CN108206566B - 用于电蓄能系统的电路装置和运行方法 - Google Patents

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Abstract

用于具有至少两个分别带有第一极和第二极的电蓄能单元的电蓄能系统的电路装置，包括：至少一个第一输入端和第二输入端用于与能量源电连接；至少一个第一输出端和第二输出端用于与电组件电连接；至少两个第一极接线端子和第二极接线端子；至少两个第一开关；至少两个第二开关；至少一个第三开关，第一输出端分别与第一开关的第二接线端子电连接，第二输出端分别与第二开关的第二接线端子电连接，第一开关、第二开关、第三开关及其他开关被切换为使得电路装置充电运行中，为了借助连到第一输入端和第二输入端上的能量源给电蓄能单元至少之一充电，和/或电路装置放电运行中，为了运行连到第一输出端和第二输出端上的电组件，电蓄能单元串联或并联。

Description

用于电蓄能系统的电路装置和运行方法
技术领域
本发明涉及用于电蓄能系统的电路装置和运行方法。
背景技术
在如今的电驱动车辆、尤其是电动车辆（EV）或者混合动力车辆（HEV）中，电池组模块通过单个电池组电池的并联和串联来构造，所述电池组模块在车辆中向外起到电池组包的作用。电池组包具有额定电压，所述额定电压根据电池组包的充电状态和负荷来限定充电和放电过程的电压范围。
如今，对电驱动车辆、尤其是具有电池组作为主要能量源的车辆的充电是努力研究和开发的主题。一方面，这是因为：目前的对于完全的电池组充满电来说的充电时间还是很长，而且另一方面，将来的存储器的容量还将增加，使得在不久的将来，被安装（verbauen）在车辆中的具有超过50kWh的容量的电蓄能系统将被投入使用。同时，为了使这些车辆被更广泛地接受，尽可能与在具有内燃机的车辆的加油过程情况下的装载时间可比的、更短的充电时间是值得期望的。
由技术标准、可用的构件和技术以及效率要求引起地，车辆驱动支路（Fahrzeugantriebsstrang）的标准运行电压目前在纯电驱动车辆的情况下限于通常300V至450V的值。符合标准的充电插头通常是对于直至200A的额定电流来被认证的，其中用于直流电压充电的充电电压通常可以在200V至850V之间。通过蓄能系统与充电装置之间的通信，在充电装置侧可以在一定的极限的范围内对充电电压和充电电流进行无级调节。
然而，如今的可用的电蓄能系统、尤其是电池组系统不可能在充电时提高电压，因为它们的布线（例如以串联或并联的方式）被固定地接线，而且同时不可能将在驱动侧存在的组件、例如逆变器在运行电压水平上继续运行。图1示出了按照现有技术的电路装置的示例。
出版物JP 2014-068466公开了一种用于在使用具有充电识别装置的大量串联或并联的充电设备的情况下高效地对电蓄能器进行充电的充电装置。
出版物US 2013/300370公开了一种具有大量串联的二次电池组电池的电池组包，其中在存在单个二次电池组电池的异常的状态时，剩余的电池组电池可以被充电和放电。
发明内容
本发明的优点
按照本发明，提供一种用于电蓄能系统的电路装置、一种用于运行电蓄能系统的方法以及一种电蓄能系统。
在此，用于具有至少两个分别具有第一极和第二极的电蓄能单元的电蓄能系统的电路装置包括：至少一个第一输入端和至少一个第二输入端，用于与能量源电连接；至少一个第一输出端和至少一个第二输出端，用于与电组件电连接；至少两个第一极接线端子和至少两个第二极接线端子，其中所述第一极接线端子之一分别与电蓄能单元的第一极导电连接，而第二极接线端子之一分别与电蓄能单元的第二极导电连接；至少两个第一开关，其中第一开关的第一接线端子与第一蓄能单元的第一极接线端子电连接，而且第一开关的第一接线端子与第一输入端电连接；至少两个第二开关，其中第二开关的第一接线端子与第一蓄能单元的第二极接线端子电连接，而且第二开关的第一接线端子与第二输入端电连接；至少一个第三开关，其中第三开关的第一接线端子与第一电蓄能单元的第一极接线端子电连接，而第三开关的第二接线端子与第二电蓄能单元的第二极接线端子电连接。
