CN111052532A - 用于给能量储存器充电的方法和设备 - Google Patents

用于给能量储存器充电的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111052532A
CN111052532A CN201880057461.9A CN201880057461A CN111052532A CN 111052532 A CN111052532 A CN 111052532A CN 201880057461 A CN201880057461 A CN 201880057461A CN 111052532 A CN111052532 A CN 111052532A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy
coil
energy storage
energy store
modules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880057461.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111052532B (zh
Inventor
S·格利茨
H·H·迪博斯
M·詹施
E·施佩希特
C·科特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Publication of CN111052532A publication Critical patent/CN111052532A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111052532B publication Critical patent/CN111052532B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/12—Inductive energy transfer
    • B60L53/122—Circuits or methods for driving the primary coil, e.g. supplying electric power to the coil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/19—Switching between serial connection and parallel connection of battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0016—Circuits for equalisation of charge between batteries using shunting, discharge or bypass circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations

Abstract

本发明涉及一种用于给能量储存器(14a)充电的方法，在该方法中使用这样的能量储存器(14a)，该能量储存器具有各自带有多个能量储存器模块(u‑1至u‑5，u‑n，v‑1至v‑5，v‑n，w‑1至w‑5，w‑n)的至少三个能量储存器串(u，v，w)，其中这些相应的能量储存器模块(u‑1至u‑5，u‑n，v‑1至v‑5，v‑n，w‑1至w‑5，w‑n)包括至少一个能量储存器元件和至少两个开关元件，该能量储存器元件从能量源(12)接收并储存能量；在该方法中将该能量储存器(14a)相应地与第一线圈(50)连接，从而使用在第一线圈(50)中感应的电压来给该能量储存器(14)的能量储存器模块(u‑1至u‑5，u‑n，v‑1至v‑5，v‑n，w‑1至w‑5，w‑n)的能量储存器元件充电，其中通过切换这些开关元件，由此使能量储存器串(u，v，w)的这些相应的能量储存器模块(u‑1至u‑5，u‑n，v‑1至v‑5，v‑n，w‑1至w‑5，w‑n)分别彼此并联和/或串联连接和/或跨接至少一个能量储存器串(u，v，w)的至少一个能量储存器模块(u‑1至u‑5，u‑n，v‑1至v‑5，v‑n，w‑1至w‑5，w‑n)，使该能量储存器(14a)适配于由该第一线圈(50)所提供的电压的特性。

Description

用于给能量储存器充电的方法和设备
本发明涉及一种用于给机动车辆的能量储存器充电的设备。此外，本发明涉及一种用于给机动车辆的能量储存器充电的对应的方法。
为了不依赖于或为了更不依赖于化石燃料，在现代车辆中越来越多地安装电动的马达，这些电动的马达独立地驱动车辆或者辅助现有的燃烧发动机。这些电动的马达或者电动马达通常由一个或多个电池供应能量。在这些电池的能量储备耗尽之后，必须对其充电。
从DE 10 2013 212 692 A1已知一种具有能量储存器装置和直流电压供应电路的系统，其中该能量储存器装置具有至少两条能量供应支路，其中这些能量供应支路中的每条具有多个串联连接的能量储存器模块。通过该直流电压供应电路的与电源节点串联连接的两个充电电路接线端可以连接充电电路。该充电电路可以在其充电电路接线端处加载有电流并且被设计成用于以限定的平均值为能量储存器装置的能量储存器模块提供直流充电电压或者脉冲式的充电电压。
从DE 10 2013 212 682 A1和DE 10 2013 212 716 A1中已知涉及给电池模块充电的类似的系统。
从现有技术已知的系统为能量储存器提供直流电压作为充电电压。这限制能量储存器的充电可能性。此外，能量储存器与充电能量源之间的线缆连接是必需的。
从DE 10 2013 008 905 A1已知一种能量储存器模块，该能量储存器模块具有完全被壳体包围的蓄电池组件，该蓄电池组件能够藉由集成在该壳体中的联接线圈和充电电子设备以感应的方式进行充电，其中仅以感应的方式设有从该蓄电池组件解耦的能量解耦装置。在此，这些能量储存器模块各自位于感应磁场的内部。
因此，本发明的目的在于，解决现有技术的至少一个缺点。尤其应给出至少一种可能性，即能够实现以无线缆的方式给能量储存器充电。至少应针对已知的解决方案提出一种替代方案。
根据本发明，该目的通过根据独立权利要求所述的用于给能量储存器充电的一种方法和一种设备来实现。其他相应的设计方案从相应的从属权利要求以及以下说明中得出。
