本發明專利技術涉及一種具有n相電機（1）（其中n≥1）和可控的儲能器（2）的能量供給網絡，所述儲能器用于對電機（1）進行控制和電能量供給。在此，可控的儲能器（2）具有n個并行的能量供給分支（3－1、3－2、3－3），所述能量供給分支分別具有至少兩個串聯的儲能器模塊（4），所述儲能器模塊分別包括至少一個具有所分配的可控的耦合單元（6）的電儲能器單元（5），在一側與參考匯流排（T-）連接，并且在另一側分別與電機（1）的相（U、V、W）連接。所述耦合單元（6）根據控制信號或者跨接分別所分配的儲能器單元（5）或者所述耦合單元（6）將分別所分配的儲能器單元（5）接到能量供給分支（3－1、3－2、3－3）中。在至少一個所述能量供給分支（3－3）中，直接與參考匯流排（T-）連接的儲能器模塊（4-3m）的儲能器單元（5）直接連接到參考匯流排（T-）。該儲能器單元（5）用作直流電壓中間回路的儲能器。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種能量供給網絡和一種用于為能量供給網絡中的至少一個用作直流電壓中間回路的儲能器的儲能器單元充電的方法。
技術介紹
呈現出，在未來既在例如風力發電設備的靜止應用時也在如混合動力車輛或電動車輛的車輛中越來越多地采用將新的儲能技術與電驅動技術相組合的電子系統。在常規應用中，例如實施為感應式電機的電機經由逆變器形式的變換器被控制。對于這種系統表征性的是所謂的直流電壓中間回路，儲能器、一般是電池(Batterie)經由該直流電壓中間回路連接到逆變器的直流電壓側。為了能夠滿足針對相應的應用所給出的對于功率和能量的要求，將多個電池單元串聯。因為由這種儲能器提供的電流必須流經所有的電池單元并且一個電池單元僅能傳導有限的電流，所以常常附加地并聯電池單元，以便提高最大電流。多個電池單元的串聯除了高的總電壓以外隨之帶來如下問題，即當唯一的電池單元失靈時，整個儲能器失靈，因為于是電池電流不再能夠流動。儲能器的這種失靈可以導致總系統的失靈。在車輛情況下，驅動電池的失靈可能導致車輛“卡住”。在其他應用中，例如風力發電設備的轉子葉片調整，可能在不利的框架條件、例如強風的情況下甚至發生危及安全的狀況。因此應始終致力于儲能器的高可靠性，其中用“可靠性”來表示系統在預先給定的時間內無故障工作的能力。在優先的申請DE 10 2010 027857和DE 10 2010 027861中描述了具有多個電池模塊支路的電池，這些電池模塊支路可直接連接到電機上。電池模塊支路在此具有多個串聯的電池模塊，其中每個電池模塊具有至少一個電池單元和所分配的可控的耦合單元，該耦合單元允許根據控制信號中斷相應的電池模塊支路或者跨接分別分配的至少一個電池單元或者將分別分配的至少一個電池單元接到相應的電池模塊支路中。通過例如借助于脈寬調制適當地操控耦合單元，還可以提供用于控制電機的適當的相信號，使得可以放棄單獨的脈沖逆變器。控制電機所需的脈沖逆變器因此可以說被集成到電池中。出于公開的目的，這兩個優先的申請全面地結合到本申請中。與傳統的系統不同——其中電機經由逆變器被控制并且通過與之分離的電儲能器被供給電能，在優先的申請DE 10 2010 027857和DE 10 2010 027861中所述的電池情況下不提供恒定的直流電壓，使得這種電池不能容易地集成到常規的能量供給網絡中，例如電動車輛或者混合動力車輛的車載網絡中。
技術實現思路
本專利技術提出一種能量供給網絡，其具有可控的儲能器，所述儲能器用于對η相電機(其中η > I)進行控制和電能量供給。在此，可控的儲能器包括η個并行的能量供給分支，所述能量供給分支分別具有至少兩個串聯的儲能器模塊，所述儲能器模塊分別包括至少一個具有所分配的可控的耦合單元的電儲能器單元。所述能量供給分支在一側可與參考電勢一在下面稱為參考匯流排一連接，并且在另一側可分別與電機的相連接。所述耦合單元根據控制信號或者跨接分別所分配的儲能器單元或者所述耦合單元將分別所分配的儲能器單元接到能量供給分支中。在至少一個所述能量供給分支中，直接與參考匯流排連接的儲能器模塊的儲能器單元直接連接到參考匯流排。這些儲能器單元根據本專利技術用作直流電壓中間回路的儲能器，可由該直流電壓中間回路向耗電器供給直流電壓。本專利技術還提出一種用于為根據本專利技術的能量供給網絡中的至少一個用作直流電壓中間回路的儲能器的儲能器單元充電的方法。在此，在電機的、電流從電機流到可控的儲能器中的運行階段中，給用作直流電壓中間回路的儲能器的儲能器單元所分配的所有耦合單元被控制為，使得所分配的儲能器單元被接到相應的能量供給分支中。本專利技術的優點 可控的儲能器在電機的發動機運行期間在輸出側提供用于操控電機的交變電壓。