用于操控能量存储装置的系统和方法
【专利摘要】本发明涉及用于操控能量存储装置的方法，所述能量存储装置具有：n个输出连接端，其中n≥2，用于在所述输出连接端中的每一个处输出供应电压；和n个能量供应分支，其分别与输出连接端之一耦合，其中能量供应分支中的每一个具有多个串联的能量存储模块，所述能量存储模块分别包括能量存储单池模块和具有全桥电路中的耦合元件的耦合装置，其中所述能量存储单池模块具有至少一个能量存储单池，所述耦合元件被设计用于将能量存储单池模块选择性地接入相应的能量供应分支中或者桥接所述能量存储单池模块。该方法在此具有以下步骤：对于至少一个第一能量供应分支的数目k个能量存储模块，产生第一脉宽调制操控信号用于通过将第一额定值信号与数目2k个具有脉冲周期T的周期性第一参考信号相比较来操控相应能量存储模块的耦合装置，所述第一参考信号相对于相邻的第一参考信号分别具有T/2k的相移，并且对于至少一个第二能量供应分支的数目k个能量存储模块，产生第二脉宽调制操控信号用于通过将第二额定值信号与数目2k个具有脉冲周期T的周期性第二参考信号相比较来操控相应能量存储模块的耦合装置，所述第二参考信号相对于相邻的第二参考信号分别具有T/2k的相移。在此，第二参考信号相对于第一参考信号分别具有T/4k的相移。
【专利说明】用于操控能量存储装置的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于尤其是在用于产生η相交变电压的电池直接变换电路中操控能量存储装置的系统和方法。
【背景技术】
[0002]呈现出的是，在未来不仅在诸如风力发电设备或太阳能设备的固定应用情况下而且在诸如混合动力车辆或电动车辆的车辆中越来越多地采用电子系统，所述电子系统将新的能量存储技术与电驱动技术相组合。
[0003]将多相电流馈入电机中通常通过脉冲逆变器形式的变换器实现。为此，可以将由直流电压中间回路提供的直流电压变换成多相交变电压，例如三相交变电压。直流电压中间回路在此被由串联接线的电池模块构成的支路馈电。为了能够满足针对相应的应用给定的对功率和能量的要求，经常将牵引电池中的多个电池模块串联。
[0004]在出版物US 5，642，275 Al中描述了具有集成逆变器功能的电池系统。这种类型的系统以名称Multilevel Cascaded Inverter (多电平级联变换器)或Battery DirectInverter (电池直接变换器，BDI)已知。这样的系统包括多个能量存储模块支路中的直流电流源，所述能量存储模块支路可以直接连接到电机或电网上。在此，可以生成单相或多相供应电压。能量存储模块支路在此具有多个串联的能量存储模块，其中每个能量存储模块具有至少一个电池单池和所分配的可控制的耦合单元，所述耦合单元允许根据控制信号桥接分别所分配的至少一个电池单池或者将分别所分配的至少一个电池单池接入到相应的能量存储模块支路中。可选地，耦合单元可以被形成为使得所述耦合单元附加地允许将分别所分配的至少一个电池单池也以相反的极性接入到相应的能量存储模块支路中或者中断相应的能量存储模块支路。通过例如借助于脉宽调制适当地操控耦合单元，也可以提供适当的相信号用于控制相输出电压，使得可以放弃单独的脉冲逆变器。为了控制相输出电压所需要的脉冲逆变器因此可以说集成到BDI中。
[0005]BDI通常相对于传统系统具有较高的效率和较高的故障安全性。故障安全性尤其是通过以下方式来保证，即可以通过适当地桥接操控耦合单元从能量供应支路中断开有缺陷的、发生故障的或不是完全有效的电池单池。能量存储模块支路的相输出电压可以通过对应地操控耦合单元被改变并且尤其是分级地被调整。输出电压的分级在此由单个能量存储模块的电压得出，其中最大可能的相输出电压通过能量存储模块支路的所有能量存储模块的电压之和来确定。
