CN104584370B - 用于确定能量存储装置的能量存储电池的充电状态的控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定能量存储装置的能量存储电池的充电状态的方法，其中该能量存储装置具有串联在至少一个能量供应分支中的多个能量存储模块，所述能量存储模块分别包括：能量存储电池模块，其具有至少一个能量存储电池；以及具有耦合元件的耦合装置，所述耦合元件被设计用于将能量存储电池模块有选择地接入到相应的能量供应分支中或使其从相应的能量供应分支中绕行。该方法具有以下的步骤：选择能量存储装置的能量供应分支的能量存储模块的第一部分；控制能量供应分支的未被选择的能量存储模块的耦合装置，以便将相应的能量存储电池模块接入到所述能量供应分支中；控制能量供应分支的能量存储模块的第一部分的耦合装置，以便在预定的第一时间段上将相应的能量存储电池模块在所述能量供应分支中绕行；以及在所述预定的第一时间段结束之后检测能量存储模块的第一部分的能量存储电池的静止电压。

Description

用于确定能量存储装置的能量存储电池的充电状态的控制装 置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定能量存储装置、尤其是具有模块化的电池组系统的能量存储装置的能量存储电池的充电状态的控制装置和方法。

背景技术

呈现出，今后不仅在诸如风力设备或太阳能设备的静止应用中，而且在如混合动力或电动车辆的车辆和船舶中，增加地使用将新型能量存储技术与电驱动技术相组合的电子系统。

多相电流到电机中的馈送通常通过脉冲逆变器形式的变流器来实现。对此可以将由直流电压中间回路所提供的直流电压变换为多相交流电压，例如三相交流电压。该直流电压中间回路在此由串联的电池组模块构成的支路来馈电。为了能够满足针对相应的应用所给出的对功率和能量的要求，通常将多个电池组模块在牵引电池组中串联。

多个电池组模块的串联电路引起如下的问题，即如果唯一的电池组模块失效，那么整个支路就失效。能量供应支路的这样的失效可能导致总系统的失效。另外，单独的电池组模块的暂时或永久出现的功率下降可能导致整个能量供应支路中的功率下降。

在文献US 5 642 275 A1中描述了一种具有集成的逆变器功能的电池组系统。这样的系统以多级级联逆变器或者电池组直接逆变器（电池组直接变流器，BDI）的命名而已知。这样的系统在多个能量存储模块支路中包括直流源，其中所述能量存储模块支路可以直接连接到电机或电网上。在此可以产生单相或多相供电电压。能量存储模块支路在此具有多个串联的能量存储模块，其中每个能量存储模块具有至少一个电池组电池和所分配的可控耦合单元，该耦合单元允许根据控制信号来断开相应的能量存储模块支路、或者跨接分别被分配的至少一个电池组电池、或者将分别被分配的至少一个电池组电池接入到相应的能量存储模块支路中。通过例如借助脉宽调制合适地控制耦合单元，还可以提供合适的相位信号以控制相输出电压，使得可以放弃单独的脉冲逆变器。为了控制相输出电压所需的脉冲逆变器因此可以说是被集成到BDI中。

BDI相对于常规的系统通常具有更高的效率和更高的故障安全性。故障安全性此外通过如下来保证，即可以通过合适地跨接控制耦合单元将失效的、故障的或欠功率的电池组电池从能量供应支路中切断。能量存储模块支路的相输出电压可以通过相应地控制耦合单元而被改变，并尤其是分级地被调节。输出电压的分级在此由单个能量存储模块的电压来得出，其中最大可能的相输出电压通过能量存储模块支路的所有能量存储模块的电压之和来确定。

文献DE 10 2010 027 857 A1和DE 10 2010 027 861 A1例如公开了具有多个电池组模块支路的电池组直接逆变器，其中所述电池组模块支路可以直接连接到电机上。