但是與傳統的系統不同——在所述傳統的系統中電機經由逆變器被控制并且通過與之分離的電儲能器被供給電能，不提供直流電壓用于對耗電器、例如車輛車載網絡中的高壓消耗器進行直接的能量供給或者作為直流電壓轉換器的輸入參量。本專利技術所基于的基本構思是，至少在所述能量供給分支之一中，直接與參考匯流排連接的儲能器模塊被構造為，使得該儲能器模塊的儲能器單元直接連接到參考匯流排上。也就是換句話說，所分配的耦合單元被構造為，其雖然可以跨接儲能器單元或者可以將儲能器單元接到能量供給分支中，但是儲能器單元到參考匯流排的電連接不能中斷。這樣接線的儲能器單元于是可以直接作為要連接到其上的直流電壓中間回路的儲能器來使用。通過這種方式可以以極小的硬件耗費來產生供給耗電器所需的直流電壓。對用作直流電壓中間回路的儲能器的儲能器單元的充電可以在電機的運行期間進行。對此，儲能器單元簡單地在運行階段期間被接到相應的能量供給分支中，在所述運行階段中，電流從電機被饋送回到可控的儲能器中。由此對于電機來說降低的端電壓可以通過所屬空間矢量的相應匹配而得到補償。為了提高直流電壓中間回路的儲能器的總容量以及失靈安全性，根據本專利技術的實施方式規定，在所有能量供給分支中，直接與參考匯流排連接的儲能器模塊的儲能器單元直接連接到參考匯流排上并且所有這些儲能器單元用作直流電壓中間回路的并聯儲能器。在此，根據本專利技術的實施方式，用作直流電壓中間回路的儲能器的儲能器單元分別經由至少一個二極管與直流電壓中間回路連接。通過這種方式實現，分別自動地向最強的儲能器模塊、即其儲能器單元當前具有最大充電量(Ladung)的該儲能器模塊加負載。為了避免電流尖峰，用作直流電壓中間回路的儲能器的儲能器單元可以經由至少一個電感與直流電壓中間回路連接。本專利技術的另一實施方式規定，用作直流電壓中間回路的儲能器的儲能器單元的總電壓小于或者等于60伏特，使得不必采取附加的例如針對接觸保護的防護措施。根據本專利技術的實施方式，直流電壓中間回路具有中間回路電容器，該中間回路電容器在一側與參考匯流排電連接并且在另一側與用作儲能器的儲能器單元的背向參考匯流排的端子連接。通過直接與儲能器單元接觸，對作為直流電壓中間回路的儲能器的儲能器單元的功能的影響在無任何附加耗費的情況下通過分配給儲能器單元的耦合單元安全地被避免。但是替代于此地，中間回路電容器也可以在一側與參考匯流排連接，并且在另一側與儲能器模塊的背向參考匯流排的輸出端連接，所述儲能器模塊包括用作儲能器的儲能器單元。借助于連接在中間回路電容器之后的第一直流電壓轉換器，可以將中間回路電容器的第一電壓水平匹配于另一儲能器的第二電壓水平。通過這種方式可以實現雙電壓能量供給網絡。替代地或者附加地還可能的是，在中間回路電容器之前連接第二直流電壓轉換器，該第二直流電壓轉換器將用作直流電壓中間回路的儲能器的儲能器單元的總電壓匹配于中間回路電容器的第一電壓水平。本專利技術的實施方式的其他特征和優點參照附圖從以下描述中得出。附圖說明圖1示出本專利技術能量供給網絡的第一實施方式的示意圖， 圖2示出本專利技術能量供給網絡的第二實施方式的示意圖，以及 圖3示出本專利技術能量供給網絡的第三實施方式的示意圖。具體實施例方式圖1示意性示出本專利技術能量供給網絡的一個實施方式。可控的第一儲能器2連接到三相電機I上。可控的第一儲能器2包括三個能量供給分支3 — 1、3 — 2和3 — 3，這些能量供給分支在一側與在所示實施例中引導低電勢的參考電勢T-(參考匯流排)連接，并且在另一側分本文檔來自技高網...
【技術保護點】
具有可控的儲能器（2）的能量供給網絡，所述儲能器用于對n相電機（1）進行控制和電能量供給，其中n≥1，其中－可控的儲能器（2）具有n個并行的能量供給分支（3－1、3－2、3－3），所述能量供給分支?????·分別具有至少兩個串聯的儲能器模塊（4），所述儲能器模塊分別包括至少一個具有所分配的可控的耦合單元（6）的電儲能器單元（5），?????·在一側能與參考匯流排（T?）連接，并且?????·在另一側能分別與電機（1）的相（U、V、W）連接，其中所述耦合單元（6）根據控制信號跨接分別所分配的儲能器單元（5）或者將分別所分配的儲能器單元（5）接到相應的能量供給分支（3－1、3－2；3－3）中，以及－在至少一個所述能量供給分支（3－3）中，直接與參考匯流排（T?）連接的儲能器模塊（4?3m）的儲能器單元（5）直接連接到參考匯流排（T?）并且用作直流電壓中間回路（8）的儲能器。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：P福伊爾施塔克，E魏森博恩，M凱斯勒，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE
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