按照本发明，第一输出端分别与第一开关的第二接线端子电连接，而第二输出端分别与第二开关的第二接线端子电连接，而第一开关、第二开关、第三开关以及其他开关被切换为，使得在电路装置的充电运行中，为了借助于连接到第一输入端和第二输入端上的能量源对电蓄能单元其中的至少一个充电，和/或在电路装置的放电运行中，为了运行连接到第一输出端和第二输出端上的电组件，电蓄能单元被串联或并联。所述电路装置还包括：至少两个第八开关，其中第一个第八开关的第一接线端子与第一个所述电蓄能单元的所述第二极接线端子电连接，而第二个第八开关的第一接线端子与第二个所述电蓄能单元的所述第二极接线端子电连接，而且所述第八开关的第二接线端子能借助于所述其他开关与所述第二输入端电连接；至少两个其他的第八开关，其中第三个第八开关的第一接线端子与所述第一输出端电连接，而第四个第八开关的第一接线端子与所述第二输出端电连接；其中所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第八开关以及其他开关被切换为，使得在所述电路装置的充电运行中，为了借助于连接到所述第一输入端和所述第二输入端上的第一能量源并且借助于连接到第三输入端和第四输入端上的第二能量源来给所述电蓄能单元其中的至少一个充电，所述电蓄能单元分离地被切换。
按照本发明的电路装置和用于运行该电路装置的方法能够实现：与现有技术相比更大的并且与工作点无关的能选择的电压范围。由此，实现鉴于快速充电方面的新的可能性和在部分负载中对电驱动装置的效率的进一步改善。此外，该电路装置还提供对电蓄能系统与充电桩之间的不兼容的电压电平适配的可能性。
本发明的其他有利的实施方式也被给出。
优选地，能量源是直流能量源。
开关例如可以被实施为半导体开关、例如被实施为MOSFET或者IGBT，但是也可以被实施为机电继电器或接触器。
此外，在另一实施方式中，该电路装置还包括至少两个第八开关，其中第一个第八开关的第一接线端子与第一电蓄能单元的第二极接线端子电连接，而第二个第八开关的第一接线端子与第二电蓄能单元的第二极接线端子电连接，而且这些第八开关的第二接线端子能借助于另一开关与第二输入端电连接。
此外，在另一实施方式中，该电路装置还包括至少两个其他的第八开关，其中第三个第八开关的第一接线端子与第一输出端电连接而第四个第八开关的第一接线端子与第二输出端电连接，而且第一开关、第二开关、第三开关、第八开关以及其他开关被切换为使得在电路装置的充电运行中，为了借助于连接到第一输入端和第二输入端上的第一能量源并且借助于连接到第三输入端和第四输入端上的第二能量源对所述电蓄能单元其中的至少一个充电，所述电蓄能单元分离地被切换。
此外，本发明的主题还是一种具有至少两个电蓄能单元的电蓄能系统，其中电蓄能系统包括按照本发明的电路装置。因此，尤其是在系统层面上可以在同时保有被证明的技术的情况下实现对充电时间的明显降低。
此外，本发明的主题还包括本发明的电路装置在包括混合动力车辆在内的电驱动车辆中的应用。
电蓄能单元尤其可以被理解为电化学电池组电池和/或具有至少一个电化学电池组电池的电池组模块和/或具有至少一个电池组模块的电池组包。例如，电蓄能单元可以是锂电池组电池或者锂电池组模块或者锂电池组包。尤其是，电蓄能单元可以是锂离子电池组电池或者锂离子电池组模块或者锂离子电池组包。此外，电池组电池的类型可以是锂-聚合物蓄电池、镍-金属氢化物蓄电池、铅-酸蓄电池、锂-空气蓄电池或者锂-硫蓄电池或十分普遍地可以是任意电化学成分的蓄电池。
附图说明
其中：
图1示出按照现有技术的用于车辆的电蓄能单元的电路装置，
图2示出按照本发明的按照第一实施方式的用于具有两个电蓄能单元的车辆的电路装置，
图3示出按照本发明的按照第二实施方式的用于具有两个电蓄能单元的车辆的电路装置，
图4示出按照本发明的按照第三实施方式的用于具有两个电蓄能单元的车辆的电路装置，
图5示出按照本发明的按照一个实施例的用于具有两个电蓄能单元的电蓄能系统的方法的流程图，和
图6示出按照本发明的按照第五实施方式的用于具有两个电蓄能单元的车辆的电路装置。
具体实施方式
在所有附图中，相同的附图标记表示相同的装置组件或方法步骤。
