现思路
本专利技术提出一种能量供给网络，其具有可控的储能器，所述储能器用于对η相电机(其中η > I)进行控制和电能量供给。在此，可控的储能器包括η个并行的能量供给分支，所述能量供给分支分别具有至少两个串联的储能器模块，所述储能器模块分别包括至少一个具有所分配的可控的耦合单元的电储能器单元。所述能量供给分支在一侧可与参考电势一在下面称为参考汇流排一连接，并且在另一侧可分别与电机的相连接。所述耦合单元根据控制信号或者跨接分别所分配的储能器单元或者所述耦合单元将分别所分配的储能器单元接到能量供给分支中。在至少一个所述能量供给分支中，直接与参考汇流排连接的储能器模块的储能器单元直接连接到参考汇流排。这些储能器单元根据本专利技术用作直流电压中间回路的储能器，可由该直流电压中间回路向耗电器供给直流电压。本专利技术还提出一种用于为根据本专利技术的能量供给网络中的至少一个用作直流电压中间回路的储能器的储能器单元充电的方法。在此，在电机的、电流从电机流到可控的储能器中的运行阶段中，给用作直流电压中间回路的储能器的储能器单元所分配的所有耦合单元被控制为，使得所分配的储能器单元被接到相应的能量供给分支中。本专利技术的优点 可控的储能器在电机的发动机运行期间在输出侧提供用于操控电机的交变电压。但是与传统的系统不同——在所述传统的系统中电机经由逆变器被控制并且通过与之分离的电储能器被供给电能，不提供直流电压用于对耗电器、例如车辆车载网络中的高压消耗器进行直接的能量供给或者作为直流电压转换器的输入参量。本专利技术所基于的基本构思是，至少在所述能量供给分支之一中，直接与参考汇流排连接的储能器模块被构造为，使得该储能器模块的储能器单元直接连接到参考汇流排上。也就是换句话说，所分配的耦合单元被构造为，其虽然可以跨接储能器单元或者可以将储能器单元接到能量供给分支中，但是储能器单元到参考汇流排的电连接不能中断。这样接线的储能器单元于是可以直接作为要连接到其上的直流电压中间回路的储能器来使用。通过这种方式可以以极小的硬件耗费来产生供给耗电器所需的直流电压。对用作直流电压中间回路的储能器的储能器单元的充电可以在电机的运行期间进行。对此，储能器单元简单地在运行阶段期间被接到相应的能量供给分支中，在所述运行阶段中，电流从电机被馈送回到可控的储能器中。由此对于电机来说降低的端电压可以通过所属空间矢量的相应匹配而得到补偿。为了提高直流电压中间回路的储能器的总容量以及失灵安全性，根据本专利技术的实施方式规定，在所有能量供给分支中，直接与参考汇流排连接的储能器模块的储能器单元直接连接到参考汇流排上并且所有这些储能器单元用作直流电压中间回路的并联储能器。在此，根据本专利技术的实施方式，用作直流电压中间回路的储能器的储能器单元分别经由至少一个二极管与直流电压中间回路连接。通过这种方式实现，分别自动地向最强的储能器模块、即其储能器单元当前具有最大充电量(Ladung)的该储能器模块加负载。为了避免电流尖峰，用作直流电压中间回路的储能器的储能器单元可以经由至少一个电感与直流电压中间回路连接。本专利技术的另一实施方式规定，用作直流电压中间回路的储能器的储能器单元的总电压小于或者等于60伏特，使得不必采取附加的例如针对接触保护的防护措施。根据本专利技术的实施方式，直流电压中间回路具有中间回路电容器，该中间回路电容器在一侧与参考汇流排电连接并且在另一侧与用作储能器的储能器单元的背向参考汇流排的端子连接。通过直接与储能器单元接触，对作为直流电压中间回路的储能器的储能器单元的功能的影响在无任何附加耗费的情况下通过分配给储能器单元的耦合单元安全地被避免。但是替代于此地，中间回路电容器也可以在一侧与参考汇流排连接，并且在另一侧与储能器模块的背向参考汇流排的输出端连接，所述储能器模块包括用作储能器的储能器单元。借助于连接在中间回路电容器之后的第一直流电压转换器，可以将中间回路电容器的第一电压水平匹配于另一储能器的第二电压水平。通过这种方式可以实现双电压能量供给网络。替代地或者附加地还可能的是，在中间回路电容器之前连接第二直流电压转换器，该第二直流电压转换器将用作直流电压中间回路的储能器的储能器单元的总电压匹配于中间回路电容器的第一电压水平。本专利技术的实施方式的其他特征和优点参照附图从以下描述中得出。附图说明图1示出本专利技术能量供给网络的第一实施方式的示意图， 图2示出本专利技术能量供给网络的第二实施方式的示意图，以及 图3示出本专利技术能量供给网络的第三实施方式的示意图。具体实施例方式图1示意性示出本专利技术能量供给网络的一个实施方式。可控的第一储能器2连接到三相电机I上。可控的第一储能器2包括三个能量供给分支3 — 1、3 — 2和3 — 3，这些能量供给分支在一侧与在所示实施例中引导低电势的参考电势T-(参考汇流排)连接，并且在另一侧分本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有可控的储能器（2）的能量供给网络，所述储能器用于对n相电机（1）进行控制和电能量供给，其中n≥1，其中－可控的储能器（2）具有n个并行的能量供给分支（3－1、3－2、3－3），所述能量供给分支 ·分别具有至少两个串联的储能器模块（4），所述储能器模块分别包括至少一个具有所分配的可控的耦合单元（6）的电储能器单元（5）， ·在一侧能与参考汇流排（T‑）连接，并且 ·在另一侧能分别与电机（1）的相（U、V、W）连接，其中所述耦合单元（6）根据控制信号跨接分别所分配的储能器单元（5）或者将分别所分配的储能器单元（5）接到相应的能量供给分支（3－1、3－2；3－3）中，以及－在至少一个所述能量供给分支（3－3）中，直接与参考汇流排（T‑）连接的储能器模块（4‑3m）的储能器单元（5）直接连接到参考汇流排（T‑）并且用作直流电压中间回路（8）的储能器。
【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：P福伊尔施塔克，E魏森博恩，M凯斯勒，
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
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