ES2829698T3

ES2829698T3 - Dispositivo acumulador de energía eléctrico con circuito de equilibrado

Info

Publication number: ES2829698T3
Application number: ES19156348T
Authority: ES
Inventors: Wolfgang Schuster; Sven Welser
Original assignee: Liebherr Components Biberach GmbH
Current assignee: Liebherr Components Biberach GmbH
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: TR201908856T4; EP3084918B1; AU2014365860A1; CN105917550A; ES2732158T3; US20160315483A1; CN105917550B; EP3084918A2; EP3503345A3; DE102013021535A1; US10056765B2; WO2015090544A2; EP3503345B1; WO2015090544A3; AU2014365860B2; EP3503345A2

Abstract

Dispositivo acumulador de energía eléctrico (1) con una pluralidad de celdas de acumulador eléctricas (C1, C2, C3) conectadas en serie entre un polo positivo (positivo) y un polo negativo (negativo) de este dispositivo acumulador de energía eléctrico y un circuito de equilibrado (2) inductivo para equilibrar tensiones de celdas de acumulador, en el que el circuito de equilibrado (2) presenta un transformador de equilibrado (3) con devanados (Tr1, Tr2, Tr3) separados para las celdas de acumulador eléctricas (C1, C2, C3) así como en cada caso un interruptor eléctrico (T1, T2, T3) para cada celda de acumulador eléctrica (C1, C2, C3), en el que los devanados (Tr1, Tr2, Tr3) separados del transformador de equilibrado (3) están conectados mediante en cada caso al menos una inductancia (L1, L2, L3) y un interruptor (T1, T2, T3) conectado con dicha inductancia (L1, L2, L3) con un borne de la celda de acumulador eléctrica (C1, C2, C3) respectiva, en el que el interruptor (T1, T2, T3) asociado a una celda de acumulador eléctrica (C1, C2, C3) respectiva está conectado mediante un diodo (D1, D2, D3) a un borne de una celda de acumulador eléctrica (C1, C2, C3) dispuesta en cada caso aguas arriba o aguas abajo, caracterizado por que, con una celda de acumulador eléctrica (C3) que está conectada directamente con el polo positivo del dispositivo acumulador de energía eléctrico (1), la inductancia (L3) está configurada como bobina de acumulador con dos devanados.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo acumulador de energía eléctrico con circuito de equilibrado

La presente invención se refiere a un dispositivo acumulador de energía eléctrico con una pluralidad de celdas de acumulador eléctricas conectadas en serie y un circuito de equilibrado inductivo para equilibrar tensiones de celdas de acumulador, en el que el circuito de equilibrado presenta un transformador de equilibrado con devanados individuales separados para las celdas de acumulador así como en cada caso un interruptor eléctrico para cada celda de acumulador.

Para poder hacer funcionar de manera eficiente máquinas eléctricas que presentan consumos de potencia muy cambiantes y cíclicos es necesario proporcionar acumuladores de energía que acumulen altas cantidades de energía y puedan recoger y entregar las mismas a corto plazo. Tales requisitos existen, por ejemplo, con máquinas de trabajo autopropulsadas que comprenden accionamientos de avance eléctricos, por ejemplo, máquinas de construcción móviles pero también equipos estacionarios que, debido a un consumo de potencia muy cambiante, no pueden conectarse en ocasiones a la red de distribución pública y necesitan un generador propio. En general, sin embargo, tales acumuladores de energía también son prácticos para máquinas conectadas a la red con accionamientos eléctricos, siempre que los mismos presenten un consumo de potencia muy cambiante y cíclico. Sin embargo, los elementos de acumulador de energía eléctricos tales como condensadores, que posibilitan una carga y una descarga rápidas, disponen por lo general de un contenido de energía limitado que no basta para usos con altas cantidades de energía que van a acumularse. Por tanto, la mayoría de las veces es necesario conectar de manera conjunta tales elementos de acumulador de energía a módulos de acumulador. A este respecto, para poder conseguir valores de tensión altos, con valores de tensión nominal bajos de los elementos individuales deben conectarse en serie un gran número de elementos de acumulador de energía.