[0006]为了调整能量存储模块的输出电压，可以对耦合单元进行脉宽调制(PWM)操控。由此可以通过有针对性地改变接通或关断时间输出希望的平均值作为能量存储模块电压。
[0007]从出版物DE 39 24 398 Al已知一种用于PWM操控多个串联的降压变换器的方法，其中所有在输出侧串联的降压变换器以统一的调节度和统一的PWM周期持续时间运行。各个降压变换器的输出电压变化曲线分别彼此位移操控周期的一小部分。由此可以获得总输出电压，该总输出电压围绕其平均值具有较小的波动宽度。[0008]对于BDI来说存在对PWM操控方法的需求，其中尤其是当在η相BDI中产生η相输出电压系统时，可以优化总输出电压的波动。
【发明内容】
[0009]本发明根据一个方面提供一种用于操控能量存储装置的方法，所述能量存储装置具有:η个输出连接端，其中η > 2，用于在所述输出连接端中的每一个处输出供应电压；和η个能量供应分支，其分别与输出连接端之一耦合，其中能量供应分支中的每一个具有多个串联的能量存储模块，所述能量存储模块分别包括能量存储单池模块和具有全桥电路中的耦合元件的耦合装置，其中所述能量存储单池模块具有至少一个能量存储单池，所述耦合元件被设计用于将能量存储单池模块选择性地接入相应的能量供应分支中或者桥接所述能量存储单池模块。该方法在此具有以下步骤:对于至少一个第一能量供应分支的数目k个能量存储模块，产生第一脉宽调制操控信号用于通过将第一额定值信号与数目2k个具有脉冲周期T的周期性第一参考信号相比较来操控相应能量存储模块的耦合装置，所述第一参考信号相对于相邻的第一参考信号分别具有T/2k的相移，并且对于至少一个第二能量供应分支的数目k个能量存储模块，产生第二脉宽调制操控信号用于通过将第二额定值信号与数目2k个具有脉冲周期T的周期性第二参考信号相比较来操控相应能量存储模块的耦合装置，所述第二参考信号相对于相邻的第二参考信号分别具有T/2k的相移。在此，第二参考信号相对于第一参考信号分别具有T/4k的相移。
[0010]在此可以优选将2k个参考信号中的两个分配给能量供应分支的k个能量存储模块中的每一个。仅仅在分配给k个能量存储模块的顺序方面不同但是其他方面一致的2k个参考信号组下面被看作是相同的并且不是彼此不同的。
[0011]下面，参考信号的脉冲周期T此外称为“脉冲周期”，而能量供应分支的输出电压的周期持续时间T/2k称为“子脉冲周期”。
[0012]根据另一方面，本发明提供一种系统，具有能量存储装置，所述能量存储装置具有:n个输出连接端，其中n ^ 2，用于在所述输出连接端中的每一个处输出供应电压；和11个能量供应分支，其分别与输出连接端之一耦合，其中能量供应分支中的每一个具有多个串联的能量存储模块，所述能量存储模块分别包括能量存储单池模块和具有全桥电路中的耦合元件的耦合装置，其中所述能量存储单池模块具有至少一个能量存储单池，所述耦合元件被设计用于将能量存储单池模块选择性地接入相应的能量供应分支中或者桥接所述能量存储单池模块。该系统此外具有控制装置，所述控制装置与耦合装置耦合，并且被设计用于执行用于操控能量存储装置的本发明方法。
[0013]本发明的优点
