KR20120052264A - 전기 에너지를 저장하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 저장 셀들(12)을 갖는 전기 에너지를 저장하는 장치에 관한 것이다. 스위칭(16) 및 이에 직렬로 연결된 전기 저항체(13)는 각각의 상기 저장 셀들에 대해서 병렬로 연결된다. 상기 스위치에 병렬로 배치된 상기 저장 셀이 특정한 전압을 초과할 때, 적어도 하나의 스위칭 유닛(T)은 각각의 별개의 스위치를 닫는다. 닫힘이 한 번 발생한 이후에 특정한 시간 동안 각각의 닫힌 스위치를 닫힌 상태로 고정하는 시간-스위치 유닛(T)이 추가적으로 배치된다.

Description

전기 에너지를 저장하는 장치{DEVICE FOR STORING ELECTRICAL ENERGY}

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에서 보다 자세히 기재된 특징들을 갖는 전기 에너지를 저장하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 추가적으로 그러한 장치를 작동하는 방법에 관한 것이다.

전기 차량들 내에 또는 특히 하이브리드 차량들 내에 전기 에너지 및 특히 전기 트랙션(traction) 에너지를 저장하는 장치들은 상기 기술 분야에서 알려져 있다. 일반적으로, 그러한 전기 에너지를 저장하는 장치들은 서로 전기적으로 직렬 및/또는 병렬로 연결되는 별개의 저장 셀들로 배열된다. 원칙적으로 다양한 종류의 재충전 가능한 배터리 셀들 또는 커패시터들이 저장 셀들로 이용될 수 있다. 상기 저장 셀들 내의 비교적 높은 양의 에너지와 동력들 및 차량들과 특히 상업용 차량들의 구동 트레인들 내에서 상기 용도에서 에너지의 회수의 결과로서, 충분히 높은 에너지 함량을 갖는 저장 셀들은 저장 셀들로 이용될 것이다. 이들은 예를 들어 리튬-이온 기술에서 재충전 가능한 배터리 셀들 또는 특히 매우 강력한 커패시터들의 형태인 저장 셀들일 수 있다. 이들 커패시터들은 또한 일반적으로 슈퍼-커패시터들, 슈퍼캡스(supercaps) 또는 울트라-커패시터들로 알려져 있다.

높은 에너지 함량의 재충전 가능한 배터리 셀들 또는 슈퍼-커패시터들이 이용되었는지 여부와 관계없이, 전체적으로 직렬로 또는 블록 내에 함께 배치된 복수의 저장 셀들로 구성된 그러한 구성들에서, 상기 별개의 저장 셀의 전압이 상기 구성으로 인해서 상한 전압값(upper voltage value)으로 제한된다는 문제점이 있다. 상기 상한 전압값이 상기 전기 에너지를 저장하는 장치를 충전하는 동안 초과된다면, 상기 저장 셀의 사용 기한은 일반적으로 크게 감소될 것이다. 미리 정해진 생산 오차들의 결과로서, 일반적으로 상기 별개의 저장 셀들은 실제로 그 특성들(예를 들어, 자기-방전)에서 서로 미세하게 편차를 가질 것이다. 이는 상기 장치 내에서 별개의 저장 셀들이 다른 저장 셀들보다 미세하게 낮은 전압을 갖는 결과를 야기한다. 상기 전체 장치에 대한 최대 전압은 일반적으로 동일하게 남아 있고, 특히 일반적으로 충전하는 동안 제어(trigger) 기준을 나타내므로, 다른 저장 셀들이 미세하게 높은 전압을 가지고, 이후 충전하는 동안 상기 허용되는 전압 한계를 넘어서 충전되는 것이 불가피하게 일어날 것이다. 이미 상술한 바와 같이, 그러한 과전압은 이들 개별의 저장 셀들 및 이에 따른 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 잠재적인 사용 기한에서 상당한 감소를 야기한다. 별개의 저장 셀들은 보다 높은 자기-방전 때문에 다른 저장 셀들보다 전압이 보다 빠르게 감소되는 추가적인 문제가 있다. 이는 장기간 작동하는 경우, 상기 저장 셀들이 이들의 전압 포텐셜들에서 점점 떨어져서 작동하려는 경향을 갖는 결과를 야기할 수 있다. 최악의 경우에서, 상기 전기 에너지를 저장하는 장치에서 상기 감소된 저장 셀의 극성 역전이 일어날 것이고, 이는 그 사용 기한을 크게 감소시키고, 모든 환경에서 방지될 필요가 있다.

이들 문제들을 해결하기 위해서, 상기 기술 분야에서 실질적으로 2가지 다른 종류의 셀 전압 밸런싱(balancing)이 알려져 있고, 이들은 각기 집중화된 방식 또는 분산된 방식으로 구성된다. 집중된 전자 시스템에서, 모든 구성요소들이 예를 들어 제어 유닛 내에 결합되는 반면에, 분산된 구성에서 별개의 구성요소들은 특히 하나 내지 두 개의 저장 셀들을 위한 작은 회로 보드 상의 하나 내지 두개의 저장 셀들에 부착된다. 서로 간에 균형을 잡게 되는 것은 별개의 저장 셀들의 전압들이 아니고 또는 보다 정확하게는 에너지들이며, 이들의 높은 전압들에 대해서 높은 전압들을 갖는 상기 셀들이 단순히 감소되는 것이므로, 일반적으로 이용되는 용어인 셀 전압 밸런싱은 이러한 경우 오해의 소지가 있다. 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 전체 전압들은 일정하게 남아있기 때문에, 그 전압이 하강된 셀은 시간에 따라 소위 셀 전압 밸런싱에 의해서 전압이 증가될 수 있으므로, 이에 의해서 적어도 극성 연전의 가능성은 감소될 수 있다.