En particular, al cargar elementos de acumulador de energía eléctricos conectados en serie, debe garantizarse sin embargo que ninguno de los elementos de acumulador de energía se sobrecarga en términos de tensión. Tanto con acumuladores como también con condensadores puede existir el peligro de una sobrecarga de un elemento individual, cuando el mismo al cargarse ya está cargado a la tensión nominal, sin embargo otros elementos están alejados aún claramente de su tensión nominal y, por tanto, se cargan aún adicionalmente.

Los condensadores de doble capa que no contienen ningún dieléctrico de aislamiento eléctrico, sino que presentan entre sus dos electrodos habitualmente un electrolito, son especialmente potentes en sí mismos, pero también están dotados de una tensión nominal bastante pequeña. La acumulación de la energía eléctrica se efectúa en este caso por medio de desplazamiento de carga en las superficies límite, con lo que se consiguen grandes valores de capacitancia, pero al mismo tiempo la tensión admisible está limitada a pocos voltios. Si se construye un acumulador de energía a partir de varios condensadores de este tipo, que están conectados en serie, ningún condensador individual debe superar su máximo de tensión admisible, dado que en caso contrario se producirían cambios irreversibles del electrolito.

Para aprovechar tanto como sea posible el contenido de energía admisible de los elementos de acumulador, pero por otro lado evitar una sobrecarga o sobretensiones, pueden usarse circuitos de equilibrado. Si se equilibran las tensiones de celdas de acumulador de un bloque de acumulador, las celdas de acumulador envejecen de la misma manera y el bloque conserva de esta manera su vida útil más larga. Con celdas de acumulador de condensador de doble capa completamente cargadas, una tensión adicional de sólo 0,1 V ya puede reducir a la mitad la vida útil. Para tales circuitos de equilibrado hay diferentes enfoques. En primer lugar, se diferencia entre soluciones pasivas y soluciones activas. Mientras que con soluciones pasivas con una tensión de celda demasiado alta la energía se transforma en calor y, por consiguiente, se reduce la tensión de celda, las soluciones activas pueden provocar una compensación de carga entre las celdas con tensión más baja y aquellas con tensión más alta.

Hay tales soluciones activas con componentes de circuito capacitivos o inductivos. Con el procedimiento capacitivo se conecta habitualmente un condensador mediante la celda con la tensión más alta, conectándose luego este condensador mediante la celda con la tensión más baja. Con las soluciones inductivas se produce un equilibrado mediante muchos transformadores individuales o un transformador común con muchas espiras.

Distintos circuitos de equilibrado conocidos anteriormente para celdas de acumulador conectadas en serie se conocen por ejemplo por los documentos DE 10039407 A1, DE 102005034588 A1, DE 102009041 005 A1, US 2012/212056 A1, WO 2006/084797 o DE 102008048382 A1.

Con dichos circuitos de equilibrado inductivos activos, que provocan con componentes inductivos una compensación de carga entre las celdas con tensión más baja y las celdas con tensión más alta, pueden mejorarse de distintas maneras las soluciones anteriores. Si debido al alto precio de muchos transformadores individuales sólo se usa un transformador de equilibrado común para las celdas de acumulador conectadas en serie, se preverá habitualmente además de los muchos devanados individuales, uno por cada celda de acumulador, un devanado común adicional que está conectado con la tensión de salida del bloque de acumulador.

A este respecto, a partir de la tensión total del bloque de acumulador puede extraerse energía y construirse una fuente de alimentación conmutada por ejemplo en forma de un flyback (retorno) que acumula la energía acumulada mediante diodos en cada celda individual. Los diodos pueden conseguir que la celda con la tensión más baja conserve la mayor parte de esta energía, de modo que se provoca una compensación. Por otro lado, también puede construirse con la energía de las celdas de acumulador una fuente de alimentación conmutada, en la que la desacumulación inductiva se alimenta de manera central en una línea de acumulación. En este caso, la celda de acumulador aporta la tensión más alta en su mayor parte al flujo de corriente, de modo que se reduce su tensión. A este respecto, el transformador debe presentar igualmente además de los devanados individuales un devanado adicional que posee un número de espiras que se calcula a partir del número de espiras del devanado individual por el número de las celdas de acumulador.

