DE102011014133A1 - Method for varying e.g. voltage at connection terminals of series circuit of battery cells of heterogeneous battery arrangement in electric car, involves varying configuration of series circuit for adjustment of voltage and impedance - Google Patents

Method for varying e.g. voltage at connection terminals of series circuit of battery cells of heterogeneous battery arrangement in electric car, involves varying configuration of series circuit for adjustment of voltage and impedance Download PDF

Info

Publication number
DE102011014133A1
DE102011014133A1 DE102011014133A DE102011014133A DE102011014133A1 DE 102011014133 A1 DE102011014133 A1 DE 102011014133A1 DE 102011014133 A DE102011014133 A DE 102011014133A DE 102011014133 A DE102011014133 A DE 102011014133A DE 102011014133 A1 DE102011014133 A1 DE 102011014133A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy storage
parallel
series
storage elements
individual
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Withdrawn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
DE102011014133A
Other languages
German (de)
Inventor
Anmelder Gleich
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE102011014133A priority Critical patent/DE102011014133A1/en
Publication of DE102011014133A1 publication Critical patent/DE102011014133A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • H02J7/0019—Circuits for equalisation of charge between batteries using switched or multiplexed charge circuits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Abstract

The method involves varying configuration of a heterogeneous parallel circuit of energy storage elements (1a-1f) by selectively modulating or switching on or -off the individual energy storage elements to adjust current-carrying capacity and impedance at connection terminals (4) using a control unit (2). Configuration of a heterogeneous series circuit of the energy storage elements is varied by selective, short circuit-free and bypass modulation of the individual energy storage elements for adjustment of voltage and the impedance at the terminals using the control unit. An independent claim is also included for a device for forming a heterogeneous series or parallel connection of energy storage elements.

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt Vorrichtungen und Verfahren zum Betrieb einer Energiespeicheranordnung variabler Zusammensetzung und einstellbarer Klemmenspannungen, -ströme und -impedanzen bestehend aus Energiespeicherzellen oder -modulen unterschiedlicher Bauart oder Energiespeicherkapazität.The present invention describes devices and methods for operating an energy storage device of variable composition and adjustable terminal voltages, currents and impedances consisting of energy storage cells or modules of different types or energy storage capacity.

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft mehrere Verfahren und Vorrichtungen zur dynamischen Änderung der Verschaltung von Energiespeicherzellen oder -modulen gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche innerhalb einer Batterieanordnung mit dem Ziel, das Lade- und Entladeverhalten auf unterschiedliche Anforderungen hin zu optimieren. Insgesamt ergibt sich, dass der Einsatzbereich und die Lebensdauer eines Batteriesystems gegenüber dem Stand der Technik verbreitert bzw. erhöht werden kann.The present invention relates to a plurality of methods and devices for dynamically changing the interconnection of energy storage cells or modules according to the preambles of the claims within a battery assembly with the aim of optimizing the charging and discharging behavior to different requirements. Overall, it follows that the area of use and the service life of a battery system can be widened or increased compared to the prior art.

Ausgelöst durch die zunehmende Verknappung fossiler Primärenergieträger und die Dabatte zur Reduktion der Klimagasemissionen wird in der Industrie seit geraumer Zeit an Konzepten und Prototypen gearbeitet, die dazu dienlich sein sollen, zukünftig

  • • mit fossilen Brennstoffen betriebene Fahrzeuge durch elektrisch betriebene zu ersetzen und
  • • mehr dezentrale, aus erneuerbaren Energien gespeiste Kraftwerke (Wind, Photovoltaik, Biogas, ...) in das Stromnetz einzubinden.
Triggered by the increasing shortage of fossil primary energy sources and the Dabatte for the reduction of climate gas emissions has been working in industry for some time on concepts and prototypes that should be useful in the future
  • Replace fossil-fueled vehicles with electric ones, and
  • • Incorporate more decentralized renewable energy-supplied power plants (wind, photovoltaic, biogas, ...) into the power grid.

Zudem ist in der heutigen Gesellschaft zu beobachten, dass die alltägliche Verwendung tragbarer elektronischer Geräte (Laptops, Tablet-Computer, Elektrowerkzeuge, Smartphones, MP3-Player, GPS-Geräte, ...) immer weiter voranschreitet und in Verbindung mit der zunehmenden Verbreitung mobiler Datenverbindungen neue Dienstleistungen ermöglicht. In allen diesen Anwendungen werden wiederaufladbare Batterien unterschiedlichster Art und Weise als Energiespeicher benötigt. Es zeichnet sich somit ab, dass Batterien zukünftig als Energiespeicher eine bestimmende Rolle spielen werden und in vielen weiteren alltäglichen Anwendungen Einzug halten werden. Dementsprechend steigen die Anforderungen an Batterien und Batteriesysteme hinsichtlich Variabilität bzgl. der möglichen Ausgangsspannungen und Lade-/Entladeströme, der Energiekapazitäten, der Fähigkeiten schneller Leistungsabgabe und -aufnahme, der Dauerhaltbarkeit und -belastbarkeit, der gravimetrischen und volumetrischen Energiedichten und der Total Cost of Ownership.In addition, in today's society, the everyday use of portable electronic devices (laptops, tablet computers, power tools, smart phones, MP3 players, GPS devices, etc.) continues to grow, and in connection with the increasing proliferation of mobile devices Data connections enables new services. In all these applications rechargeable batteries of various types are needed as energy storage. It is thus becoming apparent that batteries will play a decisive role as energy stores in the future and will find their way into many other everyday applications. Accordingly, the demands on batteries and battery systems are increasing in terms of variability in possible output voltages and charge / discharge currents, energy capacities, fast power delivery and absorption capabilities, durability and power handling, gravimetric and volumetric energy densities, and total cost of ownership.

Die Anwendungen der erfindungsgemäßen Batterie liegen insbesondere beim Elektroautomobil, bei Windenergieanlagen, Photovoltaikanlagen und weiteren dezentralen Einspeisern, insbesondere solche im Bereich erneuerbarer Energien, als Energiespeicher zur Pufferung und Bereitstellung von Regelleistung (Blindleistung), bei tragbaren Computern und bei Geräten der Unterhaltungselektronik. 7 zeigt zwei typische Anwendungsfälle nach Stand der Technik. Zum Erreichen einer gewünschten Ausgangsspannung werden einzelne Batteriezellen oder -module in Serie geschaltet, während zur Erhöhung der möglichen Stromtragfähigkeit Batteriezellen oder -module parallel geschaltet werden. Nachteil dieser Architektur ist, dass defekte oder geschwächte Batteriezellen oder -module, die Teil einer Reihenschaltung sind, alle weiteren Batteriezellen oder -module desselben Zweigs in ihrer Leistungsfähigkeit einschränken oder gar zum Ausfall der gesamten Reihenschaltung führen.The applications of the battery according to the invention are particularly in the electric car, wind turbines, photovoltaic systems and other decentralized feeders, especially those in the field of renewable energy, as energy storage for buffering and provision of control power (reactive power) in portable computers and consumer electronics devices. 7 shows two typical applications of the prior art. To achieve a desired output voltage, individual battery cells or modules are connected in series, while battery cells or modules are connected in parallel to increase the possible current carrying capacity. Disadvantage of this architecture is that defective or weakened battery cells or modules, which are part of a series circuit, limit all other battery cells or modules of the same branch in their performance or even lead to failure of the entire series connection.

DE 10 2009 000 674 A1 und DE 10 2009 000 682 A1 beschreiben technische Lösungen, bei denen einzelne Batteriemodule beziehungsweise Zellen mit Vorrichtungen zur überbrückung und Trennung ( DE 10 2009 000 731 A1 ) ausgerüstet sind, wodurch die Freischaltung und somit der Austausch einzelner Batteriezellen oder -module möglich ist, ohne das gesamte Batteriesystem außer Funktion setzen zu müssen. Somit wird eine Steigerung der Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit des Energiespeichers erzielt, jedoch kann auch hierbei nicht auf nachgeschaltete Leistungselektronik wie beispielsweise Wechselrichter zur Speisung eines Wechselstromantriebs verzichtet werden. DE 10 2009 000 674 A1 and DE 10 2009 000 682 A1 describe technical solutions in which individual battery modules or cells with devices for bridging and separation ( DE 10 2009 000 731 A1 ), whereby the activation and thus the replacement of individual battery cells or modules is possible without having to put the entire battery system out of action. Thus, an increase in the reliability and availability of the energy storage is achieved, but this can not be dispensed with downstream power electronics such as inverters for feeding an AC drive.

US6034506 beschreibt Schaltungen und Verfahren zur Anpassung der statischen Klemmenspannung eines Batteriesystems beim Lade- oder Entladevorgang. Mittels Schalter kann die Anzahl in Serie oder parallelgeschalteter Zellen auf die Anforderungen der Ladeschaltung bzw. des angeschlossenen Verbrauchers adaptiert werden. Nachteilig ist jedoch, dass dieses System nicht auf zusätzliche leistungselektronische Schaltungen verzichten kann, da die Änderungen der Batteriezellenkonfiguration statisch erfolgen. US6034506 describes circuits and methods for adjusting the static terminal voltage of a battery system during charging or discharging. By means of switches, the number of cells connected in series or in parallel can be adapted to the requirements of the charging circuit or of the connected consumer. The disadvantage, however, is that this system can not do without additional power electronic circuits, since the changes of the battery cell configuration are static.