因此，根据本发明提出一种用于给能量储存器充电的方法，在该方法中使用这样的能量储存器，该能量储存器具有各自带有多个能量储存器模块的至少三个能量储存器串，其中这些相应的能量储存器模块包括至少一个能量储存器元件和至少两个开关元件，该能量储存器元件从能量源接收并储存能量；在该方法中将该能量储存器相应地与第一线圈连接，从而使用在第一线圈中感应的电压来给该能量储存器的能量储存器模块的能量储存器元件充电，其中通过切换这些开关元件，由此使能量储存器串的这些相应的能量储存器模块分别彼此并联和/或串联连接和/或跨接至少一个能量储存器串的至少一个能量储存器模块，使该能量储存器适配于由该第一线圈所提供的电压的特性。
申请人的德国专利申请DE 10 2015 112 512 A1(通过引用完全并入本文)公开了一种能够实现本发明的能量储存器模块。多个这样的能量储存器模块构成能量储存器串并且多个这样的能量储存器串构成能量储存器。该能量储存器优选具有三个能量储存器串。然而，其他数量的能量储存器串也是可能的。三个能量储存器串具有如下优点，即由此该能量储存器可以以简单的方式与已知的三相式的三相电网连接并且由此可以进行充电。
能量储存器或者能量储存器模块的特别的设计方案能够实现使能量储存器串的各个能量储存器模块相互自由连接。由此，该能量储存器能够适配于由该第一线圈所提供的电压。所提供的电压例如受第一线圈的绕组数量影响或受外部的第二线圈的绕组数量影响。能够变化并且能够与该能量储存器适配的特性例如为频率、电压的额定值/有效值和/或最大值。此外，可以跨接有缺陷的能量储存器模块或者实现中间电压。根据该申请人的上述专利申请的单独模块能够实现所谓的二象限模块和四象限模块，这些二象限模块和四象限模块分别允许多种连接可能性并且至少这些四象限模块允许不同的极性方向。
通过藉由感应式的充电方法使用线圈来联接给该能量储存器充电的能量或电压，可以省去例如必须用其连接车辆的根据本发明的能量储存器的线缆。
该方法的一个设计方案的特征在于，藉由用于与外部的能量源连接的充电连接设备来引导该能量储存器与该第一线圈之间的电连接。由此可以省去附加的开关器设备(所述开关器设备控制通过该线圈进行感应的电压的联接)，由此使设备变得更轻并且简化电路。
该方法的另一个设计方案的特征在于，将能量储存器串分别与第一线圈电连接。通过能量储存器模块的特别的设计方案，即通过布置在这些能量储存器模块中的开关元件的所选择的数量及其电路可能性，可以省去对由该线圈所提供的电压进行整流以用于给电池充电的整流器。因此可以将交流电压直接地或直接性地馈送入该能量储存器中。所提供的电压的适配由该能量储存器模块中的开关元件承担。由此，简化该电路并且可以更自由且更可变地设计对该能量储存器的充电。
该方法的还另一个设计方案的特征在于，在相应的能量储存器串上通过切换能量储存器模块的开关元件来设定比由该第一线圈所提供的电压更小的电压。由此使第一线圈与能量储存器之间的电压下降，由此电流或能量从该第一线圈向该能量储存器中流动。
该方法的另一个设计方案的特征在于，将该第一线圈指配给(通常处于外部的)第二线圈，将该第二线圈与能量源连接。通过该第一线圈、该第二线圈和该能量源的共同作用(该能量源为交流电压源)产生交变磁场，由此在该第一线圈中感应生成电压。该电压被用于给该能量储存器充电。因此，能够实现用于给能量储存器充电的感应式的充电方法。
该方法的还另一个设计方案的特征在于，使该能量储存器在充电过程期间与车辆的车载电网保持连接。藉由该车载电网上的分接点(Abgriff)可以控制安全元件(例如电路设备中的接触器)，如其还在下文进行描述。
通过使用交流电池作为能量储存器来改进该方法。交流电池例如能够通过连接多个单独模块来实现，这些单独模块分别在以下文件中公开：该申请人的德国专利申请DE 102015 112 512 A1、DE 10 2015 112 513 A1和DE 10 2016 112 250 A1，以及此外还有文献DE 10 2011 108 920 A1和DE 10 2010 052 934 A1，以及尤其还有S.Goetz,A.Peterchev,T.Weyh(2015),Modular multilevel converter with series and parallel moduleconnectivity:Topology and control,IEEE Transactions on Power Electronics,vol.30,no.1,pp.203—215,doi:10.1109/TPEL.2014.2310225[S.Goetz,A.Peterchev,T.Weyh(2015)，具有串联和并联模块连接的模块化多电平变换器：拓扑和控制，IEEE电力电子学期刊，第30卷，第1号，第203-215页，doi:10.1109/TPEL.2014.2310225]。在本公开中被称为能量储存器模块的这些单独模块为此具有至少一个能量储存器元件(例如电池或电容器)和多个开关元件。在此，这些开关元件被布置在相应的模块中，其方式为使其允许动态地切换相邻的模块。也就是说，该多个开关元件选择性地将相邻的能量储存器元件彼此并联或串联连接，或者跨接或停用相应的能量储存器元件或相应的能量储存器模块。通过将为此所需的开关元件布置在相应的模块中，可以以这些开关元件之间的最小电位差来控制这些开关元件。这允许可以准确地同时控制或启用这些开关元件。通过准确的电路和将相邻的模块彼此串联或并联连接的可能性，可以在运行中动态地重新配置这种电池，从而使得该电池可以提供直流电压、交流电压或其他的电压形式。然而，也就是说，相反地可以以直流电压、交流电压或其他的电压形式给电池充电。
此外，本发明提出一种用于给能量储存器充电的设备，该能量储存器具有各自带有多个能量储存器模块的至少三个能量储存器串，其中这些相应的能量储存器模块各自包括至少一个能量储存器元件和至少两个开关元件，该能量储存器元件从能量源接收并储存能量，其中该设备具有处于该能量储存器与第一线圈之间的至少一个电连接，其中该第一线圈被设计成用于提供第一线圈中的感应生成的电压来给该能量储存器的能量储存器模块的能量储存器元件充电。
该设备的一个实施方式的特征在于，该设备相应地具有从相应的能量储存器串到该第一线圈的电连接。
该设备的另一个实施方式的特征在于，该能量储存器被设计成用于设定相应的能量储存器串上的相应电压。
该设备的还另一个实施方式具有充电连接设备，该充电连接设备被配置成用于实现该能量储存器与该第一线圈之间的电连接。
该设备的一个改进方案具有包括该第一线圈和第二线圈的线圈设备。
此外，本发明提出一种车辆，该车辆具有用于执行本发明方法的设计方案的本发明设备的实施方式。
本发明的其他优点和设计方案从说明书和附图得出。
不言而喻，在不脱离本发明范围的情况下，以上提到的这些特征以及仍将在以下说明的特征不仅能够在相应给出的组合中使用，而且还可以在其他组合中或者单独地使用。
本发明借助于在附图中的实施方式示意性地展示并且参照附图示意性及详细地进行描述，其中相同的元件设有相同的附图标记。
图1示出根据本发明的设备的实施方式的系统电路图的概览，该设备用于通过根据本发明的方法的实施方式来给能量储存器充电。
图2示出图1的系统电路图的设备的第一工作状态。
图3示出图1的系统电路图的设备的第二工作状态，在该第二工作状态中给能量储存器充电。
图4示出根据本发明的方法的一个实施方式。
图5示出根据本发明的方法的另一个实施方式。
图6a和图6b示出根据本发明的方法的还其他的实施方式。
在图1中展示了系统电路图10a。能量储存器14a与车载电网11电连接。车载电网11被配置成针对相应的用电器使用多个电压水平作为用电器电压，例如12V和48V。
在此示出的示例性实施方式中，能量储存器14a具有三个能量储存器串u、v、w。每个能量储存器串u、v、w各自具有五个能量储存器模块u-1至u-5、v-1至v-5和w-1至w-5。在此应注意的是，能量储存器模块的数量n可以是任意的并且因此也可以存在多于五个能量储存器模块，其中n始终是自然数。车载电网11的正极在此相应地藉由电连接32与相应的能量储存器模块u-1或v-1或w-1的正接线端连接。车载电网11的负极在此相应地藉由电连接33与相应的能量储存器模块u-1或v-1或w-1的负接线端连接。在车载电网11的正极至电池14a的去向导线32中，接触器34和开关器S9串联地布置。此外，相应的能量储存器串u、v、w中的相应的模块u-1至u-5、v-1至v-5和w-1至w-5分别是并联连接的。在串u、v、w的马达侧的末端处(在图1中位于右侧)相应地布置有以“A”标出的电流测量器。在这个电流测量器的下游各自连接有接触器36。
串u、v、w各自与马达20的各个串电连接。该马达具有三个马达绕组21。在此，开关器S1被布置在从串u至马达20的电连接中并且开关器S2被布置在从串v至马达20的电连接中，以便根据运行功能来断开或连接该马达。充电连接设备38与马达20电连接。为了给电池14a充电，将充电连接设备38与提供充电电压的相应能量源连接，其中考虑将直流电压源和/或交流电压源作为能量源。充电连接设备38大体上形成用于与能量源的相应插头连接的插接连接。
充电连接设备38具有多个接线端L1、L2、L3，这些接线端用于与三相电网的相应的相连接。此外，充电连接设备38具有中性接线端N。最后，充电连接设备38具有用于与直流电网连接的接线端“+”和“–”。为了相应地接通或断开相应的接线端L1、L2、L3、N、“+”、“–”，在它们的下游各自连接有开关器S3至S7。开关器S4在此被配置成用于在接线端“–”和接线端N之间进行切换。开关器S5、S6、S7被配置成用于在相应的相接线端L1、L2、L3或者联接串39之间进行切换。开关器S3被配置成用于使接线端“+”或相L1的接线端与联接串39相连接。接线端L1、L2和L3还各自具有线圈40。相应地，在接线端N与相应的接线端L1、L2和L3之间并联地布置有以“U”标出的电压测量器。在接线端“+”与接线端“–”之间还布置有以“U”标出的电压测量器。
从接线端N或者接线端“-”(根据开关器S4的相应的位置)形成与车载电网11的负极或与电连接33的电连接42。电连接42具有接触器44。在电连接42与相应的串u、v、w之间分别与其并联联接地布置有以“U”标出的电压测量器，从而能够确定相应的串u、v、w与电连接42之间的电压。
从电连接42、在接触器44与开关器S4之间分支出与第一线圈50或联接线圈50的电连接。联接线圈50的电连接将联接线圈50与开关器S5连接并且与能量储存器串u连接。开关器S8断开联接线圈50与开关器S5或与串u之间的电连接。在联接线圈50的电连接与电连接42之间布置有另一个电压测量器U。
联接线圈50被指配给并不属于该设备的处于外部的第二线圈52。外部的第二线圈52与提供交流电压的能量源12相连接。
从相应的电压测量器“U”和电流测量器“A”、从马达20或从马达20的解角器、以及从电池14a向电池14a的中央控制装置46发送测量数据(例如各个能量储存器模块的各个单元电压或温度)，这通过朝向中央控制装置46的虚线箭头展示。中央控制装置46具有用于控制能量储存器模块u-1至u-5、v-1至v-5和w-1至w-5的相应开关器的高速总线45。中央控制装置46也与用于控制开关器S1至S9的开关器控制装置48相连接。
图2示出在马达运行期间(即当电池14a给马达20供应能量时)如其所连接的系统电路图10a。为了清楚起见，隐藏来自图1的系统电路图10a并非必需的部分。
为了运行马达，闭合开关器S9。由此，车载电网11以相应的正极和其相应的负极与电池14a电连接。开关器S1和S2也闭合，由此电池14a和马达20相互电连接。开关器S3至S7被切换成使其无法实现功能或者充电连接设备38被断开。为此，断开开关器S3至S7或在相应可能的末端位置之间的中间位置进行切换，从而使得这些末端位置中没有一个处于电连接。针对开关元件S3至S7，替代性地可能的是其他的开关元件作为示出的开关元件，这些开关元件除了多个其他的功能位置之外允许有断开位置。开关器S8在该运行状态中被断开，从而使得联接线圈50与马达20断开。
图3示出处于如下切换状态下的图1的系统电路图10a，当藉由联接线圈50给能量储存器14a充电时，存在该切换状态，其中首先断开开关器S8。
对此，具有该设备或该系统的车辆例如向对应的充电设备行驶，从而使得联接线圈50被布置在外部的第二线圈52的作用范围内。能量源12提供交流电压，基于该交流电压在线圈50、52中设定交变磁场。随后基于交变磁场在线圈50中感应生成电压。
电压测量器U测量在联接线圈50以及串u、v、w上施加的相应电压。在闭合开关器S8之前，将串u、v、w上的相应电压配置为与联接线圈50的电压相同的值，从而使得在这两个电压之间不存在电压差。这通过对应地控制能量储存器模块u-1至u-5、v-1至v-5、w-1至w-5中的开关元件来实现。一旦实现该状态，就可以闭合开关器S8，由此将联接线圈50与能量储存器14a连接。开关器S5、S6、S7相应地被切换成使其将相应的串或相u、v、w连接在一起。这大体上是这样进行的，使得这些开关器与联接串39(图1)连接，由此联接线圈50与串v和w电连接。与串u的电连接能够藉由自身的电连接实现。