能量存储模块支路在此具有多个串联的能量存储模块，其中每个能量存储模块具有至少一个电池组电池和所分配的可控耦合单元，该耦合单元允许根据控制信号来跨接分别被分配的至少一个电池组电池，或者将分别被分配的至少一个电池组电池接入到相应的能量存储模块支路中。可选地，耦合单元可以被构造，使得其附加地允许将分别被分配的至少一个电池组电池也以相反的极性接入到相应的能量存储模块支路中，或者也将相应的能量存储模块支路切断。

为了调节能量存储模块的输出电压，可以对耦合单元进行脉宽调制（PWM）控制。由此可以通过有目的地改变接通时间以及断开时间来输出所期望的平均值作为能量存储模块电压。

在应用于电运行的车辆、诸如电动汽车或混合动力车辆中时，希望精确地了解电池组电池的充电状态，以便能够保证BDI的最佳控制。对于在确定的持续时间上不被使用的电池组电池，可以通过测量静止电压（也称为静止端子电压、空转电压或OCV（“OpenCircuit Voltage，开路电压”）），而相对精确地确定充电状态，因为在静止电压与充电状态之间的关系尤其是在锂离子蓄电池中是明确已知的。

在电池组电池运行中，例如在电运行的车辆的电驱动系统中持续运行中，通常不能直接地确定静止电压。因此在所述情况下采用充放电平衡方法，即检测电池组电池的电压和电流，以便由此确定从电池组电池获得的电荷。替代地，也可以采用由文献DE 10 2010050 980 A1已知的方法，以便在运行电动车辆期间来校准静止电压特征曲线。

因此需要一种方法，以在长期使用的电池组系统中可靠并且精确地确定充电状态。

发明内容

根据一个方面，本发明创造一种用于确定能量存储装置的能量存储电池的充电状态的方法，其中该能量存储装置具有串联在至少一个能量供应分支中的多个能量存储模块，所述能量存储模块分别包括：具有至少一个能量存储电池的能量存储电池模块，以及具有耦合元件的耦合装置，所述耦合元件被设计用于将能量存储电池模块有选择地接入到相应的能量供应分支中，或从相应的能量供应分支绕行。该方法包括以下的步骤：选择能量存储装置的能量供应分支的能量存储模块的第一部分，控制能量供应分支的未被选择的能量存储模块的耦合装置以便将相应的能量存储电池模块接入到能量供应分支中，控制能量供应分支的能量存储模块的第一部分的耦合装置以便在预定的第一时间段上在该能量供应分支中跨接相应的能量存储电池模块，以及在所述预定的第一时间段结束之后检测能量存储模块的第一部分的能量存储电池的静止电压。

根据另一方面，本发明创造一种用于确定能量存储装置的能量存储电池的充电状态的控制装置，该能量存储装置具有串联在至少一个能量供应分支中的多个能量存储模块，其中该控制装置被设计用于执行根据本发明的方法。

根据另一方面，本发明创造一种电能供应系统，其具有能量存储装置，该能量存储装置具有串联在至少一个能量供应分支中的多个能量存储模块，所述能量存储模块分别包括：具有至少一个能量存储电池的能量存储电池模块，以及具有耦合元件的耦合装置，所述耦合元件被设计用于有选择地将能量存储电池模块接入到相应的能量供应分支中或对能量存储电池模块进行跨接；并且该电能供应系统具有根据本发明的控制装置，该控制装置与该能量存储装置相耦合。

本发明的优点

本发明的构思是，在模块化构造的具有串联在一个或多个能量供应分支中的电池组电池的能量存储装置中在该能量存储装置持续运行期间也能够实现各个电池组电池的静止电压的确定。对此，为了产生一个或多个能量供应分支的输出电压，分别仅考虑在相应的能量供应分支中可用的能量存储模块的一部分。其余部分至少在第一预定的时间段上从该能量供应分支中去耦合，使得在要测量的能量存储模块处于不负载状态的所述第一预定的时间段之后，能够调节能量存储模块的其余部分中的静止电压。在第一预定的时间段结束之后，可以精确并且可靠地测量能量存储模块或其电池组电池的静止电压。

