用于移动工作机的电容能量存储设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于移动工作机的电容能量存储设备。一种电容器模块，包括电容器元件（101），连接至该电容器元件的第一极的第一电压端子（102），以及连接至该电容器元件的第二极的第二电压端子（103）。该电容器模块进一步包括用于冷却该电容器元件的冷却管道系统（104），以及封装该电容器元件和冷却管道系统的外壳（105）。该外壳包括用于第一和第二电压端子的接线通路（106）以及用于冷却管道系统的管路通路（107）。由于该电容模块被封装并且包括冷却管道以及接线和管路通路，所以能够通过将以上所描述的这种电容器模块进行互连而构建不同大小的模块化的电容能量存储设备，并且无需单独构建被提供有冷却管道的封装。
【专利说明】用于移动工作机的电容能量存储设备
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及电容能量存储设备。更具体地，本发明涉及一种适于作为电容能量存储设备的基本构造单元的电容器模块以及一种具有模块化结构的电容能量存储设备。此外,本发明涉及一种包括机电动力传动链的移动工作机。
【背景技术】
[0002]机电动力传动链通常包括一个或多个电机以及电力转换器。机电动力传动链可以是串行传动链，其中电机之一作为发电机进行操作并且电力转换器被布置以将发电机所产生的电压转换为具有适用于一个或多个其它电机的振幅和频率的电压。该发电机可以利用内燃机进行驱动，该内燃机例如可以是柴油发动机、奥托循环发动机或涡轮发动机。其它电机例如可以是移动工作机的车轮中的电动机。电力转换器通常包括中间电路、发电机和该中间电路之间的转换器级、以及该中间电路和其它电机之间的一个或多个其它转换器级。另外，通常需要中间电路和过压保护电阻器之间的转换器级以及中间电路和诸如电池和/或高容量电容器之类的能量存储之间的转换器级。机电动力传动链也可能是并行传动链，其中发电机偶尔被用作辅助内燃机的电动机，特别是在需要高输出功率时。在这样的情况下，电力转换器通常包括中间电路、发电机和该中间电路之间的转换器级、以及该中间电路和一个或多个能量存储之间的一个或多个转换器级。此外，同样与并行传动链相结合，通常需要用于对过压保护电阻器的操作进行控制的转换器级。
[0003]由于机电动力传动链通常包括许多转换器级、能量存储和过压保护电阻器，所以组件数量很多并且因此组件的布置以及组件之间的连线会复杂且耗费空间。此外，与转换器级、能量存储和过压保护电阻器相关的冷却装置也会由于大量有待冷却的对象而复杂且耗费空间。
[0004]提高整合水平的典型方式是使用具有集成结构并且包括电力电子器件的电力电子模块，以使得例如连接至发电机的转换器级的主电路可以利用单个电力电子模块来实施。通常，以上所提到类型的电力电子模块包括切换分支，其中每个分支包括第一电气节点、第二电气节点、第三电气节点、以及用于选择将第三电气节点连接至第一电气节点还是第二电气节点的可控电力开关。由于交变电压系统的相位数量通常为三个，所以标准的电力电子模块包含三个切换分支。每个可控电力开关例如可以是被提供有反并联二极管的绝缘栅双极晶体管(IGBT )，但并非必然如此。
[0005]尽管作为以上所描述类型的电力电子模块，在诸如通常利用一个或多个电子DC至DC电力转换器而连接至中间电路的电容能量存储设备之类的其它元件的实施方式、连线、控制和/或冷却方面仍然存在着挑战。此外，在通常作为以上所提到的电子DC至DC电力转换器的一部分的一个或多个电感的连线和/或冷却方面会存在着挑战。
【发明内容】
[0006]以下给出简要的
【发明内容】
以便提供对各个发明实施例的一些方面的基本理解。本
【发明内容】
并非是本发明的延展性概述。其并非意在标示出本发明的关键或必要要素也并非意在对本发明的范围进行限制。以下
【发明内容】
仅以简化形式给出本发明的一些概念而作为对于本发明示例性实施例更为详细的描述的前序。
[0007]依据本发明的第一方面，提供了 一种新颖的电容器模块，其适于作为模块化电容能量存储设备的基本构造单元。根据本发明的电容器模块包括:
[0008]-电容器元件，
[0009]-连接至该电容器元件的第一极的第一电压端子，
[0010]-连接至该电容器元件的第二极的第二电压端子，
[0011]-用于对该电容器元件进行冷却的冷却管道系统，以及
[0012]-封装该电容器兀件和冷却管道系统的外壳,该外壳包括用于该第一和第二电压端子的接线通路和用于该冷却管道系统的管路通路，
[0013]其中该冷却管道系统的壁将该冷却管道系统的内部空间与该外壳内包围该冷却管道系统的空间隔尚开。
[0014]该外壳、接线通路和管路通路有利地被设计为防止水和/或外部杂质渗入该电容器模块之中。由于该电容器模块被封装并且包括冷却管道以及连线和管路通路，所以能够通过对以上所描述的类型的电容器模块进行互连而构建不同大小的模块化电容能量存储设备，并且无需单独构建被提供有冷却管道的封装。
[0015]该电容器模块的电容器元件例如可以包括通常被称作“超级电容器”的双电层电容器“EDLC”，或者许多电气互连的双电层电容器。
[0016]根据本发明有利的示例性实施例的电容器模块进一步包括位于外壳之内并且被配置为对与该电容器模块相关的数据进行测量的测量设备，以及能够将所测量的数据传送至外部数据传输系统的数据接口。所测量数据例如可以包括电容器元件的电流、电容器元件的电压、电容器元件的并联的子元件的电流、电容器元件的串联的子元件的电压和/或外壳内的温度。外部数据传输系统例如可以是控制域网络“CAN”。
[0017]依据本发明的第二方面，提供了一种新颖的电容能量存储设备，其包括:
[0018]-电容器系统，其包括至少两个电气互连的、根据本发明的并且以上所描述的类型的电容器模块，和
[0019]-管线，其将该电容器模块的冷却管道系统相互连接，从而使得该电容能量存储设备能够被连接至外部冷却剂循环系统。
[0020]在根据本发明的有利示例性实施例的电容能量存储设备中，电容器模块之一包括处于该电容器模块内部的一个或多个电感线圈。每个电感线圈可以被用作连接至该电容器系统的电力转换器的一部分并且被配置为改变该电容器系统的电压。因此，无需在电容器模块之外安装电感线圈。
[0021]在根据本发明的有利示例性实施例的电容能量存储设备中，电容器模块之一包括位于该电容器模块的外壳内部并且经由例如CAN的数据传输系统被连接至其它电容器模块的控制器。该控制器被配置为基于在该电容器模块所测量的数据来产生与电容能量存储设备相关的数据。所产生的数据例如可以指示电容能量存储设备的电压，电容能量存储设备的电流，由电容能量存储设备所接收或给出的功率，在串联的电容器模块之间的电压分布，在并联的电容器模块之间的电流分布，和/或电容能量存储设备的最高温度。此外，该控制器可以被配置为基于所产生的数据对过压保护电阻器和电力转换器进行控制，其中该电力转换器被连接至电容器系统并且被配置为改变电容器系统的电压。
[0022]依据本发明的第三方面，提供了一种新颖的移动工作机。该移动工作机包括:
[0023]-内燃机，以及
[0024]-处于该内燃机与该移动工作机的一个或多个车轮、履带或其它致动器之间的机电动力传动链，
[0025]其中，该机电传动链包括根据本发明的至少一个电容能量存储设备。
[0026]该移动工作机优选地包括液体冷却系统，其被连接至该电容能量存储设备设备的管路并且被配置为对该移动工作机的液压系统以及该机电动力传动链二者进行冷却。该移动工作机例如可以是拖拉机、铲斗机、压路机、推土机，或者具有车轮和/或履带的任意其它工作机。
[0027]本发明的多个非限制示例性实施例在所附从属权利要求中进行描述。
[0028]本发明关于构造和操作方法的各个示例性实施例连同其附加目标和优点一起将通过以下结合附图对具体示例性实施例所进行的描述而被最佳地理解。
[0029]动词“包括”和“包含”在本文中被用作开放式限制，其即不排除也不要求存在未引用的特征。除非另外明确指出，否则从属权利要求中所引用的特征可相互自由组合。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]以下关于示例且参考附图对本发明的示例性实施例及其优点进行更为详细地解释，其中:
[0031]图1示出了根据本发明示例性实施例的电容器模块的示意性图示，