상기 셀 전압 밸런싱에 대한 첫 번째 가능성은 소위 수동 셀 전압 밸런싱이다. 이 경우, 전기 저항체는 모든 단일 저장 셀에 병렬로 배치된다. 상기 전기 저항체는 상대적으로 높게 선택되지만, 여전히 상기 대응하는 저장 셀의 일반적인 복수의 자기-방전 전류가 흐르도록 한다. 결과적으로, 각각의 상기 저장 셀들에 대해서 대략적으로 유사한 전압이 시간에 따라 수득될 것이다. 이러한 구성은 모든 단일 셀에 병렬인 상기 전기 저항체들 때문에 매우 낮지만 여전히 존재하는 전류가 연속적으로 흐르고, 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 연속적인 방전이 일어나기 때문에, 짧은 기간 이후에 상기 저장 유닛 내에 전기 에너지가 더 이상 존재하지 않는다는 단점을 수반한다. 상기 전기 저항체들 내에서 전류 소모의 결과로써 일반적으로 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 상기 지역 내에서 바람직하지 않고 일반적으로 냉각될 필요가 있는 열이 발생하는 방식으로 상기 문제점은 추가적으로 악화된다. 이는 이러한 종류의 수동 셀 전압 밸런싱에서 심각한 단점을 야기하고, 상기 단점들은 특히 전기 손실들 및 상기 바람직하지 않은 열의 발생이다.

상기 기술분야에서 추가적인 접근은 소위 능동 셀 전압 밸런싱이다. 이러한 과정에서, 전자 임계(threshold) 스위치는 추가적으로 상기 각각의 저장 셀에 대해 병렬이고, 상기 저항체에 대해 직렬로 배치된다. 또한 바이패스(bypass) 전자 장치로 알려진 이러한 구성은 상기 셀이 과전압을, 즉 개별적인 셀에 대해서 미리 정해진 한계값보다 높은 전압을, 나타낼 때만 전류가 흐르도록 한다. 상기 개별적인 저장 셀의 상기 전압이 상기 미리 정해진 한계값보다 아래 범위로 다시 떨어질 때, 상기 스위치는 개방되고, 전류는 흐르지 않을 것이다. 보다 낮은 옴 저항체가 사용될 수 있다는 사실 때문에, 상기 구성은 상술된 다른 실시예보다 빠른 셀 전압 밸런싱을 야기할 수 있다. 상기 별개의 저장 셀들의 상기 전압이 상기 미리 정해진 임계값 이하가 될 때마다 상기 스위치를 통해서 상기 전기 저항체가 비활성화된다는 사실 때문에, 상기 전체 전기 에너지를 저장하는 장치의 바람직하지 않은 방전은 상당한 수준으로 방지될 수 있다. 바람직하지 않은 열의 계속적인 발생은 또한 이러한 방식의 능동 셀 전압 밸런싱에서 문제가 되지 않는다.

하지만, 이러한 경우에서도 특히 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 매우 동적인 활용에서 오직 하나의 잠재적으로 발생하는 손해가 제한되는 반면에 상기 저장 셀들의 상기 별개의 전압 레벨들의 장기간 밸런싱이 없다는 단점들이 또한 있다. 만약 반복되는 충전 과정이 일어난다면, 직전에 상기 스위치를 통해서 이들의 최고 전압에서 범위가 정해진 상기 저장 셀들은 이러한 한계에서 즉시 다시 작동될 것이다. 특히 매우 동적인 충전 및 방전 사이클들의 경우, 상기 저항체 및 상기 스위치를 통해서 오직 매우 천천히만 개선될 수 있는 주요한 손상 시나리오는 정확히 동일한 저장 셀들 내에서 짧은 시간 내에 다시 일어날 것이다. 마지막으로, 상기 소위 능동 셀 전압 밸런싱은 따라서 서로 상기 셀들의 상기 별개의 전압들의 밸런싱을 진정하게 제공하지 않는다. 대신에, 상기 과전압을 천천히 감소시킴으로서 상기 초과를 한정하기 위해서, 상기 저장 셀은 상기 손실 한계 전압 상에서 작은 바이패스 전류로 방전될 것이다. 이러한 경우 상기 전압은 상기 대응하는 전압 한계 아래로 떨어지고, 상기 스위치는 다시 개방될 것이므로, 상기 전기 에너지를 저장하는 장치가 다시 방전 될 때까지의 시간 동안만 상기 바이패스 전류는 흐를 것이다. 상기 문제는 반복되는 충전 과정의 경우에서 다시 발생할 것이다. 이전에 영향을 받은 저장 셀은 여전히 예를 들어 전압이 감소되었던 셀보다 무척 높은 전압을 가질 것이다.

소위 셀 전압 밸런싱에 관한 기술 분야에서 알려진 2가지 설명된 접근법들에서, 별개의 저장 셀들 내에서 과전압과 극성 역전을 방지하는 것이 항상 목적이 된다. 위에서 설명된 바와 같이, 이것은 모든 경우들에서 달성되지 않고, 특히 예를 들어 대도시 운송 수단 내의 하이브리드 구동이 수행되는 것과 같이 충전과 방전 사이클들의 매우 빠른 연속과 같은 매우 동적인 작동이 상기 장치 내에서 일어날 때 달성되지 않는다. 특히, 그러한 활용들에서 셀 전압 밸런싱을 통해서 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 수명을 오직 제한된 범위 내에서 연장하는 것이 가능하다.

하지만, 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 상기 수명은 하이브리드 구동에서 결정적으로 연관이 있고, 특히 대도시 내의 버스 및 지역 운송 수단과 같은 상업적 차량들을 위한 하이브리드 구동들에서 연관이 있다. 그러한 활용들에 대해서 요구되는 동력의 규모에서 상기 전기 에너지를 저장하는 장치는 종래의 구동 트레인들과 비교하여 상기 하이브리드 구동에 대한 비용들의 상당한 부분을 차지한다. 이것이 그러한 활용들에서 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 매우 긴 수명을 보장하는 것이 왜 매우 중요한가를 설명해주는 이유이다.

WO 2006/015083 A2는 다수의 셀들을 갖는 리튬 배터리 시스템 내에서 셀-기반 밸런싱을 수행하는 장치 및 방법을 설명한다. 방전 시간 파라미터가 충전 사이클이 개시될 때 각각의 셀에 대해서 계산될 것이고, 상기 충전 사이클이 시작될 때 영보다 큰 방전 시간을 갖는 각각의 셀에 대해서 밸런싱이 수행된다. 이와 달리, 상기 방전 시간 파라미터는 상기 배터리 시스템이 작동하는 동안 계산될 수 있고, 상기 방전 시간 값들을 바탕으로 작동하는 동안 상기 셀들의 밸런싱이 일어난다.