本发明的构思是，如此优化用于经由PWM方法从多个能量存储模块中产生多相供应电压的具有多个相连接端的能量存储装置的操控策略，使得在经由PWM操控信号操控的能量存储模块的系统中始终仅使用最接近额定电压空间指针的电压空间指针。为此，对于不同的能量供应分支如此产生PWM操控信号，使得为了产生所考虑的参考信号从能量供应分支到能量供应分支彼此具有不同的相移。如果相移是在一个能量供应分支内的参考信号彼此具有的相移的一小部分，则这样自动选择电压空间指针，使得仅直接与额定电压空间指针相邻的电压空间指针被考虑用于产生相电压。[0014]该做法的显著优点在于，可以减小在能量存储装置和所连接的消耗器中的电流波动，这减小了能量存储装置的开关元件的载荷。相反地，在能量存储装置中的电流波动高度保持相同时可以减小能量存储装置的耦合装置的开关频率。
[0015]根据本发明方法的一种实施方式，此外可以对于能量供应分支中的每一个确定，能量供应分支的脉宽调制操控信号在子脉冲周期开始时是处于逻辑高电势还是处于逻辑低电势。
[0016]有利地，于是在另一实施方式中可以将对于其而言能量供应分支的相应脉宽调制操控信号在子脉冲周期开始时处于逻辑低电势的这些能量供应分支选择为第二能量供应分支。由此可以在每个脉冲周期开始时检验，用于能量存储模块的耦合装置的哪个操控策略与最小电流波动相关联。
[0017]根据本发明方法的另一实施方式，第二参考信号相对于第一参考信号的相移可以是正的。替换于此地，根据本发明方法的另一实施方式，第二参考信号相对于第一参考信号的相移可以是负的。由此可以将开关过程的序列有利地与操控策略相匹配。
[0018]根据本发明方法的另一实施方式，第一和第二参考信号可以是三角信号。
[0019]根据本发明方法的另一实施方式，第一和第二额定值信号可以至少超过一个脉冲周期地具有恒定的信号电平。
[0020]根据本发明系统的一种实施方式，耦合装置可以具有功率MOSFET开关或IGBT开关。
[0021]本发明的实施方式的其他特征和优点从参考附图的下面描述中得出。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1示出根据本发明一种实施方式的具有能量存储装置的系统的示意图；
图2示出根据图1的能量存储装置的能量存储模块的示意图；
图3示出能量存储装置的能量存储模块的PWM操控策略的示意图；
图4示出能量存储装置的能量存储模块的输出电压的电势图的示意图，其利用按照图4的PWM操控策略来运行；
图5示出具有多个能量存储模块的能量存储装置的PWM操控策略的示意图；
图6示出具有多个能量存储模块的能量存储装置的输出电压的电势图的示意图，其利用按照图5的PWM操控策略来运行；
图7示出脉冲逆变器的示意图；
图8示出具有多个能量供应分支的能量存储装置的PWM操控策略的示意图；
图9示出具有多个能量供应分支的能量存储装置的电压空间指针图的示意图，所述能量存储装置利用按照图8的PWM操控策略来运行；
图10示出具有多个能量供应分支的能量存储装置的操控策略的示意图，所述能量供应分支分别具有多个能量存储模块；
图11示出具有多个能量供应分支的能量存储装置的输出电压的电势图的示意图，所述能量供应分支分别具有多个能量存储模块，其中能量存储装置利用按照图10的PWM操控策略来运行；
图12示出具有多个能量供应分支的能量存储装置的电压空间指针图的示意图，所述能量供应分支分别具有多个能量存储模块，其中能量存储装置利用按照图10的PWM操控策略来运行；和
图13示出根据本发明一种实施方式的用于操控能量存储装置的方法的示意图。【具体实施方式】
[0023]图1示出用于从通过能量存储模块3提供的直流电压到η相交变电压的电压转换的系统100。该系统100包括具有能量存储模块3的能量存储装置1，所述能量存储模块在能量供应分支中串联。示例性地在图1中示出三个能量供应分支，所述能量供应分支适用于例如为三相电机2产生三相交变电压。但是清楚的是，每种其他数目的能量供应分支同样可以是可能的。能量存储装置I在每个能量供应分支处具有第一输出连接端la、lb、lc，其分别连接在相线路2a、2b或2c上。示例性地，图1中的系统100用于对三相电机2进行馈电。但是也可以规定，能量存储装置I被用于为能量供应网络2产生电流。
[0024]系统100此外可以包括控制装置9，所述控制装置9与能量存储装置I连接，并且借助于所述控制装置可以控制能量存储装置1，以在相应的第一输出连接端la、lb、lc处提供期望的输出电压。此外，控制装置9可以被设计用于在对能量存储装置I的能量存储单池充电时操控能量存储装置I的相应的有源开关元件。
[0025]能量供应分支可以分别以一端连结在共同的星点4处。该星点4的电势可以通过定义被选择为电势O。星点4也可以与车辆的接地电势导电连接。
[0026]能量供应分支中的每一个具有至少两个串联的能量存储模块3。示例性地，每能量供应分支的能量存储模块3的数目在图1中为4，但是其中每种其他数目的能量存储模块3同样是可能的。优选地，在此能量供应分支中的每一个包括相同数目的能量存储模块3，但是其中也可能的是，对于每个能量供应分支设置不同数目的能量存储模块3。在图5至12中分别参照能量存储装置I的能量供应分支的示例性数目为4个的能量存储模块3。在此，在那里所实施的必要的修改同样适用于每种其他数目的能量存储模块3。
[0027]能量存储模块3分别具有两个输出连接端3a和3b，通过所述输出连接端可以提供能量存储模块3的输出电压。因为能量存储模块3基本上串联，所以能量存储模块3的输出电压总计成总输出电压，所述总输出电压可以在能量存储装置I的第一输出连接端la、lb、Ic中的相应输出连接端处被提供。
[0028]能量存储模块3的示例性结构形式在图2中以更大量的细节示出。能量存储模块3在此分别包括具有多个耦合元件7a、7c以及7b和7d的耦合装置7。能量存储模块3此外分别包括具有一个或多个串联的能量存储单池5.1至5.1的能量存储单池模块5，其中i是串联的能量存储单池的数目。
[0029]能量存储单池模块5在此例如可以具有串联的单池5a至5i，例如锂离子单池。在此，在图2中所示的能量存储模块3中的能量存储单池5a至5i的数目示例性地为2，但是其中每种其他数目的能量存储单池5a至5i同样是可能的。
[0030]能量存储单池模块5具有端电压Um并且经由连接线路与所属的耦合装置7的输入连接端连接。在所属的耦合装置7的输入端子因此施加电压UM。在此，其中间抽头与输出端子3a连接的串联的耦合元件7a和7c构成全桥的所谓的左支路，并且其中间抽头与输出端子3b连接的串联的耦合元件7b和7d构成全桥的所谓的右支路。耦合装置7在图2中被构造为分别具有两个耦合元件7a、7c和两个耦合元件7b、7d的全桥电路。耦合元件7a、7b、7c、7d在此分别可以具有有源开关元件(例如半导体开关)和与其并联的空转二极管。在此可以规定，耦合元件7a、7b、7c、7d被构造为已经具有本征二极管MOSFET开关。
[0031]耦合元件7a、7b、7c、7d可以例如借助于在图1中所示的控制装置9被操控为使得相应的能量存储单池模块5选择性地被接在输出连接端3a和3b之间或者能量存储单池模块5被桥接。关于图2，能量存储单池模块5例如可以在正向方向上被接在输出连接端3a和3b之间，其方式是耦合元件7d的有源开关元件和耦合元件7a的有源开关元件被置于闭合状态，而耦合元件7b和7c的两个其余的有源开关元件被置于开路状态。在该情况下，在耦合装置7的输出端子3a和3b之间施加电压UM。桥接状态例如可以通过以下方式来调整，即耦合元件7a和7b的两个有源开关元件被置于闭合状态，而耦合元件7c和7d的两个有源开关元件被置于开路状态。第二桥接状态例如可以通过以下方式来调整，即耦合元件7c和7d的两个有源开关被置于闭合状态，而耦合元件7a和7b的有源开关元件被保持在开路状态。在两种桥接状态下，在耦合装置7的两个输出端子3a和3b之间施加电压O。同样，能量存储单池模块5可以在反向方向上被接在耦合装置7的输出连接端3a和3b之间，其方式是耦合元件7b和7c的有源开关元件被置于闭合状态，而耦合元件7a和7d的有源开关元件被置于开路状态。在该情况下下，在耦合装置7的两个输出端子3a和3b之间施加电压-Um。
[0032]因此，通过适当地操控耦合装置7可以将能量存储模块3的各个能量存储单池模块5有针对性地集成到能量供应分支的串联电路中。由此可以通过有针对性地操控耦合装置7来选择性地将能量存储 模块3的能量存储单池模块5接入能量供应分支中从而在输出连接端la、lb、Ic中的每一个处提供总输出电压，所述总输出电压取决于能量存储模块3的能量存储单池模块5的各个输出电压。总输出电压在此可以分别分级地被调整，其中级的数目用每能量供应分支的能量存储模块3的数目标定。在一个能量供应分支中的数目k个能量存储模块3的情况下，能量供应分支的总输出电压可以以在_k -Um,…，O,…，+k -Um之间的2k+1级来调整。
[0033]经由脉宽调制(PWM)操控可以在输出连接端la、lb、lc中的每一个处调整输出电压序列，其电压变化曲线类似于正弦形交变电压的电压变化曲线。为此，对于能量存储模块3的每个半桥的耦合元件7a、7c或7b、7d可以通过适当地改变PWM操控信号的脉冲宽度来预先给定开关过程的希望的经过。示意性地在图3中示出了为能量存储模块3之一产生PWM操控信号的可能性。
[0034]为此将额定值信号Xs与参考信号知相比较。参考信号xK在此可以是三角信号，其在-1和+1的标准化值之间演变。额定值信号Xs在此同样可以具有在-1和+1之间的标准化值。示出了持续时间T的脉冲周期，在所述脉冲周期期间用于全桥的左支路的PWM操控信号的脉冲宽度和从而全桥的左支路的有源开关元件的开关时刻通过在额定值信号Xs与参考信号xK之间的比较来确定。如果额定值信号Xs具有比参考信号xK大的值，则用于全桥的左支路的PWM操控信号被设置为逻辑高电平。这导致，耦合元件7a被置于电导通状态，而耦合元件7c被置于电截止状态。如果额定值信号Xs具有比参考信号xK小的值，则用于左支路的PWM操控信号被设置为逻辑低电平。这导致，耦合元件7a被置于电截止状态，而耦合元件7c被置于电导通状态。额定值信号Xs的电平在此越高，则在脉冲周期T期间用于左支路的PWM操控信号的脉冲宽度越长。参考信号χκ在脉冲周期T之后重复。
[0035]以对应的方式，用于全桥的右支路的PWM操控信号的脉冲宽度和从而全桥的右支路的有源开关元件的开关时刻通过在额定值信号Xs与参考信号-?之间的比较来确定。如果额定值信号Xs具有比参考信号-?大的值，则用于全桥的右支路的PWM操控信号被设置为逻辑低电平。这导致，耦合元件7d被置于电导通状态，而耦合元件7b被置于电截止状态。如果额定值信号Xs具有比参考信号-?小的值，则用于右支路的PWM操控信号被设置为逻辑高电平。这导致，耦合元件7d被置于电截止状态，而耦合元件7b被置于电导通状态。额定值信号Xs的电平在此越高，则在脉冲周期T期间用于右支路的PWM操控信号的脉冲宽度越短。