图2示出按照本发明的按照第一实施方式的用于具有两个电蓄能单元R1和R2的车辆的电路装置200。在此，在左侧的区域内描绘电组件，所述电组件在使用按照本发明的电路装置200时可以保持不被改变。尤其是，所述电组件是电动机107、逆变器106、用于12V车载电网的DC/DC转换器104和车载电网电池组105、具有中间电路电容103的中间电路和空调压缩机102。因此，通过第一输出端A1和第二输出端A2连接到电路装置200上的所有电组件都可以以不被改变的方式来继续被使用。电蓄能单元R1和R2在电池组100之内通过两个第一极接线端子（Polanschluss）P1和两个第二极接线端子P2连接到按照本发明的电路装置200上。在此，电蓄能单元R1和R2由多个单个的电池组电池101组成。此外，第一个第一开关S11和第一个第二开关S21尤其是用于：能够实现第一电蓄能单元R1与第一输出端A1或第二输出端A2的电连接。此外，第二个第一开关S12和第二个第二开关S22尤其是用于：能够实现第二电蓄能单元R2与第一输出端A1或第二输出端A2的电连接。此外，第一个第三开关S31用于在充电运行时使电蓄能单元R1和R2彼此串联接线。在此，通过连接到第一输入端E1和第二输入端E2上的能量源来进行能量输送。通过两个开关108，第一输入端E1和第二输入端E2可以从蓄能单元分离（abtrennen）。因此确保：当没有被充电时，这些输入端可以以无电压的方式被切换。在充电运行时，第一开关S11和S12、第二开关S21和S22以及第一个第三开关S31和开关108在串联的情况下的开关位置（Schalterstellung）在下面的表格中予以说明：
S11 S12 S21 S22 S31 108
在充电运行时的开关位置 闭合/断开 断开 闭合/断开 断开 闭合 闭合
因此，在充电运行时，在第一输入端E1与第二输入端E2之间施加有双倍电压，因此这在相同电流情况下可以传输双倍能量。在此，在建立串联时应注意：在将第一个第三开关S31闭合之前，首先将第二个第一开关S12和第二个第二开关S22断开，以便避免短路。这可以在机械切换装置、例如接触器的情况下通过第二个第一开关S12、第二个第二开关S22和第一个第三开关S31的共同的机械耦合、以第一个第三开关S31的断开的相应滞后（Nacheilen）来进行，或者在电子开关装置（例如MOSFET或者IGBT）的情况下以及在没有耦合的机电开关装置的情况下，通过操控装置的相应的否定接线（Veto-Beschaltung）或通过相应地被确保的（abgesichert）的软件功能在控制开关装置的这里未示出的电子单元中来进行。在此，根据一个或多个通过第一输出端A1和第二输出端A2连接的电组件是否也应该在充电运行期间被供应能量而定，第一个第一开关S11和第一个第二开关S21可以处在闭合或者断开的状态下。给所连接的电组件102至107的供电例如是有意义的，以便在充电过程期间例如给电池组100的冷却系统和所连接的12V耗电器供电。如果第一个第一开关S11和第一个第二开关S21闭合，那么电蓄能单元R1和R2以不一样强度的方式被充电。第一电蓄能单元R1通过更小的充电电流来充电，而且因此通常在充电过程结束时具有比第二电蓄能单元R2更低的充电状态。
如果充电运行已经结束而且能量应该被发出给通过第一输出端A1和第二输出端A2所连接的电组件，那么所提到的开关的开关位置按如下地改变：
S11 S12 S21 S22 S31 108
在非充电运行时的开关位置 闭合 闭合 闭合 闭合 断开 断开
在此，在从电蓄能单元R1和R2的串联转接到R1和R2的并联时，应注意：在第二个第一开关S12和第二个第二开关S22被转接之前，首先断开第一个第三开关S31，以便避免短路。这一点可以利用之前提到的手段、例如机械耦合来实现。
为了建立在两个电蓄能单元之间的并联时限制可能的补偿电流，附加的主要起电感作用的构件201被集成到电路装置200中。此外，为了进行补偿电流限制，第二个第一开关S12可以在一定时间、例如几分钟内以时控（getakt）的方式被运行。
图3示出按照本发明的按照第二实施方式的用于具有两个电蓄能单元R1和R2的车辆的电路装置300。在这种情况下，通过第一输出端A1和第二输出端A2连接的电组件可以在充电过程期间不仅通过第一电蓄能单元R1而且也通过第二电蓄能单元R2被供电。在此，第一开关S11和S12分别以它们的第二接线端子与第一输出端A1导电连接，以及第二开关S21和S22分别以它们的第二接线端子与第二输出端A2导电连接。这能够实现通过第一输出端和第二输出端A1和A2连接的电组件到第一电蓄能单元R1或第二电蓄能单元R2上的以交替方式的接通或关断。因此，可以限制电蓄能单元R1和R2的有差别（ungleich）的充电。此外，在有差别的充电状态情况下，可以首先只使用具有更高的充电状态的电蓄能单元用于给电组件供电，其方式是将相应的第一开关和第二开关闭合或断开。开关108用于第一输入端E1和第二输入端E2从通电压组件（这里是电蓄能单元R1和R2）的电分离。因此确保：电池组100可以全面地从电网分离。