본 발명의 목적은 상술한 단점들은 방지하고, 그러한 전기 에너지를 저장하는 장치에서 별개의 저장 셀들의 가능한 최장의 수명을 최소의 노력으로 보장하는 장치와 그러한 장치의 작동 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따른 청구항 1항의 특징부에서 기재된 특성들에 의해서 달성된다. 본 발명에 따른 방법은 청구항 6항의 특징부에서 특징들에 의해서 제공된다. 상기 장치와 상기 방법의 추가적인 장점을 갖는 실시예들은 종속항들에서 제공된다.

본 발명에 따른 상기 전기 에너지를 저장하는 장치에서, 상기 앞서서 설명된 능동 셀 전압 밸런싱은 모든 닫힌 스위치가 닫힌 이후에 미리 정해진 기간동안 닫힌 상태로 유지시키는 시간-스위치 유닛에 의해서 확장된다. 따라서 상기 스위치가 닫힐 때 미리 정해진 전압을 초과했던 모든 단일 저장 셀이 상기 전기 저항체에 의해서 미리 정해진 기간동안 강제적으로 방전되는 것이 보장된다. 상기 저장 셀 내에 존재하는 상기 전압은 따라서 연장된 기간 동안 감소한다. 이것은 특히 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 차회 충전 사이클 동안, 정확히 상기 저장 셀이 전압의 상한값에 다시 도달하고, 상기 스위치의 새로운 닫힘에 의해서 전압이 제한될 필요가 있다는 결론을 야기한다. 다른 저장 셀들과 비교하여 정확히 상기 저장 셀의 상기 전압 레벨의 레벨링은 적어도 하나의 시간-스위치 유닛에 의한 시간 기능(function)의 결합에 의해서 일어날 수 있다. 상기 전압에서 감소를 나타내는 저장 셀들의 전압이 이후 증가되므로, 가장 엄격한 의미의 용어로 진정한 셀 전압 밸런싱이 일어날 것이다.

결과적으로, 예를 들어 상기 장치 내에 저장된 상기 전기 에너지의 큰 부분이 가속하는데 사용되고, 에너지가 차회 제동 과정에서 다시 상기 장치 내에 저장되는 하이브리드 구동과 같은 동적인 활용에서도 조차, 상기 영향을 받은 저장 셀의 상기 상한 전압의 반복되는 초과가 높은 가능성으로 방지될 것이다. 안전하고 믿을 수 있는 방법으로 그리고 매우 단순한 방식으로, 그렇지 않으면 사용 기한에 심각하게 악영향을 미치는, 별개의 저장 셀들이 과전압의 범위에 연속해서 도달하는 것이 방지될 수 있다. 보다 상세하게 본 발명에 따른 상기 장치의 상기 구성은 상기 별개의 저장 셀들에서 상기 셀 전압의 빠른 조정을 서로 야기하므로, 매우 동적인 충전 및 방전 사이클들의 경우에서도 조차 보다 적은 저장 셀들이 과전압의 문제되는 범위에 도달할 것이다.

일반적으로 서로에 대해서 직렬로 배치되거나, 블록들 내에 병렬로 배치되고 이후 서로에 대해서 직렬로 배치되는 어떠한 저장 셀들 내에서도 상기 장치는 이용될 수 있다. 재충전 가능한 배터리 셀들은, 예를 들어 리튬-이온 기술의 경우에 심각한 단점을 갖는, 상기 별개의 셀이 미리 정해진 최대 전압을 초과할 수 있고, 이는 또한 선택적으로 상기 저장 셀에 화학적 및/또는 열적 손상뿐만 아니라 상기 저장 셀 내의 초과 압력을 야기할 수 있다. 안정상의 이유로, 상기 저장 셀의 사용 기한에 대한 손상을 일으킬 뿐만 아니라 상기 저장 셀을 직접적으로 파괴하는 이러한 초과 압력은 압력 제어 밸브에 의해서 완화되어야 한다. 상기 미리 정해진 최대 압력의 이러한 초과는 또한 다른 종류의 저장 셀들에서, 특히 슈퍼-커패시터들에서, 심각한 결과들을 야기할 것이고, 이들의 사용 기한을 심각하게 감소시킬 것이다.

본 발명의 특히 적절하고 장점을 갖는 실시예에 따르면, 상기 저장 셀들은 적어도 부분적으로 슈퍼-커패시터들로 배치된다.

배타적으로 또는 적어도 부분적으로 슈퍼-커패시터를 갖는 상기 전기 에너지를 저장하는 장치의 이러한 구성은 이들이 저장 셀들로서 다른 어떤 종류의 재충전 가능한 배터리 또는 배터리들과 비교하여 상당히 낮은 내부 저항들에서 상당히 높은 전류들로 충전될 수 있다는 장점을 야기한다. 결과적으로 예를 들어 매우 짧은 기간 내에 상업적인 차량이 제동하는 동안 수득될 매우 큰 크기의 에너지의 저장이 상대적으로 낮은 손실과 함께 일어날 수 있다. 게다가, 그러한 슈퍼-커패시터들은 0볼트까지 용이하게 방전될 수 있고, 이후 상기 장치 내에서 정비의 목적으로 전압이 없는 상태가 될 수 있으므로, 상기 슈퍼-커패시터들은 상기 리튬-이온 배터리들에 비해서 활용과 정비 면에서 보다 덜 복잡해질 수 있다.

본 발명에 따른 상기 장치의 매우 적절하고 장점을 갖는 실시예에 따르면, 상기 스위칭 유닛, 상기 전기 저항체, 상기 스위치 및 상기 시간-스위치 유닛은 상기 저장 셀의 상기 영역 내에서 각각의 저장 셀에 대해서 독립적인 전자 유닛으로 배치된다.

이러한 순수하게 분산된 구성은 미리 정해진 기간 동안 상기 저항체를 통해서 선택적으로 미리 정해진 한계 전압에서 별개의 저장 셀들을 방전하는 가능성을 제공한다. 이는 상대적으로 단순하고, 조밀한 방식으로 배치된다. 대응하는 구성은 모든 단일 저장 셀에 대해서 작은 크기의 대응하는 회로 보드 상에 통합 회로 및 적절한 저항체가 배치되는 방식으로 구현될 수 있다. 이후 이는 상기 별개의 저장 셀의 상기 영역 내에 배치될 수 있고, 완전히 독립적으로 작동할 수 있다. 상기 대응이 각각의 별개 저장 셀에 대해서 상술된 방식으로 일어난다는 사실 때문에, 상기 장치는 어떤 손상도, 특히 과전압이 연속적으로 여러 번 발생함에 따른 상기 별개의 저장 셀들의 어떤 손상도 고려하지 않고 전체적으로 각기 충전 또는 방전될 수 있다. 상기 충전 및 방전 과정은 일반적으로 항상 상기 장치의 전체 전압을 기준으로 제어되기 때문에, 본 발명에 따른 상기 장치 내에 설치된 상기 별개의 저장 셀들 사이의 균형이 잡힌 전압 레벨은 상기 장치의 외부로부터 상기 별개의 저장 셀들의 어떠한 제어(triggering) 또는 설정을 요구하지 않고 자동적으로 시간에 따라 얻어질 수 있다. 본 발명에 따른 상기 구성은 어떤 단일-셀 모니터링, 각각의 개별 저장 셀의 배선 및/또는 상기 모든 단일 셀들에 연결된 복잡한 데이터 버스 시스템이 없이, 상기 장치를 작동할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 상기 장치의 상기 구성은 각기 단순하다. 상기 장치의 충전 및 방전을 제외하고 상기 장치에 대한 능동 제어(triggering) 또는 설정이 필요하지 않기 때문에 어떠한 변환기 등이 추가적으로 결합될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 장치는 따라서 독립적으로 작동하고, 구동 트레인들의 전자 제어 시스템들 내에 필수적으로 포함될 필요 없이 다양한 구동 트레인들에 표준화된 부품으로 통합될 수 있다.

본 발명에 따른 상기 장치의 특히 장점을 갖는 추가적인 실시예에서, 상기 미리 정해진 시간은 상기 대응하는 저장 셀들의 상기 전압에 따라 변화될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 장치의 이러한 변동은 상기 각각의 저장 셀들에서 길이가 다른 기간들 동안 상기 바이패스 전류가 흐르도록 허용하는 가능성을 제공한다. 상기 의존성은 예를 들어 상기 대응하는 전자 유닛에서, 과전압 발생에 따른 스텝들(steps)에 기반을 두어 특히 연속적이고 자동적으로 제어될 수 있다. 이것은 각각의 별개의 저장 셀에 대한 전압에 따라 자동적으로 변화될 수 있는 상기 미리 정해진 시간에 대한 값을 결정한다. 결과적으로, 상기 바이패스 전류는 이러한 미리 정해진 시간에 따라 흐를 수 있고, 상기 과전압에서 선택적인 감소에 의해서 상기 한계 전압의 어떤 초과도 제한할 수 있다.

상기 장치로 충전되거나 상기 장치에서 사용되는 에너지가 제어 장치에 의해서 제어되는 그러한 장치를 작동하는 방법에 관한 발명이 지금 제공된다. 이러한 제어는 특히 상기 별개의 저장 셀들의 각각의 전압 한계치들이 아닌, 전체로써 상기 장치의 전압 한계치인 미리 정해진 전압 한계치들 내에서 충전하는 동안 일어난다. 게다가, 적어도 몇 개의 저장 셀들의 상기 전압이 상기 장치 내에서 모니터(monitor)될 수 있다. 이러한 모니터링으로부터 서로 상기 검출된 전압 값들의 최대 편차를 얻을 수 있다. 상기 검출된 전압 값들의 이러한 최대 편차가 미리 정해진 한계값을 초과할 때, 상기 미리 정해진 상한 전압은 차회 충전 사이클에서 충전하는 동안 설정되거나, 미세하게 초과될 것이다.

본 발명에 따른 상기 방법에서, 상기 별개의 저장 셀들 사이에 각기 큰 편차가 있을 경우, 이미 그러한 높은 전압 레벨에 있을 것이므로, 상기 장치의 상기 상한 전압의 이러한 의도적인 설정은 분명하게 상기 한계치들을 초과하는 일부 저장 셀들을 야기할 것이고, 다수의 별개의 셀들의 상기 상한 전압은 충전하는 동안 초과될 것이다. 스위치, 저항체 및 시간-스위치 유닛을 가지며, 본 발명에 따른 상기 구성을 갖는 이러한 또는 이들 별개의 저장 셀들의 경우에서, 상기 스위치의 제어(trigger)가 이후 일어날 것이므로, 이러한 저장 셀에서 방전 전류가 미리 정해진 기간 동안 상기 저장 셀에 대해 병렬로 배치된 상기 전기 저항체를 통해서 흐를 것이다. 상기 위쪽으로 편차를 갖는 저장 셀들의 상기 스위치 및 상기 시간-스위치 유닛들의 활성화는 다수의 상기 저장 셀들이 다른 저장 셀들의 상기 전압 레벨로부터 크게 편차를 가질 것이라는 사실을 인식하며, 본 발명에 따른 상기 방법에 의해서 달성될 수 있다. 이러한 경우에서 어떤 별개의 셀 모니터링 또는 상기 별개의 저장 셀들의 어떤 제어(triggering)가 필요한 것은 아니지만, 상기 전체 장치가 충전되는 동안 단순히 상기 상한 전류가 근접되거나 또는 미세하게 초과될 필요가 있다. 전류가 상기 시간-스위치 유닛들에 의해서 특정한 기간 동안 상기 결정적인 저장 셀들에 대해 병렬로 배치된 상기 저항체들을 통해서 흐를 것이라는 사실 때문에, 상기 상호간의 스위칭된 저장 셀들의 상기 전압 레벨들의 밸런싱은 "자동적으로" 일어날 것이다.

본 발명에 따른 상기 방법의 큰 이점을 갖는 실시예들에 따르면, 상기 미리 정해진 상한값이 충전하는 동안 설정되거나 미세하게 초과되는 그러한 충전 사이클 이후에, 상기 상한 전류는 상기 시간-스위치 유닛에 의해서 미리 정해진 시간 동안 차회 충전 사이클들에 대해서 더 이상 설정되지 않을 것이다. 따라서 상기 시간-스위치 유닛에 의해서 상기 미리 정해진 시간 동안 스위치의 작동 및 상기 스위치의 닫힘의 결과로서 과전압에 도달하는 상기 셀들에 대한 방전이 일어나는 상기 시간동안, 상기 상한 전압은 상기 전체 장치를 충전하기 위해서 더 이상 접근되지 않는다. 따라서 상기 장치의 상기 별개의 저장 셀들에 상기 임계 스위치의 새로운 설정에 의한 방해없이 이들의 전압 레벨들을 레벨링하기 위한 시간을 제공하기 위해서 상기 전압은 낮은 레벨을 유지한다. 상기 전체 장치에 대해서 상기 상한값보다 미세하게 낮게, 예를 들어 이러한 한계값의 80% 또는 90%, 미리 정해진 상기 전압을 상기 닫힌 스위치들이 닫힌 상태를 유지하는 상기 알려지고 따라서 고정적으로 미리 정해진 시간동안 설정하는 것은 유용하다. 이전에 높은 전압을 경험했던 상기 저장 셀들은 따라서 각기 전압이 감소되고, 다른 저장 셀들의 전압 레벨로 조정된다. 결과적으로, 상기 대응하는 저장 셀들은 다음 저장 사이클에서 보호될 것이고, 이는 이들의 사용 기한에 긍정적 효과를 줄 것이다.

본 발명에 따른 상기 방법의 특히 장점을 갖는 실시예에서, 모든 저장 셀들의 전압이 검출되고, 상기 저장 셀들은 적어도 2개의 블록들로 결합되고, 이들의 블록 전압들은 검출되고 이후 전압값들로 이용된다. 상기 저장 셀들의 개수에 따라서 보다 많은 블록들을 포함할 수 있는, 적어도 2개의 블록들을 갖는 이러한 구성에서, 상기 블록들 중에서 하나가 다른 하나에 대해서 대응하는 전압 차이를 나타내면 곧 상기 별개의 저장 셀들의 상기 전압 값들의 레벨링이 상술한 방법에 의해서 상기 다가오는 충전 사이클을 통해서 제어된다. 이러한 경우에서, 예를 들어 상기 8개 내지 12개의 별개의 저장 셀들이 1개의 블록으로 결합되는, 상기 블록으로 결합된 저장 셀들의 모니터링은 별개의 셀들의 전압의 모니터링보다 명확하게 보다 덜 복잡하다. 원칙적으로 상술한 오직 별개의 저장 셀들을 모니터하는 경우와 비교하여, 블록으로 모니터링하는 것은 추가적으로 별개의 셀들이 모니터되지 않기 때문에, 상기 별개의 셀들이 대응하는 과전압을 경험하고 손상될 수 있고, 이는 결과적으로 상기 전체 장치에 대한 손상을 야기할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 방법의 큰 이점을 갖는 실시예에서, 상기 전기 에너지를 저장하는 장치는 적어도 부분적으로 전기로 구동되는 차량 내에서 트랙션 에너지 저장 유닛으로 이용된다. 전기 차량 또는 특히 하이브리드 차량에서 상기 장치 및 상기 방법의 바람직한 실시예는, 상술한 바와 같이 상기 장치 내에서 상기 별개의 저장 셀들 상에 상당한 부담을 야기할 수 있는, 동적인 충전 및 방전 사이클들이 일어나는 그러한 활용들에서 특히 이점을 가진다. 본 발명에 따른 상기 장치의 상기 구성의 결과로써 이것은 방지될 수 있으므로, 상술한 장점들은 전기 차량 또는 하이브리드 차량에서 트랙션 에너지 저장 유닛으로 활용에서 특히 이로운 방식으로 작용할 것이다.

본 발명에 따른 상기 장치 및/또는 상기 방법의 추가적인 이점을 갖는 실시예들은 도면들을 참조하여 보다 자세히 설명되는 상기 실시예들로부터 추가적으로 얻어진다.

도 1은 하이브리드 차량의 예시적인 구성을 나타낸다.
도 2는 전기 에너지를 저장하는 장치의 구성의 단면도를 나타낸다.

이하, 예시적인 실시예들을 통해 본 발명을 설명한다.

도 1은 예시적인 하이브리드 차량(1)을 나타낸다. 이는 예시적으로 나타낸바와 같이 각기 2개의 바퀴들(4)을 갖는 2개의 축들(2,3)을 포함한다. 축(3)은 차량(1)의 구동축인 반면에, 축(2)은 알려진 방식으로 단순히 종동(follow)한다. 변속기(5)는 축(3)을 구동하기 위한 것으로 예시적으로 도시되었고, 내부 연소 엔진(6)과 전기 기계(7)의 동력을 받고, 상기 동력을 구동축(3)의 영역으로 안내한다. 구동이 수행될 때, 전기 기계(7)는 단독으로 또는 내부 연소 엔진(6)의 구동력에 추가하여 구동력을 구동축(3)의 상기 영역으로 전달하여, 차량(1)을 구동하거나 차량(1)의 상기 구동을 지지할 수 있다. 게다가, 전기 기계(7)는 차량(1)이 제동하는 동안 발전기로 작동하여, 제동하는 동안 수득된 동력을 회수하고, 이에 따라 이를 저장할 수 있다. 보다 높은 속도에서 제동하는 차량(1)을 약 70kph의 속도를 초과하지 않는 대도시의 버스로 이용하는 동안, 충분한 에너지 용량을 제공할 수 있도록 하기 위해서, 350Wh 내지 700Wh의 에너지 용량을 가지는 전기 에너지를 저장하는 장치(8)가 제공될 필요가 있다. 그 결과, 예를 들어 상기 속도에서 약 10초 간의 제동 과정에서 얻어진 에너지들을 일반적으로 약 150kW의 크기를 가지는 전기 기계(7)를 통해서 전기 에너지로 변환하고, 상기 에너지를 장치(8) 내에 저장하는 것이 또한 가능하다.

전기 기계(7)를 제어하고 전기 에너지를 저장하는 장치(8)를 충전 및 방전하기 위해서, 도 1에 따른 구성은 에너지를 관리하는 통합된 제어 장치를 갖고, 알려진 방식으로 배치되는 변환기(9)를 포함한다. 상기 통합된 제어 장치를 갖는 변환기(9)는 전기 기계(7)와 전기 에너지를 저장하는 장치(8) 사이의 에너지 흐름을 각기 조정하는데 이용된다. 상기 제어 장치는 이후 발전기의 방식으로 구동되는 전기 기계(7)의 상기 영역 내에서 제동하는 동안 얻어진 동력이 전기 에너지를 저장하는 장치(8) 내에서 가능한 최고 범위까지 저장되면서 일반적으로 장치(8)의 미리 정해진 상한 전압 임계치를 초과하는 것을 허용하지 않는다. 구동이 수행될 때, 변환기(9) 내의 상기 제어 장치는 장치(8)로부터의 전기 에너지의 회수를 제어하고, 반대 경우에 전기 기계(7)는 이러한 회수된 동력에 의해서 구동된다. 여기에서 설명된 바와 같이, 예를 들어 대도시의 버스와 같은 하이브리드 차량(1)뿐만 아니라, 순수한 전기 차량에서도 유사한 구성이 적용될 수 있다.

전기 에너지를 저장하는 장치(8)는 다양한 방식으로 배치될 수 있다. 원칙적으로, 다른 종류의 장치(8)가 전기 에너지를 저장할 수 있다. 일반적으로 복수의 저장 셀들(cells)(10)이 장치(8) 내에서 직렬로 배치되는 방식으로 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 이들 저장 셀들(10)은 재충전 가능한 배터리 셀들 및/또는 슈퍼-커패시터들 또는 이들의 모든 바람직한 조합일 수 있다. 여기에서 도시된 실시예에서, 저장 셀들(10)은 모두 슈퍼-커패시터들로 배치되고, 상기 하이브리드 구동이 장착된 차량(1) 내의 전기 에너지를 저장하는 단일 장치(8) 내에서 이용될 수 있다. 상기 구성은 바람직하게는 예를 들어 대도시의 버스 또는 지역의 운송수단과 같은 상업적 차량으로 이용될 수 있다. 이러한 측면에서, 상대적으로 높은 전류가 흐를 수 있기 때문에, 빈번한 시동 및 제공 동작과 함께 상기 차량의 매우 높은 중량으로 인해서 상기 전기 에너지의 저장의 특히 높은 효율이 상기 슈퍼-커패시터들에 의해서 달성될 수 있다. 저장 셀들(10)로서 슈퍼-커패시터들이 재충전 가능한 배터리 셀들에 비해서 매우 낮은 내부 저항을 가지기 때문에, 슈퍼-커패시터들은 여기에서 보다 자세히 설명되는 실시예들에서 선호되어 사용된다.

이미 상술한 바와 같이, 도 2는 저장 셀들(10)을 나타낸다. 직렬로 배치된 3개의 저장 셀들(10)만이 도2에서 도시된다. 상술한 실시예와 같이 약 100kW 내지 200kW의, 예를 들어 120kW의, 대응하는 전기 구동력의 경우, 실제적인 구성에서 약 150 내지 250개의 저장 셀들(10)에 해당할 수 있다. 이들이 단일 슈퍼-커패시터 당 약 2.7V의 전류 상한 전압 임계치(current upper voltage threshold)와 3000F의 커패시턴스를 갖는 슈퍼-커패시터들로 배치된다면, 실제적인 활용은 대도시 버스의 하이브리드 구동에 대해서 제공될 수 있다.

이미 상술한 바와 같이, 전기 에너지를 저장하는 장치(8) 내에서 그러한 저장 셀들(10)을 이용하는 것은 개별의 저장 셀들(10)의 전압 레벨이 특히 생산 오차들에 의해서 장치(8)의 평균 전압 레벨 및 다른 저장 셀들(10)의 전압으로부터 편차를 가지는 문제가 있다. 장치(10)에 대해서 전체적으로 미리 정해진 충전 전압에도 불구하고, 다른 저장 셀들(10)로부터 위쪽으로 전압의 변차를 갖는 이러한 저장 셀(10)의 상기 영역 내에서, 대응하는 종류의 저장 셀(10)에 대해서 미리 정해진 한계 전압이 초과되는 현상이 발생할 수 있다. 특히 개별의 저장 셀들(10)이, 상술한 예시에서 각각의 슈퍼-커패시터에 대해서 2.7V인, 최대치로 미리 정해진 전압을 비교적 빈번하게 초과하는 경우에 특히 문제가 된다. 상기 한계 전압의 모든 초과 현상은 개별의 저장 셀들(10)의 달성 가능한 사용 기한을 상당히 감소시킨다. 개별의 저장 셀들(10)의 감소된 사용 기한은 일정한 동작 기간 이후에 대응하는 저장 셀(10)의 고장을 야기하고, 이는 적어도 중간(medium run)에서 전기 에너지를 저장하는 전체 장치(8)의 고장을 야기할 수 있다. 특히 대도시의 버스에서 일어나는 것과 같이 매우 동적인 충전 및 방전 사이클 하에서 매우 긴 사용 기한을 달성하기 위해서, 별개의 저장 셀들(10)이 이러한 상한치 전압을 빈번하게 초과하거나 적어도 연속적으로 빈번하게 초과하는 것을 방지하는 노력들이 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 모든 단일 저장 셀들(10)은 대응하는 저장 셀들(10)에 병렬로 배치된 전기 옴 저항체(11)을 포함한다. 전기 옴 저항체(11)은 각기 저장 셀들(10)에 병렬로 배치된 스위치(12)에 직렬로 배치되고, 이 경우 각기 슈퍼-커패시터들(10)에 병렬로 배치된다. 스위치(12)는 한계 스위치(threshold switch)로 구성될 수 있고, 실질적으로 2개의 기능들을 갖는 대응하는 스위칭 유닛(13)을 통해서 제어(trigger)될 수 있다. 이에 따라, 스위칭 유닛(13)은 슈퍼-커패시터(10)의 전압 모니터링(U)을 포함할 수 있다. 상한치 전압을 초과하는 경우, 스위치(12)가 닫히므로, 전류는 슈퍼-커패시터(10)로부터 저항체(11)를 통해서 흐를 수 있다. 결과적으로, 그 내부에 포함된 전하 및 또한 전압이 감소되므로, 동일한 슈퍼-커패시터(10) 내에서 상기 한계 전압값의 반복되는 초과는 방지된다.　

시간-스위치 유닛(T)은 전압이 상기 한계 전압값 아래로 떨어지는 경우, 스위치(12)가 다시 열리고 이에 따라 매우 높은 전압이 대응하는 슈퍼-커패시터(10) 내에 남는 것을 방지하기 위해서 제공된다. 스위칭 유닛(13)의 전압의 측정(U)을 통한 단순한 스위칭의 경우, 상기 한계 전압 아래로 떨어진 이후에 스위치(12)는 다시 열릴 수 있다. 이때 슈퍼-커패시터(10)는 여전히 매우 높은 전압 레벨일 수 있다. 장치(8)의 충전이 재개된다면, 정확하게 이러한 슈퍼-커패시터(10)는 즉시 상기 전압 한계를 넘어서 충전될 수 있고, 이는 즉시 스위치(12)의 반복되는 닫힘을 야기한다. 반면에, 스위치(12)가 전압 검출(U)을 통해서 닫히면, 미리 정해진 기간동안 닫힌 상태를 유지시키는 시간-스위치 기능(T)의 통합의 결과로서, 시간-스위치 유닛(T)이 없을 때보다 많은 양의 전하가 슈퍼-커패시터(10)로부터 제거된다. 결과적으로, 슈퍼-커패시터(10) 내의 전압은 차량(1)의 시동의 결과로써의 방전 및 이후 차량(1)의 제동하는 동안 새로운 충전 이후에 상기 전압이 상기 상한값을 넘는 범위에 도달하지 못하도록 감소된다. 각기 높은 전압 범위 내에 있는 다른 슈퍼-커패시터들(10)도 앞서 설명한 과정들을 경험하게 될 것이다. 요약하면, 시간-스위치 기능(T)의 상기 통합의 결과로서 장치(8)의 별개의 슈퍼-커패시터들(10)의 전압은 작동 시간동안 빠른 균형을 찾을 것이다.

시간-스위치 유닛(T)은 특히 예를 들어 몇 분의 고정된 시간이 미리 정해지는 방식으로 설계될 수 있다. 대응하는 개별 저장 셀(10)의 용량과 전기 저항체(11)의 값으로 대응하는 방전이 얻어진다. 대응하는 슈퍼-커패시터(10)의 명목상 전하의 3% 내지 5%에 해당하는 양을 방전하는 것은 유용하다. 이것은 차회 충전동안 슈퍼-커패시터(10)가 상기 미리 정해진 한계 전압을 다시 넘지 않는 것을 보장한다. 적어도 슈퍼-커패시터들(10) 중에서 하나가 상기 한계 전압을 연속해서 수차례 초과하는 것이 방지되므로, 슈퍼-커패시터들(10) 및 그에 따른 장치(8)의 상기 사용 기한이 상당히 증가될 수 있다. 상술한 바와 같이 수치를 갖는 예시를 다시 참조하면, 상기 대응하는 슈퍼-커패시터의 상기 전압은 1A의 방전 전류에서 5분 내에 약 0.1V 감소될 수 있다. 250mA의 방전 전류에서 이것은 약 20분 내에 일어날 수 있다. 저장 셀(10)의 크기 및 저항체(11)를 통해서 전해질 수 있는 잠재적인 방전 전류에 따라서, 약 5분 내지 약 20분의 기간이 얻어지고, 상기 기간동안 스위치(12)의 상기 시간-스위치 유닛은 닫힌 상태를 유지할 것이다. 다른 크기의 상기 저항체들, 상기 전류 및 적용된 저장 셀들(10)에 대해서 이러한 값은 유사한 방식으로 조정될 필요가 있음을 명백하게 이해할 수 있다.

이러한 방식으로 구성된 전기 에너지를 저장하는 장치(8)는 또한 저장 요소들(10)의 상기 영역 내에서 불필요하게 높은 전압들에 의한 저장 셀들(10)의 상기 사용 기한이 감소함이 없이 매우 동적인 충전 및 방전 사이클들에서 이용될 수 있다.

스위칭 유닛(13), 전기 저항체(11), 스위치(12) 및 시간-스위치 유닛(T)의 구성은 통합된 전자 유닛(14)으로 현실화될 수 있어서, 모든 단일 저장 셀들(10)에 대해서 개별적으로 배치될 수 있다. 작은 통합된 회로는 일반적으로 각기 저장 셀(10) 내의 전압(U)을 모니터하고, 각기 예를 들어 전자 스위치(12)와 같이 통합된 방식으로 상기 구성요소 내에 배치되는 스위치(12)를 작동하는데 충분할 것이다. 저항체(11)는 이후 상기 소형의 회로 보드에 알려진 방식으로 배치될 수 있다. 전압(U)으로 인해서 활성화될 때 시간-스위치 유닛(T)이 일반적으로 스위치(12)를 미리 정해진 기간동안 닫힌 상태로 유지시키기 때문에, 이러한 시간은 또한 시간-스위치 유닛(T) 또는 통합된 전자 유닛(14) 내에 고정적으로 함께 통합될 수 있다. 이것은 예를 들어 통합된 회로 내에 고정적으로 미리 정해진 시간을 프로그래밍 함으로써 제공될 수 있다. 또한 이러한 시간이 특히 커패시터와 같은 적절한 구성요소를 통해서 전자 유닛(14) 내의 스위칭 유닛(13)의 출력에서 고정적으로 미리 정해지는 방식의 회로 구성으로 달성되는 것도 가능할 수 있다. 장치(8)의 출력으로부터 전자 유닛(14)의 제어가 불필요하기 때문에, 상기 구성은 매우 단순한 방식으로 실현될 수 있다. 분산된 전자 유닛들(14)을 갖는 이러한 구성은 매우 단순하고, 전적으로 독립된 방식으로 실현될 수 있다. 장치(8)의 활성화는 이후, 예를 들어 미리 정해진 전압 윈도우(window) 내에서 방전 및 특히 충전하는 동안, 단순히 전체로써 필요하다.

