EP2862255A2 - Schaltvorrichtung für eine batterie und entsprechendes schaltverfahren - Google Patents

Schaltvorrichtung für eine batterie und entsprechendes schaltverfahren

Info

Publication number
EP2862255A2
EP2862255A2 EP13717496.7A EP13717496A EP2862255A2 EP 2862255 A2 EP2862255 A2 EP 2862255A2 EP 13717496 A EP13717496 A EP 13717496A EP 2862255 A2 EP2862255 A2 EP 2862255A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cells
battery
charge
switching
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13717496.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Joerg Ziegler
Thomas Plum
Marcus Preissner
Johanna May
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2862255A2 publication Critical patent/EP2862255A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0024—Parallel/serial switching of connection of batteries to charge or load circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage

Definitions

  • the invention relates to a switching device for a battery.
  • the invention further relates to a method for interconnecting cells of a battery.
  • DE 21 2008 000 035 111 discloses a high-frequency inverter for converting a DC voltage generated by at least one solar module via at least one input DC / DC converter, an intermediate circuit and an output DC / AC converter into an AC voltage for supplying consumers and or for feeding into a supply network.
  • the input DC / DC converter is connected to a control device.
  • US 2004/0125618 A1 discloses a power converter system which interconnects various types of electrical power sources and provides a defined type of electrical power, for example a standard mains voltage supply for a load. Each of the electrical power sources is electrically isolated from the load and also against each other. A corresponding input transducer is connected to each power source.
  • the invention provides a switching device for a battery, comprising:
  • control device a control device; and - Switch; wherein by means of the controlled by the controller switch cells of the battery can be variably interconnected such that a terminal voltage of the battery is substantially independent of a state of charge of the cells.
  • the invention provides a method for interconnecting cells of a battery, comprising the following steps:
  • Terminal voltage of a battery with rechargeable cells should be substantially independent of a state of charge of the cells.
  • the battery can be better connected to an inverter of a DC voltage generator.
  • the constancy of a DC link voltage of the inverter is favored by the constant terminal voltage of the battery.
  • the inverter of the battery can be designed to be more power-optimized in an advantageous manner, for example, a voltage swing of the inverter can be lower.
  • DC voltage generator be less lossy and cheaper to manufacture.
  • An advantageous development of the switching device provides that for determining the state of charge electrical voltages of each cell of the battery are determined.
  • a preferred embodiment of the switching device provides that cell modules are interconnected with at least one cell. This advantageously makes it possible to use a simplified switch mechanism, since a number of cell modules is generally smaller than a number of cells.
  • An advantageous development of the switching device provides that by means of the switch, a defined number of cells in series and / or can be connected in parallel. As a result, it is advantageously possible to generate very flexible switching structures or switching composites of cells, as a result of which an outwardly acting terminal voltage of the battery can be set very finely.
  • the terminal voltage of the battery is adapted to an intermediate circuit voltage of an inverter of a DC voltage generator.
  • the battery is adapted to an optimal working range of the inverter, whereby the electrical converter of the battery advantageously a lower voltage swing
  • An advantageous embodiment of the switching device provides that the switching device is disposed within the battery. This is advantageous one
  • a preferred embodiment of the method according to the invention provides that, for a frequency of interconnecting the cells and / or forming a switching interconnection of the cells, a state of charge of each individual cell is taken into account. This advantageously causes a balancing of the cells.
  • a preferred embodiment of the method provides that electrical voltages are determined by each individual cell or cell modules with a plurality of cells. As a result, on the one hand a direct measurement of the cell voltages is carried out, whereby a quality of the individual cells is determined. Alternatively, a module measurement is performed on cell modules having a plurality of cells, wherein in each case an electrical voltage of a switching group of cells is measured. From a difference of module voltages can be concluded that charge states of single cells.
  • a preferred embodiment of the method provides that cells are cyclically removed from the switching network during interconnection and taken into the switching network.
  • Switching group depends. This advantageously takes into account the fact that a change in a state of charge of the cell depends on a current intensity of a charging current. As a result, charge states of the individual cells can be taken into account individually for each cell.
  • An advantageous development of the method provides that always a defined number of cells remains excluded from the switching network, wherein the recessed cells are exchanged cyclically. This ensures that in each case a defined number of cells is provided in the switching network, which is advantageous in conjunction with the cyclic replacement of the recessed cells, a uniform state of charge of the cells is supported.
  • Debalancing of the cells depends to a high degree on a current strength. Thus, a debalancing of cells can be counteracted in this way.
  • a preferred embodiment of the method provides that the cells are connected in such a way that the cells of the switching networks comprise the largest possible number of cells. This will advantageously a maximum number of cells in the Switching group added, creating a maximum number of cells on
  • Fig. 1 a shows a configuration with a DC voltage generator
  • Fig. 1b shows a further configuration with a DC voltage generator and a battery according to the prior art
  • FIG. 2 shows an embodiment of a switching device according to the invention
  • 3a shows a configuration of a switching network according to the invention of cells of a battery
  • 3b shows a further configuration of a switching network according to the invention of cells of a battery
  • FIG. 4 shows a configuration of a DC power generation system
  • the DC voltage generator 4 may be formed, for example, as a photovoltaic system with a plurality of panels which generate a DC voltage and this to a conversion into an inverter 5 feed.
  • the inverter 5 has internally a DC / DC converter 5a (DC-DC converter) and an AC / DC converter 5b (DC / AC converter), wherein between the DC / DC converter 5a and the AC / DC converter 5b, an intermediate circuit 6 is arranged , An output voltage of the inverter 5 feeds an electrical network 8 (e.g., household AC mains) and / or supplies electrical consumers.
  • an electrical network 8 e.g., household AC mains
  • a battery 2 with rechargeable cells (not shown) is provided in the system, which feeds a DC voltage into an inverter 5, wherein an output voltage of the inverter 5 also feeds the network 8 and / or supplies electrical consumers.
  • the inverter 5 of the battery 2 includes a bi-directional (two-way current flow possible) AC / DC converter 5 b and a DC / DC converter 5 a for setting the currently required charging or
  • the battery 2 is connected directly to a DC link 6 of the inverter 5 of the DC voltage generator 4 via a DC / DC converter 5 a. In this way one needs compared to the configuration of Fig. 1 a one less transducer.