这具有以下优点，即在持续运行中也可以确定能量存储电池的静止电压，而不用中断或影响电能供应系统的运行，在该电能供应系统中采用能量存储装置。尤其是在基于陆地或基于水的车辆、诸如电动汽车或船舶的电驱动系统中，这是有利的。

另外，能够有利的是，通过静止电压测量而显著地更加精确并且更可靠地执行充电状态确定。由此出于安全性原因而预留的容量储备可以明显更小地失效，这致使成本和构造空间的节省。

另外，存在以下优点，即不需要额外的组件或电路部分。在特定的情况下，也可以完全放弃昂贵的通过充电平衡方法而进行的充电状态确定。在此所描述的方法和系统不仅适用于能量存储装置的放电运行，而且适用于能量存储装置的充电运行。

按照根据本发明的方法的一个实施方式，该能量存储装置可以被设计用于产生n相供电电压，其中n≥1，并且具有n个并联的能量供应分支，所述能量供应分支分别被耦合在输出端子和参考电位母线之间，其中n个能量供应分支中的每个具有多个串联的能量存储模块。在此该方法的步骤可以针对n个并联的能量供应分支中的每个来单独地实施。

按照根据本发明的方法的另一实施方式，所述预定的第一时间段大于一分钟。由于在能量供应分支中的电压储备，所述预定第一时间段在模块中也可以分别明显更长，例如在10和30分钟之间。该第一时间段越长，可以越精确地由所测量的静止电压来确定实际的充电状态。

按照根据本发明的方法的另一实施方式，在检测能量存储模块的第一部分的能量存储电池的静止电压之后，该方法还可以包括以下的步骤：选择能量存储装置的能量供应分支的能量存储模块的第二部分，其中第二部分的能量存储模块至少不完全与第一部分的能量存储模块相一致；控制能量供应分支的未被选择的能量存储模块的耦合装置以便将相应的能量存储电池模块接入到能量供应分支中；控制能量供应分支的能量存储模块的第二部分的耦合装置以便在预定的第二时间段上将能量供应分支中的相应能量存储电池模块进行跨接，以及在该预定的第二时间段结束之后检测能量存储模块的第二部分的能量存储电池的静止电压。由此得到如下的优点，即通过滚动选择不同的能量存储模块，能量存储模块中的所有的在至少一个迭代步骤中可供用于检测静止电压，而不用中断或影响相应的能量供应分支的电压供给。

在此该预定的第二时间段可以与该预定的第一时间段相一致。

按照根据本发明的方法的另一实施方式，能量存储电池可以包括锂离子蓄电池。原则上，该方法适用于每种电池化学。通过合适地设计具有足够电压储备的能量供应分支，也可以使用需要长时间来达到静止状态的能量存储电池，例如铅酸系统。如果在所采用的能量存储电池中在充电状态与空转电压之间存在关联，那么原则上可以使用该方法。尤其是在锂离子蓄电池中，在使用之后又稳定直至静止电压的衰减阶段对于充电状态的确定是重要的。