在电路装置300的所示出的实施方式中，在第一应用情况下，例如当在两个电蓄能单元R1、R2其中的至少一个中确定出错误时（这出于安全原因而导致电蓄能单元R1、R2的关断），只将该电蓄能单元R1、R2从第一输出端A1和第二输出端A2电分离。由此，车辆处于应急运行（“Limp Home（跛行模式）”）中，在所述应急运行中，最大可用的电池组功率被降低到另一电蓄能单元R1、R2。由此，车辆的操作范围（Reichweite）受限制，然而车辆保持能灵活机动地驾驶而且安全系统可以保持在运行中，这尤其是对于自主行驶的车辆来说是重要的要求。
第一开关S11和S12、第二开关S21和S22以及第一个第三开关S31和开关S108的开关位置在下面的表格中予以说明：
开关位置 S11 S12 S21 S22 S31 108
放电运行（行驶运行）：R1、R2并联 X X X X O O
放电运行：只有R1接通 X O X O O O
放电运行：只有R2接通 O X O X O O
在这种情况下，“X”表示闭合的开关位置而“O”表示断开的开关位置。
在电路装置300的所示出的实施方式中，在第二应用情况下，在车辆的部分负载运行（Teillastbetrieb）时可以将电蓄能单元R1、R2从串联转接到并联，以便降低施加的电压水平。由此降低在车辆的功率电子装置上的开关损耗并且由此降低了循环消耗（Zyklusverbrauch），而且因此提高车辆的操作范围。只要需要对电蓄能单元R1、R2之间的不同的电压电平（Spannungslage）进行适配，就也可以暂时接通仅仅一个电蓄能单元R1、R2。
第一开关S11和S12、第二开关S21和S22以及第一个第三开关S31和开关S108的开关位置在下面的表格中予以说明：
开关位置 S11 S12 S21 S22 S31 108
放电运行（满载、满额定电压）：R1、R2串联 O X X O X O
放电运行（部分负载、理想地一半的额定电压）：R1、R2并联 X X X X O O
在这种情况下，“X”表示闭合的开关位置而“O”表示断开的开关位置。
在电路装置300的所示出的实施方式中，在第三应用情况下，通过电蓄能单元R1、R2的串联可以用基本上双倍的额定电压来对这些电蓄能单元R1、R2充电。由此，尽管有充电桩和/或充电电缆的电流限制仍可以实现更高的充电功率。
第一开关S11和S12、第二开关S21和S22以及第一个第三开关S31和开关S108的开关位置在下面的表格中予以说明：
开关位置 S11 S12 S21 S22 S31 108
放电运行：R1、R2并联 X X X X O O
以额定电压的充电运行：R1、R2并联 X X X X O X
以双倍额定电压的充电运行：R1、R2串联 O O O O X X
在这种情况下，“X”表示闭合的开关位置而“O”表示断开的开关位置。
在电路装置300的所示出的实施方式中，在第四应用情况下，可以使电蓄能单元R1、R2并联，由此即使在具有低电压、例如低于车辆电压的充电桩上，充电过程仍然是可能的。
在电路装置300的所示出的实施方式中，在第五应用情况下,电蓄能单元R1、R2可以按时间顺序来被充电，这样例如可以在达到蓄能单元R1的预先限定的充电状态之后电转接到蓄能单元R2上。可替代地，例如当车辆在预先限定的时间段内停放时，可以交替地对电蓄能单元R1、R2充电。在其中对两个电蓄能单元R1、R2之一进行充电的预先限定的时间段（例如5min）之后，电转接到另一电蓄能单元上。
第一开关S11和S12、第二开关S21和S22以及第一个第三开关S31和开关S108的开关位置在下面的表格中予以说明：
开关位置 S11 S12 S21 S22 S31 108
放电运行：R1、R2串联 O X X O X O
充电运行：R1、R2并联 X X X X O X
充电运行：只有R1 X X O O O X
充电运行：只有R2 O O X X O X
在这种情况下，“X”表示闭合的开关位置而“O”表示断开的开关位置。
图4示出按照本发明的按照第三实施方式的用于具有两个电蓄能单元R1和R2的车辆的电路装置400。尤其是，通过第一个第四开关S41，电蓄能单元R1和R2的以空间上分离方式的结构是可能的，所述结构仍然允许对高压通电的组件的全极（allpolig）分离（例如用于向外的触摸保护）的可能的安全性要求。电蓄能单元R1和R2连同所属的开关被安装在单独的外壳G1或G2内，由此尤其是可以获得关于结构空间构型的灵活性。为了充电或为了开始以被提高的充电电压的充电运行，除了第一个第三开关S31之外应附加地闭合第一个第四开关S41，使得建立电蓄能单元R1和R2的串联。因此，在充电运行结束时，除了断开第一个第三开关S31之外，应该附加地断开第一个第四开关S41。此外还有利的是，处在单独的外壳G1和G2中的组件分别是相同的，也就是说，电池组100可以由相同的模块或子系统来构建，这节约了制造成本并且在维修时简化了可能的更换。
在电路装置400的所示出的实施方式中，在第一应用情况下，例如当在两个电蓄能单元R1、R2其中至少一个中确定出错误时（这出于安全原因而导致电蓄能单元R1、R2的关断），只将该电蓄能单元R1、R2从第一输出端A1和第二输出端A2电分离。由此，车辆处于应急运行（“Limp Home（跛行模式）”）中，在所述应急运行中，最大可用的电池组功率被降低到另一电蓄能单元R1、R2。由此，车辆的操作范围受限制，然而车辆保持能灵活机动地驾驶而且安全系统可以保持在运行中，这尤其是对于自主行驶的车辆来说是重要的要求。
第一开关S11和S12、第二开关S21和S22、第一个第三开关S31以及第四开关S41和开关S108的开关位置在下面的表格中予以说明：
开关位置 S11 S12 S21 S22 S31 S41 108
放电运行：R1、R2并联 X X X X O O O
放电运行：只有R1接通 X O X O O/X X/O O
放电运行：只有R2接通 O X O X O/X X/O O
在这种情况下，“X”表示闭合的开关位置而“O”表示断开的开关位置。在这种情况下“X/O”表明：不仅闭合的而且断开的开关位置也是可能的，必要时根据至少一个其他开关的开关位置是可能的。
在电路装置400的所示出的实施方式中，在第二应用情况下，在车辆的部分负载运行时可以将电蓄能单元R1、R2从串联转接到并联，以便降低所施加的电压水平。由此降低在车辆的功率电子装置上的开关损耗并且由此降低循环消耗，而且因此提高车辆的操作范围。只要需要对电蓄能单元R1、R2之间的不同的电压电平进行适配，就也可以暂时接通仅仅一个电蓄能单元R1、R2。
第一开关S11和S12、第二开关S21和S22、第一个第三开关S31以及第四开关S41和开关S108的开关位置在下面的表格中予以说明：
开关位置 S11 S12 S21 S22 S31 S41 108
放电运行（部分负载：理想地一半的额定电压）：R1、R2并联 X X X X O/X X/O O
放电运行（满载，满额定电压）：R1、R2串联 O X X O X X O
在这种情况下，“X”表示闭合的开关位置而“O”表示断开的开关位置。在这种情况下“X/O”表明：不仅闭合的而且断开的开关位置也是可能的，必要时根据至少一个其他开关的开关位置是可能的。
在电路装置400的所示出的实施方式中，在第三应用情况下，通过电蓄能单元R1、R2的串联可以用基本上双倍的额定电压来对这些电蓄能单元R1、R2充电。由此，尽管有充电桩和/或充电电缆的电流限制仍可以实现更高的充电功率。
第一开关S11和S12、第二开关S21和S22、第一个第三开关S31以及第四开关S41和开关S108的开关位置在下面的表格中予以说明：
开关位置 S11 S12 S21 S22 S31 S41 108
放电运行：R1、R2并联 X X X X O/X X/O O
以额定电压的充电运行：R1、R2并联 X X X X O/X/O O/O/X X
以双倍额定电压的充电运行：R1、R2串联 O O O O X X X
在这种情况下，“X”表示闭合的开关位置而“O”表示断开的开关位置。在这种情况下“X/O”表明：不仅闭合的而且断开的开关位置也是可能的，必要时根据至少一个其他开关的开关位置是可能的。
在电路装置400的所示出的实施方式中，在第四应用情况下，可以使电蓄能单元R1、R2并联，由此在具有低电压、例如低于车辆电压的充电桩上，充电过程仍然是可能的。
在电路装置400的所示出的实施方式中，在第五应用情况下，电蓄能单元R1、R2可以按时间顺序来被充电，这样例如可以在达到蓄能单元R1的预先限定的充电状态之后电转接到蓄能单元R2上。可替代地，例如当车辆在预先限定的时间段内停放时，可以交替地对电蓄能单元R1、R2充电。在其中对两个电蓄能单元R1、R2之一进行充电的预先限定的时间段（例如5min）之后，电转接到另一电蓄能单元上。
第一开关S11和S12、第二开关S21和S22、第一个第三开关S31以及第四开关S41和开关S108的开关位置在下面的表格中予以说明：
开关位置 S11 S12 S21 S22 S31 S41 108
放电运行：R1、R2串联 O X X O X X O
充电运行：R1、R2并联 X X X X O/X/O O/O/X X
充电运行R1 X X O O O/X/O O/O/X X
充电运行R2 O O X X O/X/O O/O/X X
在这种情况下，“X”表示闭合的开关位置而“O”表示断开的开关位置。在这种情况下“X/O”表明：不仅闭合的而且断开的开关位置也是可能的，必要时根据至少一个其他开关的开关位置是可能的。
图5示出按照本发明的按照一个实施例的用于具有两个电蓄能单元R1、R2的电蓄能系统的充电过程的方法的流程图。在此，对于随后示范性的描述，所有开关的初始位置都是：所有开关被断开。
在第一步骤ST70中检查哪些电蓄能器应该在充电运行时借助于连接到第一输入端E1和第二输入端E2上的能量源来被充电，例如电蓄能单元R1和R2。附加地规定：连接到第一输出端A1上并且连接到第二输出端A2上的电组件是否应该在充电运行中由至少一个电蓄能单元来供电。例如，这里通过两个电蓄能单元R1和R2给电组件供电。
在第二步骤ST71中，确定电能量源的至少一个特性、例如电压。
在第三步骤ST72中，确定电蓄能单元R1的至少一个特性、例如充电状态。
在第四步骤ST73中，确定电蓄能单元R2的至少一个特性、例如充电状态。
在第五步骤ST74中，确定是否存在针对充电运行的规定、例如应该达到的最大可用的时长和/或预先限定的充电状态。
在第六步骤ST75中，根据所确定的边界条件来规定：针对哪些电蓄能器以哪种方式实施充电运行，例如电蓄能器R1和R2的串联、电蓄能器R1和R2的并联、电蓄能器R1和R2的相互的串联和并联、对电蓄能器R1的充电、对电蓄能器R2的充电。
在第七步骤ST76中，在电蓄能器R1和R2的串联的情况下，开关S11和S22被断开或留在断开的位置。开关S12、S21和S31被闭合。
在电蓄能器R1和R2并联的情况下，开关S31被断开或留在断开的位置。开关S11、S12、S21和S22被闭合。
在第八步骤ST77中，闭合开关108，以及借助于连接到第一输入端E1和第二输入端E2上的能量源开始将能量输送给所连接的电蓄能单元R1和R2。
在第九步骤ST78中，电蓄能单元R1、R2的充电状态被监控并且被彼此比较。如果针对所述电蓄能单元R1、R2其中的至少一个分别所要求的充电状态已经达到或者在所限定的时长内已经被充电，那么关断连接到第一输入端E1和第二输入端E2上的直流能量源的能量输送。
在另一实施方式中，必要时在超过电蓄能单元R1、R2之间的所限定的充电状态差时，变换、例如周期性地变换至少一个要进行充电的电蓄能单元，以便能够实现对所有电蓄能单元的均匀的充电。同样，可以将所限定的充电时长用作标准。
接着，在第十步骤ST79中，这样地断开和/或闭合电连接被充电的电蓄能单元的开关，使得电蓄能单元R1、R2串联或并联。
接着，该方法在第一步骤ST70中再次开始，其中开关位置与上文的实施方案相应地来适配。
在给车辆的电组件供电的电蓄能单元之间转接或变换时，有利的是，在断开相应的开关、例如第三个第一开关S13和第三个第二开关S23之前用信号通知电组件（例如空调压缩机102）使它们的消耗最小化。因此，可以避免在中间电路中的电压的过于剧烈的降低。
图6示出按照本发明的按照第五实施方式的用于具有两个电蓄能单元R1和R2的车辆的电路装置300。