Ladezustandsausgleich oder ”Batteriezellen-Balancing” ist ein hochaktuelles Thema, um einheitliche Ladezustände in Reihenschaltungen aus Energiespeicherzellen zu erhalten oder wieder herzustellen. Hierbei wird versucht Freiheitsgrade, insbesondere unterschiedliche Ladezustände, im System einzuschränken oder zu beseitigen, sodass Batteriezellen möglichst uniformes Lade- und Entladeverhalten haben und in statischen Reihen- oder Parallelschaltungen elektrisch dauerhaft verbunden betrieben werden können.State of charge balancing or "battery cell balancing" is a highly topical subject in order to maintain or restore uniform state of charge in series circuits of energy storage cells. This attempts to limit degrees of freedom, in particular different states of charge, in the system or to eliminate so that battery cells have uniform as possible charging and discharging and can be operated electrically connected permanently in static series or parallel circuits.

DE 10 2009 000 055 A1 beschreibt eine technische Lösung zur Homogenisierung der Ladezustände von Energiespeicherzellen innerhalb einer Serienschaltung durch gesteuertes Umladen von Energie aus Zellen mit hohem Ladezustand hin zu Zellen mit geringerem Ladezustand. DE 10 2009 000 055 A1 describes a technical solution for homogenizing the states of charge of energy storage cells within a series circuit by controlled transfer of energy from cells with a high state of charge to cells with a lower state of charge.

Die Nichtpatentliteratur ”Handling Instructions for the lithium ion cell type HP 602030 LFP-38Ah/122Wh” vom 6. Mai 2010, Rev. 1 , herausgegeben von der GAIA Akkumulatorenwerke GmbH, verbietet die Verwendung ihrer Lithium-Ionen Sekundärzellen in Energiespeicheranordnungen aus Energiespeicherzellen unterschiedlicher Bauart oder Energiespeicherkapazität.
Zitat (Kapitel 2, Seite 4):
”Cells with mixed capacities, dimensions, types or from different manufacturers must not be used in mixed form in any application.” The non-patent literature "Handling Instructions for the lithium ion cell type HP 602030 LFP-38Ah / 122Wh" of 6 May 2010, Rev. 1 , published by GAIA Akkumulatorenwerke GmbH, prohibits the use of their lithium-ion secondary cells in energy storage arrangements of energy storage cells of different types or energy storage capacity.
Quotation (chapter 2, page 4):
"Cells with mixed capacities, dimensions, types or different manufacturers must not be used in mixed form in any application."

Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtungen für eine Energiespeicheranordnung bereitzustellen, die aus Energiespeicherelementen uneinheitlicher Bauart und Energiespeicherkapazität aufgebaut werden kann und an ihren Klemmen je nach Ausführungsform konstanten Gleichstrom oder mehrphasige Wechselströme abgeben beziehungsweise aufnehmen kann. Durch intelligente dynamische Verschaltungsschemata innerhalb einer Energiespeicheranordnung wird erreicht, dass diese unterschiedliches elektrisches Klemmenverhalten aufweist. Damit realisiert die Energiespeicheranordnung das gleiche Klemmenverhalten wie Systeme, bei denen nach Stand der Technik eine Batterieeinheit mit nachgeschalteter Leistungselektronik zum Einsatz kommt, welche mit steigender Nennleistung des Gesamtsystems, das heißt Klemmenspannung, Stromtragfähigkeit und Kapazität selbst einen wichtigen Kostenfaktor darstellt. Die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung erlaubt die Realisierung von Systemen, die bzgl. Gewicht, Effizienz, Lebensdauer, Integrationsgrad und Kosten Vorteile gegenüber den heute verfügbaren Systemen haben und nach dem heutigen Stand der Technik nicht darstellbar sind.The object of the invention is to provide methods and devices for an energy storage arrangement which can be constructed of energy storage elements of non-uniform design and energy storage capacity and deliver or record at their terminals, depending on the embodiment constant DC or multi-phase AC currents. By means of intelligent dynamic interconnection schemes within an energy storage arrangement, it is achieved that this has different electrical terminal behavior. Thus, the energy storage device realizes the same terminal behavior as systems in which in the prior art, a battery unit with downstream power electronics is used, which is an important cost factor with increasing nominal power of the overall system, that is terminal voltage, current carrying capacity and capacity. The energy storage device according to the invention allows the realization of systems that have advantages in terms of weight, efficiency, life, degree of integration and cost over the systems available today and are not represented by the current state of the art.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Besonders hervorzuheben ist dabei, daß bei Parallel- oder Reihenschaltung von mindestens zwei elektrischen Energiespeicherzellen oder -modulen unterschiedlicher Bauart, Energiespeicherkapazität oder momentanem Ladezustand (”heterogene Energiespeicheranordnung aus Energiespeicherelementen”) durch selektive, modulierte Zu- oder Abschaltung einzelner Energiespeicherzellen oder -module die Stromtragfähigkeit und Impedanz an den Anschlussklemmen von heterogenen Parallelschaltungen bestehend aus Energiespeicherzellen oder -modulen, beziehungsweise durch selektive, kurzschlussfreie, modulierte Überbrückung einzelner Energiespeicherzellen oder -module die Spannung und Impedanz an den Anschlussklemmen von heterogenen Reihenschaltungen bestehend aus Energiespeicherzellen oder -modulen von wenigstens einer Steuereinheit aus einstellbar ist.The object is achieved with the features of claim 1. Particularly noteworthy is that in parallel or series connection of at least two electrical energy storage cells or modules of different types, energy storage capacity or momentary state of charge ("heterogeneous energy storage device of energy storage elements") by selective, modulated connection or disconnection of individual energy storage cells or modules current carrying capacity and Impedance at the terminals of heterogeneous parallel circuits consisting of energy storage cells or modules, or by selective, short-circuit-free, modulated bridging individual energy storage cells or modules voltage and impedance at the terminals of heterogeneous series circuits consisting of energy storage cells or modules from at least one control unit is adjustable ,

Einstellbare Klemmenspannung, Stromtragfähigkeit und -impedanz an den Anschlussklemmen zur Leistungsanpassung von speisenden oder gespeisten Vorrichtungen während Lade- und Entladevorgängen sind hierbei von Vorteil. Zudem ergibt sich vorteilhaft, daß durch die Variabilität der Reihenschaltung Energiespeicherzellen oder -module mit höherer Spannung bei der momentanen Verschaltungskonfiguration der Energiespeicherzellen oder -module bevorzugt werden können vor Energiespeicherzellen oder -modulen geringerer Spannung, um einen hohen momentanen Spannungsbedarf zu decken. Durch Bevorzugung einer oder mehrerer Energiespeicherzellen oder -module mit geringerer Spannung vor einer oder mehreren Energiespeicherzellen oder -modulen mit höherer Spannung kann dagegen ein kleiner momentaner Spannungsbedarf gedeckt werden. Entsprechendes gilt für die Einstellbarkeit der Stromtragfähigkeit bei Parallelschaltungen und der Impedanz bei Parallel- oder Reihenschaltungen.Adjustable terminal voltage, current carrying capacity and impedance at the terminals for power adjustment of feeding or powered devices during charging and discharging operations are advantageous. In addition, it is advantageous that due to the variability of the series connection energy storage cells or modules with higher voltage in the current wiring configuration of the energy storage cells or modules can be preferred before energy storage cells or modules lower voltage to cover a high instantaneous voltage requirement. By favoring one or more energy storage cells or modules with lower voltage in front of one or more energy storage cells or modules with higher voltage, however, a small current voltage requirement can be covered. The same applies to the adjustability of the current carrying capacity in parallel circuits and the impedance in parallel or series circuits.

Vorteilhaft ist auch, daß bei Parallelschaltung von mindestens zwei heterogenen Energiespeicher-Reihenschaltungen dieser Energiespeicheranordnungen durch selektive Zu- oder Abschaltung einzelner Energiespeicherreihen die Stromtragfähigkeit und Impedanz an den Anschlussklemmen der Parallelschaltung von Reihenschaltungen varriiert werden kann. Durch die Variabilität der Parallelschaltung können Parallelzweige höherer Stromtragfähigkeit solchen geringerer Stromtragfähigkeit bei der momentanen Verschaltungskonfiguration der Zweige vorgezogen werden, um einen hohen momentanen Pulsstrombedarf zu decken, oder aber durch Wahl eines oder mehrerer Parallelzweige mit insgesamt geringerer Stromtragfähigkeit den maximalen Strom absichtlich zu begrenzen. Entsprechende Vorteile ergeben sich für Reihenschaltung von mindestens zwei heterogenen Energiespeicher-Parallelschaltungen bezüglich der selektiven, kurzschlussfreien Überbrückung einzelner Energiespeicherparallelzweige für die Spannung und Impedanz an den Anschlussklemmen der Reihenschaltung von Parallelschaltungen, die von wenigstens einer Steuereinheit eingestellt werden können.It is also advantageous that in parallel connection of at least two heterogeneous energy storage series circuits of these energy storage arrangements by selective connection or disconnection of individual energy storage rows, the current carrying capacity and impedance at the terminals of the parallel connection of series circuits can be varied. Due to the variability of the parallel connection parallel branches higher current carrying capacity such lower current carrying capacity can be preferred in the current Verschaltungskonfiguration the branches to cover a high instantaneous pulse power demand, or by deliberately limiting the maximum current by selecting one or more parallel branches with a lower overall current carrying capacity. Corresponding advantages result for series connection of at least two heterogeneous energy storage parallel circuits with respect to the selective, short-circuit-free Bridging individual energy storage parallel branches for the voltage and impedance at the terminals of the series connection of parallel circuits, which can be set by at least one control unit.

