專(zhuān)利名稱(chēng)：具有多個(gè)獨(dú)立的蓄電池單元組的蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個(gè)獨(dú)立的蓄電池單元組的蓄電池和具有這樣的蓄電池的電動(dòng)的機(jī)動(dòng)車(chē)。
背景技術(shù)：
在將來(lái)，無(wú)論在靜態(tài)的應(yīng)用還是在諸如混合動(dòng)力車(chē)輛和電動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輛中，將應(yīng) 用更多的蓄電池系統(tǒng)。為了能夠滿(mǎn)足針對(duì)各應(yīng)用給出的對(duì)電壓以及所能夠提供的功率的要求，串聯(lián)了較高數(shù)量的蓄電池單元。因?yàn)橛梢粋€(gè)這樣的蓄電池提供的電流必須流過(guò)所有的蓄電池單元，并且一個(gè)蓄電池單元僅能夠?qū)ㄊ芟薜碾娏?，因此通常還附加地并聯(lián)連接蓄電池單元，以便提高最大電流。這能夠通過(guò)在蓄電池單元罩殼內(nèi)設(shè)置更多的單元包(Zellwickeln)或通過(guò)外部連接蓄電池單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，在此有問(wèn)題的是，由于單元電容和電壓并不是精確地相同，在并聯(lián)連接的電池單元之間出現(xiàn)了均衡電流。在圖I中示出了常見(jiàn)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原理電路圖，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用在諸如電動(dòng)車(chē)輛和混合動(dòng)力車(chē)輛中或者也應(yīng)用在靜態(tài)應(yīng)用(例如風(fēng)力發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)葉片調(diào)節(jié))中。蓄電池10連接至直流中間電路，該直流中間電路由電容器11緩沖保護(hù)。脈沖逆變器12連接至直流中間電路，該脈沖逆變器12通過(guò)兩個(gè)可接通的半導(dǎo)體閥和兩個(gè)二極管在三個(gè)輸出端上分別提供相對(duì)彼此相位移位的正弦電壓，以用于驅(qū)動(dòng)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)13。電容器11的電容必須足夠大，以便使直流中間電路中的電壓穩(wěn)定一時(shí)間段，在該時(shí)間段內(nèi)接通可接通的半導(dǎo)體閥中的一個(gè)。在實(shí)際的應(yīng)用中，諸如在電動(dòng)車(chē)輛中，高電容位于mF范圍內(nèi)。因?yàn)橹绷髦虚g電路的電壓通常相當(dāng)高，只有在高成本并且以大的空間要求的情況下才能夠?qū)崿F(xiàn)這樣大的電容。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明介紹了一種具有多個(gè)蓄電池單元組的蓄電池，其中每個(gè)蓄電池單元組包括多個(gè)在各自的第一極和各自的第二極之間串聯(lián)連接的蓄電池單元。本發(fā)明的蓄電池具有以下優(yōu)點(diǎn)，即蓄電池的總?cè)萘糠植荚诒舜霜?dú)立的蓄電池單元組上，由此在蓄電池單元和蓄電池單元組之間不再導(dǎo)致出現(xiàn)平衡電流。如果把這樣的蓄電池連接在具有與蓄電池所具有的蓄電池單元組相對(duì)應(yīng)的數(shù)目的輸入端子對(duì)的脈沖逆變器上，則能夠減小在脈沖逆變器的輸入端子對(duì)上分別連接的緩沖電容器所需要的容量。對(duì)于確定的應(yīng)用和尺寸可能完全省去所述緩沖電容器。優(yōu)選地，所述蓄電池正好具有三個(gè)蓄電池單元組。這樣的蓄電池特別適合于驅(qū)動(dòng)通常需要三相相移的正弦電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。所述多個(gè)蓄電池單元組的每個(gè)第一極能夠與各自的第一蓄電池端子導(dǎo)電連接。各自的第一蓄電池端子允許將蓄電池連接在具有相應(yīng)多的輸入端子對(duì)的脈沖逆變器上。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，所述蓄電池單元組的所述第二極能夠彼此導(dǎo)電連接。彼此連接的第二極表示參考電位，其例如能夠與車(chē)輛的地連接，為此所述蓄電池單元組的第二極能夠與第二蓄電池端子導(dǎo)電連接。替代地，所述多個(gè)蓄電池單元組的每個(gè)第二極能夠與各自的第二蓄電池端子導(dǎo)電連接。所述多個(gè)蓄電池單元組的第一極能夠是正的蓄電池極，且所述多個(gè)蓄電池單元組的第二極能夠是負(fù)的蓄電池極。優(yōu)選地，所述蓄電池單元是鋰離子蓄電池單元。鋰離子蓄電池單元具有單元電壓高和單位體積容量特別高的優(yōu)點(diǎn)。 所述蓄電池能夠具有蓄電池外殼，在所述蓄電池外殼內(nèi)設(shè)置有所述多個(gè)蓄電池單元組。第二發(fā)明方面涉及一種機(jī)動(dòng)車(chē)，其具有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)的電驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與該電驅(qū) 動(dòng)電機(jī)相連接的依據(jù)本發(fā)明的第一方面所述的蓄電池。


根據(jù)附圖和后續(xù)的說(shuō)明書(shū)詳細(xì)地闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中圖I示出了依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；圖2示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例；圖3示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例；以及圖4示出了具有依據(jù)本發(fā)明的蓄電池的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式圖2示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例。第一實(shí)施例的蓄電池20包括三個(gè)蓄電池單元組21-1、21-2和21-3，它們分別包括同樣數(shù)量的串聯(lián)連接的蓄電池單元。因?yàn)樾铍姵貑卧M21-1、21-2、21-3都不包括蓄電池單元的并聯(lián)連接，所以盡管該蓄電池20的總?cè)萘肯喈?dāng)于蓄電池單元的單個(gè)的串聯(lián)連接的三倍高，但是不會(huì)出現(xiàn)在并聯(lián)的蓄電池單元之間平衡電流。蓄電池20的每個(gè)蓄電池單元組21-1、21-2、21-3分別包括一個(gè)正的蓄電池端子22_1、22-2或22-3，且分別包括一個(gè)負(fù)的蓄電池端子23-1、23-2或者23_3。圖3示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例。蓄電池30基本上相應(yīng)于蓄電池20，并且和蓄電池20 —樣包括三個(gè)蓄電池單元組31-1、31-2和31-3。每個(gè)蓄電池單元組具有各自的正的蓄電池端子32-1、32-2或者32-3。蓄電池單元組31_1、31_2和31_3的負(fù)極在本發(fā)明的第二實(shí)施例中彼此導(dǎo)電連接，因此僅設(shè)置一個(gè)負(fù)的蓄電池端子33。圖4示出了具有依據(jù)本發(fā)明的蓄電池20的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。脈沖逆變器42直接地(也就是說(shuō)不在其輸入端處連接一個(gè)或多個(gè)電容器)與蓄電池20的三對(duì)蓄電池端子相連接。脈沖逆變器42為每個(gè)電路路徑(Schaltpfad)具有一對(duì)特有的輸入端，其中，電路路徑分別具有兩個(gè)半導(dǎo)體整流閥和兩個(gè)二極管。輸入端分別與蓄電池20的三對(duì)蓄電池端子中的一對(duì)相連接。由此省去了直流中間電路或者設(shè)計(jì)有三個(gè)單獨(dú)的的直流中間電路。由于分別由脈沖逆變器42的單條電路路徑從蓄電池且由此從直流中間電路所吸收的功率較小，所以直流中間電路的緩沖保護(hù)能夠通過(guò)相對(duì)小的電容器來(lái)進(jìn)行，或者如圖4的例子那樣省去。脈沖逆變器42的三條電路路徑在輸出側(cè)與電驅(qū)動(dòng)電機(jī)13的三個(gè)相連接端子相連接。
權(quán)利要求
1.一種具有多個(gè)蓄電池單元組(21、31)的蓄電池(20、30)，其中每個(gè)蓄電池單元組包括多個(gè)在各自的第一極和各自的第二極之間串聯(lián)連接的蓄電池單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的蓄電池(20、30)，其具有正好三個(gè)蓄電池單元組(21、31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的蓄電池(20、30)，其中，所述多個(gè)蓄電池單元組(21、31)的每個(gè)第一極與各自的第一蓄電池端子(22、32)導(dǎo)電連接。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的蓄電池(30)，其中，所述蓄電池單元組(31)的所述第二極彼此導(dǎo)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電池(30)，其中，所述蓄電池單元組(31)的所述第二極與第二蓄電池端子(33)導(dǎo)電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I到3中任一項(xiàng)所述的蓄電池(20)，其中，所述多個(gè)蓄電池單元組(21)的所述每個(gè)第二極與各自的第二蓄電池端子(22)導(dǎo)電連接。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的蓄電池(20、30)，其中，所述多個(gè)蓄電池單元組(21,31)的所述第一極是正的蓄電池極，且其中所述多個(gè)蓄電池單元組(21、31)的所述第二極是負(fù)的蓄電池極。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的蓄電池(20、30)，其中，所述蓄電池單元是鋰離子蓄電池單元。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的蓄電池(20、30)，其具有蓄電池外殼，在所述蓄電池外殼中設(shè)置有所述多個(gè)蓄電池單元組(21、31)。
10.一種機(jī)動(dòng)車(chē)，其具有用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)動(dòng)車(chē)的電驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)和與所述電驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)連接的、依據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的蓄電池(20、30)。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種具有多個(gè)蓄電池單元組(21、31)的蓄電池(20、30)，其中所述蓄電池單元組(21、31)中的每個(gè)包括多個(gè)在各自的第一極和各自的第二極之間串聯(lián)連接的蓄電池單元。此外，本發(fā)明提出了一種機(jī)動(dòng)車(chē)，其具有用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)的電驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)和與該電驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)相連接的依據(jù)本發(fā)明的蓄電池(20、30)。
文檔編號(hào)H01M2/10GK102934257SQ201180019285
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者S·布茨曼, H·芬克 申請(qǐng)人:Sb鋰摩托有限公司, Sb鋰摩托德國(guó)有限公司