按照根据本发明的能量供应系统的一个实施方式，耦合装置可以包括以全桥电路的耦合元件。替代地，耦合装置可以包括以半桥电路的耦合元件。

按照根据本发明的能量供应系统的另一实施方式，能量存储电池可以包括锂离子蓄电池。

附图说明

本发明的实施方式的其他特征和优点由参照附图的随后的描述得出。

其中：

图1示出根据本发明的一种实施方式的具有能量存储装置的电能供应系统的示意图；

图2示出根据图1的能量存储装置的能量存储模块的一个实施例的示意图；

图3示出根据图1的能量存储装置的能量存储模块的另一实施例的示意图；

图4示出根据本发明的一种实施方式的具有能量存储装置的电能供应系统的示意图；以及

图5示出根据本发明的另一种实施方式的用于确定能量存储装置的能量存储电池的充电状态的方法的示意图。

具体实施方式

图1示出一种电能供应系统或电驱动系统100，其用于将由能量存储模块3所提供的直流电压转换为n相交流电压。能量供应系统100包括具有能量存储模块3的能量存储装置1，所述能量存储模块串联在多个能量供应支路或能量供应分支Z中。能量供应分支Z分别耦合在能量存储装置1的两个输出端子1a和1b之间，所述输出端子分别耦合到直流电压中间回路2b上。在图1中，能量供应系统100示例地用于给三相电机6馈电。但也可以规定，能量存储装置1被用于为能量供应电网6产生电流。替代地，该电机6也可以是同步或异步电机、磁阻电机或无刷直流电动机（BLDC，“brushless DC motor”）。在此也能够可以的是，将能量存储装置1用在静止系统、例如发电站中，用在电能生产设备、诸如风力设备、光伏设备或热电联产设备（Kraftwaermekopplungsanlagen）中，用在能量存储设备诸如压缩空气储能电站、电池组储能电站、飞轮储能器、泵储能器或类似系统中。图1中的系统的另外的应用可能性是被设计用于在水面或水下前进的客或货运输车辆、例如船舶、摩托艇或诸如此类的。

对此，能量存储装置1的能量供应分支Z中的每个通过耦合电感2a与直流电压中间回路2b耦合。耦合电感2a例如可以是有目的地连接在直流电压中间回路2b与能量存储装置1的输出端子1a之间的感应节流阀。替代地，也能够可以的是，通过在能量存储装置1与直流电压中间回路2b之间的互连中本来存在的寄生电感来构成耦合电感2a。

直流电压中间回路2b给脉冲逆变器4馈电，该脉冲逆变器由直流电压中间回路2b的直流电压来为电机6提供三相交流电压。

能量供应系统100另外可以包括控制装置8，该控制装置与能量存储装置1相连接，并能够借助该控制装置来控制能量存储装置1，以便在相应的输出端子1a、1b上提供能量存储装置1的所期望的总输出电压。此外，该控制装置8可以被设计用于，在能量存储装置1的能量存储电池充电时控制能量存储装置1的相应的耦合元件或有源开关元件。

另外，控制装置8可以被设计用于，确定各个能量存储模块3或其能量存储电池的静止电压，如下文中参照图5进一步所解释的。

在图1中，能量供应分支Z的数量示例地为两个，但其中其他每种数量的能量供应分支Z同样是可以的。能量存储装置1的能量供应分支Z具有至少两个串联的能量存储模块3。在图1中，能量存储模块3的数量示例性地为四个，但其中每个能量供应分支中的其他每种数量的能量存储模块3同样是可以的。能量存储模块3分别具有两个输出端子3a和3b，通过所述输出端子可以提供能量存储模块3的模块输出电压。因为能量存储模块3基本是串联的，所以能量存储模块3的模块输出电压累加为总输出电压，该总输出电压在能量存储装置1的能量供应分支Z的输出端子1a、1b上被提供。

能量供应分支Z在此尤其是可以具有比在能量存储装置1的能量供应分支Z的输出端子1a、1b上最大期望的总输出电压所需的更多的能量存储模块3。由此也可以通过能量存储模块3的仅仅一部分来提供最大输出电压，并且能量存储模块3的其余部分为了检测静止电压暂时在该能量供应分支Z中被跨接。

在图2和3中更详细地示出能量存储模块3的示例的构造形式。能量存储模块3分别包括耦合装置7，该耦合装置具有多个耦合元件7a和7c以及必要时7b和7d。能量存储模块3另外分别包括能量存储电池模块5，该能量存储电池模块具有一个或多个串联的能量存储电池5a、5k。

