[發明專利]用于車輛的可切換的儲存器系統

有效

• 申請號: 201780025216.5
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN109070761B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: C·克諾貝爾;D·格萊策斯;G·霍費爾
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: B60L50/60
• 分類號: B60L50/60;H02J7/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉盈

描述了一種用于為驅動車輛提供電功率的儲存器系統(100)。所述儲存器系統(100)包括用于儲存電能的第一和第二儲存器模塊(111、112)。此外，儲存器系統(100)包括開關單元(130)，所述開關單元設置用于：針對充電過程將第一儲存器模塊(111)和第二儲存器模塊(112)串聯連接并且針對車輛的驅動將第一儲存器模塊和第二儲存器模塊并聯連接。此外，儲存器系統(100)包括控制單元(105)，所述控制單元設置用于促使一個或多個措施，以便為準備第一儲存器模塊(111)與第二儲存器模塊(112)的并聯連接而減小第一儲存器模塊(111)的荷電狀態和第二儲存器模塊(112)的荷電狀態的差別。

技術領域

本發明涉及一種用于至少部分電驅動的車輛的儲存器系統。尤其是本發明涉及一種具有靈活的儲存容量、能以相對高的充電功率進行充電的儲存器系統。

背景技術

當前在電驅動車輛、例如PHEV車輛(插電式混合電動車)或純電運行車輛(BEV，電池電動車)中，由一個或多個單個電池單體或者說儲存器單體組成的能量儲存器用作能量源。電池單體通常是單個的鋰離子單體。這些電池單體串聯地或者結合串聯和并聯電路彼此連接。在此，電池單體的總和確定可用的能量并且進而確定電驅動車輛的續航里程。

這樣的能量儲存器的充電典型地通過連接到與供電網相連的外部充電站上進行。在此，用于給能量儲存器充電的可用連接功率(充電功率)可以與充電站相關。借助直流電的充電可以稱為具有50kW或更多的充電功率的快充電。通過交流電的充電能實現在3.6kW直至22kW范圍內的充電功率。

高充電功率有利于避免車輛為了能量儲存器的再充電而長時間停車。一種用于提高充電功率的可能性是借助提高的充電電壓(例如800V或更多，而不是現在的460V或更少)的直流電充電。然而，應用較高的充電電壓則需要在所使用的HV(高壓)儲存技術方面進行改變。在此，通常不希望應用帶有相應提高的額定電壓的能量儲存器(例如由于在動力總成系統中使用的逆變器的IGBT僅能使用到直至確定的最大極限電壓(如650V、900V或1200V))。

DE102014004790A1描述了一種用于車輛的能量儲存器，在所述能量儲存器中使用切換矩陣，以用于串聯連接在能量儲存器中并聯連接的線路，使得能量儲存器的電壓水平倍增(在使用兩個并聯連接的線路時)。因此，在行駛運行中可以使用不變的行駛電壓(例如400V的行駛電壓)，而在充電運行中可以使用提高的充電電壓(例如800V的充電電壓)。

雖然DE102014004790A1描述了一種帶有切換矩陣的儲存器系統的構思。但在此未確保：能以可靠的方式在儲存器系統的充電運行和行駛運行之間切換。

發明內容

本發明的技術任務在于提供一種可切換的儲存器系統，所述儲存器系統能夠以可靠且能量高效的方式在充電運行和行駛運行之間進行切換。

該任務通過根據本發明的儲存器系統得以解決。

根據一個方面，描述了一種用于為驅動車輛提供電功率的儲存器系統。尤其是可以將所述電功率用于運行車輛的驅動電機。此外，可以在制動過程中必要時將電功率通過車輛的電機回收并且儲存在儲存器系統中。

儲存器系統包括：用于儲存電能的第一和第二儲存器模塊。儲存器系統一般可以包括N個用于儲存電能的儲存器模塊，N1。每個儲存器模塊在此可以包括至少一個(通常多個)儲存器單體線路。必要時，儲存器模塊也可以包括并聯連接的儲存器單體。儲存器模塊的數量N是整數并且優選是偶數，N1。優選地可以N＝2，由此在充電電壓(用于給儲存器系統充電)和行駛電壓(用于運行車輛的驅動系統)之間得出有利的折衷(尤其是關于安裝在車輛內的功率晶體管)。N個儲存器模塊可以相同地設計(尤其是關于相應的額定電壓和/或關于相應的儲存容量)。

此外，儲存器系統包括(帶有多個開關的)開關單元，所述開關單元設置用于針對充電過程串聯連接N個儲存器模塊，并且針對車輛的驅動、亦即給車輛的驅動系統供電而并聯連接N個儲存器模塊。