在电路装置300的所示出的实施方式中，电蓄能组件R1、R2可以分离地被切换（getrennt geschaltet），由此将在自己的充电桩上对每个单个的蓄能单元R1、R2充电。这样，在所示出的实施方式中，电蓄能单元R1借助于第三输入端E1'和第四输入端E2'与第一充电桩机电连接，而电蓄能单元R2借助于第一输入端E1和第二输入端E2与第二充电桩机电连接。
在具有有限充电功率的充电桩上，充电时间明显降低，理想地降低一半。
第一开关S11和S12、第二开关S21和S22、第一个第三开关S31以及第八开关S81、S82、S83、S84和开关108、108'在放电运行中（例如具有电蓄能单元的电动车辆的行驶运行）的并联情况下以及在充电运行中的分离切换的情况下的开关位置在下面的表格中予以说明：
通过第八开关S83、S84，电池组能从电组件102、103、104、105、106、107电分离。
开关位置 S11 S12 S21 S22 S31 108 108' S81 S82 S83 S84
放电运行：R1、R2并联 X X X X/O O O O O/X O/X X X
充电运行：R1、R2在不同的充电桩上被充电 X O X O O X X O X O/X O/X
在这种情况下，“X”表示闭合的开关位置而“O”表示断开的开关位置。在这种情况下“X/O”表明：不仅闭合的而且断开的开关位置也是可能的，必要时根据至少一个其他开关的开关位置是可能的。

Claims (4)

1.用于具有至少两个电蓄能单元（R1、R2）的电蓄能系统（100）的电路装置（300、400、800），所述电蓄能单元分别具有第一极和第二极，所述电路装置包括：
- 至少一个第一输入端（E1）和至少一个第二输入端（E2），用于与能量源电连接，
- 至少一个第一输出端（A1）和至少一个第二输出端（A2），用于与电组件电连接，
- 至少两个第一极接线端子（P1）和至少两个第二极接线端子（P2），其中第一极接线端子（P1）之一分别与所述电蓄能单元（R1、R2）的第一极导电连接，而第二极接线端子（P2）之一分别与所述电蓄能单元（R1、R2）的第二极导电连接，
- 至少两个第一开关（S11、S12），其中所述第一开关（S11）的第一接线端子与第一个所述电蓄能单元（R1）的所述第一极接线端子（P1）电连接，而所述第一开关（S12）的第一接线端子与所述第一输入端（E1）电连接，
- 至少两个第二开关（S21、S22），其中所述第二开关（S21）的第一接线端子与所述第一个电蓄能单元（R1）的所述第二极接线端子（P2）电连接，而所述第二开关（S22）的第一接线端子与所述第二输入端（E2）电连接，
- 至少一个第三开关（S31），其中所述第三开关（S31）的第一接线端子与第一个所述电蓄能单元（R1）的所述第一极接线端子（P1）电连接，而所述第三开关（S31）的第二接线端子与第二个所述电蓄能单元（R2）的所述第二极接线端子（P2）电连接，
其特征在于，
- 所述第一输出端（A1）分别与所述第一开关（S11、S12）的第二接线端子电连接，而
- 所述第二输出端（A2）分别与所述第二开关（S21、S22）的第二接线端子电连接，而
- 所述第一开关（S11、S12）、所述第二开关（S21、S22）、所述第三开关（S31）以及其他开关（108、S41）被切换为，使得在所述电路装置的充电运行中，为了借助于连接到所述第一输入端（E1）和所述第二输入端（E2）上的能量源对所述电蓄能单元（R1、R2）其中的至少一个充电，和/或在所述电路装置的放电运行中，为了运行连接到所述第一输出端（A1）和所述第二输出端（A2）上的电组件，所述电蓄能单元（R1、R2）被串联或者并联，
而且所述电路装置还包括：
- 至少两个第八开关（S81、S82），其中第一个第八开关（S81）的第一接线端子与第一个所述电蓄能单元（R1）的所述第二极接线端子（P2）电连接，而第二个第八开关（S82）的第一接线端子与第二个所述电蓄能单元的所述第二极接线端子（P2）电连接，而且所述第八开关（S81、S82）的第二接线端子能借助于所述其他开关（108）与所述第二输入端（E2）电连接，以及
- 至少两个其他的第八开关（S83、S84），其中第三个第八开关（S83）的第一接线端子与所述第一输出端（A1）电连接，而第四个第八开关（S84）的第一接线端子与所述第二输出端（A2）电连接，
其中所述第一开关（S11、S12）、所述第二开关（S21、S22）、所述第三开关（S31）、所述第八开关（S81、S82、S83、S84）以及其他开关（108、108'）被切换为，使得在所述电路装置的充电运行中，为了借助于连接到所述第一输入端（E1）和所述第二输入端（E2）上的第一能量源并且借助于连接到第三输入端（E1'）和第四输入端（E2'）上的第二能量源来给所述电蓄能单元（R1、R2）其中的至少一个充电，所述电蓄能单元（R1、R2）分离地被切换。
2.用于运行电蓄能系统（100）的方法，所述电蓄能系统具有至少两个电蓄能单元（R1、R2）并且具有按照权利要求1所述的电路装置（300、400、800），所述方法包括如下步骤：
a) 检查应该在所述电路装置哪个运行方式中被运行；
b) 如果充电运行被识别为所要求的运行方式，则：
（ST70）检查并且选择哪些电蓄能单元（R1、R2）应该在充电运行中借助于连接到第一输入端（E1）和第二输入端（E2）上的能量源来被充电，并且规定连接到第一输出端（A1）和第二输出端（A2）上的电组件是否应该在所述充电期间由至少一个电蓄能单元（R1、R2）来供电；
（ST71）确定电能量源的至少一个特性；
（ST72）确定第一个所述电蓄能单元（R1）的至少一个特性；
（ST73）确定第二个所述电蓄能单元（R2）的至少一个特性；
（ST74）确定是否存在针对所述充电运行的其他规定；
（ST75）规定根据在之前的步骤（ST70、ST71、ST72、ST73、ST74）中所确定的边界条件来执行哪种类型的充电运行；
（ST76）在所述电蓄能单元（R1、R2）串联时，断开第一开关（S11）和第二开关（S22），并且闭合第一开关（S12）、第二开关（S21）以及第三开关（S31），或在所述电蓄能单元（R1、R2）并联时，断开所述第三开关（S31）并且闭合所述第一开关（S11、S12）以及所述第二开关（S21、S22）；
（ST77）闭合开关（108），以及借助于连接到所述第一输入端和所述第二输入端（E1、E2）上的蓄能器源开始将能量输送给所连接的所述电蓄能单元（R1、R2）；
（ST78）监控所述电蓄能单元（R1、R2）的充电状态；
（ST79）通过这样地断开和/或闭合所述开关来结束充电过程，使得所述电蓄能单元（R1、R2）被串联或并联；
c) 如果放电运行被识别为所要求的运行方式，则：
（ST70）检查并且选择哪些电蓄能单元（R1、R2）应该在放电运行中借助于连接到所述第一输出端（A1）和所述第二输出端（A2）上的能量源借助于所述电组件来放电；
（ST71）确定所述电组件的至少一个特性；
（ST72）确定第一个所述电蓄能单元（R1）的至少一个特性；
（ST73）确定第二个所述电蓄能单元（R2）的至少一个特性；
（ST74）确定是否存在针对所述放电运行的其他规定；
（ST75）规定：根据在之前的所述步骤（ST70、ST71、ST72、ST73、ST74）中所确定的边界条件来实施哪种类型的放电运行；
（ST76）在所述电蓄能单元（R1、R2）串联时，断开第一开关（S11）和第二开关（S22），并且闭合第一开关（S12）、第二开关（S21）以及第三开关（S31），或在所述电蓄能单元（R1、R2）并联时，断开所述第三开关（S31）并且闭合所述第一开关（S11、S12）以及所述第二开关（S21、S22）；
（ST77）闭合两个第八开关（S83、S84），用来开始将能量输送给所连接的所述电蓄能单元（R1、R2）；
（ST78）监控所述电蓄能单元（R1、R2）的充电状态；
（ST79）通过这样地断开和/或闭合所述开关来结束放电过程，使得所述电蓄能单元（R1、R2）以串联、并联或分离的方式切换。
3.具有至少两个电蓄能单元（R1、R2）的电蓄能系统（100），其特征在于，所述电蓄能系统（100）包括按照权利要求1所述的电路装置（300、400、800）。
4.按照权利要求1的电路装置（300、400、800）在包括混合动力车辆在内的电驱动车辆中的用途。
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