[發明專利]向多個儲能部件供應能量和/或提供能量的設備和方法

有效

• 申請號: 201780071714.3
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN110192318B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 馬克西米利安·布魯赫;馬蒂亞斯·費特爾;阿巴西·納庫什
• 申請（專利權）人: 弗勞恩霍夫應用研究促進協會
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種用于向多個儲能部件供應能量并且用于提供儲能部件內存儲的能量的設備(100；200；310；400；500；600；600’)，包括：

第一儲能端子(130a；530a；630a)，用于連接第一儲能部件；

第二儲能端子(130b；530b；630b)，用于連接第二儲能部件；

另一端子(150；530d～e；650)，用于輸入和/或輸出能量；

第一耦合機構(120a)，被配置為將所述第一儲能端子雙向耦合到共用磁通；

第二耦合機構(120b)，被配置為將所述第二儲能端子雙向耦合到所述共用磁通；

另一耦合機構(140；520d～e)，被配置為將所述另一端子耦合到所述共用磁通；

所述設備包括所述第一儲能端子和所述第二儲能端子以及所述另一端子的電流分離；

所述設備被配置為使得能夠在操作期間將儲能部件與相關聯的耦合機構一起耦合到所述共用磁通以及從所述共用磁通移除，

其中所述耦合涉及將耦合電感(922a)與第一耦合機構(120a)和連接到第一儲能端子(130a)的第一儲能設備(940)一起以機械方式引導到其中存在共用磁通的區域，所述耦合電感(922a)耦合到所述第一耦合機構，以及

其中所述移除涉及將耦合電感(922a)與第一耦合機構(120a)和連接到第一儲能端子(130a)的第一儲能設備(940)一起以機械方式引導離開其中存在共用磁通的區域，所述耦合電感(922a)耦合到所述第一耦合機構；

所述設備被配置為使得能夠在經由所述共用磁通在一個或多個儲能部件之間繼續進行能量交換的同時執行耦合或移除。

2.根據權利要求1所述的設備，所述設備被配置為當存在共用磁通時，能夠將第一磁通引導部分與第一耦合機構(120a)和第一儲能端子(130a)和連接到第一儲能端子的第一儲能部件一起移除，

所述第一磁通引導部分是操作期間包括多個可分離部分的磁通引導件的一部分。

3.根據權利要求1所述的設備，

其中，所述耦合涉及將線圈(922a)和磁通引導件的一部分、第一耦合機構(120a)和連接到所述第一儲能端子(130a)的第一儲能設備(940)一起以機械方式引導到其中存在共用磁通的區域，所述線圈(922a)耦合到所述第一耦合機構，以及

其中，所述移除涉及將線圈(922a)、第一耦合機構(120a)和連接到所述第一儲能端子(130a)的第一儲能設備(940)一起以機械方式引導離開其中存在共用磁通的區域，所述線圈(922a)耦合到所述第一耦合機構。

4.一種用于向多個儲能部件供應能量并且用于提供儲能部件內存儲的能量的設備(100；200；310；400；500；600；600’)，包括：

第一儲能端子(130a；530a；630a)，用于連接第一儲能部件；

第二儲能端子(130b；530b；630b)，用于連接第二儲能部件；

另一端子(150；530d～e；650)，用于輸入和/或輸出能量；

第一耦合機構(120a)，被配置為將所述第一儲能端子雙向耦合到共用磁通；

第二耦合機構(120b)，被配置為將所述第二儲能端子雙向耦合到所述共用磁通；

另一耦合機構(140；520d～e)，被配置為將所述另一端子耦合到所述共用磁通；

所述設備包括所述第一儲能端子和所述第二儲能端子以及所述另一端子的電流分離；

其中，所述第一或第二耦合機構包括被配置為感測儲能部件的電壓或電流的傳感器(228a)；

所述設備被配置為借助于所述第一耦合機構或所述第二耦合機構，在操作期間臨時解耦儲能部件中的一個，以及

在所述第一儲能部件或所述第二儲能部件的已解耦狀態期間并且在操作期間，測量所述儲能部件的開路電壓和/或內阻，同時在一個或多個其他儲能部件和交變磁場之間繼續存在能量交換，并且基于所述測量確定已解耦的儲能部件的充電狀態或保存狀態；或者

在所述第一儲能部件或所述第二儲能部件的解耦期間并且在操作期間，測量所述儲能部件的開路電壓和/或內阻，同時在一個或多個其他儲能部件和交變磁場之間繼續存在能量交換，并且基于所述測量確定已解耦的儲能部件的充電狀態或保存狀態。

5.一種用于向多個儲能部件供應能量并且用于提供儲能部件內存儲的能量的設備(100；200；310；400；500；600；600’)，包括：

第一儲能端子(130a；530a；630a)，用于連接第一儲能部件；

第二儲能端子(130b；530b；630b)，用于連接第二儲能部件；

另一端子(150；530d～e；650)，用于輸入和/或輸出能量；

共用磁通引導件(110)；

第一耦合機構(120a)，被配置為將所述第一儲能端子雙向耦合到所述共用磁通引導件；

第二耦合機構(120b)，被配置為將所述第二儲能端子雙向耦合到所述共用磁通引導件；

另一耦合機構(140；520d～e)，被配置為將所述另一端子耦合到所述共用磁通引導件；

所述設備包括所述第一儲能端子和所述第二儲能端子以及所述另一端子的電流分離；

其中，所述第一耦合機構和/或所述第二耦合機構和/或所述另一耦合機構包括DC電壓電路/AC電壓電路耦合裝置(224a～c；624a～c)，所述DC電壓電路/AC電壓電路耦合裝置被配置為將相應的DC電壓儲能部件耦合到布置在所述共用磁通引導件上的相應線圈，并且在操作期間，所述線圈在其中具有感應的交流電壓或者流過的交流電流；

所述設備包括被配置為向DC電壓電路/AC電壓電路耦合裝置提供控制信號的控制單元，

其中，所述控制單元被配置為借助于所述控制信號指定能量在所述第一耦合機構內或在所述第二耦合機構內從相應的儲能部件朝向磁通引導件的流向或者從磁通引導件朝向相應的儲能部件的流向，以及

使所述控制信號適于在所述磁通引導件內已產生或要產生的交變磁場的頻率；

所述設備包括多個分散控制單元(226a～c)，分散控制單元中的每一個被配置為控制耦合機構中的單獨一個或者控制一組耦合機構；以及

所述設備包括被配置為協調分散控制單元的功能的中央控制單元；

所述設備包括借助于經由所述共用磁通引導件的磁感應耦合所述控制單元，用于在所述中央控制單元和所述分散控制單元之間發送控制信號。