[發明專利]用于電能存儲器的主動電池平衡的方法和電路裝置

有效

• 申請號: 201580058170.8
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN107112768B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: D.哈森科普夫
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;張濤

1.用于平衡電池組支路的電池組電池（11）的裝置（10），所述電池組支路具有多個串聯的電池組電池（11），其中所述裝置（10）具有用于存儲電能的電感（9），所述裝置（10）具有用于將第一電池組電池（11）的極通過第一連接點（13）和第二連接點（14）與電感（9）連接的饋電側的開關設備（17），并且所述裝置能夠被控制裝置控制，使得電能能夠從至少第一電池組電池（11）傳輸到電感（9）中并且從電感（9）傳輸到至少一個第二電池組電池（11）上，其特征在于，

所述裝置（10）具有用于電荷平衡的第三連接點（15）和第四連接點（16）以及兩個輸送側的開關設備（17），其中所述電感（9）通過兩個輸送側的開關設備（17）與第三連接點（15）和第四連接點（16）連接，并且

所述裝置（10）被實施成將第三連接點（15）與電池組支路的最高電位連接并且將第四連接點（16）與電池組支路的最低電位連接，并且電感（9）通過輸送側的開關設備（17）能夠以兩個極化或流動方向（18）與電池組支路的最高和最低電位連接。

2.根據權利要求1所述的裝置（10），其特征在于，所述電池組電池（11）是電池組模塊的電池組電池（11）。

3.根據權利要求1所述的裝置（10），其特征在于，開關設備（17）包括第一開關（1）和第三二極管（7）的并聯電路、第二開關（2）和第四二極管（8）的并聯電路、第三開關（3）和第一二極管（5）的并聯電路以及第四開關（4）和第二二極管（6）的并聯電路。

4.根據權利要求1至3之一所述的裝置（10），其特征在于，用于與第一電池組電池（11）的負極連接的饋電側的第二連接點（14）能夠通過由兩個沿導通方向布置的第一和第四二極管（5）、（8）構成的串行連接（12）與電池組支路的最高電位連接，用于與第一電池組電池（11）的正極連接的饋電側的第一連接點（13）能夠通過由兩個沿截止方向布置的第二和第三二極管（6）、（7）構成的串行連接（12）與電池組支路的最低電位連接，并且電感（9）布置在各兩個串行布置的二極管之間。

5.一種電池組電池裝置（20），其特征在于，所述電池組電池裝置（20）具有電池組電池（11）和與電池組電池（11）連接的根據權利要求1至4之一的裝置（10）。

6.具有多個根據權利要求5所述的電池組電池裝置（20）的電池組支路，其特征在于，所述裝置（10）針對每個電池組電池裝置（20）被結構相同地實施，并且電池組電池裝置（20）的電池組電池（11）串聯成一個支路。

7.根據權利要求6所述的電池組支路，其特征在于，所述裝置（10）針對每個電池組電池裝置（20）被一樣地實施。

8.根據權利要求6或7所述的電池組支路，其特征在于，所述裝置（10）的第三連接點（15）與電池組支路的最高電位連接并且第四連接點（16）與電池組支路的最低電位連接，其中電能可以通過能夠由電感（9）吸收并且輸出的平衡電流在電池組電池（11）之間傳輸。

9.用于控制根據權利要求6至8之一所述的電池組支路中的開關設備（17）的電池組支路控制裝置，其特征在于，所述電池組支路控制裝置被實施用于控制開關設備（17），使得電感（9）能夠從與所述電感（9）在電池組電池裝置（20）中連接的電池組電池（11）或從至少一個與所述電池組電池（11）相鄰的電池組電池（11）吸收平衡電流，使得流經至少第二電池組電池（11）的平衡電流的方向是可調節的。

10.根據權利要求9所述的電池組支路控制裝置，其特征在于，可預先給定的平衡電流的大小能夠通過電池組支路控制裝置來調節，其中為了調節平衡電流，進行饋電的電池組電池（11）的數量是可調節的。

11.用于利用根據權利要求9至10之一的電池組支路控制裝置來平衡電池組支路的電池組電池（11）的方法，其中平衡電流的方向在每個電池組電池裝置（20）中被調節成，使得：

-如果應該從第一電池組電池（11）提取能量并且將能量輸送給電池組支路，則調節正的平衡電流；

-如果應該從電池組支路提取能量并且將能量輸送給第一電池組電池（11），則調節負的平衡電流。