CN105555589A - 用于电驱动的车辆的蓄能器系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于电驱动的车辆的蓄能器系统包括第一蓄能器单元，该第一蓄能器单元提供足以运行车辆的至少一个电机的基本功率。该第一蓄能器单元经由逆变器与车辆的电机连接。设置接头，经由该接头能够并联于第一蓄能器单元地连接至少一个另外的蓄能器单元。在另一方案中用于电驱动的车辆的蓄能器系统包括三个蓄能器单元，这些蓄能器单元分别具有至少一个蓄能器，这三个蓄能器单元这样连接，即每一个蓄能器单元提供用于车辆的电机的三相交流电的一个相。

Description

用于电驱动的车辆的蓄能器系统
技术领域
本发明涉及一种用于电驱动的车辆的蓄能器系统。
背景技术
在电驱动的车辆中，不仅在PHEV车辆(插电式混合动力汽车)而且在纯电运行的车辆(BEV)中，当前将由一个或多个单个作为蓄能器的蓄电池单元组成的蓄能器单元用作为能量源。蓄电池单元通常是各个锂离子电池。它们串联地连接或以由串联和并联的电路组合相互连接。各蓄电池单元的布线的总数和类型决定了提供的能量并且从而决定电运行的车辆的行程长度。特定的蓄能器单元在这里在预定的电压范围内总是提供预定的最大的电流强度，其取决于蓄能器单元的型式和结构并且是不变的。因此同时电驱动的车辆的功率也通过使用的蓄能器单元规定，因为其特征在于功率对能量的固定比。
这导致，在电驱动的成批生产车辆的产品系列中没有功率等级可以提供，如功率等级从具有内燃机的车辆中已知的，在那里将不同的发动机用于另外在相当大程度上不变的车型中。对于用户而言，这样的选择可能性在往日构成重要的购买决策。
发明内容
本发明的目的是，在电驱动的车辆中在车辆功率方面按简单的方式达到区分。
按照本发明利用一种用于电驱动的车辆的蓄能器系统的第一实施形式达到该目的，该蓄能器系统具有第一蓄能器单元，该第一蓄能器单元提供足以运行车辆的至少一个电机的基本功率，该第一蓄能器单元经由逆变器连接于车辆的电机，其中，设置接头，经由该接头能够并联于第一蓄能器单元地连接至少一个另外的蓄能器单元。如果仅仅使用第一蓄能器单元，则车辆具有一个功率，其对应于在产品系列中的基本功率。然而按简单的方式有可能的是，通过连接一个或多个其它的蓄能器单元来提高车辆的功率。按这种方式可以达到模块式结构，其中在应该具有提高的功率的车辆中简单地将一个或多个其它的蓄能器单元连接于在每一车辆中设置的接头，而不必对电驱动的车辆的基础结构实施改变。
在一个优选的实施形式中设置至少一个第二蓄能器单元，其为车辆的电机的运行提供附加功率并且并联于第一蓄能器单元，优选的方式为：第二蓄能器单元与蓄能器系统的接头连接。通过并联可以按简单的方式提高车辆的总功率。
第二蓄能器单元可以例如经由DC/DC变换器与第一蓄能器单元并联连接。DC/DC变换器用作为耦合元件并且可按照要求以设计成双向的升压变流器、降压变流器或升压-降压变流器。在这里不重要的是，DC/DC变换器处在哪一个蓄能器单元上。
每一蓄能器单元包括一个或多个蓄能器，蓄能器分别由多个串联和/或并联的单个蓄电池单元组成。可以使用任何类型的蓄电池单元，例如锂离子电池、金属混合电池或金属空气电池，但也使用混合电容器、双层电容器或准电容器。同样其中一个蓄能器单元可以是一个燃料电池堆或多个相互电连接的燃料电池堆。
逆变器(其由各蓄能器单元提供的直流电产生用于运行电机所需要的交流电)例如设置在各蓄能器单元的连接点(所述连结点特别是通过蓄能器系统的接头形成)与电机之间。
在这种情况下可以在这两种蓄能器单元下游连接一个共同的逆变器。
但也有可能，为蓄能器单元的每一个配置一个自身的逆变器。在这种情况下设置与蓄能器单元一样多的逆变器。
这两种蓄能器单元在这里可以连接于同一电机或连接于车辆的不同的电机。
也利用一种按照另一实施形式的用于电驱动的车辆的蓄能器系统实现上述目的，其中设置三个蓄能器单元，其分别具有至少一个蓄能器，其中这三个蓄能器单元如此连接，即这些蓄能器单元中的每一个蓄能器单元提供用于车辆电机的三相交流电的一个相。各单个蓄能器可以例如是各单个蓄电池单元，但也可以是已预制的包括多个蓄电池单元的装置。
也可以按简单的方式针对不同的车辆功率设计该蓄能器系统，其方式为：其中至少一个蓄能器单元具有用于连接其它的蓄能器的接头。
为了扩充蓄能器系统，可以在各单个蓄能器单元上添加其它的蓄能器。在这样的情况下至少其中一个蓄能器单元具有多于两个蓄能器。例如对于每个蓄能器单元而言三个蓄能器可以串联。但也有可能，使用仅仅两个或显著多于三个蓄能器。
相应的蓄能器单元的全部蓄能器例如经由逆变器相互串联连接。
在其中一个蓄能器单元中的每个蓄能器可以以三种不同的方式来运行。蓄能器可以将蓄能器单元的输出电压提高该蓄能器的输出电压、不对蓄能器单元的电压产生影响或将相应的蓄能器单元的输出电压降低该蓄能器的输出电压。
本发明为电驱动的车辆提供一种模块系统，它能够在没有大的结构改变的情况下实现电驱动车辆的功率的区分/分级。为了在电驱动的车辆的一个车型中可以实现不同的功率，按照本发明这样设计蓄能器系统，即设置至少一个蓄能器单元，其为车辆的运行提供基本功率。为了给车辆提供较高的功率，在一个实施形式中添加一个整个的第二蓄能器单元。在另一实施形式中基础模块的蓄能器单元被扩充单个的蓄能器。
附图说明
以下借助多个实施例参照附图详细地描述本发明。在各附图中示出：
图1为按照本发明的按照第一实施形式的蓄能器系统的示意图；
图2为按照本发明的按照第二实施形式的蓄能器系统的示意图；
图3为按照本发明的按照第三实施形式的蓄能器系统的示意图。
具体实施方式
图1示出用于未更详细示出的电驱动的车辆的蓄能器系统100，包括一个第一蓄能器单元102，其经由各电线104连接于逆变器106，其将由蓄能器单元102提供的直流电变换为三相交流电并且逆变器连接于车辆的电机108。当然蓄能器单元102为车辆的预定的基本功率提供足够的能量。
车辆的驱动装置的能量供应在这里只示意地借助一唯一的电机108的运行示出。自然例如蓄能器单元102也可以全部供应车辆的电机，或可以为车辆的每一电机设置一个具有一个蓄能器单元102的基础模块。
在逆变器106与第一蓄能器单元102之间设置接头110，该接头以电插塞连接器的形式构成并且在该接头上在所示的示例中连接并联的第二蓄能器单元112。经由接头110经由DC/DC变换器114实现第二蓄能器单元112在现有的系统上的耦合，该DC/DC变换器提供期望大小的直流电压。
也有可能，为第一蓄能器单元102配置DC/DC变换器114。自然也有可能，为每个蓄能器单元102、112都配置一个DC/DC变换器114。
理论上可设想，还有其它的蓄能器单元(其优选分别具有自身的DC/DC变换器)并联地与接头110连接，以便进一步提高车辆的蓄能器系统的功率。
图2示出蓄能器系统200的第二实施形式。在这种情况下设置两个蓄能器单元202、212，它们分别连接于一个逆变器106并且经由该逆变器与电机108相连接。在这种情况下电机108具有一附加的接头，其与第二蓄能器单元212的逆变器106连接。也有可能，将两个逆变器106并从而两个蓄能器单元202、212连接于不同的电机108。
在两个至此描述的实施形式中分别充分地设计第一蓄能器102、202的尺寸，以便提供足以运行电机108的基本功率。通过附加的第二蓄能器单元112、212的设置，提高了蓄能器系统100、200的总功率。
图3示出蓄能器系统300的另一实施形式，其中只示出总共三个蓄能器单元320中的一个。三个蓄能器单元320以其输出端322这样连接于一个(在这里未示出的)电机，即每一蓄能器单元320提供三相交流电的一个相。
在该示例中每一蓄能器单元320具有三个单个的蓄能器324。每一单个蓄能器324可以由多个单个的蓄电池单元组成，它们可以按任意适合的方式连接。不是必须将全部的蓄能器324构成相同的。
一个蓄能器单元320的全部单个蓄能器324分别经由一个逆变器326相互串联连接。
如果在这样的蓄能器系统300中要提高车辆的功率，则其它的单个蓄能器324可以按简单的方式和方法分别经由一个逆变器串联地添加到现有的串联电路中。为此在相应的蓄能器单元320中设置(未示出的)接头，从而其它的蓄能器324只须简单地经由插头连接。