En ambos casos, el transformador de equilibrado común necesita, además de los n devanados para las n celdas de acumulador, aún un devanado adicional con un número de espiras alto, que ha de calcularse para un número determinado en cada caso de celdas y se modifica cuando se usa otro número de celdas.

Con dichos procedimientos, que transportan energía desde las celdas de acumulador mediante un transformador común a otras celdas o a una línea de acumulación, el flujo de corriente de compensación habitualmente no está limitado. Sin embargo, esto lleva a que la corriente pueda adoptar un valor alto no definido que depende de la diferencia de tensión de las celdas individuales. Por consiguiente, el interruptor electrónico debe dimensionarse muy grande para la celda individual, en particular el transistor correspondiente, dado que su corriente máxima no está determinada. Además los cables del circuito de equilibrado para las tomas del bloque de acumulador también necesitan una gran sección transversal. Los sistemas de enchufe serán costosos.

Partiendo de esto, la presente invención se basa en el objetivo de crear un dispositivo acumulador de energía eléctrico mejorado de la técnica mencionada al principio, que evite desventajas del estado de la técnica y perfeccione esta última de manera ventajosa. En particular, debe crearse un circuito de equilibrado inductivo eficiente, construido de manera sencilla, cuyo transformador de equilibrado posea una construcción sencilla y económica y cuyos interruptores puedan controlarse fácilmente y sólo estén expuestos a pequeñas cantidades de energía.

Según la invención dicho objetivo se alcanza por medio de un dispositivo acumulador de energía eléctrico según la reivindicación 1. Configuraciones preferidas de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Según la invención también está previsto que los devanados del transformador de equilibrado esté conectado mediante en cada caso al menos una inductancia y un interruptor conectado con dicha inductancia con un polo de la celda de acumulador respectiva, en el que el interruptor asociado a una celda de acumulador respectiva está conectado mediante un diodo a un polo de una celda de acumulador dispuesta en cada caso aguas arriba o aguas abajo. Mediante dichos diodos pueden limitarse corrientes de compensación y puede hacerse funcionar el interruptor con corrientes o tensiones limitadas.

En particular, a este respecto, en un perfeccionamiento de la invención los componentes de circuito asociados a una celda de acumulador respectiva que comprenden un interruptor eléctrico, el devanado con separación de potencial del transformador de equilibrado, una inductancia y un diodo pueden estar conectados entre sí de tal modo que un primer borne de dicho devanado está conectado en cada caso con el polo positivo de la celda de acumulador correspondiente, un segundo borne de dicho devanado está conectado con un primer borne de la inductancia, el segundo borne de la inductancia está conectado con un primer borne del interruptor mencionado anteriormente, el segundo borne del interruptor está conectado con el polo negativo de la celda de acumulador correspondiente, el ánodo del diodo mencionado anteriormente está conectado con el primer borne del interruptor y el cátodo del diodo está conectado con el polo positivo de la celda de acumulador que es la siguiente en la conexión en serie en la dirección positiva. El diodo conectado con el interruptor de una primera celda de acumulador puede estar conectado, por tanto, con el polo positivo de la segunda celda de acumulador que es la siguiente a la primera celda de acumulador en la dirección positiva. Básicamente, también se consideraría en la conexión del diodo omitir una o varias celdas de acumulador, por tanto conectar el diodo conectado al interruptor de la primera celda de acumulador con el polo positivo de la tercera o cuarta celda de acumulador. Sin embargo, la conexión mencionada anteriormente a la celda de acumulador inmediatamente siguiente en la dirección positiva permite una conexión sencilla y una compensación de tensión uniforme.