能量存储电池模块5在此例如可以具有串联的能量存储电池5a至5k，例如锂离子电池组或蓄电池。在此，在图2中所示出的能量存储模块3中，能量存储电池5a至5k的数量示例性地为两个，但其中其他每种数量的能量存储电池5a至5k同样是可以的。对于能量存储电池5a至5k同样可以采用具有其他电池化学的二次电池，例如铅酸电池组、镍金属氢化物蓄电池、镍镉蓄电池、锂聚合物蓄电池或诸如此类的。另外，对于能量存储电池5a至5k可以采用双层或超级电容器。

能量存储电池模块5通过连接线与所属的耦合装置7的输入端子相连接。耦合装置7在图2中示例地作为全桥电路来构造，该全桥电路具有各两个耦合元件7a、7c和两个耦合元件7b、7d。耦合元件7a、7b、7c、7d在此可以分别具有有源开关元件、例如半导体开关以及与之并联的空转二极管。半导体开关例如可以具有场效应晶体管（FET）。在该情况下，空转二极管也可以分别被集成到半导体开关中。

图2中的耦合元件7a、7b、7c、7d例如可以借助图1中的控制装置8来控制，使得能量存储电池模块5有选择地接入到输出端子3a和3b之间，或者能量存储电池模块5被跨接或绕行。通过右下方的耦合元件7d以及左上方的耦合元件7a被置于闭合状态，而其余两个耦合元件被置于断开状态，能量存储电池模块5例如可以以正向接入到输出端子3a和3b之间。绕行状态例如可以通过如下来设定，即两个耦合元件7a和7b被置于闭合状态，而两个耦合元件7c和7d被保持为断开状态。

通过合适地控制耦合装置7，因此能量存储模块3的各个能量存储电池模块5可以有目的地被集成到能量供应分支Z的串联电路中。

图3示出能量存储模块3的另外的示例的实施方式。在图3中所示出的能量存储模块3与图2中所示出的能量存储模块3的区别仅仅在于，耦合装置7具有两个而不是四个耦合元件，所述耦合元件互连成半桥电路代替全桥电路。

在所示的实施变化方案中，有源开关元件可以作为例如IGBT（绝缘栅双极晶体管）、JFET（结型场效应晶体管）形式的功率半导体开关或者作为MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）来实施。

能量供应分支Z中的每个的输出电压可以利用耦合元件7a、7b、7c、7d通过合适的控制而从负的最大值直至正的最大值分级地变化。电平的分级在此根据各个能量存储电池模块5的分级来得出。例如为了获得通过能量存储电池模块5的分级而预先给定的两个电压等级之间的平均电压值，能量存储模块3的耦合元件7a、7b、7c、7d可以按时钟、例如以脉宽调制（PWM）来控制，使得所涉及的能量存储模块3在时间平均上提供模块电压，该模块电压可以具有在零与通过能量存储电池5a至5k所确定的最大可能的模块电压之间的值。在此例如控制装置、如图1中的控制装置8可以进行耦合元件7a、7b、7c、7d的控制，该控制装置被设计用于例如执行电流调节连带所属的电压控制，使得能够进行各个能量存储模块3的分级的接通或断开。

通过使用这样的能量存储装置1，能量存储模块3的所选择的能量存储电池模块5的耦合装置7可以有目的地在能量供应分支Z之一中在预定的第一时间段上进行跨接或绕行。其他的能量存储模块3可以在该时间间隔上用于通过能量存储装置1的电压供应。例如在图1中用A来表示的能量存储模块可以被选择为全部能量存储模块3的第一部分，并控制其耦合装置7以便在该能量供应分支中进行跨接或绕行。由此能量存储电池模块5被停止运行，并且能量存储电池模块5的能量存储电池5a至5k可以在静止阶段期间下降到稳定的静止电压。在静止阶段、即预定的第一时间段结束之后， 可以检测能量存储模块A的能量存储电池5a至5k的静止电压。由这样检测的静止电压可以精确并且可靠地确定能量存储模块A的能量存储电池5a至5k的充电状态。

在预定的第一时间段期间，用B来表示的能量存储模块例如可以由控制装置8控制地被耦合到能量供应分支Z中，以便暂时补偿能量存储模块A的失效的电压量。能量存储模块B在此比如可以作为备用模块来设置，即每个能量供应分支Z的能量存储模块3的数量大于针对能量供应分支Z的最大期望的总输出电压所需的数量。

在第一预定的时间段之后，能量存储模块A然后又可以被耦合到能量供应分支Z中，并有助于总输出电压。代替于此，能量存储模块B可以在能量供应分支Z中在预定的第二时间段上被跨接或绕行，并且重复用于检测能量存储模块B的静止电压的过程。

以该方式可以在相应的静止阶段期间逐次地将能量供应分支Z的所有能量存储模块3从该能量供应分支Z中去耦合，以便检测静止电压并因此能够精确地确定充电状态。静止阶段以及在此尤其是第一和第二预定的时间段在此可以为至少一分钟，或者也可以明显更长，比如10至30分钟。通常是，静止阶段越长，就能够越精确地由所测量的静止电压来确定相应能量存储模块的能量存储电池5a至5k的实际充电状态。第一和第二预定的时间段与所采用的电池化学有关。比如在超级电容器中必要的等待时间处于毫秒范围内，而锂离子蓄电池的等待时间处于分钟范围内。

图4示出另一电能供应系统或电驱动系统200，其用于将由能量存储模块3所提供的直流电压转换为n相交流电压。该能量供应系统200包括具有能量存储模块3的能量存储装置1，所述能量存储模块串联为能量供应分支Z。在图4中示例地示出三个能量供应分支Z，所述能量供应分支适合于例如为交流电机产生三相交流电压。但显然其他每种数量的能量供应分支同样能够是可以的。能量存储装置1在每个能量供应分支上具有输出端子1a、1b、1c，所述输出端子分别连接到相线6a、6b或6c上，所述相线将能量存储装置1与电机6相耦合。图4中的能量供应系统200示例性地用于给三相电机6馈电。但也可以规定，能量存储装置1用于为能量供应电网6产生电流。替代地，该电机6也可以是同步或异步电机、磁阻电机或无刷直流电动机（BLDC，“brushless DC motor”）。在此也能够可以的是，将能量存储装置1用在静止系统、例如发电站中，用在电能生产设备、诸如风力设备、光伏设备或热电联产设备中，用在能量存储设备诸如压缩空气储能电站、电池组储能电站、飞轮储能器、泵储能器或类似系统中。图4中的系统的另外的应用可能性是被设计用于在水面或水下前进的客或货运输车辆、例如船舶、摩托艇或诸如此类的。

能量供应系统200另外可以包括控制装置8，该控制装置与能量存储装置1相连接，并能够借助该控制装置来控制能量存储装置1，以便在相应的输出端子1a、1b、1c上提供所期望的输出电压。

能量供应分支Z可以在其末端上与参考电位4（参考母线）相连接。这可以关于电机6的相线6a、6b、6c而引入一个平均电位，并例如与地电位相连。能量供应分支Z中的每个都具有至少两个串联的能量存储模块3。在图4中，每个能量供应分支的能量存储模块3的数量示例性地为三个，但其中其他每种数量的能量存储模块3同样是可以的。优选地，在此能量供应分支Z中的每个包括相同数量的能量存储模块3，但其中也可以为每个能量供应分支Z设置不同数量的能量存储模块3。能量存储模块3在此可以对应于结合图2和3所示出的能量存储模块。