Hervorzuheben ist auch, daß der aktuelle Ladezustand und die aktuelle Energiespeicher-Klemmenspannung aller Energiespeicherzellen oder -modulen innerhalb der heterogenen Energiespeicheranordnung ermittelt wird, wodurch eine optimale Nutzung aller verfügbaren Freiheitsgrade der funktional zusammenhängenden Gesamtanordnung durch eine intelligente Steuerung ermöglicht wird und die vorhandene Spannungs-, Impedanz- und Stromtragfähigkeitsvielfalt der Zellen aufgrund ihrer uneinheitlichen Bauart und Ladezustände vorteilhaft genutzt wird.It should also be emphasized that the current state of charge and the current energy storage terminal voltage of all energy storage cells or modules within the heterogeneous energy storage device is determined, whereby an optimal use of all available degrees of freedom of the functionally coherent overall arrangement is made possible by an intelligent control and the existing voltage, impedance and current carrying capacity of the cells is advantageously used due to their non-uniform design and charging states.

Als Vorteil ergibt sich darüberhinaus, daß die optimale Zusammensetzung einer

  • • Parallel- oder Reihenschaltung von Energiespeicherelementen,
  • • Reihenschaltung aus Parallelschaltungen von Energiespeicherelementen, oder
  • • Parallelschaltung aus Reihenschaltungen von Energiespeicherelementen
ermittelt wird, um damit momentan zur Einstellung der Ziel-Klemmenspannung, -stromtragfähigkeit oder -impedanz
  • • nicht benötigte Energiespeicherelemente, oder
  • • nicht benötigte Parallel- oder Reihenschaltungen von Energiespeicherelementen
bei Parallelschaltungen abzuschalten, beziehungsweise bei Reihenschaltungen zu überbrücken.Another advantage is that the optimum composition of a
  • Parallel or series connection of energy storage elements,
  • • Series connection of parallel circuits of energy storage elements, or
  • Parallel connection of series circuits of energy storage elements
is currently being used to set the target terminal voltage, current carrying capacity or impedance
  • • unneeded energy storage elements, or
  • • unused parallel or series connections of energy storage elements
to switch off in parallel circuits, or to bridge in series circuits.

Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt die systemimmanenten Freiheitsgrade, beispielsweise uneinheitliche Ladezustände und Energiespeicherspannungen von elektrischen Energiespeicherelementen innerhalb einer Energiespeicheranordnung aus mindestens zwei Energiespeicherelementen vorteilhaft und verzichtet vollständig auf Schaltungen oder Verfahren zum Erhalt oder zur Herstellung einheitlicher Ladezustände oder Energiespeicherspannungen unter den Energiespeicherelementen der Anordnung.The method according to the invention makes advantageous use of the system-inherent degrees of freedom, for example non-uniform states of charge and energy storage voltages of electrical energy storage elements within an energy storage arrangement comprising at least two energy storage elements and completely dispenses with circuits or processes for obtaining or producing uniform charge states or energy storage voltages among the energy storage elements of the arrangement.

Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß durch die unterschiedlichen Spannungen und Impedanzen der Energiespeicherzellen innerhalb einer Parallel- oder Reihenschaltung Soll-Klemmenspannungen, -ströme und -impedanzen durch gezieltes Zuschalten oder Überbrücken dieser Energiespeicherzellen, oder Reihen- oder Parallelschaltungen daraus, feiner einstellbar sind als bei Parallel- oder Reihenschaltungen aus Energiespeicherzellen mit einheitlichen Zellspannungen und Impedanzen, oder Reihen- oder Parallelschaltungen daraus.A particular advantage is that due to the different voltages and impedances of the energy storage cells within a parallel or series circuit nominal terminal voltages, currents and impedances by selective switching or bridging these energy storage cells, or series or parallel circuits thereof, are finer adjustable than at Parallel or series circuits of energy storage cells with uniform cell voltages and impedances, or series or parallel circuits thereof.

Vorteilhaft ist des Weiteren, daß die Wahl des Beanspruchungsgrades der jeweiligen Energiespeicherzelle gemäß der Energiespeicherkapazität der jeweiligen Energiespeicherzelle über mehrere Lade- und Entladezyklen hinweg ausgeglichen werden kann, sodaß Energiespeicherzellen geringerer Energiespeicherkapazität nicht mehr Lade- und Entladezyklen durchlaufen als Energiespeicherzellen höherer Energiespeicherkapazität. Hierdurch werden Energiespeicherzellen geringerer Energiespeicherkapazität entsprechend weniger belastet als Energiespeicherzellen höherer Energiespeicherkapazität, was zu einer gleichmäßigen Beanspruchung führt ohne einheitliche Energiespeicherzellen verwenden zu müssen oder den Ladezustand unter den Energiespeicherzellen durch zusätzliche Vorrichtungen ausgleichen zu müssen.It is also advantageous that the choice of the degree of stress of the respective energy storage cell according to the energy storage capacity of the respective energy storage cell can be balanced over several charge and discharge cycles, so that energy storage cells lower energy storage capacity no longer go through charging and discharging cycles than energy storage cells higher energy storage capacity. As a result, energy storage cells lower energy storage capacity correspondingly less burdened as energy storage cells higher energy storage capacity, which leads to a uniform load without having to use uniform energy storage cells or to compensate for the state of charge of the energy storage cells by additional devices.

Darüberhinaus ergibt sich zum Vorteil, daß auch die bauartbedingte Lebensdauer der einzelnen Energiespeicherzellen oder -module bei bei der Wahl des Beanspruchungsgrades der jeweiligen Energiespeicherzelle Berücksichtigung findet. Auf diese Weise wird den bauartbedingten Unterschieden der einzelnen Energiespeicherzellen oder -modulen Rechnung getragen und die Lebensdauer der Energiespeicheranordnung optimiert.Moreover, it results in the advantage that the design-related lifetime of the individual energy storage cells or modules is taken into account in the choice of the degree of stress of the respective energy storage cell. In this way, the design-related differences of the individual energy storage cells or modules are taken into account and optimized the life of the energy storage device.

Weiter ergibt sich vorteilhaft, daß durch Umpolung der Anschlussklemmen von Parallel- oder Reihenschaltungen bestehend aus abschaltbar oder kurzschlußfrei überbrückbaren Energiespeicherzellen oder -modulen unterschiedlicher Bauart oder Energiespeicherkapazität oder Energiespeicheranordnungen aus solchen Zellen oder Modulen, negative Spannungen, negative Ströme und gleichanteilfreie Wechselspannung oder -strom an den Anschlussklemmen bereitgestellt werden können. Der einstellbare Klemmenspannungsbereich einer variierbaren, heterogenen Energiespeicheranordnung wird dadurch verdoppelt.Next, it is advantageous that by reversing the polarity of the terminals of parallel or series circuits consisting of disconnectable or short-circuit bridgeable energy storage cells or modules of different design or energy storage capacity or energy storage arrangements of such cells or modules, negative voltages, negative currents and DC AC voltage or current to the Terminals can be provided. The adjustable terminal voltage range of a variable, heterogeneous energy storage arrangement is thereby doubled.

Vorteilhafterweise wird die positive Halbwelle einer Wechselspannungs- oder Wechselstromperiode an den Anschlussklemmen hinter der Umpolvorrichtung durch Ansteuern der Abschalt- oder Überbrückungsvorrichtungen einer heterogenen Energiespeicheranordnung gemäß eines entsprechenden Schaltmusters hervorgerufen, wonach das erneute Durchlaufen desselben Schaltmusters nach Erreichen des Nulldurchgangs am Ende der ersten Halbwelle und Umpolens der Anschlussklemmen zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs unter Annahme statischer Ladezustände der beteiligten Energiespeicher zu einem symmetrischen Kurvenverlauf für die negative Halbwelle und damit zu einer gleichanteilfreien Wechselspannung führt, welche sich zur Speisung eines Transformators oder Drehstrommotors eignet.Advantageously, the positive half cycle of an AC or AC period at the terminals behind the Umpolvorrichtung by driving the shutdown or Bridging devices of a heterogeneous energy storage arrangement according to a corresponding switching pattern caused, after which the same switching pattern after reaching the zero crossing at the end of the first half-wave and polarity reversal of the terminals at the time of zero crossing, assuming static charge states of the participating energy storage to a symmetrical waveform for the negative half-wave and thus leads to a DC-free AC voltage, which is suitable for feeding a transformer or three-phase motor.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mehrphasige Wechselspannungen durch parallele und phasenversetzt betriebene, heterogene Energiespeicheranordnungen aus einzeln und unabhängig voneinander abschalt- oder überbrückbaren Energiespeicherzellen oder -modulen mit jeweils nachgeschalteter Umpolvorrichtung bereitgestellt werden können, wobei die Abschalt-, Überbrückungs- und Umpolvorrichtungen der einzelnen Phasen wahlweise von wenigstens einer Steuereinheit aus angesteuert werden können.Another advantage is that multiphase AC voltages can be provided by parallel and out of phase operated, heterogeneous energy storage arrangements of individually and independently shutdown or bridgeable energy storage cells or modules, each with downstream Umpolvorrichtung, the Abschalt-, bridging and Umpolvorrichtungen the individual phases can be selectively controlled by at least one control unit.

