CN103889772A - 能量储存装置、具有能量储存装置的系统及用于驱动能量储存装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于产生n相电源电压的能量储存装置(1),其中,n≥1,该能量储存装置具有多个并联连接的能量供给支路(1a),且每个能量供给支路分别与能量储存装置(1)的输出连接端(6)相连接。该能量供给支路(1a)分别具有多个串联可控的能量储存模块(2),该能量储存模块(2)分别具有至少一个能量储存单元(2a),以及多个分别与多个能量储存模块(2)中的一个相连接的耦合模块(3),该耦合模块分别被设置用于分别将连接的能量储存模块(2)耦合入能量供给支路(1a)或者将其跨接。该能量储存装置(1)还包含与耦合模块(3)相连接的控制装置(9),该控制装置被设置用于依据能量储存模块(2)中的每个的老化函数的值来操控耦合模块(3)中的每个,以将所述分别连接的能量储存模块(2)耦合入多个能量供给支路(1a)中的一个中,并且根据每个能量供给支路(1a)能量储存模块(2)的老化函数的和以及电的负载(8)的负载需求通过操控支路耦合模块(4)来控制能量供给支路(1a)的通断。
Description
技术领域
本发明涉及能量储存装置、一种具有该能量储存装置的系统以及用于驱动该能量储存装置的方法。
背景技术
在将来,无论是在诸如风力发电设备或者太阳能设备的静态的应用,还是在诸如混合动力车辆或者电动车辆的车辆中都将更多地应用把电的操作技术和新的能量储存技术相结合的电力系统。例如,如今通过在蓄电池单元组装成组来驱动电机,其中,其后连接的逆变器提供电机的电源电压。
例如,在三相电机或者三相电源网络的供电连接端处的交流电流供电时,直流电压中间电路提供的直流电压通过脉冲逆变器形式的变频器转换为三相交流电压。该直流电压中间电路从它那方面由蓄电池单元的线路供电。为了能够满足针对每一个应用所给定的对于功率和能量的要求,更多的蓄电池单元被串联连接起来。
在这样的设计装配中期望在供电回路中选择性地接入单个的蓄电池单元,从而或者在其后连接的电子的功率放大级中获得系统性的优势,或者有针对性的从供电回路中移除随着时间的老化或者使用而致的功率降低的单个的蓄电池单元。蓄电池单元的老化是基于能量通量(Durchsatz)和/或功率通量、运行温度以及其他的参数的。由于与制造有关的实际功率的波动或者单个的蓄电池单元的不稳定的环境条件使得一些蓄电池单元比其他蓄电池单元老化得快。在多个相互连接的蓄电池单元中,由于不同的老化情况能够导致单个的蓄电池单元之间的不平衡,从而最弱的蓄电池单元就决定了电源电路的整体的实际功率。根据现有技术已知的基于单元电压的平衡方法在这里不区分不平衡是由短的时间内很高的功率输出导致还是由长的时间内低的功率输出导致。
发明内容
根据一个实施方式,本发明完成了一种用于产生n相电源电压的能量储存装置,其中,n≥1,其具有多个并联连接的能量供给支路,所述能量供给支路分别与所述能量储存装置的输出连接端相连接,其中,所述能量供给支路分别具有多个串联可控的并且分别具有至少一个能量储存单元的能量储存模块,以及多个分别与多个所述能量储存模块中的一个相连接的耦合模块,所述耦合模块分别被设置用于分别将分别连接的能量储存模块耦合入所述能量供给支路或者将其跨接,所述能量储存装置还具有与所述耦合模块相连接的控制装置,所述控制装置被设置用于根据所述能量储存模块中的每个的老化函数的值来操控所述耦合模块中的每个,以将所述分别连接的所述能量储存模块耦合入多个所述能量供给支路中的一个中。