Claims (10)

1.一种用于电驱动的车辆的蓄能器系统，包括第一蓄能器单元(102)，该第一蓄能器单元提供足以运行车辆的至少一个电机(108)的基本功率，该第一蓄能器单元经由逆变器(106)与车辆的电机(108)连接，其中，设置接头(110)，经由该接头能够并联于第一蓄能器单元(102)地连接至少一个另外的蓄能器单元(112)。
2.按照权利要求1所述的蓄能器系统，其特征在于，设置至少一个第二蓄能器单元(112、212)，该第二蓄能器单元为车辆的电机(108)的运行提供附加功率并且第二蓄能器单元与第一蓄能器单元(102)并联连接。
3.按照权利要求2所述的蓄能器系统，其特征在于，第二蓄能器单元(112)经由DC/DC变换器(114)与第一蓄能器单元(102)并联连接。
4.按照权利要求2或3所述的蓄能器系统，其特征在于，在这两种蓄能器单元(101、112)的下游连接一个共同的逆变器(106)。
5.按照权利要求2所述的蓄能器系统，其特征在于，每个蓄能器单元(202、212)都配置一个自身的逆变器(106)，该蓄能器单元经由该逆变器与车辆的电机(108)连接。
6.按照权利要求5所述的蓄能器系统，其特征在于，这两种蓄能器单元与车辆的不同的电机连接。
7.一种用于电驱动的车辆的蓄能器系统，包括三个蓄能器单元(320)，这些蓄能器单元分别具有至少一个蓄能器(324)，这三个蓄能器单元(320)连接成，使得每一个蓄能器单元提供用于车辆的电机(108)的三相交流电的一个相。
8.按照权利要求7所述的蓄能器系统，其特征在于，至少其中一个蓄能器单元(320)具有用于连接其它的蓄能器(324)的接头。
9.按照权利要求7或8所述的蓄能器系统，其特征在于，至少其中一个蓄能器单元(320)具有多于两个蓄能器(324)。
10.按照权利要求9所述的蓄能器系统，其特征在于，一个蓄能器单元(320)的全部蓄能器(324)经由逆变器(326)相互串联连接。
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