因此现在可以给能量储存器14a充电，能量储存器14a的电压相对于联接线圈50的电压发生相位偏移，从而使得分别在能量储存器14a的串u、v、w处施加电压，该电压小于在联接线圈50处施加的电压。因此在联接线圈50与能量储存器14a之间存在该电压的电压降。由于这个电压降，能量或电流向能量储存器模块u-1至u-5、v-1至v-5、w-1至w-5的能量储存器流动，由此给这些能量储存器充电。
同样闭合开关器S9，使得能量储存器14a与车载电网11相连接。由能量储存器14a的星形汇接点实现用于运行电路图10a的接触器的低电压分接点。
图4示出电路图10b，该电路图展示出用于以作为能量源12的交流电压源和线圈设备24给能量储存器或者电池14b充电的另一种可能性。交流电压源12藉由接线端16*与电池14b电连接。在交流电压源12与接线端16*之间布置有线圈设备24。
电池14b具有(在此同样示例性地示出的)三个能量储存器串u、v、w或电池串u、v、w。串u、v、w是彼此并联连接的。串u、v、w中的每个串具有多个能量储存器模块u-1、u-2、u-3、u-4、u-5或者v-1、v-2、v-3、v-4、v-5或者w-1、w-2、w-3、w-4、w-5，这些能量储存器模块也被称为电池模块。在此进而还应再次注意的是，能量储存器模块的数量n可以是任意的并且因此每个串也可以存在多于五个能量储存器模块，其中n始终是自然数。除此之外，每个串u、v、w还具有开关器模块u-S、v-S、w-S。这种相应的开关器模块u-S、v-S、w-S例如可以是MOSFET。MOSFET将模块u-1、v-1、w-1的双分接点减少到一个分接点。相应的模块u-1至u-5和u-S、v-1至v-5和v-S、w-1至w-5和w-S各自在其各自的串内部彼此并联连接。串u、v、w或者电池14b藉由各自的接线端18-u、18-v、18-w与马达20电连接。在此，马达20对应于在上述图中示出的马达20并且具有带有绕组21的三个绕组串或相串。
在图4中示出的实施方式还具有在交流电压源12的下游连接的、呈变压器24的形式的线圈设备24。由此，交流电压源12与能量储存器14b电流隔离，由此解决了电路的安全性方面的问题。线圈设备24大体上具有两个线圈。与图1至3中示出的实施方式相比，在这个实施方式中，第一线圈50和第二线圈52被组合在线圈设备24中。
在图4中示出的实施方式能够实现直接地、单相式地给电池14b充电。返回至能量源12的回线在此藉由马达20的星形汇接点实现。为了形成交流电压降，将电池14b调节至能量源12的电流。也就是说，使电池14b适配于能量源12或由第一线圈50提供的电压。
在该充电方法中，能量源12的或由联接线圈50提供的交流电压的频率和电压是决定性的。相应的电池模块u-1至u-5、v-1至v-5和w-1至w-5被连接成使得各自的串u、v、w对应于线圈设备24的频率和电压。能量源12提供具有一定频率的充电电压。取决于具有第一线圈和第二线圈50、52的线圈设备24的相应特性，由该线圈设备向能量储存器14b提供对应的变化的电压。如开篇阐述的，相应的电池模块u-1至u-5、v-1至v-5和w-1至w-5具有多个开关元件，这些开关元件允许相应的模块u-1至u-5、v-1至v-5和w-1至w-5或者布置在相应模块中的能量储存器元件在彼此的并联电路和/或串联电路之间进行动态切换。由此，在相应的模块u-1至u-5、v-1至v-5和w-1至w-5中或者电池串u、v、w中能够设定相应的频率和电压，从而使得电池14b能够适配于线圈设备24的所提供的频率和电压。为此，开关器模块u-S、v-S和w-S也是必需的。由于在相应的串u、v、w上分别仅施加子电压，开关器模块u-S、v-S和w-S使串u、v、w朝向电池14b的共用的星形汇接点汇聚在一起。藉由电池14b的星形汇接点16*可以中央地馈送由线圈设备24所提供的交流电压。
由于该回线经由马达20的星形汇接点，马达20在充电过程期间不必与电池14b断开。然而，第一电压级的相应模块被去耦(即这些模块能够单独地被控制)，从而使得这些模块也可以相对于相应相邻的模块并联地、串联地或跨接地连接。在其他情况下，可能仅并联电路是可行的。
在图5中示出的电路图10c大体上对应于在图4中示出的电路图10b，其中图5的电路图10c具有两个开关器SWK1、SWK2，这些开关器被布置在接线端18-u、18-v、18-w之间，电池14b藉由这些接线端与具有马达20的相应绕组21的相应绕组串连接。开关器SWK1被布置在接线端18-u与18-v之间。开关器SWK2被布置在接线端18-v与18-w之间。图5中示出的实施方式具有线圈设备24，该线圈设备使能量源12与电池14b电流隔离。
在图5中示出的实施方式中，以直接的、单相式的方式给电池14b充电，其中通过开关器SWK1和SWK2使马达20或者具有马达20的绕组21(绕组串)的串短路。由此，马达20在充电过程期间不必与电池14b断开，并且在马达20的绕组21上没有出现电压降。这些串的短路通过分别将开关器SWK1和SWK2闭合来进行。为此，在必要时开关器SWK1、SWK2的未示出的控制装置是必需的。
图6a和图6b示出用于给能量储存器14c充电的其他可能性。为此，图6a和图6b示出电路图10d和10e，在这些电路图中示出如下实施方式，其中电池14c与两个电压源12、13电连接。图6a和图6b的以下所描述的实施方式能够实现借助于交流电单相式地和三相式地给能量储存器14c充电。在任何情况下，在图6a和图6b的实施方式中分别设有具有多个相的三相电压源13，并且分别设有仅具有一个相的以上所示的电压源12。
能量储存器串u、v、w的相应能量储存器模块分别彼此并联连接。开关器SSP1和SSP2使电池14c的星形汇接点断开。为了借助于三相电压源13给电池14c充电，断开开关器SSP1和SSP2。为了借助于单相式的电压源12给电池14c充电，闭合开关器SSP1和SSP2，从而使得能量源12藉由能量储存器14c的星形汇接点而接入。能量源12藉由接线端26并藉由接线端28与电池14c连接。
在电路图10d和10e中示出的实施方式具有被布置在马达20的串之间的开关器SWK1和SWK2，以便将马达20的串连接在一起。
此外，电路图10d和10e具有三个线圈30。线圈30分别与能量源13的相L1、L2、L3电连接，并且与电池14c的相应的接线端电连接。
在图6b中示出的电路图10e中，在充电器13的下游连接有用于电流隔离的线圈设备25或变压器25。
在图6a和图6b中示出的电路图10d和10e中，在单相的交流电压源12的下游连接有线圈设备24。线圈设备24具有第一线圈50和第二线圈52。
根据本发明的设备例如可以在电动车辆中使用。通过藉由联接线圈50进行感应式充电，可以省去车辆与充电装置之间的线缆连接。由于可以将这些能量储存器模块任意地连接，这些能量储存器模块能够适配于任何所提供的电压。例如可以由联接线圈50提供处于15kHz至20kHz或更大的范围内的频率，可以直接地将这些频率馈送入能量储存器14a、14b、14c中。这些能量储存器模块的开关元件可能使该能量储存器适配于这样的频率。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于给能量储存器(14a，14b，14c)充电的方法，在该方法中使用这样的能量储存器(14a，14b，14c)，该能量储存器具有各自带有多个能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)的至少三个能量储存器串(u，v，w)，其中这些相应的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)包括至少一个能量储存器元件和至少两个开关元件，该能量储存器元件从能量源(12，13)接收并储存能量；在该方法中将该能量储存器(14a，14b，14c)与第一线圈(50)连接，其中使用在第一线圈(50)中感应的电压来给该能量储存器(14a，14b，14c)的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)的能量储存器元件充电，其中通过切换这些开关元件，由此使能量储存器串(u，v，w)的这些相应的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)分别彼此并联和/或串联连接和/或跨接至少一个能量储存器串(u，v，w)的至少一个能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)，使该能量储存器(14a，14b，14c)适配于由该第一线圈(50)所提供的电压的特性，其中首先通过控制这些能量储存器模块(u-1至u-5、v-1至v-5、w-1至w-5)中的开关元件，将这些能量储存器串(u、v、w)上的相应电压配置为与该第一线圈(50)的电压相同的值，其中然后为了给该能量储存器(14a，14b，14c)充电，在相应的能量储存器串(u，v，w)上通过切换这些能量储存器模块(u-1至u-5、v-1至v-5、w-1至w-5)的开关元件，使该能量储存器(14a，14b，14c)的电压相对于该第一线圈(50)的电压发生相位偏移并且设定比由该第一线圈(50)所提供的电压更小的电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，藉由用于与外部的能量源连接的充电连接设备(38)来引导该能量储存器(14a)与该第一线圈(50)之间的电连接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将能量储存器串(u，v，w)分别与该第一线圈(50)电连接。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将该第一线圈(50)指配给与能量源(12)连接的第二线圈(52)。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使该能量储存器(14a)在充电过程期间与车辆的车载电网(11)保持连接。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用交流电池作为能量储存器(14a，14b，14c)。
7.一种用于给能量储存器(14a，14b，14c)充电的设备(10a至10e)，该能量储存器具有各自带有多个能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)的至少三个能量储存器串(u，v，w)，其中这些相应的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)包括至少一个能量储存器元件和至少两个开关元件，该能量储存器元件从能量源(12，13)接收并储存能量，其中该设备具有处于该能量储存器(14a，14b，14c)与第一线圈(50)之间的至少一个电连接，其中该第一线圈(50)被设计成用于提供在该第一线圈(50)中的感应的电压来给该能量储存器(14a，14b，14c)的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)的能量储存器元件充电，其中首先通过控制这些能量储存器模块(u-1至u-5、v-1至v-5、w-1至w-5)中的开关元件，能够将这些能量储存器串(u、v、w)上的相应电压配置为与该第一线圈(50)的电压相同的值，其中然后为了给该能量储存器(14a，14b，14c)充电，在相应的能量储存器串(u，v，w)上通过切换这些能量储存器模块(u-1至u-5、v-1至v-5、w-1至w-5)的开关元件，该能量储存器(14a，14b，14c)的电压相对于该第一线圈(50)的电压发生相位偏移并且能够设定比由该第一线圈(50)所提供的电压更小的电压。
8.根据权利要求7所述的设备(10a至10e)，其特征在于，该设备相应地具有从相应的能量储存器串(u，v，w)到该第一线圈(50)的电连接。
9.根据权利要求7或8之一所述的设备(10a至10e)，其特征在于，该能量储存器(14a，14bm，14c)被设计成用于设定相应的能量储存器串(u，v，w)上的相应电压。
10.根据权利要求7至9之一所述的设备，该设备具有充电连接设备(38)，该充电连接设备被配置成用于实现该能量储存器(14a，14b，14c)与该第一线圈(50)之间的电连接。
11.根据权利要求7至10之一所述的设备，该设备具有包括该第一线圈(50)和第二线圈(52)的线圈设备(24)。
12.一种具有根据权利要求7至9之一所述的设备的车辆。

Claims (13)

1.一种用于给能量储存器(14a，14b，14c)充电的方法，在该方法中使用这样的能量储存器(14a，14b，14c)，该能量储存器具有各自带有多个能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)的至少三个能量储存器串(u，v，w)，其中这些相应的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)包括至少一个能量储存器元件和至少两个开关元件，该能量储存器元件从能量源(12，13)接收并储存能量；在该方法中将该能量储存器(14a，14b，14c)与第一线圈(50)连接，其中使用在第一线圈(50)中感应的电压来给该能量储存器(14a，14b，14c)的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)的能量储存器元件充电，其中通过切换这些开关元件，由此使能量储存器串(u，v，w)的这些相应的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)分别彼此并联和/或串联连接和/或跨接至少一个能量储存器串(u，v，w)的至少一个能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)，使该能量储存器(14a，14b，14c)适配于由该第一线圈(50)所提供的电压的特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，藉由用于与外部的能量源连接的充电连接设备(38)来引导该能量储存器(14a)与该第一线圈(50)之间的电连接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将能量储存器串(u，v，w)分别与该第一线圈(50)电连接。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在相应的能量储存器串(u，v，w)上通过切换能量储存器模块的开关元件来设定比由该第一线圈(50)所提供的电压更小的电压。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将该第一线圈(50)指配给与能量源(12)连接的第二线圈(52)。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使该能量储存器(14a)在充电过程期间与车辆的车载电网(11)保持连接。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，使用交流电池作为能量储存器(14a，14b，14c)。
8.一种用于给能量储存器(14a，14b，14c)充电的设备(10a至10e)，该能量储存器具有各自带有多个能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)的至少三个能量储存器串(u，v，w)，其中这些相应的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)包括至少一个能量储存器元件和至少两个开关元件，该能量储存器元件从能量源(12，13)接收并储存能量，其中该设备具有处于该能量储存器(14a，14b，14c)与第一线圈(50)之间的至少一个电连接，其中该第一线圈(50)被设计成用于提供在该第一线圈(50)中的感应的电压来给该能量储存器(14a，14b，14c)的能量储存器模块(u-1至u-5，u-n，v-1至v-5，v-n，w-1至w-5，w-n)的能量储存器元件充电。
9.根据权利要求8所述的设备(10a至10e)，其特征在于，该设备相应地具有从相应的能量储存器串(u，v，w)到该第一线圈(50)的电连接。
10.根据权利要求8或9之一所述的设备(10a至10e)，其特征在于，该能量储存器(14a，14bm，14c)被设计成用于设定相应的能量储存器串(u，v，w)上的相应电压。
11.根据权利要求8至10之一所述的设备，该设备具有充电连接设备(38)，该充电连接设备被配置成用于实现该能量储存器(14a，14b，14c)与该第一线圈(50)之间的电连接。
12.根据权利要求8至11之一所述的设备，该设备具有包括该第一线圈(50)和第二线圈(52)的线圈设备(24)。
13.一种具有根据权利要求8至10之一所述的设备的车辆。
CN201880057461.9A 2017-10-17 2018-06-07 用于给能量储存器充电的方法和设备 Active CN111052532B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017124122.1A DE102017124122A1 (de) 2017-10-17 2017-10-17 Verfahren und Vorrichtung zum Laden eines Energiespeichers
DE102017124122.1 2017-10-17
PCT/EP2018/025149 WO2019076479A1 (de) 2017-10-17 2018-06-07 Verfahren und vorrichtung zum laden eines energiespeichers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111052532A true CN111052532A (zh) 2020-04-21
CN111052532B CN111052532B (zh) 2023-11-24

Family

ID=62597424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880057461.9A Active CN111052532B (zh) 2017-10-17 2018-06-07 用于给能量储存器充电的方法和设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11407319B2 (zh)
KR (1) KR102431643B1 (zh)
CN (1) CN111052532B (zh)
DE (1) DE102017124122A1 (zh)
WO (1) WO2019076479A1 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2019015000A (es) 2017-06-12 2020-02-26 Tae Tech Inc Metodos y controladores de corriente de histeresis multi cuadrantes, multi etapa y metodos para controlar estos mismos.
KR102612334B1 (ko) 2017-06-16 2023-12-08 티에이이 테크놀로지스, 인크. 전압 변조기를 위한 멀티레벨 히스테리시스 전압 제어기 및 그 제어 방법
MX2020009845A (es) 2018-03-22 2020-10-15 Tae Tech Inc Sistemas y metodos para gestion y control de potencia.
CA3134697A1 (en) 2019-03-29 2020-10-08 Tae Technologies, Inc. Module-based energy systems having converter-source modules and methods related thereto
US11897347B2 (en) 2020-04-14 2024-02-13 Tae Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for charging and discharging module-based cascaded energy systems
KR20230013250A (ko) 2020-05-14 2023-01-26 티에이이 테크놀로지스, 인크. 모듈식 캐스케이디드 에너지 시스템을 갖는 레일 기반 및 다른 전기 차량을 위한 시스템, 디바이스, 및 방법
EP4218114A1 (en) 2020-09-28 2023-08-02 TAE Technologies, Inc. Multi-phase module-based energy system frameworks and methods related thereto
EP4204251A1 (en) 2020-09-30 2023-07-05 TAE Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for intraphase and interphase balancing in module-based cascaded energy systems
DE102020129132A1 (de) * 2020-11-05 2022-05-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und System zu einem Konfigurieren einer Wechselstrombatterie für Wechselstromladen
DE102020132718A1 (de) 2020-12-09 2022-06-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energieversorgungseinrichtung zum Versorgen zweier elektrischer Maschinen und Kraftfahrzeug
DE102021111864A1 (de) 2021-05-06 2022-11-10 instagrid GmbH Energieversorgungssystem und Verfahren zum Laden eines Energieversorgungssystems
US11888320B2 (en) 2021-07-07 2024-01-30 Tae Technologies, Inc. Systems, devices, and methods for module-based cascaded energy systems configured to interface with renewable energy sources
EP4190621A1 (en) * 2021-12-06 2023-06-07 Volvo Car Corporation Battery control assembly for a battery system and electric drivetrain for an electric vehicle

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003859A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Robert Bosch Gmbh System zum Laden eines Energiespeichers und Verfahren zum Betrieb des Ladesystems
DE102011003861A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Robert Bosch Gmbh System zum Laden eines Energiespeichers und Verfahren zum Betrieb eines Ladesystems
CN202931015U (zh) * 2012-12-06 2013-05-08 苏州云能电气有限公司 一种工业用380v交流电池
DE102013202652A1 (de) * 2013-02-19 2014-08-21 Robert Bosch Gmbh Ladeschaltung für eine Energiespeichereinrichtung und Verfahren zum Laden einer Energiespeichereinrichtung
DE102014004790A1 (de) * 2014-04-02 2015-10-08 Audi Ag Verfahren zum Betrieb einer Energiespeichereinrichtung in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
DE102016008265A1 (de) * 2016-07-08 2017-02-16 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem umschaltbaren elektrischen Energiespeicher und entsprechende Schaltungsanordnung
DE102016008052A1 (de) * 2016-07-01 2017-02-16 Daimler Ag Energiespeichereinrichtung für einen Kraftwagen
US20170080817A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-23 Ford Global Technologies, Llc System and method for charging electrified vehicles
CN106575928A (zh) * 2014-07-23 2017-04-19 慕尼黑联邦国防军大学 模块化能量存储器直接转换器系统

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6586909B1 (en) * 2001-12-21 2003-07-01 Ron Trepka Parallel battery charging device
DE102009020504B4 (de) * 2009-05-08 2023-08-17 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Ladeanordnung für ein Fahrzeug und Fahrzeug
DE102010052934A1 (de) 2010-11-30 2012-05-31 Technische Universität München Neue Multilevelkonvertertopologie mit der Möglichkeit zur dynamischen Seriell- und Parallelschaltung von Einzelmodulen
DE102011108920B4 (de) 2011-07-29 2013-04-11 Technische Universität München Elektrisches Umrichtersystem
EP2587614A2 (en) * 2011-08-31 2013-05-01 Sony Corporation Electric storage apparatus, electronic device, electric vehicle, and electric power system
DE102011089309A1 (de) * 2011-12-20 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh System und Verfahren zum Ansteuern einer Energiespeichereinrichtung
DE102012214446A1 (de) * 2012-08-14 2014-02-20 Robert Bosch Gmbh Schaltbare Energiespeichervorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben einer schaltbaren Energiespeichervorrichtung
DE102013008905A1 (de) 2013-05-25 2014-11-27 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Energiespeichermodul und Energiespeichersystem
DE102013212692A1 (de) 2013-06-28 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Energiespeichereinrichtung mit Gleichspannungsversorgungsschaltung
DE102013212682B4 (de) 2013-06-28 2017-03-02 Robert Bosch Gmbh Energiespeichereinrichtung mit Gleichspannungsversorgungsschaltung und Verfahren zum Bereitstellen einer Gleichspannung aus einer Energiespeichereinrichtung
DE102013212716A1 (de) * 2013-06-28 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Energiespeichereinrichtung mit Gleichspannungsversorgungsschaltung und Verfahren zum Bereitstellen einer Gleichspannung aus einer Energiespeichereinrichtung
GB2541352B (en) * 2015-04-30 2022-02-16 Porsche Ag Apparatus and method for an electric power supply
DE102015112513A1 (de) 2015-07-30 2017-02-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Matroschka-Umrichter
DE102015112512A1 (de) 2015-07-30 2017-02-02 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Einzelmodul, elektrisches Umrichtersystem und Batteriesystem
JP6710002B2 (ja) * 2015-08-21 2020-06-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 管理装置、充放電制御装置、蓄電システム、及び充放電制御方法
DE102016112250A1 (de) 2016-07-05 2018-01-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektronisches System

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003859A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Robert Bosch Gmbh System zum Laden eines Energiespeichers und Verfahren zum Betrieb des Ladesystems
DE102011003861A1 (de) * 2011-02-09 2012-08-09 Robert Bosch Gmbh System zum Laden eines Energiespeichers und Verfahren zum Betrieb eines Ladesystems
CN103338968A (zh) * 2011-02-09 2013-10-02 罗伯特·博世有限公司 用于为储能器充电的系统和用于运行该充电系统的方法
CN103348553A (zh) * 2011-02-09 2013-10-09 罗伯特·博世有限公司 储能器的充电
CN202931015U (zh) * 2012-12-06 2013-05-08 苏州云能电气有限公司 一种工业用380v交流电池
DE102013202652A1 (de) * 2013-02-19 2014-08-21 Robert Bosch Gmbh Ladeschaltung für eine Energiespeichereinrichtung und Verfahren zum Laden einer Energiespeichereinrichtung
DE102014004790A1 (de) * 2014-04-02 2015-10-08 Audi Ag Verfahren zum Betrieb einer Energiespeichereinrichtung in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
CN106575928A (zh) * 2014-07-23 2017-04-19 慕尼黑联邦国防军大学 模块化能量存储器直接转换器系统
US20170080817A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-23 Ford Global Technologies, Llc System and method for charging electrified vehicles
CN106891754A (zh) * 2015-09-21 2017-06-27 福特全球技术公司 电动车辆充电的系统和方法
DE102016008052A1 (de) * 2016-07-01 2017-02-16 Daimler Ag Energiespeichereinrichtung für einen Kraftwagen
DE102016008265A1 (de) * 2016-07-08 2017-02-16 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem umschaltbaren elektrischen Energiespeicher und entsprechende Schaltungsanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
US20210197676A1 (en) 2021-07-01
KR20200057023A (ko) 2020-05-25
US11407319B2 (en) 2022-08-09
CN111052532B (zh) 2023-11-24
WO2019076479A1 (de) 2019-04-25
DE102017124122A1 (de) 2019-04-18
KR102431643B1 (ko) 2022-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111052532B (zh) 用于给能量储存器充电的方法和设备
CN111065542B (zh) 对能量储存器的充电
CN110945740B (zh) 机动车蓄电池充电设备及运行方法和应用、高压车载电网
US9193272B2 (en) Jump-starting method and device for implementing the method
US20190106005A1 (en) Motor vehicle comprising an electrical energy store and two charging interfaces, charging system and method
US10239409B2 (en) Energy supply system for a motor vehicle
CN109895654A (zh) 用于机动车的高压电池设备，车载电网，机动车及用于控制高压电池设备的方法
US11097626B2 (en) Vehicle electrical systems, charging system, charging station, and method for transmitting electrical energy
KR20190010786A (ko) 전기 자동차
US10994618B2 (en) Vehicle electrical system with inverter, energy store, electrical machine and ac transmission terminal
CN109927588B (zh) 对具有至少两个充电点的车辆充电的充电站的变压器装置
CN105914848B (zh) 包括蓄电池充电系统的车辆
CN114365408A (zh) 可配置的直流电压转换器电路和车辆车载网络
US20210354578A1 (en) Modular external ac charger
CN116648371A (zh) 具有整流器装置、中间电路电容器和预充电/放电电路的车辆充电电路
CN113423602A (zh) 具有蓄电池、交流电压端子和直流电压端子的车辆车载电网
EP4047782A1 (en) Universal and versatile charger for electric vehicle battery
US20220250493A1 (en) On-Board Charger and Method for Charging a High-Voltage Battery of a High-Voltage On-Board Electrical System or a Low-Voltage Battery of a Low-Voltage On-Board Electrical System
US11569677B2 (en) Charging system
US11936289B2 (en) Vehicle electrical system
US20220234465A1 (en) On-board network for a motor vehicle, motor vehicle, and method for operating an on-board network
US10855169B1 (en) Configurable multi-phase charger
US11981229B2 (en) On-board network for a motor vehicle, motor vehicle, and method for operating an on-board network
US20230134237A1 (en) Energy system for an electric vehicle
CN109795367B (zh) 用于机动车的车载网络和用于运行机动车车载网络的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant