CN111384766A - 电蓄能器、存放电蓄能器的系统和存放电蓄能器的方法 - Google Patents

电蓄能器、存放电蓄能器的系统和存放电蓄能器的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电蓄能器、存放电蓄能器的系统和存放电蓄能器的方法。电蓄能器（1）、用于存放电蓄能器（1）的系统和用于存放电蓄能器（1）的方法，其中该电蓄能器（1）至少具有第一电蓄能单元、控制单元、第一电连接端（2）和开关元件，其中该控制单元被设立为控制该开关元件。

Description

电蓄能器、存放电蓄能器的系统和存放电蓄能器的方法
技术领域
本发明涉及根据专利独立权利要求的前序部分所述的电蓄能器、用于存放电蓄能器的系统和用于存放电蓄能器的方法。
背景技术
DE 20 2017 103 438 U1示出了一种用于存放锂电池组的存放系统。
DE 10 2013 217 457 A1示出了一种具有多个电池组电池，一个接线端子和一个中断元件的电池组包，该接线端子用于该电池组包的触点接通。
DE 40 36 373 C2示出了一种用于蓄电池和可再充电的电池组的充电设备。
DE 38 53 864 T2示出了一种电池组充电设备。
发明内容
本发明在电蓄能器方面的核心在于：该电蓄能器至少具有电蓄能单元、控制单元、第一电连接端和开关元件，其中该控制单元被设立为控制该开关元件。
本发明的背景是：控制单元和能由该控制单元控制的开关元件能集成到该电蓄能器中。由此，该电蓄能单元能根据其状态参数、尤其是充电状态和/或电压借助于第一电连接端来与充电设备和/或耗电器连接。在此，可以省去外部开关单元。
本发明的其它有利的实施方式是从属权利要求的主题。
按照一个有利的设计方案，该电蓄能器具有信号接口，该信号接口与控制单元信号连接。在此有利的是：该电蓄能器的控制单元能借助于该信号接口与上级控制装置、尤其是充电控制装置连接。
有利地，该电蓄能器具有传感器，尤其是温度传感器和/或压力传感器和/或电压传感器和/或电流传感器和/或充电状态传感器，其中该传感器与控制单元信号连接。借助于传感器能监控电蓄能器的状态参数。借助于控制单元能分析该传感器。控制单元被设立为根据状态参数来切换开关元件。
还有利的是：该电蓄能器具有第二电连接端，该第二电连接端与控制单元导电连接。由此，该控制单元能借助于外部电压源来馈电。因此，该控制单元能与该电蓄能单元无关地运行。
有利地，开关元件布置在电蓄能单元与第一电连接端之间。由此，该电蓄能单元能与该第一电连接端连接并且能与该第一电连接端分开。
在此有利的是：该开关元件符合标准地断开和/或是可逆的。因此，尤其是在控制单元失灵时能避免对电蓄能器的不想要的充电或放电。
本发明在用于存放电蓄能器、尤其是如之前描述的或根据关于电蓄能器的权利要求之一所述的电蓄能器的系统方面的核心在于：该系统具有充电设备、充电控制装置、充电轨、开关装置和充电连接端，其中充电轨、开关装置和充电连接端彼此导电连接，其中该开关装置布置在充电设备与充电轨之间，其中该充电控制装置被设立为控制该开关装置，以便使充电设备与充电轨彼此导电连接或者使充电设备与充电轨分开。
本发明的背景是：在存放电蓄能器的情况下，在需要时可以给该电蓄能器充电。为此，监控该电蓄能器，而且如果该电蓄能器的状态参数低于或超过临界值，则将该开关装置闭合并且给该电蓄能器充电。由此，该电蓄能器可以以低充电状态来存放，而且可以防止该电蓄能器的由于自放电而出现的深度放电。
有利地，该充电设备与充电轨以能分开的方式连接。
按照一个有利的设计方案，该系统具有低压电压源，尤其是其中该低压电压源被设立为给电蓄能器的控制单元馈电。在此有利的是：该控制单元能与电蓄能单元无关地运行。
有利地，充电轨实施为导体回线。因此，多个电蓄能器能并联地布置并且能与充电设备连接。因此，一个充电设备能被用于多个电蓄能器，所述多个电蓄能器可以在时间上相继被充电。
还有利的是：该系统具有至少一个其它的充电连接端，该至少一个其它的充电连接端与该充电连接端并联地布置。由此，该充电设备能被用于多个电蓄能器，所述多个电蓄能器可以在时间上相继被充电。
还有利的是：充电控制装置集成到该充电设备中。因此，该系统能紧凑地来实施。
本发明在用于存放电蓄能器、尤其是如之前描述的或根据关于电蓄能器的权利要求之一所述的电蓄能器的方法方面的核心在于：该方法具有如下在时间上连续的方法步骤：其中在第一方法步骤中，将该电蓄能器与该系统连接；其中在第二方法步骤中，将该电蓄能器的第一连接端与该系统的充电轨连接；其中在第三方法步骤中，将该电蓄能器的开关元件闭合；其中在第四方法步骤中，给该电蓄能器充电。
本发明的背景是：该电蓄能器为了存放而与该系统连接。在存放期间，监控该电蓄能器的至少一个状态参数。如果该状态参数超过或低于极限值，则自动给该电蓄能器充电。
在此有利的是：在第二方法步骤中，将该电蓄能器的第二连接端与低压电压源连接。由此，该控制单元能与电蓄能单元无关地运行。
还有利的是：在第二方法步骤中，将该电蓄能器的信号接口与该系统的充电控制装置连接。因此，该充电控制装置能借助于信号接口与该电蓄能器的传感器和/或控制单元信号连接。
有利地，在第三方法步骤中，如果该电蓄能器的状态参数、尤其是充电状态和/或电压和/或温度和/或压力超过或低于极限值，则将开关元件闭合。在存放期间，该电蓄能器与该充电设备分开并且只有当状态参数超过或低于极限值时才借助于该开关元件与该充电设备连接。
按照一个有利的设计方案，在第四方法步骤中，将该系统的开关装置闭合并且使充电轨由充电设备通电。在此有利的是：始终只有一个电蓄能器与充电设备连接。由此，一个功率低的充电设备就能被用于多个电蓄能器。
按照一个替选的有利的设计方案，在第四方法步骤中，将同样与充电轨连接的其它电蓄能器的其它开关元件闭合，使得该充电轨由该其它电蓄能器通电。在此有利的是：在该充电设备失灵时，该电蓄能器可借助于该其它电蓄能器来充电。由此，例如即使在该充电设备失灵时也能避免该电蓄能器的深度放电。
在此有利的是：该其它电蓄能器具有比该电蓄能器更高的充电状态。
只要合理，上面的设计方案和扩展方案就可以彼此任意地组合。本发明的其它可能的设计方案、扩展方案、实现方案也包括本发明的之前或者在下文关于实施例所描述的特征的没有明确提到的组合。在此，本领域技术人员尤其是也将把单个方面作为改善方案或补充方案添加到本发明的相应的基本形式。
附图说明
在接下来的段落中，本发明依据实施例来阐述，从这些实施例中可以得到其它发明特征，但是本发明在其范围内并不限于这些发明特征。这些实施例在附图中示出。
其中：
图1示出了按照本发明的用于存放按照本发明的电蓄能器1的系统10的示意图；而
图2示出了按照本发明的用于存放电蓄能器1的方法的流程图。
具体实施方式
在图1中示出的按照本发明的电蓄能器1至少具有电蓄能单元、控制单元、第一电连接端2、第二电连接端4、开关元件、传感器和信号接口3。
开关元件布置在第一电连接端2与电蓄能单元之间。在此，开关元件集成到电蓄能器中。开关元件可逆地来实施。开关元件符合标准地断开。
第二电连接端4与控制单元导电连接。
信号接口3与控制单元以传导信号的方式连接。信号接口3能实施为无线接口，例如能实施为蓝牙接口或实施为WLAN接口，或者能实施为有线接口。
传感器与控制单元以传导信号的方式连接。传感器适合于检测电蓄能器的至少一个状态参数，例如该传感器能实施为温度传感器或压力传感器或电压传感器或电流传感器或充电状态传感器。
按照本发明的用于存放按照本发明的电蓄能器1的系统10具有充电设备5、充电控制装置、充电轨7、开关装置6、充电连接端8和低压电压源9。
充电设备5能借助于开关装置6与充电轨7导电连接。充电轨7借助于各一个充电连接端8与各一个电蓄能器1连接。按照在图1中示出的实施例，系统10被设立用于存放多个电蓄能器1、尤其是三个电蓄能器1，而且具有与能存放的电蓄能器1的数目对应的数目个充电连接端8。
充电轨7实施为导体回线。每个充电连接端8具有两个电导体，借助于所述两个电导体，相应的电蓄能器1借助于其第一电连接端2与充电轨7连接。
电蓄能器1与充电设备5并联。
在电蓄能器1的电蓄能单元与充电设备5之间电连接有电蓄能器1的开关元件和充电设备5的开关装置6。
低压电压源9与相应的电蓄能器1的相应的第二电连接端4连接。相应的电蓄能器1的相应的控制单元能由低压电压源9来馈电。
充电控制装置借助于相应的信号接口3与相应的电蓄能器1的控制单元以传导信号的方式连接。优选地，该充电控制装置集成到充电设备5中。
在图2中示出的按照本发明的用于存放电蓄能器1的方法100具有如下在时间上连续的方法步骤：
在第一方法步骤101中，将电蓄能器1与用于存放电蓄能器1的系统10连接。
在第二方法步骤102中，将电蓄能器1的第一连接端2与系统10的充电轨7连接。将电蓄能器1的第二连接端4与低压电压源9连接。将电蓄能器1的信号接口3与系统10的充电控制装置连接。
在第三方法步骤103中，如果电蓄能器1的状态参数、尤其是充电状态和/或电压和/或温度和/或压力超过或低于极限值，则将电蓄能器1的开关元件闭合。
在第四方法步骤104中，给电蓄能器1充电。
为此，将该系统10的开关装置闭合并且使充电轨7由充电设备5通电。
替选地，为了给电蓄能器1充电，将同样与充电轨7连接的其它电蓄能器的其它开关元件闭合，使得充电轨7由该其它电蓄能器通电。在此，该其它电蓄能器具有比该电蓄能器1更高的充电状态。
在这种情况下，电蓄能器被理解为：可再充电的蓄能器，该可再充电的蓄能器尤其具有电化学蓄能单元；和/或蓄能模块，该蓄能模块具有至少一个电化学蓄能单元；和/或蓄能器包，该蓄能器包具有至少一个蓄能模块。蓄能单元能实施为基于锂的电池组电池、尤其是锂离子电池组电池。替选地，该蓄能单元实施为锂-聚合物电池组电池或者镍-金属氢化物电池组电池或者铅-酸电池组电池或者锂-空气电池组电池或者锂-硫电池组电池。

Claims (16)

1.电蓄能器（1），
其特征在于，
所述电蓄能器（1）至少具有电蓄能单元、控制单元、第一电连接端（2）和开关元件，
其中所述控制单元被设立为控制所述开关元件。
2.根据权利要求1所述的电蓄能器（1），
其特征在于，
所述电蓄能器（1）具有信号接口（3），所述信号接口与所述控制单元信号连接。
3.根据上述权利要求之一所述的电蓄能器（1），
其特征在于，
所述电蓄能器（1）具有传感器、尤其是温度传感器和/或压力传感器和/或电压传感器和/或电流传感器和/或充电状态传感器，
其中所述传感器与所述控制单元信号连接。
4.根据上述权利要求之一所述的电蓄能器（1），
其特征在于，