Según otro perfeccionamiento de la invención, en la conexión en serie del devanado de transformador y la inductancia puede estar cambiado el orden, en particular de tal modo que la inductancia está conectada con el primer borne en cada caso con el polo positivo de la celda de acumulador correspondiente y el segundo borne del devanado de transformador está conectado con el primer borne del interruptor.

En la celda de acumulador más superior que está conectada con el polo positivo del bloque de acumulador, y concretamente en particular directamente sin conexión intermedia de celdas de acumulador adicionales, la inductancia puede estar realizada como bobina de acumulador, pudiendo comprender dicha bobina de acumulador dos devanados iguales. De manera ventajosa, a este respecto, un primer devanado de esta bobina de acumulador de manera correspondiente a las inductancias puede estar conectado a las otras celdas de acumulador, mientras que el segundo devanado de dicha bobina de acumulador conduce de manera ventajosa en serie con un diodo adicional en cada caso al borne positivo y negativo de la celda de acumulador más inferior, que se sitúa en el borne negativo del bloque de acumulador. De manera ventajosa, a este respecto el cátodo de este diodo adicional puede estar orientado hacia el polo positivo de la celda de acumulador inferior.

De manera ventajosa, el circuito de equilibrado puede funcionar con sólo un transformador de equilibrado al que están asociadas de manera conjunta todas las celdas de acumulador, en el que dicho transformador sólo puede presentar devanados con el mismo número de espiras, en el que el devanado puede realizarse de manera ventajosa con un cable plano habitual. Para una disposición de n (por ejemplo, 24) celdas de acumulador se prevén n (por ejemplo, entonces 24) devanados separados, lo que puede realizarse de manera simple y económica con un cable plano de n polos (por ejemplo, de 24 polos) correspondiente.

En un perfeccionamiento de la invención el transformador de equilibrado puede estar formado por un núcleo de transformador alrededor del que están devanadas las espiras de un cable plano. De manera ventajosa, cada conductor del cable plano puede formar un devanado separado galvánicamente o con separación de potencial en el transformador de equilibrado.

De manera ventajosa, un cable plano de este tipo del transformador de equilibrado puede estar conducido y conectado o puesto en contacto con conectores planos convencionales en un tablero de circuitos impresos en el que están previstos componentes adicionales del circuito de equilibrado.

De manera ventajosa, dicho transformador de equilibrado puede poseer varios de tales devanados con cables planos.

En el perfeccionamiento de la invención, el núcleo del transformador de equilibrado puede componerse al menos parcialmente de un material ferrítico altamente permeable. En el perfeccionamiento de la invención, el núcleo del transformador de equilibrado puede componerse al menos parcialmente de materiales ferríticos nanocristalinos y/o amorfos.

En cuanto al interruptor asociado a las celdas de acumulador, en una configuración ventajosa de la invención puede estar previsto que sólo esté previsto un interruptor por celda de acumulador.

A este respecto, los interruptores eléctricos pueden estar configurados básicamente de distinta manera. En un perfeccionamiento de la invención, al menos uno de los interruptores eléctricos está realizado como transistor, pudiendo estar todos los interruptores eléctricos realizados como transistores en un perfeccionamiento de la invención.

En un perfeccionamiento de la invención, al menos un interruptor eléctrico , en particular también cada uno, puede estar configurado como transistor MOSFET o IGBT.

Una configuración ventajosa adicional de la invención puede consistir en que al menos un interruptor eléctrico, en particular cada uno, está realizado como transistor NPN bipolar con un diodo antiparalelo.

En un perfeccionamiento de la invención, para varios interruptores eléctricos, preferiblemente todos, que están asociados a las celdas de acumulador puede estar previsto un control unitario, que puede estar realizado en particular en forma de sólo un único circuito de control.

En un perfeccionamiento ventajoso de la invención, puede aplicarse a los bornes de control de varios interruptores eléctricos, en particular de todos, una señal uniforme, en particular de tal modo que todos los interruptores se conectan al mismo tiempo y/o se desconectan al mismo tiempo de manera sincrónica.