根据另一个实施方式,本发明提出了用于驱动依据本发明的能量储存装置的方法,所述方法的步骤包括获取所述能量储存模块中的每个的运行参数、在所获取的运行参数的基础上分别对于所述能量储存模块中的每个计算老化函数的值、确定能量储存装置的瞬时的负载需求,以及根据所述瞬时负载需求,在所有能量储存模块的老化函数的计算的值的基础上选出一组能量储存模块,所述一组能量储存模块用于产生n相电源电压。
在一个有利的实施方式中,所述能量储存模块的每个的所述老化函数被描述成单调递增的损伤累积函数,在所述损伤累积函数中,老化决定的运行参数的每个变化都会导致所述老化函数的值的升高。
根据另一个实施方式,本发明提出了一种系统,所述系统具有q相电机,其中,q≥1,还具有与所述电机相连接的并被设置用于产生用于所述电机的运行的q相交流电压的逆变器,以及依据本发明的与所述逆变器相连接的并被设置用于产生用于所述逆变器的电源电压的能量储存装置。
本发明的一个想法是选择性地在能量储存装置的不同的能量供给支路上接入能量储存模块,从而在所述能量储存装置的输出连接端处产生直流电压。所述能量储存模块的选择性的接入取决于与每个所述能量储存模块相关的能量储存单元的单个的单元老化情况。每个能量储存单元的所述单元老化情况由单元本身的老化函数得到,所述老化函数取决于所述能量储存单元的运行参数,从而与接入线路中的单个所述能量储存单元的累计的蓄电池老化情况有关的关于所有能量储存模块的总的接入状态得到了优化。和已知的平衡函数不同,所述累计的老化函数能够描述不同的运行参数,包括运行时间和耐用时间对老化的不同的影响,并由此实现所述能量储存装置的耐用时间的优化。
本发明的另一个想法是,在能量储存装置中提供用于选择性地将能量储存模块接入多个并联连接的能量供给支路的分层控制回路,所述能量供给支路包括多个能量储存模块的串联电路。从而在第一层级上优化能量供给支路上的接入的单个的所述能量储存单元的累计的单元老化情况。在第二层级上实现所接入的能量供给支路的所述累计的单元老化情况的更高的优化。
本发明的一大优势在于,通过所述能量储存模块的接入状态的优化使得整个能量储存装置的耐用时间、实际功率以及可用性得到提高。在所述能量储存装置必须为具有随时间强烈变化的负载的负载产生电源电压的情况下,这种改善尤其显著。
本发明的另一大优势在于,在所述接入状态的优化中并不仅仅考虑所述能量储存单元的瞬时状态,而是特别地考虑单个所述能量储存单元的具体的负载历史。从而所述接入方案能够动态地和所述能量储存装置的变化的运行状态相适应。
依据本发明所述的接入策略能够在所述能量储存装置的每个运行模式下都有利地转换。例如在所述能量储存装置的放电过程中能够优化为所述能量储存装置的放电电压做出贡献的所述能量储能单元的所述接入状态。或者在所述能量储存装置的充电过程中能够优化所述能量储存装置上的受充电电压作用的所述能量储存单元的所述接入状态。在再充电过程中,即能量储存装置上第一储能电池的放电用于第二储能电池的充电,能够遵照依据本发明所述的接入策略得以实施。
能量储存模块的每个所述老化函数能够优选地取决于随时间的运行温度变化、随时间的功率通量的变化、随时间的能量通量的变化和/或累计运行时间。这提供了以下好处,即为了能够得到每个能量储存模块的老化历史的准确的结果,能够把与能量储存模块或者从属的所述能量储存单元的老化相关的运行参数代入所述老化函数中进行综合演算。
在一个有利的实施方式中,所述控制装置能够被设置用于依据每个所述能量储存模块的所述随时间的运行温度变化、随时间的功率通量的变化、随时间的能量通量的变化、无能量消耗的耐用时间和/或累计运行时间,在预先确定的时间间隔内更新每个所述能量储存模块的所述老化函数的值。因此便以一种有利的方法使得所述接入策略对瞬时状态的动态的适应成为可能。此外,储存容量和计算容量都能够由此获得节省,因为通过所述老化函数的不断的更新,老化历史已经被隐含地考虑在内了。