[0032]图2示出了根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备的示意性图示，并且
[0033]图3示出了根据本发明示例性实施例的移动工作机的示意性图示。
【具体实施方式】
[0034]图1示出了根据本发明示例性实施例的电容器模块的示意性图示。该电容器模块包括电容器元件101，其例如可以包括经常被称作“超级电容器”的双电层电容器“EDLC”，或者许多电气互连的双电层电容器；例如，许多串联的电容器，许多并联的电容器，或者串联的多组并联电容器。该电容器模块包括连接至电容器元件101的第一极的第一电压端子102，以及连接至该电容器元件的第二极的第二电压端子103。该电容器模块包括用于传导冷却剂以便对该电容器元件进行冷却的冷却导管系统104。该电容器模块包括封装电容器兀件101和冷却导管系统104的外壳105。该外壳包括用于第一和第二电压端子102和103的接线通路106，以及用于冷却导管系统104的管路通路107。在图1所示的示例性情形中，冷却导管系统104是处于管路通路107之间的管线。该管线的壁将冷却导管系统的内部空间与外壳105内包围冷却导管系统的空间隔离开。因此，冷却导管系统104适用于液体冷却。
[0035]外壳105、接线通路106和管路通路107有利地被设计为防止水和/或外部杂质渗入该电容器模块。例如，该外壳、接线通路和管路通路可以被设计为至少防止大于Imm的固态颗粒进入。该外壳、接线通路和管路通路也可能构成灰尘保护或防尘结构。此外，该结构可以为喷水保护或防水的。该结构的进入防护评定“IP”等级有利地至少为IP55，更有利地为IP65-1P68。与IP等级相关的更多信息可以从国际标准IEC60529中找到。由于该电容器模块被封装并且包括冷却管道以及接线和管路通路，所以能够通过对以上所描述类型的电容器模块进行互连而构建不同大小的模块化电容能量存储设备，并且无需单独构建提供有冷却管道的封装。
[0036]根据本发明不例性实施例的电容器模块包括处于该外壳之内的一个或多个电感线圈，以使得每个电感线圈连接在第一电压端子102的极和该电容器元件的第一极之间。在图1所示的示例性情形中，该电容器模块包括电感线圈108、109、110、111、112和113。这些电感线圈中的每一个适于作为电子DC至DC电力转换器的电感线圈，该电子DC至DC电力转换器在一些情况下是改变电压所需的。冷却管道系统104优选地被配置为也对如图1所示的电感线圈108-113进行冷却。由于该电感线圈处于该电容器模块内部，所以以上所提到的电子DC至DC电力转换器的实施方式更为容易且简单。
[0037]根据本发明示例性实施例的电容器模块包括位于该外壳之内并且被配置为对与电容器模块相关的数据进行测量的测量设备。该测量数据例如可以指示电容器元件101的电流，电容器元件的电压，电容器元件的并联的子元件的电流，电容器元件的串联的子元件的电压，和/或外壳内的温度。该测量设备例如可以包括电流传感器114、温度传感器115、电压传感器116，以及用于将这些传感器的输出信号转换为所期望的数字形式的信号转换器117。该电容器模块包括能够将所测量的数据传送至例如可以为控制域网络“CAN”的外部数据传输系统的数据接口 118。
[0038]根据本发明示例性实施例的电容器模块包括连接至数据接口 118和该测量设备的信号转换器117的控制器119。在这种情况下，数据接口 118优选地能够向和从例如CAN的外部数据传输系统传送和接收数据。控制器119可以被配置为基于电容器模块中所测量的数据和/或基于在数据接口 118所接收的数据而产生控制数据、监视数据和/或警报数据。监视数据例如可以指示包括该电容器模块以及一个或多个其它电容器模块的电容能量存储设备的电压、电流和/或最高温度。警报数据例如可以指示例如所测量的温度的测量的数值已经超过其最高可允许值。控制数据例如可以包含用于对电容器模块的可控元件和/或连接至该电容器模块的可控元件进行操作的信号。
[0039]根据本发明示例性实施例的电容器模块包括处于第一和第二直流电压端子102和103之间的电流路径上的开关120和121，并且控制器119被配置为基于所测量的数据和/或在数据接口 118所接收的数据对该开关进行操作。如图1所示，该电容器模块还可以包括通过控制器119可控制的其它开关。该开关例如可以是电流操作的继电器或半导体开关。该开关例如可以被用来对未在图1中示出的电阻器的预充电/放电操作进行控制。
[0040]图2示出了根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备的示意性图示。该电容能量存储设备包括电容器系统，所述电容器系统包括串联的电容器模块230、231和232。电容器模块230-232中的每一个包括电容器元件、连接至电容器元件的极的电压端子、冷却导管系统，以及封装该电容器元件和冷却导管系统的外壳。该电容能量存储设备包括将该电容器模块的冷却导管系统相互连接以使得该电容能量存储设备能够被连接至外部冷却剂循环系统的管路233。图2中所示的箭头242图示了被布置以对该电容能量存储设备进行冷却的冷却剂的流动。该冷却剂优选地为液体，但是该冷却剂也可能是气体。[0041]在根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备中，电容器模块230-232中的每一个包括测量设备，其位于该电容器模块的外壳之内并且被配置为测量与纳入考虑的电容器模块相关的数据。该测量设备例如可以包括电压、电流和温度传感器以及用于将该传感器的输出信号转换为所期望的数字形式的信号转换器217。电容器模块230-232中的每一个包括数据接口 218，其能够向电容器模块之间的例如CAN总线的外部数据传输系统243传送所测量的数据。
[0042]根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备包括电子DC至DC电力转换器，其被配置为改变包括串联的电容器模块230-232的电容器系统的电压。每个电子DC至DC电力转换器包括位于第一电容器模块230的外壳之内的电感线圈以及位于该电容器模块的外壳之外的电力电子电路。例如，DC至DC电力转换器之一的主电路包括电感线圈208和电力电子电路234。电力电子电路234包括连接至直流极性链路244的正极的第一电气节点237，连接至直流极性链路244的负极的第二电气节点238，连接至与该DC至DC电力转换器相关的电感线圈208的第三电气节点239，以及用于选择第三电气节点239连接至第一电气节点237还是第二电气节点238的可控电力开关240和241。在图2所示的示例性情形中，直流极性链路244是包括电容器的直流电压链路。每个可控电力开关例如可以是如图1所示的被提供有反并联二极管的绝缘栅双极晶体管(IGBT)，或者是被提供有反并联二极管的栅极可关断(GTO)晶闸管，或者是一些其它适当的电力电子器件。
[0043]以上所描述的电子DC至DC电力转换器在从直流极性链路244向电容器模块230-232传输能量时能够作为降压DC至DC转换器进行操作，并且在从电容器模块230-232向直流极性链路244传输能量时能够作为升压DC至DC转换器进行操作。降压操作可以通过在可控电力开关241的二极管作为续流二极管进行操作时对可控电力开关240进行开和关而实现。升压操作可以通过在可控电力开关240的二极管作为充电二极管进行操作时对可控电力开关241进行开和关而实现。在图2所示的示例性情形中，总共有六个并联的以上所描述类型的电子DC至DC电力转换器。这些电子DC至DC电力转换器中的两个或更多优选地以交织的占空比进行操作以便减少直流极性链路244的电压脉动和/或减少开关损耗。如图2所示，这六个电子DC至DC电力转换器可以利用两个六个一组的模块245和246来实施。六个一组的模块例如可以是SEMIKRON SKiM459⑶12E4模块。
[0044]在根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备中，电子DC至DC电力转换器的电力电子电路被提供有连接至管路233的冷却管道。在这种情况下，对电容器模块230-232进行冷却的相同冷却剂242流还对电子DC至DC电力转换器的电力电子电路进行冷却。
[0045]在根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备中，第一电容器模块230包括控制器219,其位于第一电容器模块的外壳内并且连接至第一电容器模块的数据接口 218以及第一电容器模块的测量设备的信号转换器217。控制器219可以被配置为基于电容器模块230-232中所测量的数据和/或从数据传输系统248所接收的数据而产生与电容能量存储设备相关的控制数据、监视数据和/或警报数据。数据传输系统248例如可以是电容能量存储设备和例如移动工作机的包括该电容能量存储设备的设备的其它部分之间的CAN总线。在本发明的该示例性实施例中，第一电容器模块230是控制电容器模块，即主电容器模块，而电容器模块231和232是从电容器模块。监视数据例如可以指示电容能量存储设备的电压，电容能量存储设备的电流，电容能量存储设备所接收或输送的功率，串联的电容器模块230-232之间的电压分布，和/或电容能量存储设备中出现的最高温度。警报数据例如可以指示一个或多个所测量的量从其所允许区域偏离过大。
[0046]在根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备中，控制器219被配置以控制数据为基础为对图2所示的电子DC至DC电力转换器进行控制，该控制数据基于电容器模块230-232中所测量的数据和/或从数据传输系统248所接收的数据。控制器219和电子DC至DC电力转换器之间的通信例如可以利用CAN总线249来实施。此外，控制器219可以被配置为对电容器模块230的开关进行控制以使得电阻器247在需要时作为串联的电容器模块230-232的预充电电阻器或放电电阻器进行操作。
[0047]在根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备中，第一电容器模块230包括位于第一电容器模块的外壳之内的一个或多个保护继电器280、281，并且控制器219被配置为对该保护继电器进行控制以响应于以下至少一种情形而切断电容能量存储设备的电流:电容能量存储设备的电流超过预定极限电流，电容能量存储设备的电压超过预定极限电压，电容能量存储设备的温度超过预定极限温度。
[0048]在根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备中，第一电容器模块230包括故障电流检测器282，其位于第一电容器模块的外壳之内并且被配置为检测电容器系统的高电压端子和电容器模块的外壳之间的泄漏电流以及电容器系统的低电压端子和电容器模块的外壳之间的泄漏电流。故障电流检测器282例如可以是如图2所示的电阻器链，但并非必然如此。该电阻器链在电容器系统的高电压端子和低电压端子之间提供电压划分。如图2所示，该电阻器链的一点连接至第一电容器模块的外壳。如果在高电压端子和电容器模块的外壳之间或者低电压端子和电容器模块的外壳之间存在泄漏电流，则该电压划分发生变化，并且这可以通过测量电阻器之一的电压而被检测到。
[0049]根据本发明示例性实施例的电容能量存储设备包括适于在直流极性链路244和电池251之间进行操作的电子DC至DC电力转换器250。该电池例如可以是12V/24V的电池。电池251也可能具有高于12V或24V的明显更高的电压，即电池251可以是高压“HV”电池。
[0050]图3示出了根据本发明示例性实施例的移动工作机380的图示。在该示例性情形中，移动工作机是铲斗机，但是该移动工作机也可以是拖拉机、压路机、推土机，或者具有车轮和/或履带的任意其它工作机。该移动工作机包括内燃机381，其例如可以是柴油发动机、奥托循环发动机或涡轮发动机。该移动工作机包括处于内燃机381和该移动工作机的车轮383、384之间的机电动力传动链382。该机电传动链包括发电机388，其转子连接至该内燃机的传动轴。该机电传动链包括电子电力转换器389以及处于该移动工作机的车轮的轮毂处的电动机390、391。电子电力转换器389被配置为将发电机388所产生的电压转换为具有适用于电动机390、391的振幅和频率的电压。该机电传动链进一步包括电容能量存储设备385，其包括至少两个电气互连的电容器模块。每个电容器模块包括电容器元件、连接至该电容器元件的极的电压端子、冷却管道系统以及封装该电容器元件和冷却管道系统的外壳。电容器模块之一优选地包括对如之前借助于图2所图示的所有电容器模块进行控制的控制器。电容能量存储设备385包括将电容器模块的冷却管道系统相互连接的管路。
[0051]根据本发明示例性实施例的移动工作机包括液体冷却系统386，其连接至电容能量存储设备385的管线并且被配置为对该移动工作机的机电动力传动链382和液压系统387进行冷却。
[0052]根据本发明示例性实施例的移动工作机包括液体冷却系统386，其连接至电容能量存储设备385的管线并且被配置为对机电动力传动链382和内燃机381进行冷却。
[0053]根据本发明示例性实施例的移动工作机包括电池392，其可以连同电容能量存储设备一起被用来响应于超过内燃机381的最大功率的峰值功率需求。
[0054]以上所给出的描述中所提供的具体示例不应当被理解为对所附权利要求的应用性和/或解释进行限制。
【权利要求】
1.一种用于存储直流电压的电容器模块，所述电容器模块包括: -电容器元件(101)， -连接至所述电容器元件的第一极的第一电压端子(102)， -连接至所述电容器元件的第二极的第二电压端子(103)， -用于对所述电容器元件进行冷却的冷却管道系统(104)，以及 -封装所述电容器元件和所述冷却管道系统的外壳(105)，所述外壳包括用于所述第一和第二电压端子的接线通路(106)以及用于所述冷却管道系统的管路通路(107)，其中所述冷却管道系统的壁将所述冷却管道系统的内部空间与所述外壳内包围所述冷却管道系统的空间隔尚开， 其特征在于，所述电容器模块包括一个或多个电感线圈(108-113)，所述电感线圈处于所述外壳之内并且用于对所述电容器模块的电流进行平滑，每个所述电感线圈被连接在所述第一电压端子的极和所述电容器元件的所述第一极之间，以使得所述电容器元件的所述第一极经由纳入考虑的所述电感线圈而连接至所述第一电压端子的所述极。
2.根据权利要求1的电容器模块，其中，所述外壳、所述接线通路和所述管路通路被配置为防止大于1_的固态颗粒进入所述外壳内包围所述冷却管道系统的所述空间之中。
3.根据权利要求2的电容器模块，其中，所述外壳、所述接线通路和所述管路通路被配置为将所述外壳内包围所述冷却管道系统的所述空间密封为以下的至少一种:防尘，防水。
4.根据权利要求1-3中任一项的电容器模块，其中，所述电容器模块包括测量设备(114-117)和数据接口( 118)，所述测量设备位于所述外壳之内并且被配置为测量与所述电容器模块相关的数据，并且所述数据接口能够向外部数据传输系统传送所测量的数据。`
5.根据权利要求4的电容器模块，其中，所述测量设备被配置为测量指示以下至少一个的数据:所述电容器元件的电流、所述电容器元件的电压、所述电容器元件的并联的子元件的电流、所述电容器元件的串联的子元件的电压、所述外壳内的温度。
6.根据权利要求4或5的电容器模块，其中，所述数据接口能够从所述外部数据传输系统接收数据，并且所述电容器模块包括控制器(119)，所述控制器被连接至所述数据接口和所述测量设备，所述控制器被配置为基于所测量的数据和从所述外部数据传输系统所接收的数据来产生与包括所述电容器模块和一个或多个其它电容器模块的电容能量存储设备相关的数据。
7.根据权利要求6的电容器模块，其中，所述控制器被配置为产生指示以下至少一个的数据:基于指示所述电容器模块和所述一个或多个其它电容器模块的电压的数据的、所述电容能量存储设备的电压，基于指示所述电容器模块和所述一个或多个其它电容器模块的电流的数据的、所述电容能量存储设备的电流，基于指示所述电容器模块和所述一个或多个其它电容器模块的温度的数据的、所述电容能量存储设备的最高温度。
8.根据权利要求1-7中任一项的电容器模块,其中，所述电容器兀件包括一个或多个双电层电容器。