Vorteilhaft ist des Weiteren, daß eine heterogene Reihen- oder Parallelschaltung aus wenigstens zwei Energiespeicherzellen oder -modulen vorliegt, bei der die einzelnen Einergiespeicherzellen oder -module in ihrer Bauart und Energiespeicherkapazität voneinander abweichen können. Durch die Variabilität des inneren Aufbaus einer heterogenen Energiespeicheranordnung kann diese auf Anwendungsfall und Beanspruchungsprofil optimal ausgelegt werden. Vorzugsweise können Kondensatoren oder Sekundärzellen unterschiedlicher Energiespeicherkapazität innerhalb derselben Reihen- oder Parallelschaltung eingesetzt werden.A further advantage is that a heterogeneous series or parallel circuit of at least two energy storage cells or modules is present, in which the individual energy storage cells or modules in their design and energy storage capacity can differ from each other. Due to the variability of the internal structure of a heterogeneous energy storage device, this can be optimally designed for the application and stress profile. Preferably, capacitors or secondary cells of different energy storage capacity can be used within the same series or parallel connection.

Des Weiteren ergibt sich vorteilhaft, daß einzelne Energiepeicherzellen oder -module der Reihen- oder Parallelschaltung von gleicher oder unterschiedlicher Bauart zu keiner Zeit den gleichen Ladezustand aufweisen müssen. Zusätzliche Vorrichtungen und Verfahren zum sogenannten Zellen-Balancing, also dem Ausgleich von ungleichen Ladezuständen einzelner Energiespeicherzellen, entfallen und Energie, Bauteile, Gewicht, Volumen und Kosten werden dadurch eingespart.Furthermore, it is advantageous that individual energy storage cells or modules of the series or parallel circuit of the same or different type at no time must have the same state of charge. Additional devices and methods for so-called cell balancing, ie the compensation of unequal states of charge of individual energy storage cells, eliminated and energy, components, weight, volume and cost are saved.

Besonders hervorzuheben ist auch, daß jede(s) einzelne, in Reihe geschaltete Energiespeicherelement, oder in Reihe geschaltete Parallelschaltungen von Energiespeicherelementen, innerhalb der Reihenschaltung jeweils durch eine Überbrückungsvorrichtung kurzschlussfrei überbrückbar ist, wobei die Überbrückungsvorrichtung einen zu dem Energiespeicherelement oder der Parallelschaltung aus Energiespeicherelementen parallelen Strompfad bereitstellt.Particularly noteworthy is also that each (s) individual, series-connected energy storage element, or series-connected parallel circuits of energy storage elements within the series circuit each bridged by a bridging short-circuit, the bridging device to the energy storage element or the parallel circuit of energy storage elements parallel current path provides.

Hierdurch können einzelne Energiespeicherelemente oder Reihenschaltungen aus solchen zeitweise oder permanent aus einer Parallelschaltung herausgeschalten werden, ohne die verbleibenden Energiespeicherelemente oder Reihenschaltungen aus solchen dauerhaft stromfrei zu schalten.As a result, individual energy storage elements or series circuits can be switched out of such a temporary or permanent from a parallel circuit, without switching the remaining energy storage elements or series circuits from such permanently power-free.

Vorteilhaft ist zudem, daß jedes einzelne, parallel geschaltetes Energiespeicherelement, oder parallel geschaltete Reihenschaltung von Energiespeicherelementen, innerhalb der Parallelschaltung durch eine Trennvorrichtung abschaltbar ist, welche in Serie zu den Energiespeicherelementen, oder der Reihenschaltungen von Energiespeicherelementen, angeordnet ist und dadurch den Strompfad auftrennt. Hierdurch können einzelne Energiespeicherelemente oder Parallelschaltungen von solchen zeitweise oder permanent aus einer Reihenschaltung herausgeschalten werden, ohne die Energiespeicherelemente selbst kurzzuschließen oder den Strompfad durch die Reihenschaltung aus verbleibenden Energiespeicherelementen, oder Parallelschaltungen von solchen, dauerhaft aufzutrennen.It is also advantageous that each individual, parallel-connected energy storage element, or parallel series connection of energy storage elements, within the parallel circuit by a separator is switched off, which is arranged in series with the energy storage elements, or the series circuits of energy storage elements, and thereby separates the current path. As a result, individual energy storage elements or parallel circuits of such temporarily or permanently can be switched out of a series circuit, without short-circuiting the energy storage elements or permanently separate the current path through the series connection of remaining energy storage elements, or parallel circuits of such.

Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die einzelnen Energiespeichermodule oder -zellen und die einzelnen Trenn- oder Überbrückungsvorrichtungen mit wenigstens einer Steuereinheit verbunden sind, wobei Informationen in mindestens eine Richtung mit der/den Steuereinheit(en) ausgetauscht werden können. Durch die informationstechnische Verbindung zwischen den Energiespeicherzellen, schaltbaren Elementen und der/den Steuereinheit(en) können die Betriebsparameter aller Energiespeicherelemente direkt ermittelt werden, anstatt diese Betriebsparameter indirekt über die Auswertung der Systemantwort auf eine Lastsprung- oder Impulsanregung zu ermitteln.A particular advantage is that the individual energy storage modules or cells and the individual separation or bridging devices are connected to at least one control unit, wherein information in at least one direction with the / the control unit (s) can be replaced. By the information technology connection between the energy storage cells, switchable elements and the / the control unit (s), the operating parameters of all energy storage elements can be determined directly, rather than indirectly determine these operating parameters on the evaluation of the system response to a Lastsprung- or pulse excitation.

Hervorzuheben ist auch, daß über Signale auf den Kommunikationsleitungen von wenigstens einer Steuereinheit aus die einzelnen Energiespeicherzellen oder -module unabhängig voneinander geschaltet oder überbrückt werden können, wodurch die Konfiguration von Parallel- oder Reihenschaltung beliebig erfolgen kann. Indem erfindungsgemäß jede Energiespeicherzelle oder -modul individuell und unabhängig innerhalb einer Reihenschaltung eingefügt oder aus dieser entfernt werden kann, ohne den Strompfad durch die Reihenschaltung der verbleibenden Zellen dauerhaft zu unterbrechen, führt dies zur Einstellbarkeit der Klemmenspannung und -impedanz der Reihenschaltung. Entsprechendes ergibt sich aus der erfindungsgemäßen Zu- und Abschaltbarkeit von Energiespeicherzellen oder -modulen innerhalb von Parallelschaltungen für die Einstellbarkeit des Klemmenstroms und der Klemmenimpedanz der Parallelschaltung. Im Grenzfall, also wenn alle Zellen überbrückt werden, funktioniert eine Reihenschaltung als Kurzschluss, was vorteilhaft genutzt werden kann, beispielsweise um Motoren oder Generatoren magnetisch zu arretieren ohne dafür eine entsprechende, zusätzliche Vorrichtung bereithalten zu müssen. Entsprechend können die erfindungsgemäßen Parallelschaltungen den Grenzfall des Leerlaufs umsetzen, wobei durch Einsatz nur eines weiteren, steuerbaren Schaltelements in Serie zur Reihenschaltung oder parallel zur Parallelschaltung von Energiespeicherzellen oder -modulen die Parallel- wie die Reihenanordnung beide Grenzfälle abdecken kann.It should also be emphasized that the individual energy storage cells or modules can be switched or bridged independently of one another via signals on the communication lines from at least one control unit, as a result of which the configuration of parallel or series connection can be made as desired. By inventively inserting and removing each energy storage cell or module individually and independently within a series circuit without permanently interrupting the current path through the series connection of the remaining cells, this leads to adjustability of the terminal voltage and impedance of the series connection. The same is evident from the invention. and shutdown of energy storage cells or modules within parallel circuits for the adjustability of the terminal current and the terminal impedance of the parallel circuit. In the limiting case, ie when all cells are bridged, a series circuit works as a short circuit, which can be used to advantage, for example, to magnetically lock motors or generators without having to have a corresponding, additional device ready. Accordingly, the parallel circuits according to the invention can implement the limiting case of idling, which can cover both borderline cases by using only one other controllable switching element in series for series connection or parallel to the parallel connection of energy storage cells or modules.

Außerdem kann die Klemmenspannung oder der Klemmenstrom einer heterogenen Energiespeicheranordnung jederzeit durch eine an deren Anschlussklemmen angebrachte Umpolvorrichtung aus Schaltelementen umgekehrt werden, wobei die Schaltelemente über Kommunikationsleitungen mit wenigstens einer Steuereinheit verbunden sind und von dieser gesteuert werden.In addition, the terminal voltage or the terminal current of a heterogeneous energy storage device can be reversed at any time by a Umpolvorrichtung mounted on the terminals of switching elements, the switching elements are connected via communication lines with at least one control unit and are controlled by this.

Damit können mit minimalem Mehraufwand beliebige Wechselspannungen oder -ströme, auch gleichanteilfreie, durch eine variable, heterogene Energiespeicheranordnung bereitgestellt werden.In this way, any alternating voltages or currents, even equal components, can be provided by means of a variable, heterogeneous energy storage arrangement with minimal additional expenditure.

Darüberhinaus kann sich die Kombination aus konfigurierbarer, heterogener Energiespeicheranordnung mit nachgeschalteter Umpolvorrichtung im selben Aufbau wiederholen, wobei alle Energiespeicherzellen oder -module und Schalt-, Trenn- und Überbrückungsvorrichtungen mit wenigstens einer Steuereinheit verbunden sind und mit dem Zweck der Bereitstellung von mehrphasigen, gleichanteilfreien Wechselspannungen oder -strömen an den Anschlussklemmen über Signale auf den Kommunikationsleitungen von der/den Steuereinheit(en) gesteuert werden. Durch eine wiederholte, parallele Anordnung konfigurierbarer, heterogener Energiespeicheranordnungen lassen sich mehrphasige Verbraucher speisen oder auch elektrische Energie aus mehrphasigen Erzeugern, wie Drehstromgeneratoren, direkt einspeichern, ohne zusätzliche Vorrichtungen wie Drehstromgleichrichter oder -wechselrichter.Moreover, the combination of configurable, heterogeneous energy storage device with downstream Umpolvorrichtung can repeat in the same structure, all energy storage cells or modules and switching, disconnecting and bridging devices are connected to at least one control unit and with the purpose of providing multi-phase, DC-free AC voltages or currents at the terminals are controlled by signals on the communication lines of the / the control unit (s). By a repeated, parallel arrangement of configurable, heterogeneous energy storage arrangements can be multiphase consumers feed or electric energy from multiphase generators, such as three-phase generators, directly store without additional devices such as three-phase rectifier or inverter.