所述电蓄能器（1）具有第二电连接端（4），所述第二电连接端与所述控制单元导电连接。
5.根据上述权利要求之一所述的电蓄能器（1），
其特征在于，
所述开关元件布置在所述电蓄能单元与所述第一电连接端之间。
6.根据上述权利要求之一所述的电蓄能器（1），
其特征在于，
所述开关元件符合标准地断开和/或是可逆的。
7.用于存放电蓄能单元（1）、尤其是根据上述权利要求之一所述的电蓄能单元（1）的系统（10），
其特征在于，
所述系统（10）具有充电设备（5）、充电控制装置、充电轨（7）、开关装置（6）和充电连接端（8），
其中所述充电轨（7）、所述开关装置（6）和所述充电连接端（8）彼此导电连接，
其中所述开关装置（6）布置在所述充电设备（5）与所述开关轨（7）之间，
其中所述充电控制装置被设立为控制所述开关装置（6），以便使所述充电设备（5）与所述充电轨（7）彼此导电连接或者使所述充电设备（5）与所述充电轨（7）分开。
8.根据权利要求7所述的用于存放电蓄能器（1）的系统（10），
其特征在于，
所述系统（10）具有低压电压源（9），尤其是其中所述低压电压源（9）被设立为给所述电蓄能器（1）的控制单元馈电。
9.根据权利要求7或8所述的用于存放电蓄能器（1）的系统（10），
其特征在于，
所述充电轨（7）实施为导体回线。
10.根据权利要求7至9之一所述的用于存放电蓄能器（1）的系统（10），
其特征在于，
所述系统（10）具有至少一个其它的充电连接端，所述至少一个其它的充电连接端与所述充电连接端（8）并联地布置。
11.根据权利要求7至10之一所述的用于存放电蓄能器（1）的系统（10），
其特征在于，
所述充电控制装置集成到所述充电设备（5）中。
12.借助于用于存放电蓄能器（1）的系统（10）、尤其是根据权利要求7至11之一所述的用于存放电蓄能器（1）的系统（10）来存放电蓄能器（1）的方法（100），所述方法具有如下在时间上连续的方法步骤：
其中在第一方法步骤（101）中，将所述电蓄能器（1）与所述系统（10）连接；
其中在第二方法步骤（102）中，将所述电蓄能器（1）的第一连接端（2）与所述系统（10）的充电轨（7）连接；
其中在第三方法步骤（103）中，将所述电蓄能器（1）的开关元件闭合；
其中在第四方法步骤（104）中，给所述电蓄能器（1）充电。
13.根据权利要求12所述的方法（100），
其特征在于，
在第二方法步骤（102）中，将所述电蓄能器（1）的第二连接端（4）与低压电压源（9）连接，和/或将所述电蓄能器（1）的信号接口（3）与所述系统（10）的充电控制装置连接。
14.根据权利要求12或13所述的方法（100），
其特征在于，
在第三方法步骤（103）中，如果所述电蓄能器（1）的状态参数、尤其是充电状态和/或电压和/或温度和/或压力超过或低于极限值，则将所述开关元件闭合。
15.根据权利要求12至14之一所述的方法（100），
其特征在于，
在第四方法步骤（104）中，将所述系统（10）的开关装置闭合并且使所述充电轨（7）由充电设备（5）通电。
16.根据权利要求12至14之一所述的方法（100），
其特征在于，
在第四方法步骤（104）中，将同样与所述充电轨（7）连接的其它电蓄能器的其它开关元件闭合，使得所述充电轨（7）由所述其它电蓄能器通电，
尤其是其中所述其它电蓄能器具有比所述电蓄能器（1）更高的充电状态。
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