CN101164215A - 用于对能量存储器的各个串联的单元进行电荷均衡的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于利用DC/DC转换器对能量存储器的串联的各个单元进行电荷均衡的设备和方法，所述DC/DC转换器从所述能量存储器或其它的能量源中取得能量，从而对中间回路电容器充电，所述中间回路电容器的电压在DC/AC转换器中被逆变，并且所述交流电压经由AC总线和耦合元件借助于整流器被转换为脉动直流电压。在此情况下，分别在所述AC总线和每个单元之间布置开关，经由所述开关，所述单元可以被耦合在所述AC总线上，或者从所述AC总线分离。

Description

用于对能量存储器的各个串联的单元进行电荷均衡的设备和方法
本发明涉及一种用于对能量存储器的各个串联的单元、特别是对双层电容器的如在汽车车用电网中所应用的串联电容器进行电荷均衡的设备和方法。
例如在通过作为电动机工作的集成式起动器发电机对内燃机进行加速支持(助推)时，或者在通过作为发电机工作的集成式起动器发电机在再生制动过程中将动能转换为电能(回收)时，双层电容器被证明是用于在汽车车用电网(Bordnetz)中存储和提供短期高功率的最合理的技术解决方案。
双层电容器的单个单元的最大电压被限制约为2.5V至3.0V，使得对于例如60V的电压(对于在42V车用电网中所使用的双层电容器而言是典型的电压值)必须将大约20至26个单个电容器串联成电容器组中。
随着时间的推移，由于所述单个单元的不同的自动放电，在电容器组中形成电荷不平衡，其中如果不执行电荷均衡，则所述电荷不平衡最终导致所述双层电容器不可用。
如果在从周到月的时间间隔上外推在汽车中重要的放电曲线，则存在的问题变得明显。图1范例地示出了带有18个单元(电容器)的双层电容器(电容器组)的电容器电压在时间上的特性曲线分散范围。在图1中所示的分散宽度(在最大值和最小值之间)表明，在电容器组中的单个单元的自动放电可以在怎样的程度上随着时间波动。
但是在双层电容器中，如在铅酸蓄电池情况下例如通过所述电容器组的微小过量充电的简单电荷均衡是不可能的。
企业内公知的可能性在于：对每个单个单元的电压借助于单独的电子系统(运算放大器和分压器R1/R2)进行监控，并且当达到或者超过预定的最大值Uref时借助于可接通的并联电阻Rbyp引起部分放电(图2)。于是，所述单元通过所述并联电阻Rbyp放电，并且所述单元的电压UC再次下降到所述最大值之下。如果所述最大值低于一个预定的电压值，那么所述并联电阻Rbyp再次被切断。
这样一种电路在被动状态下需要少量的能量，但是通过电荷衰减(在并联电阻Rbyp中的能量损耗)实现所述电荷均衡。这种变型在那里可以合理地得以使用，其中电容器组主要在最大电压附近运行，例如在由备用发电设备供电时。
然而所述构思被限制于以下方面，即通向所述电容器组的充电电流必须小于所述电荷均衡电路的放电电流，因为否则在对所述模块充电时仍然不能防止单个电容器的过量充电。此外所述均衡系统不能被从外部接通，而是只能通过超过所述预定的电压门限来激活。然而在汽车中运行时，恰好是这种状态无法经过较长的时间而被达到。这样设计的电荷均衡长期导致在电容器组中的不对称。这已经可以通过在实验车辆中的测量来证实。
总的来说，这样一种电路装置有下列缺点：
-当单元超过所述最大电压(例如UC＞2.5V)时，不向上一级运行管理进行反馈，
-不反馈：单元电压是否大小相同，并且因此所述电容器组是否均衡，
-只有当所述最大电压被超过时，均衡才被激活，
-在均衡过程期间，能量被电阻转换为热量，
-在正如在前面所描述的车辆功能回收(再生制动)中出现的高达约1KA的高电流时，这样形成的电荷均衡是不可能的。