优选地,控制装置具有单元平衡装置,其被设置用于在所述每条能量供给支路上如此地选择耦合模块的预先确定的数量,以把每个与所选出的耦合模块相关联的所述能量储存模块耦合入所述能量供给支路,使得所述能量供给支路上的分别与所述所选出的耦合模块相关联的所述能量储存模块的所述老化函数的值的和之间的差值最小。通过这种方式能够依据所述第一层级实现对于所述能量供给支路上的所述能量储存模块的所述接入方案的平衡。
此外,根据一个有利的实施方式,所述能量供给支路中的每条上还具有分别连接在所述耦合模块和所述输出连接端之间的支路耦合模块,并且所述控制装置能够具有支路平衡装置,其被设置用于如此地选择支路耦合模块的预先确定的数量,以把每个与所选出的支路耦合模块相关联的所述能量供给支路上的所述能量储存模块耦合到所述输出连接端,使得分别与所述被选出的支路耦合模块相关联的所述能量供给支路上的所述能量储存模块的全部老化函数的值的总和最小。这以有利的方式使得对其上所述能量储存模块老化最弱的能量供给支路的取决于负载的选出成为可能,从而能够依据第二层级实现跨支路的老化平衡。
附图说明
本发明的实施形式的其他特点和优势由参考附图的后续的说明给出。其中:
图1示出了依据本发明的一个实施方式而具有能量储存装置的系统的示意图;以及
图2示出了依据本发明的另一个实施方式的用于操作能量储存装置的方法的示意图。
具体实施方式
图1示出了具有能量储存装置1的系统10的示意图。该能量储存装置1包含多个并联连接的能量供给支路1a。例如在图1中示出了三条能量供给支路1a,其中,能量供给支路1a的任何其他数量也同样是可能的。为了使附图清晰明了,故只将左边的那条能量供给支路1a作如是标记。
能量供给支路1a中的每条都与相关联的输出连接端6相连接,每个输出连接端都连接到逆变器7的电源电压导线7a。在这种情况下能够在输出连接端6的每个的地方由与之相连接的能量供给支路1a产生支路电压。逆变器7能够将电源电压导线7a上由能量储存装置1提供的电源电压转化为q相交流电压,然后就能够将该q相交流电压传输给q相电机8。
可选地,把输出连接端6中的每个与单独的电源电压导线7a相连接也能够是可能的。在这种情况下能够在输出连接端6中的每个处由与之相连接的能量供给支路1a产生能量储存装置1的n相电源电压的部分相位电压,该部分相位电压能够不用逆变器7而直接传输到q相电机8的相位连接端,其中,在特殊情况下能够有n=q。在可选的另一个实施方式中,能量储存装置1能够实现集成的脉冲逆变器功能。
例如不是电机8而是其他的电负载也是可能的,例如电能网络,由能量储存装置的电源电压供电。在图1中仅仅示例性的把电机8的相数q表示成3,而大于1的任何其他的相数同样也是可能的。
能量供给支路1a在它的末端处与参考电位5相连接。该参考电位5例如能够分别是地电位。
能量储存装置1包括多个在能量供给支路1a上串联连接的耦合模块3。在图1中每条能量供给支路上示例性的示出了三个耦合模块,其中,耦合模块3的任何其他数量也同样是可能的。耦合模块3中的每个都与能量储存模块2相关联。每个能量储存模块2都分别通过两个电源连接端3c、3d和相关的耦合模块3相连接。因此,能量储存模块2的数量和耦合模块3的数量相关。
图1的右侧的截图中示例性地示出了耦合模块3的结构,以下会对其做更具体的介绍。图1中其余的耦合模块3都能够有类似的结构。为了能简洁明了所以在图1中仅仅具体地示出了一个耦合模块3的元件的布置。
耦合模块3包括第一耦合元件S1和第二耦合元件S2。第一和第二耦合元件S1、S2能够示例性地分别通过半导体开关或者晶体管开关实现。第一和第二耦合元件S1、S2能够示例性地通过可控制的开关元件构造。这里该开关元件能够被实施为例如功率半导体开关,例如以绝缘栅门级晶体管(IGBT)或者金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的形式。因此第一和第二耦合元件S1、S2的设计能够关于电流稳定性与相关联的能量储存模块2相适应。例如,图1中的耦合元件S1、S2示例性地实现半桥电路。当第一耦合元件S1闭合并且第二耦合元件S2断开时,就实现了在电源连接端3c、3d处耦合的能量储存模块2的跨接,从而耦合模块3的输入连接端3a和3b直接彼此相连。反之当第一耦合元件S1断开并且第二耦合元件S2闭合时,能量储存模块2通过电源连接端3c、3d与每个能量供给支路1a相耦合。
对于本领域的技术人员应该是清楚的,为了示例性地实现耦合模块3的全桥电路,在耦合模块3中能够安置其他耦合元件。在这种情况下也能够实现能量储存模块2在耦合模块3的输入连接端3a和3b之间的极性转换。这里的其他耦合元件能够是和该第一和第二耦合元件S1或者S2类似的。
能量储存模块2分别具有至少一个能量储存单元2a,比如蓄电池单元或者其它能量储存装置,其被排布成使得在电源连接端3c、3d处有储能电池2a的电源电压。还能够规定在电源连接端3c、3d间串联连接更多的能量存储单元2a。这里能够让能量储存模块2中的每个都具有储能电池2a的相同的排布。
通过对耦合模块3上耦合装置S1或者S2的相应的操控能够让相关联的能量储存模块2选择性地连接入或者跨接入能量供给支路1a。为此能够设置第一和第二耦合元件S1或者S2分别成对地切换。
能量供给支路1a上的分电压通过第一和第二耦合元件S1或者S2的各个接入状态确定并且能够分级进行调整。该分级取决于能量储存模块2提供的单电压以及能量储存模块2的个数。特别地,在一个能量供给支路1a上的能量储存模块2的单电压的总和能够分别大于能量储存装置1的输出连接端6上必须提供的最大分电压大。在这种方式下就能够实现,仅仅使用每条能量供给支路1a上的能量储存模块2的一部分去产生输出连接端6处的分电压。其余能量储存模块2能够通过耦合模块3分别进行跨接。
能量储存装置1还包括通过控制导线9b与耦合模块3相连接的控制装置9,该控制装置被设置用于通过对应的控制信号操控第一和第二耦合元件S1、S2。在这种方式下,通过控制装置9来有针对性地协调地操控第一和第二耦合元件S1、S2能够是可能的,这是为了在能量储存装置1的输出连接端6处对能量储存装置1的输出电压进行动态的调整。控制装置9还通过获取导线9a与能量储存模块2相连接,能量储存模块2的运行参数通过该获取导线被获取。在图1中为了简洁明了只示出了一个控制导线9b和一个获取导线9a,而同样清楚的是在其余能量供给支路1a上的能量储存模块2和耦合模块3也是以相应的方式通过控制导线和获取导线和控制装置9相连接。
如下面示出了参照图2示意性地示出的用于操作图1中示出的能量储存模块1的方法,通过这种方式能够对能量储存模块2进行选择以用于产生输出连接端6上的分电压。其余能量储存模块2不考虑用于产生在输出连接端6处的分电压。这种选择能够在能量储存装置1的运行过程中改变,从而使得被选择的能量储存模块2的组的组成是灵活的。这里的选择尤其取决于能量储存模块2的单个的老化。
为了描述能量储存模块2的老化而对能量储存模块2中的每个都计算老化函数D:
Dx=f(U(t),I(t),T(t),...),
其中,x表示每个能量储存模块的编号,U(t)表示每个能量储存模块输出电压U随时间的电压变化,I(t)表示每个能量储存模块输出电流强度I随时间的电流强度变化并且T(t)表示每个能量储存模块的运行温度T随时间的变化。这里数值U(t)、I(t)、T(t)、运行时间t本身以及可能的其他数值描述能量储存模块2的运行参数B。
运行参数能够在方法中的第一步21中被获取。为此能量储存装置1的控制装置9能够示例性地通过获取导线9a从能量储存模块中获取运行参数B。同样能够设置根据能量储存装置1的特性值和耦合模块3的操控信号在控制装置9中倒推出运行参数B。
这里由老化函数D确定的函数关系f(B)能够示例性地通过运行参数B的变化下的寿命测试提前确定。或者能够在能量储存装置1运行过程中,在控制装置9中实施参数识别方法,来推导出该函数关系。
老化函数D能够被视为单调增的和损伤函数,即变量的每个变化都会导致老化函数D的增大。特别地,这也表示,即使没有用于产生电源电压的能量储存模块2的负载,仅仅是随着时间的老化也会导致老化函数D的值的升高。例如能够确定促成老化函数D的值的升高的无能量消耗的累计的耐用时间。这里考虑到,能量储存模块2在被动状态即在本来的运行之外老化。
此外老化函数D和瞬时观察到的能量储存模块2的运行参数,例如能量储存模块的瞬时的充电状态,没有联系。例如在一个充放电周期后能够形成能量储存模块2的相同的充电状态,而老化函数D的值在经过这样一个周期后会上升,因为每个充放电过程都使能量储存模块2承担负载,并且使能量储存模块2相应地老化。
更确切地说,在上述例子中关于老化函数D的值的变化能够由这种充放电周期中的负载的类型推论出。老化函数D的值变化地越强烈,充放电周期的具体实施对于能量储存模块的耐用时间的损害就越大。在这种方式下,关于老化函数D的值的变化就能够由不同的运行状态对于能量储存模块2的影响推论出。例如老化函数D取决于随时间的功率通量的变化,即取决于每个时间单元内的电流强度和电压。电流强度和/或电压越大,功率通量越大并且能量储存模块受到的损伤越大。老化函数D还能够取决于随时间的能量通量的变化,即取决于随着时间推移的电流强度和电压。能量储存模块上出现高电压和/或电流强度的时间越长,能量通量越高并且能量储存模块受到的损伤越大。此外老化函数D还能够取决于能量储存模块的运行温度T。如果能量储存模块主要在最优温度范围之外的运行温度下运行,即当能量存储模块的运行温度长时间地过热或者过冷时,能够对能量储存模块的老化产生消极的影响。最后,能量储存模块在静止状态同样会老化,从而累计的运行时间对于能量储存模块也有损害作用。
对于能量储存模块2的每个的每个老化函数D的计算能够在步骤22中在控制装置9中实施。这里能够设置老化函数D的值不断地更新,即通过运行参数的获取会计算出老化函数D的变化,并将该变化的值加到老化函数D的原值上去。在这种方式下必须在控制装置9中分别只储存每个能量储存装置2的老化函数的一个值。老化函数D的值能够在预先确定的尤其是周期性的间隔内进行更新。
在方法20的第三步骤23中能够确定电机8的瞬时负载需求和/或电压需求。瞬时负载需求和/或瞬时电压需求给出了边界条件,根据该边界条件能够在方法的步骤24中对能量储存装置1中的能量储存模块2的组进行选择。被选择的能量储存模块2的组被分别用来提供能量储存装置1的输出连接端6上的分电压,这是通过控制装置9通过控制导线9b操控每个相关联的耦合模块3来实现的。能量储存模块2的组的组合能够灵活变动,而这根据的是在最后选择之后并且取决于边界条件的所有能量储存模块2的老化函数的值是如何变化的。
能量储存模块2的选择能够示例性地形成两个层级。在第一层级中能够实现每个能量供给支路1a上的能量储存模块2的选择的依赖于老化的最优化,即所谓“单元老化平衡”。此外控制装置9能够包括单元平衡装置9c,其被设置用于在每条能量供给支路1a上如此地选择耦合模块3的预先确定的数量,以把每个与被选择出的耦合模块3相关联的能量储存模块2耦合入能量供给支路1a,使得能量供给支路1a上的分别与被选出的耦合模块3相关联的能量储存模块2的老化函数D的值的总和最小。
这里的优化方程能够为
其中,M表示在第一迭代级上能量供给支路1a上的能量储存模块2的数量m。由此能够选择例如具有老化函数Dk的最大值的能量储存模块k1,并且该能量储存模块不被考虑用来产生能量供给支路1a的输出连接端6处的分电压。通过最优化方程在剩余的M-1个能量储存模块中被再一次应用,迭代中能够将其他的能量储存模块2排除在选择之外。
取决于边界条件,即取决于被观察的能量供给支路1a上确定的瞬时电压需求,迭代能够一直进行到用于在被观察的能量供给支路1a的输出连接端处产生分电压的能量储存模块2的组保持剩余。该能量储存模块2的组具有当下的最轻的老化或者瞬时的最小的损伤并且因此能够为了达到能量储存模块2间的老化平衡的目标而继续被加负载。
在第二层级上能够实现整条能量供给支路1a的选择的依赖于老化的最优化,即所谓“支路老化平衡”。此外每个能量供给支路上1a都能够具有支路耦合模块4,该支路耦合模块分别连接在耦合模块3和输出连接端6之间,并且能够通过控制装置9如此地受到操控,使得完整的能量供给支路1a和输出连接端6之间断开连接或者建立连接。这里控制装置9具有支路平衡装置9d,其被设置用于如此地选择支路耦合模块4的预先确定的数量,以把每个与被选出的支路耦合模块4相关联的能量供给支路1a上的能量储存模块2耦合到输出连接端6,使得分别与被选出的支路耦合模块4相关联的能量供给支路1a上的能量储存模块2的全部老化函数D的值的总和,以及分别与没被选出的支路耦合模块4相关联的所述能量供给支路1a上的能量储存模块2的所有老化函数D的值的总和之间的差值最小。
这里优化方程能够为
其中,m表示一个能量供给支路1a上的能量储存模块2的个数,z表示所有能量供给支路1a的条数。换句话说,要选出具有相关联的能量储存模块2的老化函数的值的最小总和的能量供给支路1a,或者不选出具有相关联的能量储存模块2的老化函数的值的最大总和的能量供给支路1a。
取决于边界条件,即取决于确定的瞬时功率需求这样被选出的能量供给支路1a的数量能够变化,从而能够满足电机8的瞬时功率需求。
在第一层级上能量供给支路1a的输出电压能够通过能量储存模块2的组的选择而变化。在第二层级上由能量储存装置1提供的功率能够通过能量供给支路1a的组的选择而变化。通过分级控制回路,电池老化平衡能够形成内部的控制回路并且支路老化平衡能够形成外部的控制回路。
特别地,方法20能够在能量储存装置1的所有运行状态下应用,比如充电运行、放电运行和/或再充电(Umlade)运行。在能量储存装置1的运行模式的每个中,该方法都能够有利地为延长每个单独的能量储存模块2的耐用时间做出贡献,从而能够为延长整个能量储存装置1的耐用时间做出贡献。
Claims (10)
1.一种用于产生n相电源电压的能量储存装置(1),其中,n≥1,所述能量储存装置具有:
多个并联连接的能量供给支路(1a),其分别与所述能量储存装置(1)的输出连接端(6)相连接,其中,所述能量供给支路(1a)分别具有:
多个串联可控的能量储存模块(2),其分别具有至少一个能
量储存单元(2a);以及
多个分别与所述多个能量储存模块(2)中的一个连接的耦合
模块(3),所述耦合模块分别被设置用于将分别连接的能量
储存模块(2)耦合入所述能量供给支路(1a)中或者将之跨
接;以及
控制装置(9),其与所述耦合模块(3)连接并且被设置用于根据所述能量储存模块(2)中的每个的老化函数(D)的值来操控所述耦合模块(3)中的每个,以将所述分别连接的能量储存模块(2)耦合入所述多个能量供给支路(1a)中的一个中。
2.根据权利要求1所述的能量储存装置(1),其中,能量储存模块(2)的相应的所述老化函数(D)取决于随时间的运行温度变化、随时间的功率通量的变化、随时间的能量通量的变化、无能量消耗的耐用时间和/或累计的运行时间。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的能量储存装置(1),其中,所述控制装置(9)被设置用于在预先确定的时间间隔内根据相应的能量储存模块(2)的所述随时间的运行温度变化、随时间的功率通量的变化、随时间的能量通量的变化、无能量消耗的耐用时间和/或累计的运行时间来更新每个能量储存模块(2)的所述老化函数(D)的值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的能量储存装置(1),其中,所述控制装置(9)具有:
单元平衡装置(9c),其被设置用于在所述能量供给支路(1a)的相应的一个中如此地选出预先确定的数量的耦合模块(3),所述预先确定的数量的耦合模块用于将分别与所选出的耦合模块(3)相关联的所述能量储存模块(2)耦合入所述能量供给支路(1a)中,以使得所述能量供给支路(1a)的、分别与所述所选出的耦合模块(3)相关联的所述能量储存模块(2)的所述老化函数(D)的值之间的差是最小的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的能量储存装置(1),其中,所述能量供给支路(1a)中的每个还具有支路耦合模块(4),所述支路耦合模块分别被耦合在所述耦合模块(3)和所述输出连接端(6)之间,并且
其中,所述控制装置(9)具有:
支路平衡装置(9d),其被设置用于如此地选出预先确定的数量的支路耦合模块(4),所述预先确定的数量的支路耦合模块用于将分别与所选出的支路耦合模块(4)相关联的所述能量供给支路(1a)的所述能量储存模块(2)耦合到所述输出连接端(6),以使得分别与所述所选出的支路耦合模块(4)相关联的所述能量供给支路(1a)的所述能量储存模块(2)的全部老化函数(D)的值的总和与分别与没被选出的支路耦合模块(4)相关联的所述能量供给支路(1a)的所述能量储存模块(2)的所有老化函数(D)的值的总和之间的差是最小的。
6.一种系统,其具有:
q相电机(8),其中q≥1;
逆变器(7),其与所述电机(8)相连接并且被设置用于产生用于所述电机(8)的运行的q相交流电压;以及
根据权利要求1至5中任一项所述的能量储存装置(1),其与所述逆变器(7)相连接,所述能量储存装置被设置用于产生用于所述逆变器(7)的电源电压。
7.一种用于驱动根据权利要求1至5中任一项所述的能量储存装置(1)的方法,所述能量储存装置用于产生电源电压,所述方法具有步骤:
获取(21)所述能量储存模块(2)中的每个的运行参数(B);
在所获取的运行参数(B)的基础上分别对于所述能量储存模块(2)中的每个计算(22)老化函数(D)的值;
确定(23)电的负载(8)的瞬时的负载需求;以及
根据所述瞬时的负载需求,在所有能量储存模块(2)的所述老化函数(D)的所计算的值的基础上选出(24)一组能量储存模块(2),所述一组能量储存模块用于产生n相电源电压。
8.根据权利要求7所述的方法(20),其中,所述运行参数(B)包括所述能量储存模块(2)中的每个的随时间的运行温度变化、随时间的功率通量的变化、随时间的能量通量的变化、无能量消耗的累计的耐用时间和/或累计的运行时间。
9.根据权利要求7和8中任一项所述的方法(20),其中,对所述老化函数(D)的值的计算包括在所获取的运行参数(B)的基础上对所述老化函数(D)的之前的值的更新。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法(20),其中,所述能量储存装置(1)以充电运行、放电运行或者再充电运行方式来运行。
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