关于能量供应分支Z的相应能量存储模块3的能量存储电池5a至5k的静止电压的确定，类似的考虑也适用于图4中的电能供应系统200。

图5示出用于确定能量存储装置的能量存储电池的充电状态，例如如在图1至4中所描述的能量存储装置1的能量存储电池5a至5k的充电状态的方法10的示意图。该方法10尤其适于应用在具有作为电机6的电动机来电运行的陆地或水上车辆中。在这样的车辆中所使用的能量存储装置1通常必须持续运行，以便保证车辆的驱动，并因此能够在不轻易停机的情况下用于常规地确定其能量存储电池的充电状态。

该方法10可以具有作为第一步骤11的能量存储装置1的能量供应分支Z的能量存储模块3的第一部分的选择。能量供应分支Z的未被选择的能量存储模块3，即不属于所选择的第一部分的其余的能量存储模块3可以在第二步骤12中通过耦合装置7的控制而被考虑用于将相应的能量存储电池模块5接入到能量供应分支Z中。在第三步骤13中，进行能量供应分支Z的能量存储模块3的第一部分的耦合装置7的控制，以便在预定的第一时间段上在能量供应分支Z中跨接相应的能量存储电池模块5。

在该预定的第一时间段期间，该第一时间段比如可以长于一分钟，能量存储电池5a至5k的静止电压稳定到以下值，根据该值可以精确并且可靠地确定能量存储电池5a至5k的充电状态。在步骤14中，在该预定的第一时间段结束之后，可以进行能量存储模块3的第一部分的能量存储电池5a至5k的静止电压的该检测。

该方法10的步骤在应用于如图4中所示的电驱动系统200的情况下可以针对n个并联能量供应分支Z中的每个来单独地实施。另外，在检测能量存储模块3的第一部分的能量存储电池5a至5k的静止电压之后，可以进行能量存储装置1的能量供应分支Z的能量存储模块3的第二部分的选择。在此，第二部分的能量存储模块3至少不完全地与第一部分的能量存储模块3相一致。

之后，又可以进行能量供应分支Z的未被选择的能量存储模块3的耦合装置7的控制，以便将相应的能量存储电池模块5接入到能量供应分支Z中，以及进行能量供应分支Z的能量存储模块3的第二部分的耦合装置7的控制，以便在预定的第二时间段上在能量供应分支Z中跨接相应的能量存储电池模块5，使得在预定的第二时间段结束之后能够检测能量存储模块3的第二部分的能量存储电池的静止电压。预定的第二时间段在此例如可以与预定的第一时间段相一致。

Claims (12)

1.用于确定能量存储装置（1）的能量存储电池（5a,5k）的充电状态的方法（10），其中所述能量存储装置具有串联在至少一个能量供应分支（Z）中的多个能量存储模块（3），所述能量存储模块分别包括：

能量存储电池模块（5），其具有至少一个能量存储电池（5a,5k）；以及

具有耦合元件（7a,7b;7c,7d）的耦合装置（7），所述耦合元件被设计用于将所述能量存储电池模块（5）有选择地接入到相应的能量供应分支（Z）中或使所述能量存储电池模块从相应的能量供应分支（Z）中绕行，

其中所述能量存储装置（1）被设计用于产生n相供电电压，其中n≥1，并且具有n个并联的能量供应分支（Z），所述能量供应分支分别耦合在输出端子（1a,1b,1c）和参考电位母线（4）之间，其中n个能量供应分支（Z）中的每个具有多个串联的能量存储模块（3），

其中所述方法（10）具有以下的步骤：

选择（11）所述能量存储装置（1）的能量供应分支（Z）的能量存储模块（3）的第一部分；

控制（12）所述能量供应分支（Z）的未被选择的能量存储模块（3）的耦合装置（7），以便将相应的能量存储电池模块（5）接入到所述能量供应分支（Z）中；

控制（13）所述能量供应分支（Z）的能量存储模块（3）的第一部分的耦合装置（7），以便在预定的第一时间段上将相应的能量存储电池模块（5）在所述能量供应分支（Z）中绕行；以及