  • the DC / DC converter 5 a may have to perform high voltage strokes to a required voltage level for the intermediate circuit 6 of the inverter. 5 provide.
  • the DC / DC converter 5a of the battery 2 with respect to a
  • Switching mechanism provides by means of a variable, dynamic interconnection of the cells of the battery 2 as constant a terminal voltage of the battery 2.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of the switching device according to the invention.
  • the switching device 10 comprises a control device 1 (for example a microcontroller), by means of which a plurality of switches S (eg electronic switches) can be activated and operated.
  • a control device 1 for example a microcontroller
  • switches S eg electronic switches
  • the cells Z can be variably interconnected in such a way that a terminal voltage U k of the battery 2 is substantially independent of
  • an electrical voltage of rechargeable battery cells depends strongly on their current state of charge.
  • an electrical cell voltage of a lithium-ion cell in the discharged state is approximately 2.5 V and in the charged state approximately 4.2 V.
  • a total electrical voltage of a plurality of interconnected cells Z is disadvantageously highly dependent on the states of charge of the individual Cells Z dependent.
  • a switching structure or a switching network 7 of the cells Z is configured and current
  • a state of charge of the individual cells Z is determined. For example, this can be done by means of a determination device (not shown), wherein electrical voltages of the individual cells Z are determined or electrical voltages of cell modules 3 having a plurality of cells Z. By way of example only two cell modules 3 are shown in FIG. As a result, the individual state of charge of each individual cell Z can be taken into account for the interconnection according to the invention.
  • the cell modules 3 can in extreme cases consist of individual cells Z. Another extreme case is the measurement of the total voltage and a reconnection solely with this information.
  • the cell modules 3 are connected in parallel or in series with one another in different ways, in order thereby to come as close as possible to the terminal voltage U K of the battery 2 to an optimum operating point of the DC / DC converter 5 a, or within to remain predetermined, narrow voltage limits of the DC / DC converter 5a.
  • the entire interconnection takes place dynamically, according to the loading
  • switch S may be switched in sub-second, second, minute or hourly intervals.
  • Switching structures with cells Z conceivable.
  • FIG. 2 shows a parallel connection of strings having a plurality of serially connected cells Z, where Z defines a first cell in a first column, Z 12 a second cell in the first column, etc.
  • the cyclic exchange of the cells Z should preferably be faster, the higher the charge / discharge current, because with higher currents faster debalancing of the cells Z can be set.
  • a maximum number of cells Z should be present in the switching group 7, so that in this way as many cells Z as possible are involved in the loading / unloading processes, which favors a uniform charge state of as many cells Z as possible.
  • FIG. 3 a shows a total of six cells, which are connected in two cell modules 3 in such a way that two strings of three series-connected cells Z are connected in parallel.
  • a single cell Z mn is removed at periodic intervals in each case from the switching network 7 and taken back into the switching network 7.
  • Fig. 3b shows in principle that due to changing charge states and thereby increasing electrical voltages at the cells Z now in one
  • Switching step of the switching network 7 is changed such that only two cells Z are connected in series, in each case two cells Z in three parallel
  • a cell Z mn is in turn cyclically out of the switching network Taken out, it being provided that the recessed cells Z mn are cyclically exchanged within the switching network 7, so that in each case at periodic intervals another cell Z is taken out of the switching network 7. As a result, a very uniform state of charge of the cells Z can advantageously be achieved.
  • cells Z with a higher state of charge can be temporarily switched off, and in this way approach the other cells Z with the highest state of charge. The same can also be achieved during unloading by temporary removal of the least charged cells Z.
  • An example not shown in the figures of the interconnection according to the invention can be performed with a hundred cells Z.
  • a parallel connection of ten strings to ten series-connected cells Z is performed.
  • increasing voltage of the switching network 7 is changed into a parallel interconnection of eleven strands, each with nine series-connected cells Z, in each case a single cell Z is switched out alternately.
  • twelve strings are connected in parallel to eight series-connected cells Z, with four cells being alternately switched out in each case.
  • FIG. 4 shows an overall arrangement of a DC voltage generating system in which the switching device 10 according to the invention can be used. It can be seen that a plurality of serially connected DC voltage generators 4 feed into an inverter 5, wherein the overall arrangement can be expanded in a line with further DC voltage generators 4.
  • the DC voltage generator 4 may, for example, alternatively, as a combined heat and power.
  • the DC / DC converter 5 a of the battery 2 can also be completely dispensed with, as a result of which the battery 2 is fed directly into the DC bus 6 of the battery 2
  • Inverter 5 feeds.
  • a constant DC link voltage is optimal from the point of view of the DC / DC converter 5a. This should correspond to the maximum permissible DC link voltage, which the power semiconductors of the converters 5a, 5b of the inverter 5 of the DC voltage generator can still reliably control (for example approximately 450 V for 600 V semiconductors).
  • the maximum variability of the voltage of the DC voltage generator 4 can be ensured, since the panel voltage must always be less than or equal to the intermediate circuit voltage.
  • an expensive intermediate circuit capacitor for the intermediate circuit 6 can advantageously be saved.
  • the cells in the battery 2 are variably and dynamically connected as described above.
  • a defined number of cells Z has a defined total voltage in the discharged state. This voltage should be kept constant during the charging / discharging of the battery 2. For this purpose, fewer cells Z are connected in series during charging. The electrical voltage of the single cell increases with the charge, whereby fewer cells must be connected in series to the defined
  • Cells Z are connected in series and thus a defined total voltage is reached.
  • control device 1 it is possible for the control device 1 to drive the DC / DC converter 5a of the DC voltage generator 4, for example by instructing the DC voltage generator 4 to provide a higher DC link voltage, thereby charging the battery 2. This way a can efficient cooperation between the switching device 10 according to the invention and the inverter 5 of the DC voltage generator 4 can be achieved.
  • the present invention provides improved terminal voltage stability of a battery by variably interconnecting cells of the battery.
  • a required output voltage of the DC / DC converter of the battery can be kept in a narrow voltage range.
  • an operating period-extending cell balancing (English, cell balancing, reaching the same state of charge of all cells) is carried out.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Die Erfindung schaffteine Schaltvorrichtung (10) für eine Batterie (2), aufweisend: -eine Steuerungseinrichtung (1); und -Schalter (S); wobei mittels der von der Steuerungseinrichtung (1) angesteuerten Schalter (S) Zellen (Z) der Batterie (2) variabel derart miteinander verschaltet werden können, dass eine Klemmenspannung der Batterie (2) im Wesentlichen unabhängig von einem Ladezustand der Zellen (Z) ist.

Description

Beschreibung
Titel
Schaltvorrichtung für eine Batterie und entsprechendes Schaltverfahren Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für eine Batterie. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verschalten von Zellen einer Batterie.
Stand der Technik Heutzutage werden elektrische Energiespeicher in Form von Akkumulatoren
(wiederaufladbare Batterien) an Gleichspannungserzeuger in unterschiedlichen elektrischen Schaltungstopologien mit eingebunden.
DE 21 2008 000 035 111 offenbart einen Hochfrequenz-Wechselrichter zur Umwandlung einer von zumindest einem Solarmodul erzeugten Gleichspannung über zumindest einen Eingangs-DC/DC-Wandler, einen Zwischenkreis und einen Ausgangs-DC/AC-Wandler in eine Wechselspannung zur Versorgung von Verbrauchern und bzw. oder zur Einspeisung in ein Versorgungsnetz. Dabei ist der Eingangs-DC/DC-Wandler mit einer Steuervorrichtung verbunden.
US 2004/0125618 A1 offenbart ein Strom richtersystem, welches verschiedene Typen von elektrischen Stromquellen miteinander verbindet und einen definierten Typ von elektrischer Energie, zum Beispiel eine Standard-Netzspannungsversorgung für eine Last bereitstellt. Jede der elektrischen Stromquellen ist elektrisch von der Last und auch gegeneinander isoliert. Ein entsprechender Eingangswandler ist mit jeder Stromquelle verbunden.
Offenbarung der Erfindung Die Erfindung schafft eine Schaltvorrichtung für eine Batterie, aufweisend:
- eine Steuerungseinrichtung; und - Schalter; wobei mittels der von der Steuerungseinrichtung angesteuerten Schalter Zellen der Batterie variabel derart miteinander verschaltet werden können, dass eine Klemmenspannung der Batterie im Wesentlichen unabhängig von einem Ladezustand der Zellen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird mit der Erfindung ein Verfahren zum Verschalten von Zellen einer Batterie geschaffen, welches folgende Schritte aufweist:
- Ermitteln eines Ladezustands der Zellen; und
- Verschalten der Zellen der Batterie mittels Schaltern derart, dass eine Klemmen- Spannung der Batterie im Wesentlichen unabhängig von einem Ladezustand der Zellen ist.
Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen. Vorteile der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass eine
Klemmenspannung einer Batterie mit aufladbaren Zellen im Wesentlichen unabhängig von einem Ladezustand der Zellen sein soll. Durch das erfindungsgemäße Verschalten der Zellen kann die Batterie verbessert an einen Wechselrichter eines Gleichspannungserzeugers angebunden werden. Insbesondere wird durch die konstante Klemmenspannung der Batterie eine Konstanz einer Zwischenkreisspannung des Wechselrichters begünstigt. Dadurch kann der Wechselrichter der Batterie in vorteilhafter Weise leistungsoptimierter ausgelegt werden, beispielsweise kann ein Spannungshub des Wechselrichters geringer sein. Vorteilhaft können dadurch Wechselrichter für den
Gleichspannungserzeuger weniger verlustbehaftet sein und kostengünstiger hergestellt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Schaltvorrichtung sieht vor, dass zum Ermitteln des Ladezustands elektrische Spannungen jeder einzelnen Zelle der Batterie ermittelt werden. Vorteilhaft können durch dieses Direktmessen der elektrischen Spannungen leistungsschwache Zellen vor einem vollständigen Entladen mit negativem Einfluss auf die
Lebensdauer bewahrt werden. Des Weiteren kann durch Entladung aller Zellen auf den minimalen Ladezustand eine höhere Kapazität der Batterie genutzt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltvorrichtung sieht vor, dass Zellenmodule mit wenigstens einer Zelle miteinander verschaltet werden. Dadurch kann vorteilhaft ein vereinfachter Schaltermechanismus eingesetzt werden, da eine Anzahl der Zellenmodule in der Regel kleiner ist als eine Anzahl der Zellen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Schaltvorrichtung sieht vor, dass mittels der Schalter eine definierte Anzahl von Zellen in Serie und/oder parallel geschaltet werden können. Dadurch lassen sich vorteilhaft sehr flexible Schaltstrukturen bzw. Schaltverbunde von Zellen generieren, wodurch eine nach außen wirkende Klemmenspannung der Batterie sehr fein eingestellt werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Schaltvorrichtung sieht vor, dass durch das
Verschalten die Klemmenspannung der Batterie an eine Zwischenkreisspannung eines Wechselrichters eines Gleichspannungserzeugers angepasst wird. Dadurch wird die Batterie an einen optimalen Arbeitsbereich des Wechselrichters angepasst, wodurch der elektrische Wandler der Batterie vorteilhaft einen geringeren Spannungshub
bewerkstelligen muss und dadurch leistungsschwächer dimensioniert werden kann.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Schaltvorrichtung sieht vor, dass die Schalt- Vorrichtung innerhalb der Batterie angeordnet ist. Dadurch ist vorteilhaft eine
Verwendungsvielfalt einer mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ausgerüsteten Batterie erhöht.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass für eine Häufigkeit des Verschaltens der Zellen und/oder ein Ausbilden eines Schaltverbunds der Zellen ein Ladezustand jeder einzelnen Zelle berücksichtigt wird. Dadurch wird vorteilhaft ein Ausbalancieren der Zellen bewirkt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass elektrische Spannungen von jeder einzelnen Zelle oder von Zellenmodulen mit mehreren Zellen ermittelt werden. Dadurch wird einerseits eine Direktmessung der Zellenspannungen durchgeführt, wodurch eine Güte der einzelnen Zellen ermittelt wird. Alternativ wird eine Modulmessung an Zellenmodulen mit mehreren Zellen durchgeführt, wobei jeweils eine elektrische Spannung eines Schaltverbunds von Zellen gemessen wird. Aus einer Differenzbildung von Modulspannungen kann dabei auf Ladungszustände von Einzelzellen geschlossen werden. Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass während des Verschaltens Zellen zyklisch aus dem Schaltverbund herausgenommen und in den Schaltverbund hineingenommen werden. Dadurch wird mittels eines Ringtauschs eine Regelmäßigkeit des Ladens und Entladens der Zellen unterstützt, weil keine Zelle für einen längeren Zeitraum komplett aus einem Lade-/Entladevorgang ausgeschlossen ist. Ein gleichmäßiger Ladungszustand und damit eine verlängerte Betriebsdauer der Zellen sind auf diese Weise unterstützt.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrensverfahrens sieht vor, dass das
Herausnehmen der Zellen aus dem Schaltverbund in Abhängigkeit vom Ladezustand der Zellen durchgeführt wird. Dies reduziert in vorteilhafter Weise noch weiter eine
Ungleichverteilung von Ladezuständen der Zellen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens schlägt vor, dass eine Häufigkeit eines Änderns der Verschaltung der Zellen von einer Höhe eines Stroms innerhalb des
Schaltverbunds abhängt. Dadurch wird vorteilhaft die Tatsache berücksichtigt, dass eine Änderung eines Ladezustands der Zelle von einer Stromstärke eines Ladestroms abhängt. Dadurch können Ladezustände der einzelnen Zellen zellenindividuell berücksichtigt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass stets eine definierte Anzahl von Zellen aus dem Schaltverbund ausgenommen bleibt, wobei die ausgenommenen Zellen zyklisch ausgetauscht werden. Dadurch wird erreicht, dass jeweils eine definierte Anzahl von Zellen im Schaltverbund vorgesehen ist, wodurch in Verbindung mit dem zyklischen Austauschen der ausgenommenen Zellen vorteilhaft ein gleichmäßiger Ladezustand der Zellen unterstützt ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass das zyklische
Austauschen der Zellen umso schneller durchgeführt wird, je höher ein Lade/Entlade- ström der Zellen ist. Dadurch wird vorteilhaft die Tatsache berücksichtigt, dass eine
Debalancierung der Zellen in hohem Maße von einer Stromstärke abhängt. Somit kann auf diese Weise einer Debalancierung von Zellen entgegengewirkt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass die Zellen derart verschaltet werden, dass die Zellen der Schaltverbunde eine möglichst große Anzahl von Zellen umfassen. Dadurch wird vorteilhaft eine maximale Anzahl von Zellen in den Schaltverbund aufgenommen, wodurch eine maximal Anzahl von Zellen am
Lade/Entladevorgang beteiligt wird. Vorteilhaft wird dadurch ein gleichmäßiger
Ladezustand der Zellen unterstützt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Figuren. Die Figuren sind vor allem dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Fig. 1 a eine Konfiguration mit einem Gleichspannungserzeuger und
Batterie gemäß Stand der Technik;
Fig. 1 b eine weitere Konfiguration mit einem Gleichspannungserzeuger und einer Batterie gemäß Stand der Technik;
Fig. 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung;
Fig. 3a eine Konfiguration eines erfindungsgemäßen Schaltverbunds von Zellen einer Batterie;
Fig. 3b eine weitere Konfiguration eines erfindungsgemäßen Schaltverbunds von Zellen einer Batterie; und
Fig. 4 eine Konfiguration eines Gleichspannungserzeugungssystems, in
welchem die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung verwendet wird. Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 a ist eine stark vereinfachte, prinzipielle Darstellung eines herkömmlichen Systems mit einem Gleichspannungserzeuger 4 und einer wiederaufladbaren Batterie 2. Der Gleichspannungserzeuger 4 kann beispielsweise als eine Photovoltaikanlage mit mehreren Paneelen ausgebildet sein, welche eine Gleichspannung generieren und diese zu einer Umwandlung in einen Wechselrichter 5 einspeisen. Der Wechselrichter 5 weist intern einen DC/DC-Wandler 5a (Gleichspannungswandler) und einen AC/DC Wandler 5b (Gleichspannungs/Wechselspannungswandler) auf, wobei zwischen dem DC/DC Wandler 5a und dem die AC/DC Wandler 5b ein Zwischenkreis 6 angeordnet ist. Eine Ausgangsspannung des Wechselrichters 5 speist ein elektrisches Netz 8 (z.B. ein Wechselspannungsnetz eines Haushalts) und/oder versorgt elektrische Verbraucher.
Weiterhin ist im System eine Batterie 2 mit wiederaufladbaren Zellen (nicht dargestellt) vorgesehen, welche eine Gleichspannung in einen Wechselrichter 5 einspeist, wobei eine Ausgangsspannung des Wechselrichters 5 ebenfalls das Netz 8 speist und/oder elektrische Verbraucher versorgt. Der Wechselrichter 5 der Batterie 2 umfasst einen bidirektionalen (Stromfluss in zwei Richtungen möglich) AC/DC-Wandler 5b und einen DC/DC-Wandler 5a zu einer Einstellung der momentan erforderlichen Lade- oder
Entladespannung für die Batterie 2.
In einer alternativen herkömmlichen Konfiguration gemäß Fig. 1 b wird die Batterie 2 über einen DC/DC-Wandler 5a direkt mit einem Zwischenkreis 6 des Wechselrichters 5 des Gleichspannungserzeugers 4 verbunden. Auf diese Art und Weise benötigt man gegenüber der Konfiguration von Fig. 1 a einen Wandler weniger.
Nachdem eine Klemmenspannung Uk der Batterie 2 je nach Batterietechnologie in hohem Maße von einem Ladezustand der einzelnen Zellen der Batterie 2 abhängt, muss der DC/DC-Wandler 5a unter Umständen hohe Spannungshübe ausführen, um ein erforderliches Spannungsniveau für den Zwischenkreis 6 des Wechselrichters 5 bereitzustellen. Um also den DC/DC-Wandler 5a der Batterie 2 hinsichtlich eines
Schaltungsaufwands und einer Effizienz über einen Arbeitsbereich optimiert auslegen zu können, ist eine möglichst konstante Ein- und Ausgangsspannung seitens der Batterie 2 wünschenswert. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, dass eine Schaltvorrichtung bzw. ein
Schaltmechanismus bereitgestellt wird, welche mittels einer variablen, dynamischen Verschaltung der Zellen der Batterie 2 eine möglichst konstante Klemmenspannung der Batterie 2 bereitstellt.
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung. Die Schaltvorrichtung 10 umfasst eine Steuerungseinrichtung 1 (beispielsweise einen MikroController), mittels der eine Vielzahl von Schaltern S (z.B. elektronische Schalter) angesteuert und betätigt werden können. Mittels der Schalter S und der Steuerungs- einrichtung 1 können die Zellen Z variabel derart miteinander verschaltet werden, dass eine Klemmenspannung Uk der Batterie 2 im Wesentlichen unabhängig von
Ladezuständen der Zellen Z ist.
Es ist bekannt, dass eine elektrische Spannung von wiederaufladbaren Batteriezellen stark von ihrem aktuellen Ladezustand abhängt. Beispielsweise beträgt eine elektrische Zellenspannung einer Lithium-Ionen-Zelle im entladenen Zustand ca. 2,5 V und im geladenen Zustand ca. 4,2 V. Dadurch ist eine elektrische Gesamtspannung von mehreren verschalteten Zellen Z nachteilig in hohem Maße von den Ladezuständen der einzelnen Zellen Z abhängig.
Um diesem Umstand entgegenzuwirken, wird mittels der Schalter S eine Schaltstruktur bzw. ein Schaltverbund 7 der Zellen Z derart ausgestaltet und nach aktuellen
Erfordernissen adaptiert, dass eine Klemmenspannung Uk der Batterie 2 möglichst konstant ist. Zu diesem Zweck wird ein Ladezustand der einzelnen Zellen Z ermittelt. Beispielsweise kann dies mittels einer Ermittlungseinrichtung (nicht dargestellt) erfolgen, wobei elektrische Spannungen der einzelnen Zellen Z ermittelt werden oder elektrische Spannungen von Zellenmodulen 3 mit mehreren Zellen Z. Lediglich beispielhaft sind in Fig. 2 zwei Zellenmodule 3 dargestellt. Dadurch kann für das erfindungsgemäße Verschalten der individuelle Ladezustand jeder einzelnen Zelle Z berücksichtigt werden. Die Zellenmodule 3 können im Extremfall aus einzelnen Zellen Z bestehen. Ein weiterer Extremfall ist die Messung der Gesamtspannung und einen Neuverschaltung alleinig mit dieser Information.
Die Zellenmodule 3 werden auf unterschiedliche Weise parallel oder seriell miteinander verschaltet, um dadurch mit der Klemmenspannung UK der Batterie 2 einem optimalen Betriebspunkt des DC/DC-Wandlers 5a möglichst nahe zu kommen, bzw. innerhalb von vorbestimmten, engen Spannungsgrenzen des DC/DC-Wandlers 5a zu bleiben. Die gesamte Verschaltung findet dynamisch statt, entsprechend der beim Laden
ansteigenden bzw. beim Entladen abfallenden Spannung der Zellen Z. Beispielsweise kann dabei im Sub-Sekunden-, Sekunden-, Minuten- oder Stundentakt geschaltet werden. Mittels der Schalter S ist somit eine nahezu unbegrenzte Vielzahl von möglichen
Schaltstrukturen mit Zellen Z denkbar. Beispielsweise können Zellen Z und/oder
Zellenmodule 3 seriell und/oder parallel verschaltet werden. Durch Überbrücken von Zellen Z mittels der Schalter S werden Zellenspannungen für eine Gesamtspannung nicht berücksichtigt. Lediglich exemplarisch ist in Fig. 2 eine Parallelschaltung von Strängen mit mehreren in Serie geschalteten Zellen Z dargestellt, wobei Z eine erste Zelle in einer ersten Spalte definiert, Z12 eine zweite Zelle in der ersten Spalte, usw.
Um eine Vergleichmäßigung des Ladezustands der einzelnen Zellen Z zu erreichen, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass einzelne Zellen Z zyklisch jeweils aus dem Schalt- verbünd 7 herausgenommen bzw. in den Schaltverbund 7 hineingenommen werden. Auf diese Weise wird keine der Zellen Z auf Dauer von einem Laden/ Entladen
ausgeschlossen. Das zyklische Durchtauschen der Zellen Z sollte vorzugsweise umso schneller geschehen, je höher der Lade-/Entladestrom ist, weil sich mit höheren Strömen schneller eine Debalancierung der Zellen Z einstellen kann. Vorzugsweise sollte jeweils eine maximale Anzahl von Zellen Z im Schaltverbund 7 vorhanden sein, sodass auf diese Weise möglichst viele Zellen Z an den Lade-/Entladevorgängen beteiligt sind, was einen gleichmäßigen Ladezustand möglichst vieler Zellen Z begünstigt.
Anhand von zwei prinzipiellen Schaltverbunden 7 von Zellen Z wird anhand der Figuren 3a und 3b die dynamische Wirkungsweise des Schaltens prinzipiell erläutert, wobei zu einer besseren Übersicht die Schalter S nicht dargestellt sind. Fig. 3a zeigt insgesamt sechs Zellen, die in zwei Zellenmodulen 3 derart verschaltet sind, dass zwei Stränge aus jeweils drei seriell geschalteten Zellen Z parallel geschaltet sind. Eine einzelne Zelle Zmn wird in periodischen Abständen jeweils aus dem Schaltverbund 7 herausgenommen und wieder in den Schaltverbund 7 hineingenommen.
Fig. 3b stellt prinzipiell dar, dass aufgrund von sich ändernden Ladezuständen und dadurch steigenden elektrischen Spannungen an den Zellen Z nunmehr in einem
Schaltschritt der Schaltverbund 7 derart geändert wird, dass nur noch jeweils zwei Zellen Z in Serie geschaltet sind, wobei jeweils zwei Zellen Z in drei parallelgeschalteten
Strängen angeordnet sind. Eine Zelle Zmn wird wiederum zyklisch aus dem Schaltverbund 7 herausgenommen, wobei vorgesehen ist, dass die ausgenommenen Zellen Zmn innerhalb des Schaltverbunds 7 zyklisch durchgetauscht werden, sodass jeweils in periodischen Abständen eine andere Zelle Z aus dem Schaltverbund 7 herausgenommen wird. Dadurch kann vorteilhaft ein sehr gleichmäßiger Ladezustand der Zellen Z erreicht werden.
Beim Laden können Zellen Z mit höherem Ladezustand zeitweise weggeschaltet werden, und sich auf diese Weise an die anderen Zellen Z mit dem höchsten Ladezustand anzunähern. Gleiches kann auch beim Entladen durch zeitweises Herausnehmen der am wenigsten geladenen Zellen Z erreicht werden.
Ein in den Figuren nicht dargestelltes Beispiel des erfindungsgemäßen Verschaltens kann mit hundert Zellen Z durchgeführt werden. Bei einer niedrigen elektrischen Spannung wird eine parallele Verschaltung von zehn Strängen zu jeweils zehn seriell geschalteten Zellen Z durchgeführt. Mit steigender Spannung wird der Schaltverbund 7 in eine parallele Verschaltung von elf Strängen mit jeweils neun seriell geschalteten Zellen Z geändert, wobei jeweils eine einzelne Zelle Z alternierend herausgeschaltet wird. Mit weiter steigender Spannung werden zwölf Stränge zu je acht seriell geschalteten Zellen Z parallel geschaltet, wobei alternierend jeweils vier Zellen herausgeschaltet werden.
Schließlich werden vierzehn Stränge zu je sieben seriell geschalteten Zellen parallel geschaltet, wobei alternierend jeweils zwei Zellen Z aus dem Schaltverbund 7
herausgeschaltet werden.
Man erkennt also, dass auf diese Weise mit unterschiedlichen Schaltverbunden 7 eine im Wesentlichen konstante Gesamtspannung des Schaltverbunds 7 bzw. Klemmenspannung Uk der Batterie 2 erreicht werden kann. Durch das zyklische Durchtauschen von einzelnen Zellen Z wird verhindert, dass einzelne Zellen Z ungleichmäßig geladen/entladen werden. Damit wird erreicht, dass alle Zellen Z der Batterie 2 im Wesentlichen auf dem gleichen Spannungsniveau und somit im Wesentlichen auf dem gleichen Ladezustand bleiben.
Wenn die Zellen Z zu Zellenmodulen 3 zusammengefasst und die Zellenmodule 3 gemäß den oben beschriebenen Prinzipien verschaltet werden, kann zwar unter Umständen nicht die gleiche Spannungskonstanz wie mit einzelnen Zellen Z erreicht werden. Dies ist dadurch begründet, dass jedes Zellenmodul 3 durch das Verschalten von Zellen Z eine höhere Spannung besitzt als die einzelne Zelle Z. Allerdings kann auf diese Weise eine Anzahl von Schaltern S bedeutsam verringert sein. Fig. 4 zeigt eine prinzipielle Gesamtanordnung eines Gleichspannungserzeugungs- systems, in welchem die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 10 verwendet werden kann. Man erkennt, dass mehrere seriell geschaltete Gleichspannungserzeuger 4 in einen Wechselrichter 5 einspeisen, wobei die Gesamtanordnung strangweise mit weiteren Gleichspannungserzeugern 4 erweiterbar ist. Der Gleichspannungserzeuger 4 kann beispielsweise alternativ auch als eine Kraft-Wärme-Kopplung.
In einer denkbaren Variante kann auch gänzlich auf den DC/DC-Wandler 5a der Batterie 2 verzichtet werden, wodurch die Batterie 2 direkt in den Zwischenkreis 6 des
Wechselrichters 5 einspeist. Für die Ankopplung der Batterie 2 direkt am Wechselrichter- Zwischenkreis 6 ist aus Sicht des DC/DC-Wandlers 5a eine konstante Zwischenkreis- spannung optimal. Diese sollte der maximal zulässigen Zwischenkreisspannung entsprechen, die die Leistungshalbleiter der Wandler 5a, 5b des Wechselrichters 5 des Gleichspannungserzeugers noch sicher beherrschen können (z.B. ca. 450 V für 600 V- Halbleiter). Auf diese Weise kann panelseitig die maximale Variabilität der Spannung der Gleichspannungserzeuger 4 sichergestellt werden, da die Panelspannung immer kleiner oder gleich der Zwischenkreisspannung sein muss. Zudem kann dadurch vorteilhaft ein teurer Zwischenkreiskondensator für den Zwischenkreis 6 eingespart werden.
Um die Zwischenkreisspannung des Wechselrichters 5 nahezu konstant zu halten und trotzdem alle Zellen der Batterie 2 gleichmäßig zu laden/zu entladen, werden die Zellen in der Batterie 2 wie oben beschrieben variabel und dynamisch verschaltet. Eine definierte Anzahl von Zellen Z hat im entladenen Zustand eine definierte Gesamtspannung. Diese Spannung soll während des Ladens/Entladens der Batterie 2 konstant gehalten werden. Zu diesem Zweck werden beim Laden nach und nach weniger Zellen Z in Serie geschaltet. Die elektrische Spannung der einzelnen Zelle steigt bei der Ladung an, wodurch weniger Zellen in Serie geschaltet werden müssen, um die definierte
Batteriespannung zu halten. Umgekehrt werden bei einem Entladevorgang nach und nach mehr Zellen Z in Serie geschaltet, bis im vollständig entladenen Zustand wieder alle
Zellen Z in Serie geschaltet sind und damit eine definierte Gesamtspannung erreicht ist.
In einer denkbaren Alternative ist es möglich, dass die Steuerungseinrichtung 1 den DC/DC-Wandler 5a des Gleichspannungserzeugers 4 ansteuert, beispielsweise indem sie den Gleichspannungserzeuger 4 instruiert, eine höhere Zwischenkreisspannung bereitzustellen, um dadurch die Batterie 2 aufzuladen. Auf diese Weise kann eine effiziente Kooperation zwischen der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 10 und dem Wechselrichter 5 des Gleichspannungserzeugers 4 erreicht werden.
Zusammenfassend wird mit der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Konstanz einer Klemmenspannung einer Batterie durch ein variables Verschalten von Zellen der Batterie bereitgestellt. Vorteilhaft kann mittels der Erfindung eine erforderliche Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers der Batterie in einem engen Spannungsbereich gehalten werden. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung zur effizienten
energetischen Unterstützung eines Gleichspannungserzeugungssystems verwendet werden und dadurch eine Betriebsdauer der Zellen erhöht sein. Aufgrund der verringerten Leistungsanforderungen an den DC/DC-Wandler der Batterie kann dieser vorteilhaft mit geringeren Verlusten behaftet sein und in einer kompakteren Bauform hergestellt werden. Vorteilhaft wird mittels der Erfindung ein die Betriebsdauer verlängerndes Zellen- Ausbalancieren (engl, cell balancing, Erreichen des gleichen Ladezustands aller Zellen) durchgeführt.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt. Insbesondere sind die genannten Schaltstrukturen nur beispielhaft und nicht auf die erläuterten Beispiele beschränkt. Die Erfindung lässt sich auch auf andere Batterietypen, beispielsweise auf Pb-Akkus oder Ni-Metallhydrid- Akkus anwenden.
Der Fachmann wird also die Merkmale der Erfindung geeignet abändern oder miteinander kombinieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ansprüche 1 . Schaltvorrichtung (10) für eine Batterie (2), aufweisend:
- eine Steuerungseinrichtung (1 ); und
- Schalter (S); wobei mittels der von der Steuerungseinrichtung (1 ) angesteuerten Schalter (S) Zellen (Z) der Batterie (2) variabel derart miteinander verschaltet werden können, dass eine Klemmenspannung der Batterie (2) im Wesentlichen unabhängig von einem Ladezustand der Zellen (Z) ist.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 , wobei zum Ermitteln des Ladezustands
elektrische Spannungen jeder einzelnen Zelle (Z) der Batterie (2) ermittelt werden.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Zellenmodule (3) mit wenigstens einer Zelle (Z) miteinander verschaltet werden.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mittels der Schalter (S) eine definierte Anzahl von Zellen (Z) in Serie und/oder parallel geschaltet werden können.
5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei durch das Verschalten die Klemmenspannung der Batterie (2) an eine Zwischenkreisspannung eines Wechselrichters (5) eines Gleichspannungserzeugers (4) angepasst wird.
6. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schaltvorrichtung (10) innerhalb der Batterie (2) angeordnet ist.
7. Verfahren zum Verschalten von Zellen (Z) einer Batterie (2), mit den Schritten:
- Ermitteln eines Ladezustands der Zellen (Z); und
- Verschalten der Zellen (Z) der Batterie (2) mittels Schaltern (S) derart, dass eine Klemmenspannung der Batterie (2) im Wesentlichen unabhängig von einem Ladezustand der Zellen (Z) ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei für eine Häufigkeit des Verschaltens der Zellen (Z) und/oder ein Ausbilden eines Schaltverbunds (7) der Zellen (Z) ein Ladezustand jeder einzelnen Zelle (Z) berücksichtigt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei elektrische Spannungen von jeder einzelnen Zelle (Z) oder von Zellenmodulen (3) mit mehreren Zellen (Z) ermittelt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei während des Verschaltens Zellen (Z) in zyklischen Abständen aus dem Schaltverbund (7) herausgenommen und in den Schaltverbund (7) hineingenommen werden.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Herausnehmen der Zellen (Z) aus dem Schaltverbund (7) in Abhängigkeit vom Ladezustand der Zellen (Z) durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , wobei eine Häufigkeit eines
Änderns der Verschaltung der Zellen (Z) von einer Höhe eines Stroms innerhalb des Schaltverbunds (7) abhängt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei stets eine definierte Anzahl von Zellen (Z) aus dem Schaltverbund (7) ausgenommen bleibt, wobei die ausgenommenen Zellen (Z) zyklisch ausgetauscht werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das zyklische Austauschen der Zellen (Z) umso schneller durchgeführt wird, je höher ein Lade/Entladestrom der Zellen (Z) ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei die Zellen (Z) derart
verschaltet werden, dass der Schaltverbund (7) eine möglichst große Anzahl von Zellen (Z) umfasst.
EP13717496.7A 2012-06-14 2013-04-18 Schaltvorrichtung für eine batterie und entsprechendes schaltverfahren Withdrawn EP2862255A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012209995A DE102012209995A1 (de) 2012-06-14 2012-06-14 Schaltvorrichtung für eine Batterie und entsprechendes Schaltverfahren
PCT/EP2013/058053 WO2013185955A2 (de) 2012-06-14 2013-04-18 Schaltvorrichtung für eine batterie und entsprechendes schaltverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2862255A2 true EP2862255A2 (de) 2015-04-22

Family

ID=48142777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP13717496.7A Withdrawn EP2862255A2 (de) 2012-06-14 2013-04-18 Schaltvorrichtung für eine batterie und entsprechendes schaltverfahren

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2862255A2 (de)
CN (1) CN104604076B (de)
DE (1) DE102012209995A1 (de)
WO (1) WO2013185955A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2613207A (en) * 2021-11-29 2023-05-31 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Charging cells in a battery pack
US11724620B2 (en) 2018-07-05 2023-08-15 Volvo Truck Corporation Method of controlling a battery system in a vehicle

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017112387A1 (de) * 2017-06-06 2018-12-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterie, Verwendung derer und Kraftfahrzeug
DE102018116538A1 (de) * 2018-07-09 2020-01-09 Wobben Properties Gmbh Verfahren zum Steuern einer Einspeiseanordnung
EP3611832A1 (de) * 2018-08-13 2020-02-19 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Photovoltaik-wechselrichter und verfahren zum betreiben eines solchen photovoltaik-wechselrichters
WO2022236545A1 (zh) * 2021-05-10 2022-11-17 华为数字能源技术有限公司 一种电池***及控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2265774B (en) * 1992-03-30 1996-06-12 Yang Tai Her Stepped compound voltage power supply and field control arrangement for a DC motor driving circuit
US5898291A (en) * 1998-01-26 1999-04-27 Space Systems/Loral, Inc. Battery cell bypass topology
US6873133B1 (en) * 2002-09-11 2005-03-29 Medtronic Physio-Control Manufacturing Corporation Defibrillator with a reconfigurable battery module
US20040125618A1 (en) 2002-12-26 2004-07-01 Michael De Rooij Multiple energy-source power converter system
AT505143B1 (de) 2007-05-14 2012-03-15 Fronius Int Gmbh Verfahren zur steuerung eines wechselrichters und wechselrichter
US8330420B2 (en) * 2009-04-10 2012-12-11 The Regents Of The University Of Michigan Dynamically reconfigurable framework for a large-scale battery system
DE102009027833A1 (de) * 2009-07-20 2011-01-27 SB LiMotive Company Ltd., Suwon Serienschaltung von Schaltreglern zur Energieübertragung in Batteriesystemen
KR101084214B1 (ko) * 2009-12-03 2011-11-18 삼성에스디아이 주식회사 계통 연계형 전력 저장 시스템 및 전력 저장 시스템 제어 방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2013185955A2 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11724620B2 (en) 2018-07-05 2023-08-15 Volvo Truck Corporation Method of controlling a battery system in a vehicle
GB2613207A (en) * 2021-11-29 2023-05-31 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Charging cells in a battery pack
GB2613207B (en) * 2021-11-29 2024-05-22 Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd Charging cells in a battery pack

Also Published As

Publication number Publication date
CN104604076A (zh) 2015-05-06
WO2013185955A3 (de) 2014-05-08
DE102012209995A1 (de) 2013-12-19
WO2013185955A2 (de) 2013-12-19
CN104604076B (zh) 2018-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2721685B1 (de) Batteriesystem und verfahren zum bereitstellen einer zwischenspannung
WO2013185955A2 (de) Schaltvorrichtung für eine batterie und entsprechendes schaltverfahren
EP1829185B1 (de) Ladungsumverteilungsschaltung
WO2011009691A1 (de) Serienschaltung von schaltreglern zur energieübertragung in batteriesystemen
DE102009046501A1 (de) Batteriesystem mit DC/DC-Umsetzern
EP3593435B1 (de) Verfahren zum betreiben eines modularen batteriespeichersystems und modulares batteriespeichersystem
EP1748183B1 (de) Elektrische Einrichtung zur Verstellung der Rotorblätter einer Windenergieanlage
WO2015104205A1 (de) Elektrochemischer energiespeicher und verfahren zum balancing
EP2920599B1 (de) Prüfanordnung für einen energiespeicher
WO2018233956A1 (de) Elektrische energieliefervorrichtung mit einer vielzahl von nutzeinheiten, die zu strängen verschaltet sind, sowie verfahren zum betreiben der energieliefervorrichtung
EP2254218B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Aufladen von Akkumulatoren
DE102014212935A1 (de) Vorrichtung zum Bereitstellen einer elektrischen Spannung mit seriellem Stack-Umrichter sowie Antriebsanordnung
WO2018233954A1 (de) Elektrische energieliefervorrichtung mit stromschienenmatrix sowie verfahren zum betreiben der energieliefervorrichtung
WO2010060400A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur ladung von akkus
WO2014072488A2 (de) Umrichter mit in reihe geschalteten umrichterzellen
DE102015006280A1 (de) Fahrzeug und elektrische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug
WO2017125347A1 (de) Verbesserte energiespeicher-anordnung mit mehreren energiespeichern
DE102020113907A1 (de) Modulare Ladesäule zum elektrischen Gleichstromladen einer Batterie eines Elektrofahrzeugs
DE102015007405A1 (de) Energiespeichersystem
EP3915825B1 (de) Modulare ladesäule zum elektrischen gleichstromladen einer batterie eines elektrofahrzeugs
DE102017130387A1 (de) Umrichter-Vorrichtung, Anordnung mit mehreren solcher Umrichter-Vorrichtungen sowie Verfahren zum Betreiben einer Umrichter-Vorrichtung
DE69626206T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur speisung elektrischer energie, und gerät mit einer solchen vorrichtung
DE102016007804A1 (de) Batterie für ein Fahrzeug
DE102018009625A1 (de) Verfahren zum Aufladen einer wenigstens zwei in Reihe geschaltete Batteriemodule aufweisenden Batterie
WO2014023441A1 (de) Batterie mit einer mehrzahl von parallel geschalteten batteriesträngen und verfahren zum betreiben der batterie

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150114

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20180625

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20190109