9.一种电容能量存储设备，包括: -电容器系统，所述电容器系统包括至少两个电气互连的电容器模块(230-232)，每个所述电容器模块包括:电容器元件，连接至所述电容器元件的第一极的第一电压端子，连接至所述电容器元件的第二极的第二电压端子，用于对所述电容器元件进行冷却的冷却管道系统，和封装所述电容器兀件和冷却管道系统的外壳，所述外壳包括用于所述第一和第二电压端子的接线通路以及用于所述冷却管道系统的管路通路，并且所述冷却管道系统的壁将所述冷却管道系统的内部空间与所述外壳内包围所述冷却管道系统的空间隔离开，以及 -管线(233)，所述管线将所述电容器模块的所述冷却管道系统相互连接，从而使得所述电容能量存储设备能够被连接至外部冷却剂循环系统， 其中，电容器模块之一为根据权利要求1-8中任一项的第一电容器模块(230)。
10.根据权利要求9的电容能量存储设备，其中，每个所述电容器模块包括位于所述电容器模块的所述外壳之内并且被配置为测量与所述电容器模块相关的数据的测量设备，并且每个所述电容器模块包括能够向外部数据传输系统传送所测量的数据的数据接口。
11.根据权利要求9或10的电容能量存储设备，其中，所述电容能量存储设备包括至少一个电子电力转换器，所述电子电力转换器连接至所述电容器系统并且被配置为改变所述电容器系统的电压，所述电子电力转换器包括位于所述第一电容器模块的所述外壳之内的所述电感线圈(208 )以及位于所述电容器模块的所述外壳之外的电力电子电路(234 )。
12.根据权利要求11的电容能量存储设备，其中，所述电容能量存储设备包括冷却管道，所述冷却管道被连接至所述管线并且被配置为对所述电子电力转换器的所述电力电子电路进行冷却。
13.根据权利要求11或12的电容能量存储设备，其中，所述电子电力转换器的所述电力电子电路(234)包括:第一电气节点(237)，被连接至所述电容器系统的第二电气节点(238)，被连接至所述电感线圈(208)的第三电气节点(239)，以及用于选择所述第三节点连接至所述第一电气节点还是所述第二电气节点的可控电力开关(240，241)。
14.根据权利要求10-13中任一项的电容能量存储设备,其中,所述第一电容器模块包括控制器(219)，所述控制器位于所述第一电容器模块的所述外壳之内并且被连接至所述第一电容器模块的所述数据`接口和所述第一电容器模块的所述测量设备，所述控制器被配置为至少部分地基于在所述电容器模块中所测量的数据来产生与所述电容能量存储设备相关的数据。
15.根据权利要求14的电容能量存储设备,其中，所述第一电容器模块包括位于所述第一电容器模块的所述外壳之内的一个或多个保护继电器(280，281)，并且所述控制器(219)被配置为对所述保护继电器进行控制以响应于以下至少一种情形而切断所述电容能量存储设备的电流:所述电容能量存储设备的电流超过预定极限电流，所述电容能量存储设备的电压超过预定极限电压，所述电容能量存储设备的温度超过预定极限温度。
16.根据权利要求9-14中任一项的电容能量存储设备,其中，所述第一电容器模块包括故障电流检测器(282)，所述故障电流检测器位于所述第一电容器模块的所述外壳之内并且被配置为检测所述电容器系统的高电压端子和所述电容器模块的所述外壳之间的泄漏电流以及所述电容器系统的低电压端子和所述电容器模块的所述外壳之间的泄漏电流。
17.一种移动工作机(380)，包括: -内燃机(381)，以及 -处于所述内燃机与所述移动工作机的一个或多个致动器之间的机电动力传动链(382)， 其中，所述机电动力传动链包括根据权利要求9-16中任一项的电容能量存储设备(385)。
18.根据权利要求17的移动工作机，其中，所述移动工作机包括液体冷却系统(386)，所述液体冷却系统被连接至所述电容能量存储设备的所述管路并且被配置为对所述移动工作机的机电动力传动链和液压系统(387)进行冷却。
19.根据权利要求17的移动工作机，其中，所述移动工作机包括液体冷却系统(386)，所述液体冷却系统被连接至所述电容能量存储设备的所述管路并且被配置为对所述机电动力传动链和所述内燃机进行冷却`。
【文档编号】H01G2/10GK103531354SQ201310276982
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】泰罗·耶尔韦莱恩 申请人:威士多公司