특히 다양한 이점들을 제공될 수 있지만, 다수의 저장 셀들(10), 특히 각기 블록들 내로 배치되는 다수의 저장 셀들(10)의 전압이 검출된다는 이점이 제공된다. 장치(8)의 내부로부터의 이러한 전압값은 이후 예를 들어 변환기(9) 내의 상기 제어 장치로 제공될 수 있다. 상기 전압들은 그곳에서 서로 비교된다. 만약 상기 개별의 저장 셀들 또는 저장 셀 블록들의 상기 전압값들이 매우 높은 편차를 갖는 것이 발견된다면, 다수의 저장 셀들(10) 또는 저장 셀들(10)의 블록들이 곧 상기 한계 전압을 초과할 것임을 추정할 수 있다. 다음 충전 사이클 동안 장치(8)는 변환기(9) 내의 상기 제어 장치에 의해서 전압을 충전하고, 이는 상기 상한 임계치 또는 충전에 대해서 일반적으로 미리 정해진 상기 상한 전압보다 미세하게 높은 값에 있기 때문에, 능동적으로 제어될 수 있다. 결과적으로, 매우 강하게 위쪽으로 편차를 갖는 저장 셀들(10) 내에서 상기 한계 전류값의 최소한의 초과가 의도적으로 실현될 수 있다. 시간-스위치 유닛(T)을 갖는 상기 통합된 전자 유닛(14)으로 인해서, 상기 한계 전압의 미세한 초과는 장치(8) 내의 개별적인 셀들 또는 블록들의 어떠한 선택적인 제어를 요구하지 않고, 장치(8)의 외부로부터 장치(8) 내의 개별적인 저장 셀들(10) 사이에서 전압들의 균형을 야기한다.

이것은 재충전 가능한 배터리 셀들, 특히 리튬-이온 기술에서 재충전 가능한 배터리 셀들에 적용된다.

장치(8) 내에서 슈퍼-커패시터들(10)을 기반으로 비교적 일반적인 방법으로 설명된 상기 실시예는 수치를 갖는 예시들을 참조하여 아래에서 보다 자세히 설명될 것이고, 상기 값들은 여기에서 설명된 바와 같이 상기 수치를 갖는 예시들에 특별히 적용된 것이고, 그러한 값들은 슈퍼-커패시터들의 상기 최대 전압들을 고려하여 추가적인 변형을 갖는 다른 커패시터들의 경우에서 유사한 방식으로 조정될 필요가 있다.

Claims (14)

1. 복수의 저장 셀들(cells);
   각각의 상기 저장 셀들에 대해 병렬인 대응하는 각 전기 저항체;
   상기 저장 셀에 대해 병렬이고, 상기 전기 저항체에 대해 직렬인 대응하는 각 스위치; 및
   상기 스위치에 대해 병렬로 배치된 상기 저장 셀이 미리 정해진 전압을 초과할 때, 상기 스위치를 닫는 적어도 하나의 스위칭 유닛을 포함하는 전기 에너지를 저장하는 장치에 있어서,
   상기 닫힘 이후에 미리 정해진 기간 동안 모든 닫힌 스위치(12)를 닫힌 상태로 유지하는 적어도 하나의 시간-스위치 유닛(T)이 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지를 저장하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 저장 셀들(10)은 적어도 부분적으로 슈퍼-커패시터들로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 저장 셀들(10)은 적어도 부분적으로 특히 리튬-이온 기술을 이용한 충전 가능한 배터리 셀들로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항, 제 2 항 및 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위칭 유닛(13), 상기 전기 저항체(11), 상기 스위치(12) 및 상기 시간-스위치 유닛(T)은 상기 각각의 저장 셀(10)에 대해서, 상기 저장 셀(10)의 영역 내에 배치되는 별개의 전자 유닛(14)으로 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 미리 정해진 기간은 상기 전자 유닛(14)의 상기 영역 내에서 특히 커패시터와 같은 적절한 부품을 통해서 미리 정의되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 미리 정해진 기간은 상기 대응하는 저장 셀(10)의 전압에 반응하여 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모든 저장 셀들(10)은 동일한 종류이고, 서로에 대해서 직렬로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 장치의 작동 방법에 있어서,
   상기 장치(8)에 충전되고 상기 장치(8)에서 사용된 상기 에너지는 제어 장치에 의해서 제어되고,
   상기 제어 장치는, 특히 충전하는 동안, 미리 정해진 전압 한계치들 내에서 상기 장치(8)를 충전하거나 방전하며,
   적어도 일부 저장 셀들(10)의 전압이 검출되고, 이로부터 서로 간의 상기 검출된 전압값들의 최대 편차가 검출되며,
   상기 최대 편차가 미리 정해진 한계를 초과하는 경우, 차회 충전 사이클에서 충전하는 동안 또는 미세하게 초과하는 동안 상기 미리 정해진 상한 전압이 설정되는 것을 특징으로 하는 전기 에너지를 저장하는 장치의 작동 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 충전하는 동안 또는 미세하게 초과하는 동안 상기 미리 정해진 상한 전압이 설정되는 충전 사이클에 뒤따르는 충전 사이클에서 상기 상한 전압은 상기 시간-스위치 유닛(T)에 의해서 미리 정해진 상기 시간동안 더 이상 설정되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 모든 저장 셀들(10)의 상기 전압은 상기 저장 셀들(10)을 적어도 두 개의 블록들에 결합함으로써 검출되고, 이의 블록 전압들은 검출되고 전압값들로 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 8 항, 제 9 항 및 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 에너지를 저장하는 장치(8)는 적어도 부분적으로 전기로 구동되는 차량 내에서 트랙션(traction) 에너지 저장 유닛으로 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 변환기(9) 또는 변환기(9) 내에 통합된 제어 유닛은 제어 장치로 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 충전은 발전기로 이용되는 구동 모터(7)를 통한 제동 동력의 회수에 의해서 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상업적 차량이, 특히 대도시 내의 버스 또는 지역적 운송수단이, 차량(1)으로 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.

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