Zeichnungendrawings

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing show:

1. 1: Unterschiedliche Ausführungsformen von heterogenen Energiespeicherreihen1. 1 : Different embodiments of heterogeneous energy storage series

1A zeigt eine beispielhafte Reihenschaltung aus sechs Energiespeicherelementen (1a..f) mit jeweils einer parallel geschalteten Überbrückungsvorrichtung, welche erfindungsgemäß über Kommunikationsleitungen (3) mit wenigstens einer Steuereinheit (2) verbunden sind. Die Spannung und Impedanz der Energiespeicheranordnung an den Anschlussklemmen (4) ist von wenigstens einer Steuereinheit (2) einstellbar. Es handelt sich um heterogene Energiespeicheranordnungen 1. Ordnung, da nur Energiespeicherelemente in einer der zwei Grundanordnungen (Parallel- oder Reihenschaltung) zusammengeschaltet sind. 1A shows an exemplary series circuit of six energy storage elements ( 1a .. f), each with a parallel bridging device, which according to the invention via communication lines ( 3 ) with at least one control unit ( 2 ) are connected. The voltage and impedance of the energy storage device at the terminals ( 4 ) is controlled by at least one control unit ( 2 ) adjustable. These are heterogeneous energy storage arrangements of the first order, since only energy storage elements are interconnected in one of the two basic arrangements (parallel or series connection).

1B zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der die Energiespeicherzellen mit den jeweiligen Überbrückungsvorrichtungen in Modulen zusammengefasst sind. 1B shows an alternative embodiment in which the energy storage cells are combined with the respective bridging devices in modules.

1C zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, bei der alle Überbrückungsvorrichtungen an die die Energiespeicherzellen angeschlossen werden in einer Vorrichtung zusammengefasst sind. 1C shows a further alternative embodiment in which all bridging devices are connected to the energy storage cells are combined in one device.

2. 2: Beispielhaftes SchaltmusterSecond 2 : Example switching pattern

2 zeigt ein beispielhaftes Schaltmuster für die Überbrückungsvorrichtungen eine heterogenen Reihenschaltung aus sechs Energiespeicherzellen. Hierbei wird ein Reservefaktor RF definiert, der aus der Anzahl aller Zellen n und der Anzahl von Reservezellen r (in 2 r = 1) bestimmbar ist aus. RF = n / n – r. (1) 2 FIG. 12 shows an exemplary switching pattern for the bypass devices, a heterogeneous series of six energy storage cells. Here, a reserve factor RF is defined, which consists of the number of all cells n and the number of reserve cells r (in 2 r = 1) can be determined. RF = n / n - r. (1)

Für n Energiespeicherzellen einer Reihenschaltung unterschiedlicher Energiespeicherkapazität aber gleicher Bauart und damit gemeinsamer Nennspannung

Figure 00080003
ergibt sich demnach die Nennspannung der Reihenschaltung
Figure 00080002
durch
Figure 00080001
For n energy storage cells of a series circuit of different energy storage capacity but the same design and thus common rated voltage
Figure 00080003
accordingly results in the rated voltage of the series connection
Figure 00080002
by
Figure 00080001

Der Anteil αZ einer einzelnen Zellenspannung UZ an der Reihen-Nennspannung in % ergibt sich aus

Figure 00080002
The proportion α Z of a single cell voltage U Z at the series rated voltage in% is obtained
Figure 00080002

Die Summe der Anteile aller nicht-überbrückten Energiespeicherzellen mit Anzahl i ergibt die resultierende, momentane, relative Reihenspannung an den Anschlussklemmen uR,rel in %

Figure 00080003
The sum of the proportions of all non-bridged energy storage cells with number i gives the resulting, instantaneous, relative series voltage at the terminals u R, rel in%
Figure 00080003

Die Auslastung A in % einer einzelnen Zelle über einem Zeitintervall T ergibt sich aus dem Quotient aus nicht-überbrückter Zeit Ton und T.

Figure 00080006
The load A in% of a single cell over a time interval T results from the quotient of unbridged time T on and T.
Figure 00080006

Entsprechendes gilt für Parallelschaltungen.The same applies to parallel circuits.

3. 3: Beispielhafter KlemmenspannungsverlaufThird 3 : Exemplary terminal voltage curve

Das in 2 gezeigte Schaltmuster führt an den Anschlussklemmen zu einem dreieckförmigen Spannungsverlauf wie in 2 gezeigt. Der Mittelwert ist strichliert eingezeichnet und ergibt sich durch Verwendung eines nachgeschalteten Tiefpaßfilters geeigneter Auslegung. Die Zeitschritte sind äquidistant gezeichnet, können aber uneinheitlich sein.This in 2 The switching pattern shown leads to the connection terminals to a triangular voltage curve as in 2 shown. The mean value is shown by dashed lines and results from the use of a downstream low-pass filter of suitable design. The time steps are drawn equidistant, but may be inconsistent.

4. 4: n-fache Wiederholung variabler, heterogener Energiespeicherreihen mit nachgeschalteter Umpolungsvorrichtung4th 4 : n-fold repetition of variable, heterogeneous energy storage series with downstream polarity reversal device

4 zeigt eine mehrfache Wiederholung von variablen, heterogenen Energiespeicherreihen (8) mit Umpolungsvorrichtungen (5) zur Bereitstellung mehrphasiger Wechselspannungen oder -strömen an den Anschlussklemmen (7). Die Schaltelemente (6) der Umpolvorrichtungen sind über Kommunikationsleitungen (3) mit wenigstens einer Steuerung (2) verbunden und werden von dieser/diesen gesteuert. Alternative Ausführungsformen vereinen die Umpolvorrichtungen der einzelnen Phasen innerhalb derselben Vorrichtung oder integrieren die Schaltelemente (6) in die Energiespeicheranordnung (8). 4 shows a multiple repetition of variable heterogeneous energy storage series ( 8th ) with polarity reversal devices ( 5 ) for providing multiphase AC voltages or currents at the terminals ( 7 ). The switching elements ( 6 ) of Umpolvorrichtungen are via communication lines ( 3 ) with at least one controller ( 2 ) and are controlled by this / these. Alternative embodiments combine the polarity reversal devices of the individual phases within the same device or integrate the switching elements ( 6 ) in the energy storage device ( 8th ).

5. 5 zeigt eine Reihenschaltung von heterogenen Parallelschaltungen aus Energiespeicherelemente. Es handelt sich um heterogene Energiespeicheranordnungen 2. Ordnung, da die Grundanordnung der Parallelschaltung von Energiespeicherelementen in einer weiteren Grundanordnung, hier der Reihenschaltung, zusammengeschaltet sind.5th 5 shows a series circuit of heterogeneous parallel circuits of energy storage elements. It is heterogeneous energy storage arrangements 2nd order, since the basic arrangement of the parallel connection of energy storage elements in a further basic arrangement, here the series circuit, are interconnected.

6. 6 zeigt in B und D die zwei elementarsten Anordnungen 1. Ordnung aus Energiespeicherelement (15) und Schalt- (16) oder Überbrückungvorrichtungen (17). 6A zeigt ein Grundelement einer Parallelschaltung mit Abschaltvorrichtung (16), 6B zeigt ein Grundelement einer Reihenschaltung mit Überbrückungsvorrichtung (17), 6C zeigt eine minimale Parallelschaltung aus zwei Energiespeicherzellen mit je einer Abschaltvorrichtung (16) und einer gemeinsamen Überbrückungsvorrichtung (17), 6 D zeigt eine minimale Reihenschaltung aus zwei Energiespeicherzellen mit je einer Überbrückungsvorrichtung (17) und einer gemeinsamen Abschaltvorrichtung (16).6th 6 shows in B and D the two most elementary first order arrangements of energy storage element ( 15 ) and switching ( 16 ) or bridging devices ( 17 ). 6A shows a basic element of a parallel circuit with shutdown device ( 16 ) 6B shows a basic element of a series circuit with bridging device ( 17 ) 6C shows a minimal parallel connection of two energy storage cells, each with a shutdown device ( 16 ) and a common bridging device ( 17 ) 6 D shows a minimal series connection of two energy storage cells, each with a bridging device ( 17 ) and a common shutdown device ( 16 ).

7. 7 zeigt den Stand der Technik, 7A einen Photovoltaikgenerator (9) mit nachgeschaltetem Laderegler (10) zur Aufladung einer Batterieanordnung (11) aus statisch verschalteten Energiespeicherzellen (12), 7B einen elektrischen Antrieb (14), der über einen Wechselrichter (13) aus einer Batterieanordnung (11) mit Energie versorgt wird.7th 7 shows the state of the art, 7A a photovoltaic generator ( 9 ) with downstream charge controller ( 10 ) for charging a battery assembly ( 11 ) from statically interconnected energy storage cells ( 12 ) 7B an electric drive ( 14 ), which is powered by an inverter ( 13 ) from a battery assembly ( 11 ) is energized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1a1a
Energiespeicherelement, beispielhaft mit 90% LadezustandEnergy storage element, by way of example with 90% state of charge
1b1b
Energiespeicherelement, beispielhaft mit 80% LadezustandEnergy storage element, for example with 80% charge state
1c1c
Energiespeicherelement, beispielhaft mit 50% LadezustandEnergy storage element, for example with 50% state of charge
1d1d
Energiespeicherelement, beispielhaft mit 60% LadezustandEnergy storage element, for example with 60% state of charge
1e1e
Energiespeicherelement, beispielhaft mit 70% LadezustandEnergy storage element, for example, with 70% state of charge
1f 1f
Energiespeicherelement, beispielhaft mit 40% LadezustandEnergy storage element, for example with 40% state of charge
22
Steuereinheitcontrol unit
33
Kommunikationsleitung(en)Communication line (s)
44
Anschlussklemmen der variablen, heterogenen EnergiespeicheranordnungTerminals of the variable, heterogeneous energy storage device
55
UmpolungsvorrichtungUmpolungsvorrichtung
66
Schaltelement zur UmpolungSwitching element for polarity reversal
77
Anschlussklemmen der UmpolungsvorrichtungTerminals of the polarity reversal device
88th
Variable, heterogene EnergiespeicheranordnungVariable, heterogeneous energy storage device
99
Photovoltaik-GeneratorPhotovoltaic Generator
1010
Solar-LadereglerSolar Charge Controller
1111
Batterieanordnung aus statisch verschalteten SekundärzellenBattery arrangement of statically interconnected secondary cells
1212
Sekundärzellen einheitlicher EnergiespeicherkapazitätSecondary cells of uniform energy storage capacity
1313
Wechselrichterinverter
1414
Elektrischer AntriebElectric drive
1515
EnergiespeicherelementEnergy storage element
1616
Abschaltvorrichtungbreaking device
1717
Überbrückungsvorrichtungbridging device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009000674 A1 [0006] DE 102009000674 A1 [0006]
  • DE 102009000682 A1 [0006] DE 102009000682 A1 [0006]
  • DE 102009000731 A1 [0006] DE 102009000731 A1 [0006]
  • US 6034506 [0007] US 6034506 [0007]
  • DE 102009000055 A1 [0009] DE 102009000055 A1 [0009]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ”Handling Instructions for the lithium ion cell type HP 602030 LFP-38Ah/122Wh” vom 6. Mai 2010, Rev. 1 [0010] "Handling Instructions for the lithium ion cell type HP 602030 LFP-38Ah / 122Wh" of 6 May 2010, Rev. 1 [0010]

Claims (11)

Verfahren zur Variation der Spannung, Stromtragfähigkeit und Impedanz an den Anschlussklemmen einer Reihen- oder Parallelschaltung von mindestens zwei elektrischen Energiespeicherzellen oder -modulen (”Energiespeicherelemente”) unterschiedlicher Bauart, Energiespeicherkapazität oder momentanem Ladezustand (”heterogene Energiespeicheranordnung”), mit den Schritten: • Variation der Zusammensetzung einer heterogenen Parallelschaltung von Energiespeicherelementen durch selektive, modulierte Zu- oder Abschaltung einzelner Energiespeicherelemente zur Einstellung der Stromtragfähigkeit und Impedanz an den Anschlussklemmen, um eine von wenigstens einer Steuereinheit vorgegebene Sollstromtragfähigkeit oder -impedanz zu erreichen oder anzunähern, und/oder • Variation der Zusammensetzung einer heterogenen Reihenschaltung von Energiespeicherelementen durch selektive, kurzschlussfreie, modulierte Überbrückung einzelner Energiespeicherelemente zur Einstellung der Spannung und Impedanz an den Anschlussklemmen, um eine von wenigstens einer Steuereinheit vorgegebene Sollspannung oder impedanz zu erreichen oder anzunähern.Method for varying the voltage, current carrying capacity and impedance at the terminals of a series or parallel connection of at least two electrical energy storage cells or modules ("energy storage elements") of different types, energy storage capacity or instantaneous state of charge ("heterogeneous energy storage device"), comprising the steps of Variation of the composition of a heterogeneous parallel connection of energy storage elements by selective, modulated connection or disconnection of individual energy storage elements for adjusting the current carrying capacity and impedance at the terminals in order to achieve or approximate a predetermined by at least one control unit nominal current carrying capacity or impedance, and / or Variation of the composition of a heterogeneous series connection of energy storage elements by selective, short-circuit-free, modulated bridging individual energy storage elements for adjusting the voltage and impedance at the terminals to achieve or approximate a predetermined by at least one control unit target voltage or impedance. Verfahren nach Anspruch 1 zur Variation der Spannung, Stromtragfähigkeit und Impedanz an den Anschlussklemmen einer Reihenschaltung von mindestens zwei heterogenen Energiespeicher-Parallelschaltungen oder Parallelschaltung von mindestens zwei heterogenen Energiespeicher-Reihenschaltungen mit den Schritten: • Variation der Zusammensetzung von Parallelschaltungen von Reihenschaltungen durch selektive Zu- oder Abschaltung einzelner Energiespeicherreihen zur Einstellung der Stromtragfähigkeit und Impedanz an den Anschlussklemmen der Parallelschaltung von Reihenschaltungen, um eine von wenigstens einer Steuereinheit vorgegebene Sollstromtragfähigkeit oder -impedanz zu erreichen oder anzunähern, und/oder • Variation der Zusammensetzung von Reihenschaltungen von Parallelschaltungen durch selektive, kurzschlussfreie Überbrückung einzelner Energiespeicherparallelzweige zur Einstellung der Spannung und Impedanz an den Anschlussklemmen der Reihenschaltung von Parallelschaltungen, um eine von wenigstens einer Steuereinheit vorgegebene Sollspannung oder -impedanz zu erreichen oder anzunähern.Method according to Claim 1 for varying the voltage, current carrying capacity and impedance at the connecting terminals of a series circuit of at least two heterogeneous energy storage parallel circuits or parallel connection of at least two heterogeneous energy storage series circuits with the steps: Variation of the composition of parallel circuits of series circuits by selective connection or disconnection of individual energy storage rows for adjusting the current carrying capacity and impedance at the terminals of the parallel connection of series circuits in order to achieve or approximate a predetermined by at least one control unit target current carrying capacity or impedance, and / or Variation of the composition of series circuits of parallel circuits by selective, short-circuit-free bridging individual energy storage parallel branches for adjusting the voltage and impedance at the terminals of the series connection of parallel circuits to achieve or approximate a predetermined by at least one control unit target voltage or impedance. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Schritte: • Ermitteln des aktuellen Ladezustands und der aktuellen Energiespeicherklemmenspannung von Energiespeicherelementen unterschiedlicher Bauart, Energiespeicherkapazität oder momentanem Ladezustand (”heterogene Energiespeicheranordnung”) innerhalb einer Parallel- oder Reihenschaltung aus solchen Energiespeicherelementen, und/oder • Ermittlung der optimalen Zusammensetzung der Parallel- oder Reihenschaltung von Energiespeicherelementen unterschiedlicher Bauart, Energiespeicherkapazität oder momentanem Ladezustand oder von Reihen- oder Parallelschaltungen aus solchen Parallel- oder Reihenschaltungen, zur gesteuerten Abschaltung oder Überbrückung von momentan zur Einstellung der Ziel-Klemmenspannung, -stromtragfähigkeit oder -impedanz nicht benötigten Energiespeicherelemente oder nicht benötigter Parallel- oder Reihenschaltungen aus solchen Energiespeicherelementen.Method according to claims 1 and 2, characterized by the steps: Determining the current state of charge and the current energy storage terminal voltage of energy storage elements of different types, energy storage capacity or current state of charge ("heterogeneous energy storage device") within a parallel or series circuit of such energy storage elements, and / or Determination of the optimum composition of the parallel or series connection of energy storage elements of different types, energy storage capacity or instantaneous state of charge or of series or parallel circuits of such parallel or series circuits, for controlled shutdown or bridging of momentarily for setting the target terminal voltage, current carrying capacity or Impedance not required energy storage elements or unneeded parallel or series circuits of such energy storage elements. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Schritt: • Ausgleich des Beanspruchungsgrades einzelner Energiespeicherelemente gemäß der Energiespeicherkapazität der jeweiligen Energiespeicherzelle über mehrere Lade- und Entladezyklen hinweg unter Berücksichtigung der bauartbedingten Lebensdauer der einzelnen Energiespeicherelemente bei Parallel- oder Reihenschaltungen aus Energiespeicherelementen unterschiedlicher Bauart.Process according to claims 1 to 3, characterized by the step: • Compensation of the degree of stress of individual energy storage elements according to the energy storage capacity of the respective energy storage cell over several charging and discharging cycles, taking into account the design-related lifetime of the individual energy storage elements in parallel or series circuits of energy storage elements of different types. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch den Schritt: • Umpolung der Anschlussklemmen von Parallel- oder Reihenschaltungen von Energiespeicherzellen oder -modulen unterschiedlicher Bauart oder Energiespeicherkapazität, oder Reihenschaltungen aus Parallelschaltungen aus solchen Energiespeicherelementen, oder Parallelschaltungen aus Reihenschaltungen aus solchen Energiespeicherelementen zur Bereitstellung von negativen Spannungen, negativen Strömen oder gleichanteilfreien Wechselspannungen oder -strömen an den Anschlussklemmen.Process according to claims 1 to 4, characterized by the step: • Polarity reversal of the terminals of parallel or series connections of energy storage cells or modules of different design or energy storage capacity, or Series circuits of parallel circuits of such energy storage elements, or Parallel circuits of series circuits of such energy storage elements to provide negative voltages, negative currents or DC AC voltages or currents at the terminals. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch den Schritt: • Parallelbetrieb von phasenversetzt betriebenen, heterogenen Energiespeicheranordnungen aus einzeln und unabhängig voneinander abschaltbaren oder überbrückbaren Energiespeicherelementen mit jeweils nachgeschalteter Umpolvorrichtung zur Bereitstellung von mehrphasigen Wechselspannungen.Process according to Claims 1 to 5, characterized by the step: Parallel operation of phase-shifted, heterogeneous energy storage arrangements of individually and independently disconnectable or bridgeable energy storage elements, each with a downstream polarity reversal device for providing multi-phase AC voltages. Vorrichtung einer heterogenen Reihen- oder Parallelschaltung von Energiespeicherelementen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihen- oder Parallelschaltung aus wenigstens zwei Energiespeicherelementen vorliegt, wobei die einzelnen Energiespeicherelemente in ihrer Bauart und Energiespeicherkapazität voneinander abweichen können, daß einzelne Energiespeicherelemente der Reihen- oder Parallelschaltung von gleicher oder unterschiedlicher Bauart zu keiner Zeit den gleichen Ladezustand aufweisen müssen, daß jedes einzelne, in Reihe geschaltete Energiespeicherelement oder in Reihe geschaltete Parallelschaltung von Energiespeicherelementen in der Reihenschaltung jeweils durch eine Überbrückungsvorrichtung kurzschlussfrei überbrückbar ist, wobei die Überbrückungsvorrichtung einen zu dem Energiespeicherelement oder der Parallelschaltung aus Energiespeicherelementen parallelen Strompfad bereitstellt, daß jedes einzelne, parallel geschaltete Energiespeicherelement oder parallel geschaltete Reihenschaltung von Energiespeicherelementen in der Parallelschaltung durch eine Trennvorrichtung abschaltbar sind, welche in Serie zu den Energiespeicherelementen oder Parallelschaltung aus Reihenschaltungen von Energiespeicherelementen angeordnet ist. Device of a heterogeneous series or parallel connection of energy storage elements, characterized in that a series or parallel circuit of at least two energy storage elements is present, wherein the individual energy storage elements may differ in their design and energy storage capacity, that individual energy storage elements of the series or parallel circuit of the same or different Design must at no time have the same state of charge that each individual, series-connected energy storage element or series-connected parallel circuit of energy storage elements in the series circuit can be bridged short-circuit-free by a bridging device, wherein the bridging device parallel to the energy storage element or the parallel circuit of energy storage elements current path provides that each individual, parallel-connected energy storage element or parallel geschal tete series connection of energy storage elements in the parallel circuit can be switched off by a separator, which is arranged in series with the energy storage elements or parallel circuit of series circuits of energy storage elements. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Energiespeicherelemente mit wenigstens einer Steuereinheit verbunden sind, daß die einzelnen Trenn- oder Überbrückungsvorrichtungen mit wenigstens einer Steuereinheit verbunden sind, daß zwischen den einzelnen Energiespeicherelementen, den einzelnen Trenn- oder Überbrückungsvorrichtungen und der/den Steuereinheit(en) Informationen in mindestens eine Richtungen ausgetauscht werden können.Apparatus according to claim 7, characterized in that the individual energy storage elements are connected to at least one control unit, that the individual separating or bridging devices are connected to at least one control unit, that information can be exchanged in at least one direction between the individual energy storage elements, the individual separation or bridging devices and the / the control unit (s). Vorrichtung nach Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß über Signale auf den Kommunikationsleitungen von wenigstens einer Steuereinheit aus die einzelnen Energiespeicherzellen unabhängig voneinander geschaltet oder überbrückt werden können, daß über Signale auf den Kommunikationsleitungen von wenigstens einer Steuereinheit ausgehend jede einzelne Parallel- und Reihenschaltungen bestehend aus Energiespeicherelementen unterschiedlicher Bauart oder Energiespeicherkapazität unabhängig voneinander geschaltet oder überbrückt werden kann.Device according to claims 7 and 8, characterized in that via signals on the communication lines of at least one control unit of the individual energy storage cells can be switched or bypassed independently that consists of signals on the communication lines of at least one control unit starting each individual parallel and series circuits can be switched or bridged independently of each other from energy storage elements of different types or energy storage capacity. Vorrichtung nach Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umpolvorrichtung aus Schaltelementen an den Anschlussklemmen der heterogenen Energiespeicheranordnung angebaut ist, welche die Polarität der Klemmenspannung oder des Klemmenstroms umkehren kann, daß die Schaltelemente über Kommunikationsleitungen mit wenigstens einer Steuereinheit verbunden sind, daß die Schaltelemente der Umpolvorrichtung über Signale auf Kommunikationsleitungen von wenigstens einer Steuereinheit gesteuert werden.Device according to Claims 7 to 9, characterized in that a reversing device of switching elements is mounted on the connection terminals of the heterogeneous energy storage arrangement, which can reverse the polarity of the terminal voltage or of the terminal current, the switching elements are connected via communication lines to at least one control unit, the switching elements of the polarity reversal device are controlled by signals on communication lines of at least one control unit. Vorrichtung nach Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich der innere Aufbau aus heterogener Energiespeicheranordnung und nachgeschalteter Umpolvorrichtung wiederholt, daß alle Energiespeicherelemente über Kommunikationsleitungen mit wenigstens einer Steuereinheit verbunden sind, daß alle Schalt-, Trenn- und Überbrückungsvorrichtungen über Kommunikationsleitungen mit wenigstens einer Steuereinheit verbunden sind, daß alle Schalt-, Trenn- und Überbrückungsvorrichtungen über Signale auf Kommunikationsleitungen von einer wenigstens einer Steuereinheit gesteuert werden, mit dem Zweck der Bereitstellung von mehrphasigen, gleichanteilfreien Wechselspannungen oder -strömen unterschiedlicher Amplitude oder Frequenz, oder Gleichspannungen oder -strömen unterschiedlichen Betrags oder Polarität an den Anschlussklemmen.Device according to claims 7 to 10, characterized in that the internal structure of heterogeneous energy storage arrangement and downstream Umpolvorrichtung repeated, all energy storage elements are connected via communication lines to at least one control unit, all switching, disconnecting and bridging devices are connected via communication lines to at least one control unit, in that all switching, disconnecting and bridging devices are controlled by signals on communication lines from at least one control unit for the purpose of providing polyphase, DC-free AC voltages or currents of different amplitude or frequency, or DC voltages or currents of different magnitude or polarity to the terminals.
DE102011014133A 2011-03-15 2011-03-15 Method for varying e.g. voltage at connection terminals of series circuit of battery cells of heterogeneous battery arrangement in electric car, involves varying configuration of series circuit for adjustment of voltage and impedance Withdrawn DE102011014133A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011014133A DE102011014133A1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Method for varying e.g. voltage at connection terminals of series circuit of battery cells of heterogeneous battery arrangement in electric car, involves varying configuration of series circuit for adjustment of voltage and impedance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011014133A DE102011014133A1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Method for varying e.g. voltage at connection terminals of series circuit of battery cells of heterogeneous battery arrangement in electric car, involves varying configuration of series circuit for adjustment of voltage and impedance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011014133A1 true DE102011014133A1 (en) 2012-09-20

Family

ID=46756787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011014133A Withdrawn DE102011014133A1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Method for varying e.g. voltage at connection terminals of series circuit of battery cells of heterogeneous battery arrangement in electric car, involves varying configuration of series circuit for adjustment of voltage and impedance

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011014133A1 (en)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012211953A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-09 Helmut Mack Cache of a DC power plant
WO2014086696A2 (en) * 2012-12-05 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Photovoltaic system and method for operating a photovoltaic system
DE102012222901A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Battery system installed in e.g. electric vehicle, has battery that is composed of sub-batteries connected to control device via electronic unit that is arranged on basis of control signals associated with on/off of sub-batteries
CN103972956A (en) * 2013-01-30 2014-08-06 罗伯特·博世有限公司 Battery and method for regulating a battery voltage using switch-on probabilities
CN103986203A (en) * 2013-02-13 2014-08-13 罗伯特·博世有限公司 Storage battery and method for adjusting storage battery voltage by using quality factors
DE102014213167A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Robert Bosch Gmbh Method for regulating an output voltage of a battery system and for carrying out the method trained battery system
DE102014213161A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Robert Bosch Gmbh Method for regulating an output voltage of a battery system and for carrying out the method trained battery system
CN109360930A (en) * 2018-12-20 2019-02-19 常州格力博有限公司 Apparatus for storing electrical energy and electric tool
CN109831107A (en) * 2019-02-28 2019-05-31 华为技术有限公司 A kind of power conversion unit and the method for controlling power conversion unit output impedance
DE102018106162A1 (en) 2018-03-16 2019-09-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Double protection of the module memory connection
DE102018206096A1 (en) * 2018-04-20 2019-10-24 Audi Ag Battery system and method for operating a battery system
CN112793471A (en) * 2019-11-14 2021-05-14 奥迪股份公司 Battery with battery cells and method for operating the same