De manera ventajosa, para controlar todos los bornes de control puede usarse sólo un circuito de generador de impulsos.

El control del interruptor eléctrico puede estar separado con potencial o galvánicamente mediante un transformador de puerta y/o mediante un optoacoplador del bloque de acumulador.

En el lado de los elementos de acumulador puede prescindirse de comparadores, amplificadores operacionales u otros componentes de circuito de control.

A continuación, la invención se representa con más detalle mediante un ejemplo de realización y un dibujo correspondiente. En el dibujo, muestra:

la figura 1: una representación esquemática de un sistema de acumulador de energía eléctrico con varias celdas de acumulador conectadas en serie en forma de condensadores así como de un circuito de equilibrado inductivo para equilibrar las tensiones de celdas de acumulador según una realización ventajosa de la invención.

Tal como muestra la figura 1, un acumulador de energía 1 o un módulo de acumulador de energía puede comprender varias celdas de acumulador C1, C2 y C3 que están conectadas en serie o de manera serial y están conectadas con un polo negativo común y un polo positivo común del acumulador de energía 1. A este respecto, la celda de acumulador C1 está conectada directamente al polo negativo, mientras que la celda de acumulador C3 es la más cercana al polo positivo del acumulador de energía 1.

Aunque la figura 1 muestra sólo tres celdas de acumulador C1, C2 y C3, se entiende que el acumulador de energía 1 puede comprender cualquier número, en particular un gran número, de tales celdas de acumulador C1 ... Cn, que están conectadas entre sí en serie.

Tal como muestra la figura 1, a las celdas de acumulador conectadas en serie C1, C2 y C3 está asociado un circuito de equilibrado 2 que comprende un transformador de equilibrado 3 común para todas las celdas de acumulador, que comprende un número correspondiente al número de células de acumulador (en el ejemplo de realización según la figura 1, tres) de devanados Tr1, Tr2 y Tr3 separados galvánicamente. A este respecto, dichos devanados Tr1 ... Tr3 pueden estar configurados en forma de un cable plano que está devanado alrededor de un núcleo de transformador 4. Los conductores de dicho cable plano forman los devanados independientes que están asociados a las celdas de acumulador.

Tal como muestra la figura 1, cada uno de los devanados Tr1, Tr2 y Tr3 puede estar conectado con en cada caso un primer borne con el polo positivo de la celda de acumulador C1, C2 y C3 asociada en cada caso, mientras que el en cada caso segundo borne de dicho devanado Tr1, Tr2 o Tr3 de transformador está conectado con un primer borne de una inductancia L1, L2 y L3, que igualmente están asociados en cada caso a una de dichas celdas de acumulador C1, C2 y C3. A este respecto, dichas inductancias L1, L2 y L3 pueden estar conectadas, tal como muestra la figura 1, en cada caso con su primer borne con uno de dichos devanados Tr1, Tr2 y Tr3, mientras que el segundo borne de la inductancia L1, L2 y L3 respectiva está conectado con el primer borne de un interruptor eléctrico T1, T2 o T3, estando asociado en cada caso un interruptor T1, T2 y T3 de este tipo a la respectiva celda de acumulador C1, C2 o C3. En particular el segundo borne de cada interruptor T1, T2 y T3 puede estar conectado con el polo negativo de la celda de acumulador C1, C2 o C3 asociada en cada caso, véase la figura 1.

A este respecto, en la conexión en serie del devanado Tr1, Tr2 y Tr3 y de la inductancia L1, L2 y L3 puede estar cambiado el orden, de tal modo que la inductancia L1, L2 y L3 está conectada en cada caso con el primer borne con el polo positivo de la celda de acumulador C1, C2 y C3 correspondiente, mientras que el segundo borne del devanado Tr1, Tr2 y Tr3 está conectado con el primer borne del interruptor T1, T2 y T3.

Tal como muestra la figura 1, puede estar previsto un control unitario para dichos interruptores T1, T2 y T3, en el que puede estar previsto en particular un circuito de generador de impulsos 5 común para todos los interruptores T1, T2 y T3 que aplica a todos los interruptores eléctricos T1, T2 y T3 una señal uniforme, de modo que todos los interruptores T1, T2 y T3 se conectan al mismo tiempo y se desconectan al mismo tiempo de manera sincrónica. En la celda de acumulador C3 más superior, que está conectada con el polo positivo del bloque de acumulador 1, la inductancia L3 puede estar realizada como bobina de acumulador con dos devanados preferiblemente iguales, en la que el primer devanado de esta bobina de acumulador puede estar conectado de la misma manera que las otras inductancias L1 y L2 en las otras celdas de acumulador C1 y C2, el primer borne de la inductancia está conectado con el devanado y el segundo borne de la inductancia con el interruptor T3 (o bien de la manera inversa mencionada anteriormente). El segundo devanado de dicha bobina de acumulador L3 puede conducir en serie con un diodo D3 adicional en cada caso al borne positivo y negativo de la celda de acumulador C1 más inferior, que se sitúa en el borne negativo del acumulador de energía 1, estando orientado el cátodo de este diodo D3 adicional hacia el polo positivo de la celda de acumulador inferior.

Tal como muestra la figura 1, el circuito de equilibrado 2 puede comprender diodos D1, D2 que están previstos en cada caso para una celda de acumulador C1 y C2 asociada, en el que el ánodo del diodo D1, D2 respectivo está conectado de manera ventajosa con el primer borne del interruptor T1, T2 mencionado anteriormente de la celda de acumulador C1, C2 correspondiente, mientras que el cátodo del diodo D1, D2 puede estar conectado con el polo positivo de la celda de acumulador C1, C2 correspondiente que es la siguiente en la conexión en serie en la dirección positiva, véase la figura 1.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Dispositivo acumulador de energía eléctrico (1) con una pluralidad de celdas de acumulador eléctricas (C1, C2, C3) conectadas en serie entre un polo positivo (positivo) y un polo negativo (negativo) de este dispositivo acumulador de energía eléctrico y un circuito de equilibrado (2) inductivo para equilibrar tensiones de celdas de acumulador, en el que el circuito de equilibrado (2) presenta un transformador de equilibrado (3) con devanados (Tr1, Tr2, Tr3) separados para las celdas de acumulador eléctricas (C1, C2, C3) así como en cada caso un interruptor eléctrico (T1, T2, T3) para cada celda de acumulador eléctrica (C1, C2, C3), en el que los devanados (Tr1, Tr2, Tr3) separados del transformador de equilibrado (3) están conectados mediante en cada caso al menos una inductancia (L1, L2, L3) y un interruptor (T1, T2, T3) conectado con dicha inductancia (L1, L2, L3) con un borne de la celda de acumulador eléctrica (C1, C2, C3) respectiva, en el que el interruptor (T1, T2, T3) asociado a una celda de acumulador eléctrica (C1, C2, C3) respectiva está conectado mediante un diodo (D1, D2, D3) a un borne de una celda de acumulador eléctrica (C1, C2, C3) dispuesta en cada caso aguas arriba o aguas abajo, caracterizado por que, con una celda de acumulador eléctrica (C3) que está conectada directamente con el polo positivo del dispositivo acumulador de energía eléctrico (1), la inductancia (L3) está configurada como bobina de acumulador con dos devanados.
2. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según la reivindicación 1, en el que los componentes de circuito de equilibrado asociados a una celda de acumulador eléctrica (C1, C2, C3) respectiva que comprenden un interruptor eléctrico (T1, T2, T3), un devanado (Tr1, Tr2, Tr3) con separación de potencial del transformador de equilibrado (3), una inductancia (L1, L2 y L3) y un diodo (D1, d2, D3) están conectados entre sí de tal modo que un primer borne de dicho devanado está conectado con el borne positivo de la celda de acumulador eléctrica, un segundo borne de dicho devanado está conectado con un primer borne de la inductancia, el segundo borne de la inductancia está conectado con un primer borne del interruptor, un segundo borne del interruptor está conectado con el borne negativo de la celda de acumulador eléctrica, el ánodo del diodo está conectado con dicho primer borne del interruptor y el cátodo del diodo está conectado con el borne positivo de la celda de acumulador eléctrica que es la siguiente en la conexión en serie de las celdas de acumulador eléctricas en la dirección positiva, o en la conexión en serie del devanado con separación de potencial y la inductancia el orden está cambiado de tal modo que la inductancia está conectada con el primer borne con el borne positivo de la celda de acumulador eléctrica y el segundo borne del devanado con separación de potencial está conectado con el primer borne del interruptor.
3. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los dos devanados de la bobina de acumulador están configurados igual.
4. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer devanado de dicha bobina de acumulador está dispuesto entre el devanado (Tr3) con separación de potencial del transformador de equilibrado (3) y el interruptor eléctrico (T3) que están asociados a la celda de acumulador eléctrica (C3) que está conectada directamente con el polo positivo del dispositivo acumulador de energía eléctrico (1), y está conectado con un borne con el devanado con separación de potencial y con el otro borne con dicho interruptor, mientras que el segundo devanado de dicha bobina de acumulador (L3) conduce en serie con un diodo (D3) en cada caso al borne positivo y negativo de la celda de acumulador eléctrica (C1) que está dispuesta en el polo negativo del dispositivo acumulador de energía eléctrico (1), en el que el cátodo de este diodo (D3) está orientado hacia el borne positivo de la celda de acumulador eléctrica (C1) dispuesta en el polo negativo.
5. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los interruptores eléctricos (T1, T2, T3) están realizados como transistores, como transistores MOSFET o IGBT, y/o como transistores bipolares NPN con un diodo antiparalelo.
6. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que para todos los interruptores eléctricos (T1, T2, T3) está previsto un control unitario, en particular sólo un único circuito de control.
7. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que está previsto sólo un circuito generador de impulsos (5) para controlar todos los interruptores eléctricos (T1, T2, T3).
8. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que puede aplicarse a los bornes de control de todos los interruptores eléctricos (T1, T2, T3) una señal de control uniforme, de modo que todos los interruptores (T1, T2, T3) se conectan al mismo tiempo y/o se desconectan al mismo tiempo de manera sincrónica.
9. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el control de los interruptores eléctricos (T1, T2, T3) están separados galvánicamente de las celdas de acumulador (C1, C2, C3) mediante un transformador de puerta y/o mediante circuitos de optoacoplador.
10. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el transformador de equilibrado (3) comprende un núcleo de transformador (4), alrededor del que están devanadas espiras de un cable plano, cuyos conductores forman devanados (Tr1, Tr2, Tr3) separados en el transformador de equilibrado (3), en el que el cable plano está conectado y puesto en contacto con conectores planos en un tablero de circuitos impresos, que presenta componentes de equilibrado adicionales del circuito de equilibrado (2), en el que el transformador de equilibrado (3) presenta varios devanados con cables planos y el núcleo de transformador (4) del transformador de equilibrado (3) se compone al menos parcialmente de un material ferrítico altamente permeable.
11. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el núcleo de transformador (4) del transformador de equilibrado (3) se compone al menos parcialmente de materiales ferríticos nanocristalinos y/o amorfos.
12. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que a cada celda de acumulador (C1, C2, C3) sólo está asociado un interruptor eléctrico (T1, T2, T3).
13. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el control del circuito de equilibrado está configurado en los lados de las celdas de acumulador (C1, c2, C3) libre de comparadores y amplificadores operacionales.
14. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el circuito de equilibrado (2) sólo comprende dicho un transformador de equilibrado (3), que está asociado de manera conjunta a todas las celdas de acumulador (C1, C2, C3).
15. Dispositivo acumulador de energía eléctrico según una de las reivindicaciones anteriores, en el que a cada celda de acumulador (C1, C2, C3) sólo está asociada una inductancia (L1, L2, L3) y/o para cada celda de acumulador (C1, C2, C3) sólo está previsto en cada caso un diodo (D1, D2, D3).