在所述预定的第一时间段结束之后检测（14）所述能量存储模块（3）的第一部分的能量存储电池（5a,5k）的静止电压。

2.根据权利要求1所述的方法（10），其中所述方法（10）的步骤针对n个并联能量供应分支（Z）中的每个单独地来实施。

3.根据权利要求1至2之一所述的方法（10），其中所述预定的第一时间段大于一分钟。

4.根据权利要求1或2所述的方法（10），另外具有以下的步骤：

在检测（14）所述能量存储模块（3）的第一部分的能量存储电池（5a,5k）的静止电压之后，选择（11）所述能量存储装置（1）的能量供应分支（Z）的能量存储模块（3）的第二部分，其中所述第二部分的能量存储模块（3）至少不完全与所述第一部分的能量存储模块（3）相一致；

控制（12）所述能量供应分支（Z）的未被选择的能量存储模块（3）的耦合装置（7），以便将相应的能量存储电池模块（5）接入到所述能量供应分支（Z）中；

控制（13）所述能量供应分支（Z）的能量存储模块（3）的第二部分的耦合装置（7），以便在预定的第二时间段上在所述能量供应分支（Z）中跨接相应的能量存储电池模块（5）；以及

在所述预定的第二时间段结束之后检测（14）所述能量存储模块（3）的第二部分的能量存储电池（5a,5k）的静止电压。

5.根据权利要求4所述的方法（10），其中所述预定的第二时间段与所述预定的第一时间段相一致。

6.根据权利要求1或2所述的方法（10），其中所述能量存储电池（5a,5k）包括锂离子蓄电池。

7.用于确定能量存储装置（1）的能量存储电池（5a,5k）的充电状态的控制装置（8），其中所述能量存储装置具有串联在至少一个能量供应分支（Z）中的多个能量存储模块（3），其中所述能量存储装置（1）被设计用于产生n相供电电压，其中n≥1，并且具有n个并联的能量供应分支（Z），所述能量供应分支分别耦合在输出端子（1a,1b,1c）和参考电位母线（4）之间，其中n个能量供应分支（Z）中的每个具有多个串联的能量存储模块（3），其中所述控制装置（8）被设计用于执行根据权利要求1至6之一所述的方法。

8.电能供应系统（100；200），其具有：

能量存储装置（1），所述能量存储装置具有串联在至少一个能量供应分支（Z）中的多个能量存储模块（3），所述能量存储模块分别包括：

能量存储电池模块（5），其具有至少一个能量存储电池（5a,5k），以及

具有耦合元件（7a,7b;7c,7d）的耦合装置（7），所述耦合元件被设计用于将所述能量存储电池模块（5）有选择地接入到相应的能量供应分支（Z）中，或使所述能量存储电池模块从相应的能量供应分支（Z）中绕行；

以及根据权利要求7所述的控制装置，所述控制装置与所述能量存储装置（1）相耦合，

其中所述能量存储装置（1）被设计用于产生n相供电电压，其中n≥1，并且具有n个并联的能量供应分支（Z），所述能量供应分支分别耦合在输出端子（1a,1b,1c）和参考电位母线（4）之间，其中n个能量供应分支（Z）中的每个具有多个串联的能量存储模块（3）。

9.根据权利要求8所述的电能供应系统（200），另外具有：

n相电机（2）；以及

n个相线（6a,6b,6c），所述相线将所述能量存储装置（1）的输出端子（1a,1b,1c）的分别一个与所述n相电机（2）的n个相端子的分别一个相耦合。

10.根据权利要求8和9之一所述的电能供应系统（100；200），其中所述耦合装置（7）包括以全桥电路的耦合元件（7a;7b;7c;7d）。

11.根据权利要求8和9之一所述的电能供应系统（100；200），其中所述耦合装置（7）包括以半桥电路的耦合元件（7a; 7c）。

12.根据权利要求8或9所述的电能供应系统（100；200），其中所述能量存储电池（5a,5k）包括锂离子蓄电池。