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5154985A (en) * 1990-06-04 1992-10-13 Japan Storage Battery Co., Ltd. Battery with a spare battery
DE19545833A1 (en) * 1995-12-08 1997-06-12 Bayerische Motoren Werke Ag Battery with multiple cell in-series e.g. for motor vehicle
US5670861A (en) * 1995-01-17 1997-09-23 Norvik Tractions Inc. Battery energy monitoring circuits
US5850351A (en) * 1996-04-25 1998-12-15 General Motors Corporation Distributed management apparatus for battery pack
US6034506A (en) 1998-01-16 2000-03-07 Space Systems/Loral, Inc. Lithium ion satellite battery charge control circuit
US6058032A (en) * 1996-06-17 2000-05-02 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Multiplex pulse-width modulation power converter
DE10103031A1 (en) * 2001-01-24 2002-07-25 Rainer Marquardt Current rectification circuit for voltage source inverters with separate energy stores replaces phase blocks with energy storing capacitors
DE69430855T2 (en) * 1993-01-29 2002-12-19 Canon Kk Electrical energy storage device and electrical power system
US20040145346A1 (en) * 2003-01-24 2004-07-29 Hall John C. Charge control circuit and method for charging multiple battery cells
DE102007014384A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Austriamicrocsystems Ag Voltage converter and voltage conversion method
DE102009000055A1 (en) 2009-01-07 2010-07-08 Robert Bosch Gmbh Battery cell balancing
DE102009000682A1 (en) 2009-02-06 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Traction battery with increased reliability
DE102009000731A1 (en) 2009-02-09 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Battery cell with increased reliability and traction battery equipped with it
DE102009000674A1 (en) 2009-02-06 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Traction battery with increased availability
DE102009034596A1 (en) * 2009-07-24 2011-02-03 Continental Automotive Gmbh Electrical energy storing system for e.g. electric vehicle, has switching device connecting compensation cell to storage arrangement, so that difference of potential between storage arrangement and another storage arrangement is minimized

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5154985A (en) * 1990-06-04 1992-10-13 Japan Storage Battery Co., Ltd. Battery with a spare battery
DE69430855T2 (en) * 1993-01-29 2002-12-19 Canon Kk Electrical energy storage device and electrical power system
US5670861A (en) * 1995-01-17 1997-09-23 Norvik Tractions Inc. Battery energy monitoring circuits
DE19545833A1 (en) * 1995-12-08 1997-06-12 Bayerische Motoren Werke Ag Battery with multiple cell in-series e.g. for motor vehicle
US5850351A (en) * 1996-04-25 1998-12-15 General Motors Corporation Distributed management apparatus for battery pack
US6058032A (en) * 1996-06-17 2000-05-02 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Multiplex pulse-width modulation power converter
US6034506A (en) 1998-01-16 2000-03-07 Space Systems/Loral, Inc. Lithium ion satellite battery charge control circuit
DE10103031A1 (en) * 2001-01-24 2002-07-25 Rainer Marquardt Current rectification circuit for voltage source inverters with separate energy stores replaces phase blocks with energy storing capacitors
US20040145346A1 (en) * 2003-01-24 2004-07-29 Hall John C. Charge control circuit and method for charging multiple battery cells
DE102007014384A1 (en) * 2007-03-26 2008-10-02 Austriamicrocsystems Ag Voltage converter and voltage conversion method
DE102009000055A1 (en) 2009-01-07 2010-07-08 Robert Bosch Gmbh Battery cell balancing
DE102009000682A1 (en) 2009-02-06 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Traction battery with increased reliability
DE102009000674A1 (en) 2009-02-06 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Traction battery with increased availability
DE102009000731A1 (en) 2009-02-09 2010-08-12 Robert Bosch Gmbh Battery cell with increased reliability and traction battery equipped with it
DE102009034596A1 (en) * 2009-07-24 2011-02-03 Continental Automotive Gmbh Electrical energy storing system for e.g. electric vehicle, has switching device connecting compensation cell to storage arrangement, so that difference of potential between storage arrangement and another storage arrangement is minimized

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Handling Instructions for the lithium ion cell type HP 602030 LFP-38Ah/122Wh" vom 6. Mai 2010, Rev. 1

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012211953A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-09 Helmut Mack Cache of a DC power plant
WO2014086696A2 (en) * 2012-12-05 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Photovoltaic system and method for operating a photovoltaic system
WO2014086696A3 (en) * 2012-12-05 2015-04-16 Robert Bosch Gmbh Photovoltaic system and method for operating a photovoltaic system
CN104823344A (en) * 2012-12-05 2015-08-05 罗伯特·博世有限公司 Voltaic system and method for operating photovoltaic system
DE102012222901A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-12 Robert Bosch Gmbh Battery system installed in e.g. electric vehicle, has battery that is composed of sub-batteries connected to control device via electronic unit that is arranged on basis of control signals associated with on/off of sub-batteries
US9362760B2 (en) 2013-01-30 2016-06-07 Robert Bosch Gmbh Battery having a plurality of battery cells and method for regulating a battery voltage of a battery using switch-on probabilities of the battery cells
CN103972956A (en) * 2013-01-30 2014-08-06 罗伯特·博世有限公司 Battery and method for regulating a battery voltage using switch-on probabilities
DE102013201489A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-14 Robert Bosch Gmbh Battery with multiple battery cells and method for controlling a battery voltage of a battery on Einschaltwahrscheinlichkeiten the battery cells
CN103972956B (en) * 2013-01-30 2017-04-12 罗伯特·博世有限公司 Battery and method for regulating a battery voltage using switch-on probabilities
CN103986203A (en) * 2013-02-13 2014-08-13 罗伯特·博世有限公司 Storage battery and method for adjusting storage battery voltage by using quality factors
CN106663952A (en) * 2014-07-07 2017-05-10 罗伯特·博世有限公司 Method for controlling output voltage of battery system and battery system designed to carry out the method
DE102014213167A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Robert Bosch Gmbh Method for regulating an output voltage of a battery system and for carrying out the method trained battery system
CN106663952B (en) * 2014-07-07 2019-01-25 罗伯特·博世有限公司 The method of output voltage for regulating cell system and the battery system for being configured to execution the method
DE102014213161A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Robert Bosch Gmbh Method for regulating an output voltage of a battery system and for carrying out the method trained battery system
US10622817B2 (en) 2014-07-07 2020-04-14 Robert Bosch Gmbh Method for controlling an output voltage of a battery system and battery system designed to carry out the method
DE102018106162A1 (en) 2018-03-16 2019-09-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Double protection of the module memory connection
DE102018106162B4 (en) 2018-03-16 2020-06-18 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Double protection of the module memory connection
US10985551B2 (en) 2018-03-16 2021-04-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Double fusing of the module store interface
US11342763B2 (en) 2018-04-20 2022-05-24 Audi Ag Battery system and method for operating a battery system
DE102018206096A1 (en) * 2018-04-20 2019-10-24 Audi Ag Battery system and method for operating a battery system
CN109360930A (en) * 2018-12-20 2019-02-19 常州格力博有限公司 Apparatus for storing electrical energy and electric tool
CN109831107A (en) * 2019-02-28 2019-05-31 华为技术有限公司 A kind of power conversion unit and the method for controlling power conversion unit output impedance
CN109831107B (en) * 2019-02-28 2021-06-22 华为技术有限公司 Power conversion device and method for controlling output impedance of power conversion device
US11888321B2 (en) 2019-02-28 2024-01-30 Huawei Digital Power Technologies Co.., Ltd. Power conversion apparatus and method for controlling output impedance of power conversion apparatus
DE102019130741A1 (en) * 2019-11-14 2021-05-20 Audi Ag Battery with a battery cell and method for its operation
CN112793471A (en) * 2019-11-14 2021-05-14 奥迪股份公司 Battery with battery cells and method for operating the same
US11710876B2 (en) 2019-11-14 2023-07-25 Audi Ag Battery having a battery cell and method for its operation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011014133A1 (en) Method for varying e.g. voltage at connection terminals of series circuit of battery cells of heterogeneous battery arrangement in electric car, involves varying configuration of series circuit for adjustment of voltage and impedance
EP2619842B1 (en) Power supply system, and method for charging at least one power storage cell used as an energy storage for an intermediate dc circuit in a power supply system
DE102010024235B4 (en) Battery cell and battery
EP1829185B1 (en) Charge redistribution circuit
EP2362522B1 (en) Charging device for an electric car
DE102014203553A1 (en) Electric drive system
WO2013091951A2 (en) System and device for charging the energy storage cells of an energy storage device
DE102011089297A1 (en) Energy storage device, system with energy storage device and method for driving an energy storage device
DE102019130737A1 (en) Method for operating a battery and control device therefor
WO2013143805A2 (en) Battery system, motor vehicle having a battery system, and method for starting up a battery system
DE102017010998A1 (en) Energy storage device and energy systems for a motor vehicle
DE102011006761A1 (en) Switching matrix of switching system, has switching devices that are arranged to switch supply terminals with respect to output ports in response to control signals to form series/parallel/bridging circuit with power sources
EP2601737A1 (en) Energy converter for outputting electrical energy
WO2014076033A1 (en) Testing assembly for an energy store
DE102012200577A1 (en) Motor vehicle, battery and method for controlling a battery
DE102017210617A1 (en) Electric power supply device with busbar matrix and method for operating the energy delivery device
WO2009121575A2 (en) Battery charging device
DE102010041028A1 (en) Power supply network and method for charging at least one energy storage cell serving as energy storage for a DC voltage intermediate circuit in a power supply network
EP3759787B1 (en) Charging system
WO2019215142A1 (en) Apparatus and method for supplying power to one or more consumers
DE102014203550A1 (en) Electric drive system
DE102010042718A1 (en) Method for controlling a battery with variable output voltage
DE102014203563A1 (en) Electric drive system
DE102014004234A1 (en) Voltage regulator based on a single cell circuit
DE102018116480A1 (en) Battery circuit with multiplexer battery modules

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination