專利名稱：一種用于調(diào)試具有直流中間電路的蓄電池系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)試具有直流中間電路的蓄電池系統(tǒng)的方法以及一種被構(gòu)造為執(zhí)行所述用于調(diào)試的方法蓄電池和一種被構(gòu)造為執(zhí)行所述用于調(diào)試的方法、具有直流中間電路的蓄電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在未來，不僅在固定的應(yīng)用中而且在如混合動力和電動車輛的車輛中更多地使用蓄電池系統(tǒng)。為了可以滿足對于相應(yīng)的應(yīng)用給出的對電壓和可提供的功率的要求，將多個蓄電池單元串聯(lián)連接。因為由這樣的蓄電池提供的電流必須流過所有的蓄電池單元并且蓄電池單元僅可以導(dǎo)通有限的電流，所以經(jīng)常附加地將蓄電池單元并聯(lián)連接，以便提高最大電流。這可以或者通過在蓄電池單元?dú)んw之內(nèi)設(shè)置更多的單元包(Zellwickeln)或者通過外部連接蓄電池單元來實(shí)現(xiàn)。在圖1中示出常見的電驅(qū)動系統(tǒng)的原理電路圖，電驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)用在諸如電動車輛和混合動力車輛中或者也應(yīng)用在靜態(tài)應(yīng)用(例如風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)動葉片調(diào)節(jié))中。蓄電池Iio連接至直流中間電路，該直流中間電路由電容器111來緩沖保護(hù)。脈沖逆變器112連接至該直流中間電路，該脈沖逆變器經(jīng)由兩個可接通的半導(dǎo)體閥和兩個二極管在三個輸出端上分別提供相對彼此相移的正弦電壓，以用于驅(qū)動電驅(qū)動電機(jī)113。構(gòu)成直流中間電路的電容器111的電容必須足夠大，以便使直流中間電路中的電壓穩(wěn)定一時間段，在該時間段中接通可接通的半導(dǎo)體閥中的一個。在一個實(shí)際應(yīng)用如電動車輛中產(chǎn)生位于mF的范圍內(nèi)的高電容。圖2在詳細(xì)的方框電路圖中示出了圖1中的蓄電池110。多個蓄電池單元連接，并可選地附加地并聯(lián)連接，以便達(dá)到對于各應(yīng)用所期望的高輸出電壓和蓄電池電容量。在蓄電池單元的正極與正蓄電池端子114之間連接有充電和分隔裝置116。可選地，可以附加地在蓄電池單元的負(fù)極與蓄電池負(fù)端子115之間連接分隔裝置117。充電和分隔裝置116以及分隔裝置117分別包括接觸器118和119，其被設(shè)置以便用于將蓄電池單元與蓄電池端子分開，從而無電壓地連接蓄電池端子。否則，由于串聯(lián)的蓄電池單元的高直流電壓對于維護(hù)人員或類似人員產(chǎn)生了巨大的潛在危險。在充電和分隔裝置116中附加地設(shè)有充電接觸器120和與充電接觸器120串聯(lián)連接的充電電阻121。如果蓄電池連接到直流電壓中間電路，那么充電電阻121限制電容器111的放電電流。為此首先斷開接觸器118并且僅閉合充電接觸器120。如果在蓄電池正端子114上的電壓到達(dá)蓄電池單元的電壓，那么閉合接觸器119，并且必要時斷開充電接觸器120。在具有在若干個IOkW范圍中的功率的應(yīng)用中，充電接觸器120和充電電阻121將表示巨大的額外費(fèi)用，這僅僅是為了直流中間電路的持續(xù)幾百毫秒的充電過程而所需要的。所提到的構(gòu)件不僅僅是昂貴的，并且是龐大的而且是重的，這尤其對于在如電動機(jī)動車的移動應(yīng)用中的使用是有妨礙的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，依據(jù)本發(fā)明提出了一種用于調(diào)試蓄電池系統(tǒng)的方法，所述蓄電池系統(tǒng)具有蓄電池、與所述蓄電池連接的直流中間電路和與所述直流中間電路連接的驅(qū)動系統(tǒng)。所述蓄電池具有多個串聯(lián)連接的蓄電池模塊，所述多個串聯(lián)連接的蓄電池模塊分別包括耦合單元和至少一個連接在所述耦合單元的第一輸入端和第二輸入端之間的蓄電池單元。所述多個蓄電池模塊包括具有第一數(shù)量的蓄電池單元的第一蓄電池模塊和至少一個具有第二數(shù)量的蓄電池單元的第二蓄電池模塊，所述第二數(shù)量的蓄電池單元多于所述第一數(shù)量的蓄電池單元。所述方法至少具有以下步驟:a)通過向所述串聯(lián)連接的蓄電池模塊的所述耦合單元輸出相應(yīng)的控制信號來解耦所有串聯(lián)連接的蓄電池模塊的所述蓄電池單元；b)在輸出側(cè)橋接所有串聯(lián)連接的蓄電池模塊，從而使得所述蓄電池的輸出電壓為零；c)耦合所述第一蓄電池模塊的所述蓄電池單元并且通過結(jié)束向所述第一蓄電池模塊的所述耦合單元輸出所述相應(yīng)的控制信號來結(jié)束所述第一蓄電池模塊的輸出側(cè)的橋接；d)耦合所述第二蓄電池模塊中的一個第二蓄電池模塊的所述蓄電池單元并且通過結(jié)束向所述第二蓄電池模塊中的所述一個第二蓄電池模塊的所述耦合單元輸出所述相應(yīng)的控制信號來結(jié)束所述第二蓄電池模塊中的所述一個第二蓄電池模塊的輸出側(cè)的橋接;e)與所述步驟d)同時地通過向所述第一蓄電池模塊的所述耦合單元輸出相應(yīng)的控制信號和在輸出側(cè)橋接所述第一蓄電池模塊來解耦所述第一蓄電池模塊的所述蓄電池單元；以及f)只要存在在輸出側(cè)被橋接的其他的第二蓄電池模塊存在，重復(fù)所述步驟c)至e)。本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)，即所述蓄電池的輸出電壓升高并且由此所述直流中間電路的所述電壓也升高，從而使得由于在每個增加步驟中在所述蓄電池的所述輸出電壓和所述直流中間電路的所述電壓之間的相對小的電壓差值，在所述直流中間電路的電容器中流過的充電電流也相對的小，以使得所述直流中間電路的所述電壓與所述蓄電池的所述輸出電壓相適應(yīng)。以這樣的方式，現(xiàn)有技術(shù)中的所述蓄電池系統(tǒng)的所述充電接觸器120和所述充電電阻121變得多余了并且根據(jù)本發(fā)明所述的方法工作的蓄電池系統(tǒng)的成本、體積和重量相應(yīng)地下降。此外，本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)，即所述直流中間電路在更短的時間內(nèi)充電。在具有圖2所示出的、具有充電和分隔裝置116的蓄電池的蓄電池系統(tǒng)中，所述直流中間電路以以下特性充電直至接觸器118閉合，所述特性相應(yīng)于具有負(fù)指數(shù)的指數(shù)函數(shù)。這意味著:在所述充電過程開始時流過最大的充電電流，然而，所述充電電流隨著所述直流中間電路的充電的進(jìn)行總是持續(xù)下降的，從而使得所述直流中間電路的所述電壓逐漸地接近所述蓄電池的所述輸出電壓的值。但是，依據(jù)本發(fā)明的方法，所述直流中間電路的所述電壓將連續(xù)地一步一步地升高，從而使得所述電壓示出為階梯狀的曲線，所述曲線平均地近似為線性的。所述直流中間電路的所平均的電壓的斜率相應(yīng)于平均的充電電流，所述充電電流在整個充電過程之中至少近似地是恒定的，由此相應(yīng)地將更快地達(dá)到所述第一額定工作電壓。依據(jù)本發(fā)明將設(shè)計至少兩種不同的蓄電池模塊的實(shí)施變型，這兩種實(shí)施變型通過每個蓄電池模塊的蓄電池單元的數(shù)量來區(qū)分。通常僅一次地設(shè)計的第一蓄電池模塊具有比所述第二蓄電池模塊更少數(shù)量的蓄電池單元。與之相應(yīng)地，所述第一蓄電池模塊的輸出電壓比所述第二蓄電池模塊中的輸出電壓小。接通的蓄電池模塊的輸出電壓的高度確定了所述蓄電池的輸出電壓和所述直流中間電路的所述電壓之間的開始時的電壓差值并且由此也確定了從所述蓄電池流入所述直流中間電路的最大的充電電流。由于所述第一蓄電池模塊的輸出電壓較小，所以所述直流中間電路的所述電壓將以更小的步長升高。從而使得所述最大的充電電流也相應(yīng)地下降。本發(fā)明由此使得所述直流中間電路能夠通過接連地接通蓄電池模塊在沒有充電接觸器和充電電阻的情況下充電，同時也把所述蓄電池模塊的所述耦合單元的電路花費(fèi)減少到最小程度，因為在所述第二蓄電池模塊中，一個耦合單元管理了更大數(shù)量的串聯(lián)連接的蓄電池單元。優(yōu)選地，所述方法具有附加的步驟g)當(dāng)所述直流中間電路的電壓達(dá)到額定工作電壓時，調(diào)試與所述直流中間電路相連接的所述驅(qū)動系統(tǒng)。所述額定工作電壓能夠比所有第二蓄電池模塊的總電壓或者比所有第二蓄電池模塊和所述第一蓄電池模塊的總電壓小。在這種情況下，所述驅(qū)動系統(tǒng)在所述直流中間電路的所述電壓達(dá)到所述最大的電壓之前已經(jīng)運(yùn)行，并且以減小了的功率運(yùn)行直至達(dá)到所述第一額定工作電壓。優(yōu)選地，重復(fù)所述步驟c)和e)，直至耦合(這就是說串聯(lián)連接)了所有第二蓄電池模塊的蓄電池單元。所述蓄電池的所述最大的輸出電壓與所述驅(qū)動系統(tǒng)的最大的可能的驅(qū)動功率相符。通常來說，本發(fā)明并不限于使用一個第一蓄電池模塊和一個或多個第二蓄電池模塊。設(shè)計其他的蓄電池模塊也是可行的，所述其他的蓄電池模塊具有不同的數(shù)量的蓄電池單元并且將其以相應(yīng)的方式耦合或者解耦，直至達(dá)到所述蓄電池的所期望的輸出電壓或者由此達(dá)到所述直流中間電路的期望的電壓。所述第一蓄電池模塊能夠例如具有n個蓄電池單元，第二蓄電池模塊具有2*n個蓄電池單元，第三蓄電池模塊具有4*n個蓄電池單元，第四蓄電池模塊具有8*n個蓄電池單元等等。由此能夠應(yīng)用兩值的開關(guān)方式(Schaltschema),其中，通過所述第一蓄電池模塊的所述電壓來針對每個開關(guān)步驟(Schaltschritt)確定所述電壓差值。在此，數(shù)量n也能夠是I,從而使得所述蓄電池的輸出電壓能夠以最小的電壓步長來調(diào)節(jié)。用于所述耦合單元的控制信號能夠以兩值的開關(guān)方式來簡單地通過兩值的計數(shù)器來生成。本發(fā)明的第二方面引入了一種蓄電池，其具有控制單元和多個串聯(lián)連接的蓄電池模塊。其中，每個蓄電池模塊包括耦合單元和至少一個連接在所述耦合單元的第一輸入端和第二輸入端之間的蓄電池單元。所述多個蓄電池模塊包括具有第一數(shù)量的蓄電池單元的第一蓄電池模塊和至少一個具有第二數(shù)量的蓄電池單元的第二蓄電池模塊，所述第二數(shù)量的蓄電池單元多于所述第一數(shù)量的蓄電池單元。依據(jù)本發(fā)明，所述控制單元被構(gòu)造為實(shí)施第一發(fā)明方面所述的方法。特別優(yōu)選地，所述第二數(shù)量為所述第一數(shù)量的兩倍大。在這種情況下，所述蓄電池的輸出電壓以相同的步長升聞。所述蓄電池模塊的蓄電池單元優(yōu)選地為鋰離子蓄電池單元。鋰離子蓄電池單元具有在給定的體積中高的單元電壓和高的能量含量的優(yōu)點(diǎn)。另一個發(fā)明方面涉及一種蓄電池系統(tǒng)，其具有蓄電池、與所述蓄電池連接的直流中間電路和與所述直流中間電路連接的驅(qū)動系統(tǒng)。所述蓄電池在這里是依據(jù)本發(fā)明的前述方面被構(gòu)造的。特別優(yōu)選地，所述直流中間電路在這里直接與所述蓄電池相連接，這就是說，在所述蓄電池和所述直流中間電路之間沒有設(shè)置其他的部件，尤其是充電裝置或沒有設(shè)置充電接觸器并且沒有設(shè)置充電電阻。然而，在所述蓄電池系統(tǒng)的實(shí)施形式中，也能夠在所述蓄電池和直流中間電路之間連接諸如電流傳感器的其他的部件。所述直流中間電路能夠具有電容器或者由電容器組成。本發(fā)明的第四方面引入了一種機(jī)動車，其具有依據(jù)本發(fā)明的前述方面所述的蓄電池系統(tǒng)。


根據(jù)附圖和隨后的說明對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)一步闡明，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或功能上類似的構(gòu)件。其中:圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電驅(qū)動系統(tǒng)；圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池的方框電路圖；圖3示出了用于蓄電池中的耦合單元的第一實(shí)施形式，通過該蓄電池能夠執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明的方法；圖4示出了耦合單元的第一實(shí)施形式的可能的電路技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)；圖5A和5B示出了具有耦合單元的第一實(shí)施形式的蓄電池模塊的兩種實(shí)施形式；圖6示出了用于蓄電池中的耦合單元的第二實(shí)施形式，通過該蓄電池能夠執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明的方法；圖7示出了耦合單元的第二實(shí)施形式的可能的電路技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)；圖8示出了具有耦合單元的第二實(shí)施形式的蓄電池模塊的實(shí)施形式；圖9示出了一種蓄電池，通過該蓄電池能夠執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明的方法；以及圖10示出了依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和依據(jù)本發(fā)明的蓄電池系統(tǒng)的直流中間電路的電壓的曲線圖。
具體實(shí)施例方式圖3示出了用于在蓄電池中使用的耦合單元30的第一實(shí)施形式，通過該蓄電池能夠執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明的方法。耦合單元30具有兩個輸入端31和32以及輸出端33并且被構(gòu)造為將輸入端31或32之一與輸出端33連接并且將其中另一個解耦。圖4示出了耦合單元30的第一實(shí)施形式的可能的電路技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)，其中設(shè)有第一和第二開關(guān)35與36。每個開關(guān)連接在輸入端31或32中之一與輸出端33之間。該實(shí)施形式提供的優(yōu)點(diǎn)在于，兩個輸入端31、32都能夠與輸出端33解耦，從而使得輸出端33是高阻的，這例如在維修或維護(hù)的情況下能夠是有用的。此外，能夠?qū)㈤_關(guān)35、36簡單地實(shí)現(xiàn)為半導(dǎo)體開關(guān)，如MOSFET或IGBT。半導(dǎo)體開關(guān)具有有利的價格和高開關(guān)速度的優(yōu)點(diǎn)，從而耦合單元30能夠在短時間內(nèi)對控制信號或控制信號的變化進(jìn)行反應(yīng)。
圖5A和5B示出了具有耦合單元30的第一實(shí)施例的蓄電池模塊40的兩種實(shí)施形式。多個蓄電池單元11串聯(lián)連接在耦合單元30的輸入端之間。然而本發(fā)明并不限于蓄電池單元11的這種串聯(lián)連接，也能夠僅設(shè)有單個蓄電池單元11或設(shè)有蓄電池單元11的并聯(lián)連接或混合串并聯(lián)連接。在圖5A的例子中耦合單元30的輸出端與第一端子41連接而蓄電池單元11的負(fù)極與第二端子42連接。然而，如在圖5B中的幾乎對稱的設(shè)置也是可能的，其中蓄電池單元11的正極與第一端子41連接而耦合單元30的輸出端與第二端子42連接。圖6示出了用于蓄電池中的耦合單元50的第二實(shí)施形式，通過該蓄電池能夠執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明的方法。耦合單元50具有兩個輸入端51和52以及兩個輸出端53和54。其被構(gòu)造為，或者將第一輸入端51與第一輸出端53連接以及將第二輸入端52與第二輸出端54連接(并且將第一輸出端53與第二輸出端54解f禹),或者將第一輸出端53與第二輸出端54連接(并且在此將輸入端51和52解耦)。此外，在耦合單元50的確定的實(shí)施形式中這還能夠被構(gòu)造為將兩個輸入端51、52與輸出端53、54分隔并且也將第一輸出端53與第二輸出端54解稱。然而并不設(shè)定，將第一輸入端51與第二輸入端52連接。圖7示出了耦合單元50的第二實(shí)施形式的可能的電路技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)，其中，設(shè)有第一、第二和第三開關(guān)55、56和57。第一開關(guān)55連接在第一輸入端51與第一輸出端53之間，第二開關(guān)56連接在第二輸入端52與第二輸出端54之間并且第三開關(guān)57連接在第一輸出端53與第二輸出端54之間。該實(shí)施形式同樣提供了以下優(yōu)點(diǎn)，亦即開關(guān)55、56和57能夠簡單地實(shí)現(xiàn)為半導(dǎo)體開關(guān)，例如MOSFET或IGBT。半導(dǎo)體開關(guān)具有有利的價格和高開關(guān)速度的優(yōu)點(diǎn)，從而耦合單元50可以在短時間內(nèi)對控制信號或控制信號的變化進(jìn)行反應(yīng)。圖8示出了具有耦合單元50的第二實(shí)施形式的蓄電池模塊60的實(shí)施形式。多個蓄電池單元11串聯(lián)連接在耦合單元50的輸入端之間。蓄電池模塊60的該實(shí)施形式并不限于蓄電池單元11的這樣的串聯(lián)連接，也可以僅設(shè)有一個蓄電池單元11或設(shè)有蓄電池單元11的并聯(lián)連接或混合的串聯(lián)并聯(lián)連接。耦合單元50的第一輸出端與第一端子61連接，而耦合單元40的第二輸出端與第二端子62連接。相對于圖5A和5B的蓄電池模塊40，蓄電池模塊60具有的優(yōu)點(diǎn)在于，蓄電池單元11能夠通過耦合單元50與剩余的蓄電池兩側(cè)地解耦，這實(shí)現(xiàn)了在連續(xù)的運(yùn)行中無危險的更換，因為蓄電池單元11的電極上都不具有蓄電池的剩余的蓄電池模塊的危險的高的總電壓。圖9示出了蓄電池的一種實(shí)施形式，通過該蓄電池能夠執(zhí)行依據(jù)本發(fā)明的方法。蓄電池具有帶有多個蓄電池模塊40或60的蓄電池模塊組70，其中，優(yōu)選地每個蓄電池模塊40或60包含以相同方式連接的相同數(shù)目的蓄電池單元11。附加于蓄電池模塊40或者60，設(shè)計有附加的蓄電池模塊45或者65，該附加的蓄電池模塊被如蓄電池模塊40或60那樣地構(gòu)建，然而不同的是，在附加的蓄電池模塊45、65中的蓄電池單元11的數(shù)量少于在蓄電池模塊40、60中的蓄電池單元的數(shù)量。該附加的蓄電池模塊45、65在圖9中的上面的部分示出，然而能夠安置在蓄電池模塊組70的任意的位置。通常，蓄電池模塊組70能夠包含各個數(shù)量的蓄電池模塊40或60的數(shù)量。而且，如果安全條例需要這樣，則在蓄電池模塊組70的電極上附加地設(shè)有如在圖2中的充電和分隔裝置以及分隔裝置。然而，這樣的分隔裝置依據(jù)本發(fā)明是不必要的，因為蓄電池單元11與蓄電池連接端的解耦能夠通過包含在蓄電池模塊40或60中的耦合單元30或50來實(shí)現(xiàn)。圖10示出了依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和依據(jù)本發(fā)明的蓄電池系統(tǒng)的直流中間電路的電壓的曲線圖。子圖a)示出了依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池系統(tǒng)的曲線圖。在時刻h，蓄電池經(jīng)由充電接觸器120和充電電阻121向直流中間電路的電容器111供電，其中，該電容器在此刻被完全放電。開始時直流中間電路的電壓快速上升，但是之后該斜率持續(xù)地下降。直至?xí)r刻tn，直流中間電路的電壓才是相當(dāng)高的，以致于該蓄電池的輸出電壓和直流中間電路的電壓的差值A(chǔ)V足夠小，從而閉合接觸器118并且通過充電電阻121在沒有電流限制的情況下快速地將直流中間電路充電至該蓄電池的輸出電壓。子圖b)示出了依據(jù)本發(fā)明的蓄電池系統(tǒng)的相應(yīng)的曲線圖。在充電過程開始時，直流中間電路的電壓再次為零，這就是說，直流中間電路的電容器被完全放電。在時刻h激活第一蓄電池模塊，從而使得蓄電池的輸出電壓相應(yīng)于具有第一數(shù)量的蓄電池單元的第一蓄電池模塊的電壓。充電電阻不會限制充電電流，從而使得直流中間電路的電壓快速地上升，但是該充電電流不會不被允許地高，因為蓄電池的輸出電壓和直流中間電路的電壓之間的電壓差值是相對小的。只要直流中間電路的電壓接近第一蓄電池模塊的輸出電壓(時刻t21)，那么將激活具有更高的第二數(shù)量的蓄電池單元的第二蓄電池模塊并且同時重新去激活第一蓄電池模塊，由此蓄電池的輸出電壓上升至所激活的第二蓄電池模塊的電壓并且上升了所激活的第二蓄電池模塊的電壓減去第一蓄電池模塊的電壓之間的差值。該直流中間電路的電壓重新快速地跟隨蓄電池的輸出電壓。在時刻t22，附加于已經(jīng)激活的第二蓄電池模塊重新激活第一蓄電池模塊。如果直流中間電路的電壓重新相應(yīng)地升高(時刻t23)，那么重新接通一個第二蓄電池模塊并且同時去激活第一蓄電池模塊。接通相應(yīng)的另外的第二蓄電池模塊并且交替地激活和去激活第一蓄電池模塊將如此長地重復(fù)，直至直流中間電路的電壓達(dá)到額定工作電壓或者所有的第二蓄電池模塊(以及可能的附加的第一蓄電池模塊)都是激活的。在所示出的示例中，蓄電池具有兩個第二蓄電池模塊，但是，當(dāng)然任意大于或者等于I的數(shù)量的第二蓄電池模塊都是可能的。兩個直流中間電路的電壓的曲線的對比表明:依據(jù)本發(fā)明的直流中間電路相較于在現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的能夠被明顯更快地充電。由此連接至該直流中間電路的驅(qū)動系統(tǒng)能夠更快地運(yùn)行，這尤其是對于安全相關(guān)的應(yīng)用是有吸引力的。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)試蓄電池系統(tǒng)的方法，所述蓄電池系統(tǒng)具有蓄電池、與所述蓄電池連接的直流中間電路和與所述直流中間電路連接的驅(qū)動系統(tǒng)，其中，所述蓄電池具有多個串聯(lián)連接的蓄電池模塊(40、60)，所述多個串聯(lián)連接的蓄電池模塊分別包括耦合單元(30、50)和至少一個連接在所述耦合單元(30、50)的第一輸入端(31、51)和第二輸入端(32、52)之間的蓄電池單元(11)，其中，所述多個蓄電池模塊(40、60)包括具有第一數(shù)量的蓄電池單元(11)的第一蓄電池模塊(40、60)和至少一個具有第二數(shù)量的蓄電池單元(11)的第二蓄電池模塊(40、60)，所述第二數(shù)量的蓄電池單元(11)多于所述第一數(shù)量的蓄電池單元(11)，所述方法至少具有以下步驟: a)通過向所述串聯(lián)連接的蓄電池模塊(40、60)的所述耦合單元(30、50)輸出相應(yīng)的控制信號來解耦所有串聯(lián)連接的蓄電池模塊(40、60)的所述蓄電池單元(11)； b)在輸出側(cè)橋接所有串聯(lián)連接的蓄電池模塊(40、60)，從而使得所述蓄電池的輸出電壓為零； c)耦合所述第一蓄電池模塊(40、60)的所述蓄電池單元(11)并且通過結(jié)束向所述第一蓄電池模塊(40、60)的所述耦合單元(30、50)輸出所述相應(yīng)的控制信號來結(jié)束所述第一蓄電池模塊(40、60)的輸出側(cè)的橋接； d)耦合所述第二蓄電池模塊(40、60)中的一個第二蓄電池模塊的蓄電池單元(11)并且通過結(jié)束向所述第二蓄電池模塊中的所述一個第二蓄電池模塊(40、60)的耦合單元(30,50)輸出所述相應(yīng)的控制信號來結(jié)束所述第二蓄電池模塊中的所述一個第二蓄電池模塊(40、60)的所述輸出側(cè)的橋接； e)與所述步驟d)同時地通過向所 述第一蓄電池模塊(40、60)的所述耦合單元(30、50)輸出相應(yīng)的控制信號和在輸出側(cè)橋接所述第一蓄電池模塊(40、60)來解耦所述第一蓄電池模塊(40、60)的所述蓄電池單元(11);以及 f)只要存在在輸出側(cè)被橋接的其他的第二蓄電池模塊(40、60)，重復(fù)所述步驟c)至e)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其具有附加的步驟g)當(dāng)所述直流中間電路的電壓達(dá)到額定工作電壓時，調(diào)試與所述直流中間電路連接的所述驅(qū)動系統(tǒng)。
3.如前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述額定工作電壓比所有第二蓄電池模塊(40、60)的總電壓或者比所有第二蓄電池模塊(40、60)和所述第一蓄電池模塊(40、60)的總電壓小。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，重復(fù)所述步驟c)至e)，直至耦合了所有第二蓄電池模塊(40、60)的所述蓄電池單元。
5.一種具有控制單元和多個串聯(lián)連接的蓄電池模塊(40、60)的蓄電池，其中，每個蓄電池模塊(40、60)包括耦合單元(30、50)和至少一個連接在所述耦合單元(30、50)的第一輸入端(31、51)和第二輸入端(32、52)之間的蓄電池單元(11)，其中，所述多個蓄電池模塊(40、60)包括具有第一數(shù)量的蓄電池單元(11)的第一蓄電池模塊(40、60)和至少一個具有第二數(shù)量的蓄電池單元(11)的第二蓄電池模塊(40、60)，所述第二數(shù)量的蓄電池單元多于所述第一數(shù)量的蓄電池單元(11)，其特征在于，所述控制單元被構(gòu)造為實(shí)施依據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法。
6.如前述權(quán)利要求所述的蓄電池，其特征在于，所述第二數(shù)量是所述第一數(shù)量的兩倍大。
7.一種蓄電池系統(tǒng)，其具有蓄電池、與所述蓄電池相連接的直流中間電路和與所述直流中間電路相連接的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池被依據(jù)權(quán)利要求5或6來構(gòu)造。
8.如前述權(quán)利要求所述的蓄電池系統(tǒng)，其中，所述直流中間電路直接與所述蓄電池相連接。
9.如兩個 前述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池系統(tǒng)，其中，所述直流中間電路具有電容器或者由電容器組成。
10.一種機(jī)動車，其具有依據(jù)權(quán)利要求7至9所述的蓄電池系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)試蓄電池系統(tǒng)的方法，所述蓄電池系統(tǒng)具有蓄電池和與所述蓄電池連接的直流中間電路。所述蓄電池具有多個串聯(lián)連接的蓄電池模塊(40、60)，其包括具有第一數(shù)量的蓄電池單元(11)的第一蓄電池模塊(40、60)和至少一個具有更大的第二數(shù)量的蓄電池單元(11)的第二蓄電池模塊(40、60)。在該方法開始時所有的蓄電池模塊都是去激活的，從而使得所述蓄電池的輸出電壓為零。在所述方法運(yùn)行過程中，通過接連地激活第二蓄電池模塊(40、60)，所述蓄電池的輸出電壓上升。其中，每次在激活兩個第二蓄電池模塊(40、60)之間激活所述第一蓄電池模塊(40、60)并且將其在激活其他的第二蓄電池模塊(40、60)時重新去激活。本發(fā)明還涉及一種被構(gòu)造為執(zhí)行所述方法的蓄電池、一種具有這樣的蓄電池的蓄電池系統(tǒng)和一種具有這樣的蓄電池系統(tǒng)的機(jī)動車。
文檔編號B60L11/18GK103119776SQ201180044956
公開日2013年5月22日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者S·布茨曼, H·芬克 申請人:Sb鋰摩托有限公司, Sb鋰摩托德國有限公司