由EP 0 432 639 B2已知，通过为所述蓄电池组的每个单个蓄电池设置比较电路和充电电路(其拥有方波函数发生器)以及二极管、变压器和断路器，在多个串联的蓄电池中，在弱充电的蓄电池和其余蓄电池的分组之间导致电荷均衡。
借助于根据闭塞转换器(Sperrwandler)原则作为反激变换器工作的这种设备(图3)，从整个组中取得能量，并且将所述能量随后回馈到放电最多的蓄电池中。
这种消耗对于两个或者三个蓄电池而言可能是合理的，但该消耗对于由二十个或者更多蓄电池/电容器单元组成的组而言肯定是太高了。
可替代地，这里也可以使用另外一种能量源，例如附加电池，由此所述电路可以额外地用于对所述电容器组缓慢充电，也参见DE102 56 704 B3。
此外，所述电荷均衡的这种形式可以无论何时地被执行，而不依赖于是否达到所述单个电容器的最大电压，使得在电容器组中根本不能够形成危险的电荷不平衡。
在此只是推迟充电。长期没有能量被从组中取出，或者被转换成热量。这使得用于汽车应用的构思特别具有吸引力，因为即使在较长的停车后，也必须在车用电网中有足够的能量，以便可靠地保证成功地起动发动机。
然而，这种实施例的缺点是：所述反激式变压器的二次侧需要非常多的端子。在如所述42V车用电网中所需要的带有例如25个单个单元的电容器组中，从中得出50个端子。这在技术实现中需要特定的线圈体，所述线圈体通常在商业上是不可用的。此外组中的单元数量的每次改变都需要所述变压器的匹配。但这是可以被期待的，因为随着所述双层电容器的技术进一步发展，允许的最大电压一代代地提高，并且在给定的模块电压情况下，需要相应少的单个电容器。
从变压器到电容器单元的布线也是耗费的，原因在于在组中的每一接触都必须单独连接。在前面的例子中，只要整流器二极管被布置在所述变压器上，则这得出26个线路；否则有50个线路。此外，这些线路被加载有从反激式变换器(Flyback-Converter)的开关过程所产生的高频电压脉冲，并且需要分开的EMV抗干扰措施。
另一种方面是用于运行所述反激式变换器的方法。市场上通常的驱动电路(开关调节器IC)几乎仅仅以固定的开关频率工作。磁性存储器(存储电感或变压器)的充电在时钟的一个相位中实现，向输出回路中的放电或能量传输另一相位中实现。如果除了所接通的电流之外还一起传输直流分量(无空隙运行)，则这首先是有意义的。完全一般地试图避免开关空隙、也即所述磁性存储元件保持完全放电的时间间隔，因为这样放大地出现振荡倾向，并且不能最佳地使用所述磁核的存储特性。振荡是在谐振回路中建立的，所述谐振回路由存储电感和绕组电容构成，以及基于所述实事，即所述谐振回路在所述开关空隙开始被激发，并且不通过欧姆负载而衰减。
在现有的应用情况下，无空隙运行仍然是不可能的，因为在对所述磁性存储器的连续补充充电情况下，总是在其完全放电之前不能避免核材料的饱和。
本发明的任务是：实现一种带有简化构造的设备，借助于所述设备可以以很少的技术耗费来实现用于在所述各个串联单元之间进行电荷均衡的受控制的运行。
本发明的任务还有：实现一种用于运行这种设备的方法。
根据本发明，所述任务根据权利要求1的特征所述的设备和根据权利要求11的特征所述的用于运行这种设备的方法来得到解决。
在至少两个串联的能量存储器(单元)中，用于均衡所存储的电荷所需的能量经由交流电压总线(AC总线)来输送，其中在所述AC总线和每个单元之间布置选择开关，由此可以使所述单元与所述AC总线电连接或是与之电分离。
本发明的有利的改进由从属权利要求得出。
所述单元的连接和电势分离通过电容器或变压器来实现。
所述选择开关优选地被构建为晶体管、特别是MOSFET晶体管。这种晶体管被驱动单元驱动。这种驱动优选地依赖于所述单元的至少一个运行参数、例如电容或所述内阻来实现。
可以通过总线系统简单地进行安装。各个单元通过一个或者两个AC总线线路供电。对于所述电路只需要少量且廉价的组件。所述组件基本上是标准组件。
所述均衡过程可以在任何时候被激活。这种激活可以例如通过控制器来实现，所述控制器根据汽车、特别是内燃机和/或起动器发电机的运行参数来确定激活时间点。通过所述均衡电路可以对所述电容器组进行补充充电。通过这种方式，空的单元的串联电路可以从另一能量源再次充电，并且因此使例如一辆长时间停止的汽车能够再次起动。
整个系统可以简单地被扩展，并因此可轻易地被缩放。
这种电路装置特别适合于集成到能量存储器的串联单元的组中和/或所述各个单元或者整个能量存储器的外壳中。
这里，双层电容器(也称作超级或超电容(Super或Ultra-Cap))特别适合作为能量存储器。
根据本发明所述的实施例接下来根据示意附图进一步地被阐述。在附图中：
图1示出双层电容器的不同单元的电容器电压在时间上的分散，
图2示出用于在能量存储器中实现电荷均衡的已知电路装置，
图3示出用于在能量存储器中实现电荷均衡的另一已知电路装置，
图4示出根据本发明所述的电荷均衡电路的框图，
图5示出电荷均衡电路的实施例，
图6示出带有电感性耦合元件的电荷均衡电路的另一实施例，
图6’示出带有电容性耦合元件的驱动单元的实施例，
图7示出电荷均衡电路的另外的实施例，
所述图1至3已经在上面阐述过了。
根据本发明用于对能量存储器的单元进行电荷均衡的原理电路的框图在图4中被示出。通过第一转换器1生成直流电压。该直流电压通过第二转换器2以例如50kHz的脉冲频率被逆变(wechselrichten)，并且给AC总线4施加这个交流电压。这里导线(电缆，铜母线，等等)的系统被称作为总线。
双层电容器DLC的串联单元Z1至Zn分别经由选择开关S和耦合元件(这里是耦合电容器CK)和整流器3连接在该总线4上。所述耦合电容器CK被用于电势分离，并且通过交流电压部分地被再充电。
图5示出根据本发明所述的用于对双层电容器DLC的单元Z1至Zn进行电荷均衡的电路装置的第一实施例。经过所述双层电容器DLC的各个单元Z1至Zn的串联电路下降的电压UDLC经由第一开关SB1被输送给DC/DC电压转换器1(例如电流控制的降压转换器)。附加地或者可替代地，经由第二开关SB2，可以将能量源(例如蓄电池B)与所述DC/DC电压转换器1相连接。
所述DC/DC转换器1与DC/AC转换器2的输入端电连接，所述DC/AC转换器2拥有中间回路电容器CZ和带有两个半桥的全桥电路，所述半桥由第一和第二晶体管T1-T2或第三和第四晶体管T3-T4构成，所述全桥电路的输出端、即所述晶体管T1-T2或T3-T4的连接点与各一个总线线路4.1、4.2相连接。给每个总线线路经由分配给其的半桥来提供能量。
给每个单元Z1至Zn：
a)分配耦合变压器Tr1至Trn，所述耦合变压器的初级绕组位于所述两个总线4.1和4.2之间，并且
b)分配选择开关S1a至Sna和S1b至Snb和整流器电路3的串联电路，所述串联电路自身位于所分配的耦合变压器的次级绕组和所述单元之间。
举例地，这对于单元Zx(x＝1至n)意味着：所述耦合变压器Trx的次级绕组的第一端子经由选择开关Sxa和引导电流流向单元Zx的二极管Dxa与所述单元Zx的正端子相连接，并且经由所述选择开关Sxa和引导电流流出所述单元的二极管Dxb与所述Zx的负端子相连接，并且所述耦合变压器Trx的次级绕组的第二端子经由选择开关Sxb和引导电流流向单元Zx的二极管Dxc与所述单元Zx的正端子相连接，并且经由所述选择开关Sxb和引导电流流出所述单元的二极管Dxd与所述Zx的负端子相连接。
四个整流器二极管Dxa至Dxd于是分别构成格列茨(Grtz)整流器。
所述DC/AC转换器2以例如50kHz的脉冲频率工作。因为在其可调制性方面受限制的耦合变压器紧接着被投入使用，因此应注意在所述AC总线上的无直流电压的信号。
在驱动所述AC总线线路4.1和4.2时，在所述耦合变压器的次级绕阻上出现交流电压。如果该交流电压达到由该单元Zx的单元电压UZx组成的和，其中该单元的驱动开关Sxa和Sxb被闭合，并且该单元在所选择的分组中具有最小的单元电压加上两个二极管正向电压，因此所述交流电压借助于所述随后的整流器电路3被整流成脉动直流电压，并且在这一单元处形成电流流动。所有其它的单元根据选择开关Sxa和Sxb的驱动状态以及它们的单元电压不受其影响或者根据单元电压UZx仅仅最下程度地受影响。
给与所述AC总线相连接并且在这个分组中拥有最小单元电压UZx的单元Zx充电的能量来源于所述中间回路电容器CZ，所述中间回路电容器一方面通过这种加载并且另一方面通过恒定补充充电而自动调整到所需要的电压。
带有微小的分散的变压器和带有微小导通电压的二极管证明是特别适用的。
所述DC/AC转换器2的两个利用方波信号驱动的半桥反相地工作，也就是说如果所述晶体管T1和T4在第一相位中导通，则所述晶体管T2和T3是不导通的；在第二相位中是相反的：这里所述晶体管T2和T3是导通的，而所述晶体管T1和T4是不导通的。
通过所述DC/DC转换器1，从由各个串联单元Zx组成的整个电容器组、也即所述双层电容器DLC中取得能量。可选地或者附加地，能量可以经由附加的开关SB2被输送给所述系统。
在所述第一相位中，电流从中间回路电容器CZ经由晶体管T1和总线线路4.1流向所述耦合变压器Trx的初级绕组中，并且经由总线线路4.2和晶体管T4流回到所述中间回路电容器CZ中。
在所述第二相位中，电流从中间回路电容器CZ经由晶体管T3和总线线路4.2流向所述耦合变压器Trx的初级绕组中(现在以相反的方向)，并且经由总线线路4.1和晶体管T2流回到所述中间回路电容器CZ中。
通过驱动所述初级绕组，在所有耦合变压器Tr1至Trn的次级绕组处的电压上升，其中次级侧的选择开关Sxa和Sxb一直闭合，直到所述电压对应于最少充电的单元Zx的单元电压加上通过选择开关所选择的单元Z的分组的两个二极管电压为止。
这一电压在第一相位中引起从次级绕组的第一端子通过所述选择开关Sxa、所述二极管Dxa、所述最少充电的单元Zx和所述二极管Dxd向后经由所述选择开关Sxb向所述次级绕组的第二端子的电流流动，由此所述单元Zx被充电。
在所述第二相位中，在所述耦合变压器Trx的次级绕组处同样大小的现在相反的电压引起从所述次级绕组的第二端子通过所述选择开关Sxb、所述二极管Dxc、所述单元Zx和所述二极管Dxb经由所述选择开关Sxa向后向所述次级绕组的第一端子的电流流动，由此所述单元Zx同样被充电。
如果单元的一个分组被选择，则由此通过所述选择开关Sxa和Sxb所选选的单元Zx或者最强放电的单元Zx的非常有效的补充充电得以实现。
该单元一直被充电，直到所述选择开关Sxa和/或Sxb被打开，或者所述单元Zx的单元电压达到另外一个所选出的单元的次高的单元电压。脉动直流电流接着流过这两个单元等，直到所有单元都拥有相同的单元电压。
所述选择开关S1a至S1n和S1b至S1n在图5中示意地被示出，这些选择开关可以是每一种类型的功率开关，例如MOSFET晶体管、IGBT等等。这些选择开关S1a至S1n和S1b至S1n在这个实施例中通过在此没有示出的驱动单元5来驱动(为此参看图6’)。
图6在两相位变型方案中示出根据本发明所述的带有全桥和(格列茨)整流器的电路装置的另一实施例。这里，所述单元Zx也是具有最低单元电压UZx的该单元。在这个实施例中，所述耦合元件被实施为耦合电容器CK。
功能相同的部分这里拥有与图5中相同的附图标记。
具有两个相位的本实施例的电路类似于之前所描述的和在图5中示出的具有半桥和相位的实施例的电路那样工作。但是在这里得出一定的优点，所述优点必须抵消所述额外耗费。
根据图6所示的实施例具有带有两个半桥的全桥电路作为DC/AC电压转换器2，所述两个半桥由第一和第二晶体管T1-T2或者第三和第四晶体管T3-T4构成，其与各一个总线线路4.1、4.2相连。每个总线线路都通过分配给其的半桥被提供以能量。
所述总线线路4.1分别经由选择开关S1a至S1n、耦合电容器CK1a至CKna和分别由两个二极管D1a、D1b至Dna、Dnb构成的整流器电路3与串联的单元Z1至Zn相连接。
所述总线线路4.2分别经由选择开关S1a至S1n、耦合电容器CK1b至CKnb和分别由两个二极管D1c、D1d至Dnc、Dnd构成的整流器电路3与串联的单元Z1至Zn相连接。
举例地，这对于所述单元Zx意味着：与半桥T1-T2相连的总线线路4.1经由所述选择开关Sxa、所述耦合电容器CKxa一方面经由引导电流流向单元的二极管Dxa与所述单元Zx的正端子相连接，并且另一方面经由引导电流流向所述耦合电容器的二极管Dxb与所述Zx的负端子相连接。
另外，与半桥T3-T4相连的总线线路4.2经由所述选择开关Sxb、所述耦合电容器CKxb一方面经由引导电流流向单元的二极管Dxc与所述单元Zx的正端子相连接，并且另一方面经由引导电流流向所述耦合电容器的二极管Dxd与所述Zx的负端子相连接。
所述两个整流器Dxa、Dxb和Dxc、Dxd于是与所述单元Zx并行地工作。所述电路对所有其它单元Z1至Zx-1和Zx+1至Zn看起来是同样的。
在此，在两个相位情况下基本的优点是：通过目前未被充电的原本未参与的单元、即其正端子具有相对于基准电势GND而言较小的电势、但是比所述单元Zx较高的单元电压UZ的所有单元(这里即通过所述单元Zx+1至Zn)的交流电流取消。通过所述选择开关S1a至Sna和S1b至Snb可以只给一个单个单元Zx或也可以给单元Z的分组充电。
在这个实施例中，所述两个半桥反相位地工作，也就是说当所述晶体管T1和T4在第一相位中导通时，所述晶体管T2和T3是不导通的；在第二相位中是相反的：这里所述晶体管T2和T3是导通的，而所述晶体管T1和T4是不导通的。
在所述第一相位中，电流从中间回路电容器CZ经由晶体管T1流入到总线4.1中，经由选择开关Sxa、耦合电容器CKxa和二极管Dxa通过所述单元Zx流通并且向回经由二极管Dxa、耦合电容器CKxb和选择开关Sxh、总线4.2和晶体管T4流向中间回路电容器CZ。
在所述第二相位中，电流从中间回路电容器CZ经由晶体管T3流入到总线4.2中，经由选择开关S1b、耦合电容器CKxb和二极管Dxc通过所述单元Zx流通并且向回经由二极管Dxb、耦合电容器CKxa和选择开关S1a、总线4.1和晶体管T2流向中间回路电容器CZ。
耦合电容器CKxa的补充充电电流与另一耦合电容器CKxb的放电电流补偿。
通过降压转换器(Tiefsetzsteller)1，从由各个串联单元Z构成的电容器组、即双层电容器DLC中取得能量。可选地，能量可以通过附加的开关SB2被输送给所述系统。
在相应的AC总线上的电压在如此程度上升高，直到该电压对应于最低单元电压加上两个二极管电压为止。由此实现对通过选择开关S1a至Sna和S1b至Snb所选择的单元或者在通过选择开关S1a至Sna和S1b至Snb所选择的分组中的最强放电的单元的非常有效的补充充电。
整个电路不需要复杂的、昂贵的单器件。
通过AC总线4.1和4.2的结构，可以简单地扩展所述系统。附加能量存储器Zn+1可以简单地被连接到总线上或者多于的被去除。
选择开关S1a至Sna和S1b至Snb的栅极端子经由驱动单元5驱动。所述驱动可以例如经由在图6’所示的栅极驱动器来实现。
在驱动单元5中，晶体管T5的基极经由电阻R1被施加以控制电压UC。所述晶体管T5这里是npn型双极晶体管。
另一电阻R2将所述晶体管T5的基极与发射极连接起来。所述基极此外还与接地GND相连。所述晶体管T5的集电极经由电阻R3与电压源相连，所述电压源具有如15V的电压UH。所述发射极又经由电阻R4或R5分别与所述选择开关Sxa或Sxb的相应栅极相连。如果所述晶体管T5的基极被驱动，那么该晶体管被接通，并且所述选择开关Sxa或Sxb被驱动，并且由此同样被接通。每一个单元Z或者(如果应该选择单元的分组)这些分组中的每一个都具有驱动单元5。
图7a)至i)示出了电荷均衡电路的不同的实施例，在这些实施例中，所述选择开关Sn的布置被改变。
功能相同的部分这里拥有与图6中同样的附图标记。
所有二极管Dn或者一部分所述二极管Dn也可以借助于MOSFET选择开关Sna至Snd的漏源二极管来被实现(参看图7e)至i))。
借助于在此所描述的电荷均衡电路，可以执行以下的方法：
-测量各个单元Z的单元电压UZ，
-驱动具有最小单元电压的单元Zx的选择开关Sxa、Sxb，
-对该单元充电，直到预定的或者根据运行参数所确定的电压门限、特别是2.5V为止。
对单元电压的测量可以例如借助于在DE 103 47 110 B3中所描述的方法来实现。所述DE 103 47 110 B3的内容在此完全地包含在本申请中。
在对多个所选的单元Z电荷均衡时的选择性尤其通过所述耦合电容器CK或者通过所述耦合变压器Tr来确定。然而，因为这里只对所选择的单元充电，所以这里有效的选择性只有通过单元电压测量的精度来确定。
如果在单元Z中发生短路，那么这个单元在电荷均衡电路情况下无选择可能性地接收全部充电电流，因为所述单元具有最小电压。但是这里该单元Z可以经由选择开关S从AC总线上被分离。接下来可以均衡其它单元Z的电荷。
所述电荷均衡电路也可以通过选择所述选择开关的适当的布置和构造(参见图7)而被保护不受反极性影响。
此外，根据双层电容器DLC的总电压UDLC，单元Z可以基于其运行参数、特别是其容量而从所述电荷均衡被排除。
此外具有增加的泄漏电流的单元Z可以通过从AC总线上分离而从电荷均衡被排除。因此所述装置的总能量消耗可以被减少。如果由于单元电压UZx在所述双层电容器的稍后放电时存在单元Zx的变换极性的危险，则这个单元Zx可以通过受控制地进行选择而被充电直至预定的最小电压。
总能量消耗的减少和最小电压的获得特别在较长停车时间情况下是有利的。
所述电荷均衡电路也可以被用于对其它能量存储器、例如对串联的蓄电池进行电荷均衡。
这种电路装置(DLC、整流二极管、耦合电容器、选择开关和总线线路/多个总线线路)既可以被集成在包围各个单元的外壳中，或者也可以被集成在共同的外壳中。通过这种方式，可以建立紧凑的单元，所述单元仅仅具有三个或四个端子。
可替代地，电路装置也可以根据图3配备选择开关，使得在那里所述双层电容器DLC的各个单元也可从电荷均衡被排除。

Claims (12)

1.用于对能量存储器(DLC)的串联的各个单元(Z1至Zn)进行电荷均衡的设备，其特征在于：
设置DC/DC转换器(1)，所述DC/DC转换器经由第一开关(SB1)与所述能量存储器(DLC)的端子相连接，
设置连接在所述DC/DC转换器(1)之后的DC/AC转换器(2)，所述DC/AC转换器包含中间回路电容器(CZ)和桥电路(T1至T4)，
设置至少一个连接在所述DC/AC转换器(2)之后的AC总线(4，4.1，4.2)，
在每个单元(Z1至Zn)和每个AC总线(4.1，4.2)之间布置耦合元件(CK1至CKn，CK1a和CK1b至CKna和CKnb)和整流器(3)的串联电路，和
在所述AC总线(4)和每个所述单元(Z1至Zn)之间布置至少一个选择开关(S)，由此可以使所述单元(Z1至Zn)与所述AC总线(4)电连接或者在电上与所述总线分离。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述整流器(3)这样被构建，使得一个二极管(Dxa，Dxc，其中x＝1至n)从耦合电容器(CKx，CKxa，CKxb)的背离AC总线(4，4.1，4.2)的端子向所分配的单元(Zx)的正端子是导通的，并且另一二极管(Dxb，Dxd)从所述单元(Zx)的负端子向所分配的耦合电容器(CKx，CKxa，CKxb)的背离AC总线(4，4.1，4.2)的端子是导通的。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述DC/DC转换器(1)可以经由第二开关(SB2)与另外的能量源(B)相连。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述DC/DC转换器(1)是电流调节的降压转换器。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述DC/AC转换器(2)的桥电路被构建为带有与中间回路电容器(CZ)并行的两个串联的晶体管(T1，T2)的单相半桥。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述DC/AC转换器(2)的桥电路被构建为多相的，其中作为半桥的每一相由两个串联的晶体管(T1-T2，T3-T4)组成，所述半桥与中间回路电容器(CZ)并行布置。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述能量存储器(DLC)是双层电容器。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述能量存储器(DLC)由蓄电池的串联电路组成。
9.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于：所述DC/AC转换器(2)的桥电路是自时钟的。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：能量存储器(DLC)、整流器(3)、耦合元件(CK1至CKn，CK1a至CKnb)和AC总线(4，4.1，4.2)被集成在共同的外壳中。
11.用于运行根据权利要求1所述的设备的方法，其特征在于：由能量存储器(DLC)或另外的能量源(B)馈电的DC/DC转换器(1)将电流输送给中间回路电容器(CZ)，由此在所述中间回路电容器处自动出现电压(UCZ)用于对所述单元(Z1至Zn)充电，和
所述DC/AC转换器(2)对该电压(UCZ)进行逆变，并且经由该或这些AC总线(4，4.1，4.2)、耦合元件(CK1至CKn，CK1a至CKnb)和整流器(3)的二极管(D1a至Dnd)输送经整流的脉动充电电流，和
待充电的单元(Z)或者单元(Z)的分组经由至少一个选择开关(S)来选择。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：在多相DC/AC转换器(2)的情况下，用于具有最小单元电压(UZx)的单元(Zx，其中x＝1至n)的充电电流，
在第一相位中，从中间回路电容器(CZ)经由第一晶体管(T1)、第一AC总线(4.1)、第一选择开关(S1a)、耦合元件(CKxa)和二极管(Dxa)通过所述单元(Zx)流通并且向回经由二极管(Dxd)、耦合元件(CKxb)、第二选择开关(S1b)、第二AC总线(4.2)和第四晶体管(T4)流向中间回路电容器(CZ)，和
在第二相位中，从中间回路电容器(CZ)经由第三晶体管(T3)、AC总线(4.2)、第二选择开关(S1b)、耦合元件(CKxb)和二极管(Dxc)通过所述单元(Zx)流通并且向回经由二极管(Dxb)、耦合元件(CKxa)、第一选择开关(S1a)、AC总线(4.1)和第二晶体管(T2)流向中间回路电容器(CZ)。
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