[0036]如果额定值信号Xs在脉冲周期期间是恒定的或者至少其时间变化曲线是已知的，则用于耦合装置7的耦合元件7a至7d的有源开关元件的开关时刻也可以在不持续计算参考信号和-?的瞬时值的情况下直接从额定值信号Xs中确定，其方式是相对于在耦合装置7的脉冲周期T的开始时仅直接计算在应用上面描述的方法情况下Xs等于χκ和Xs等于-?时的时刻。这些时刻是用于耦合元件7a至7d的开关时刻。对于在图3中所示的示例例如下面应假设Xs等于+2/3的恒定值。在该情况下在脉冲周期T的开始首先存在开关状态，即耦合元件7b和7d电导通，而耦合元件7a和7c截止。在时刻T/12，于是Xs等于xK，其中xK在脉冲周期T的这些第一半部中连续减小。因此在该时刻必须将用于全桥的左支路的操控信号从逻辑低电平转换到逻辑高电平。这意味着，在该时刻耦合元件7b被截止并且耦合元件7a被置于电导通状态。以对应的方式得出，在时刻5T/12，耦合元件7d被截止并且耦合元件7c被置于电导通状态。在时刻7T/12，于是耦合元件7c又被截止并且耦合元件7d又被置于电导通状态。最后，在时刻11T/12，耦合元件7a又被截止并且耦合元件7b又被置于电导通状态。所有这些开关时刻和在这些开关时刻要实施的开关过程可以从额定值信号Xs的值中通过简单的方式来计算，而不明确地计算参考信号xK和-xK。
[0037]如在图4中示意性示出的，通过这种方式实现，输出电压具有变化曲线up，其在逻辑高电压值和逻辑低电压值之间波动，其中逻辑低电压值比逻辑高电压值小UM。如果Xs是正的，则逻辑高电压值等于+UM，如果Xs是负的，则逻辑高电压值等于O。输出电压Up在此在脉冲周期T的进程中在逻辑高电压值和逻辑低电压值之间来回切换两次。因此，输出电压Up的周期持续时间等于T/2并且从而相对于参考信号χκ和-?的周期持续时间T已经对分。在此平均地得出输出直流电压Up作为相应能量存储模块3的输出电压，其中值Up以额定值信号xs的值标定。
[0038]该操控策略如在图5中示例性示出的那样可以被扩展到每能量供应分支的多个能量存储模块3上。为此，对于能量供应分支确定额定值信号Xs，所述能量供应分支以能量供应分支的额定输出电压标定。对于能量存储模块3中的每个单个能量存储模块产生自己的参考信号Xk，其相对于相应能量供应分支的相邻参考信号Xk分别具有相移。在图5中示例性地示出每能量供应分支的k=4个能量存储模块3的情况，其中操控策略也可以被普遍化到k的其他值上。k个能量存储模块3的参考信号χκ在此分别相互移位T/2k。
[0039]由此形成2k个参考信号Xki至xKk和-Xki至-xKk的系统。在此相应参考信号对Xk和-?到k个能量存储模块3的分配可以任意置换。
[0040]如果现在对于能量供应分支的相应能量存储模块3通过将额定值信号Xs与分别所属的参考信号Xk和-?相比较来产生脉宽调制的操控信号，则得出对单操控信号的划分等级，这些单操控信号在能量供应分支的输出端处产生电压变化曲线U，该电压变化曲线在图6中示意性示出。参考信号Xk的系统从而决定在能量供应分支的输出端处的输出电压，其波动宽度等于能量存储单池模块5的输出电压UM。在此，输出电压在较高电压值与小Um的低电压值之间波动，其中这些电压值是Um的两个整数倍，并且平均输出电压U得出为XsIUmo通过对参考信号Xk划分等级，对于输出电压变化曲线的交变分量的周期持续时间得出T/2k的周期持续时间。如果能量供应分支的输出电压替代地将会通过传统脉冲逆变器的分支产生，则在相同的输出电压调整范围情况下必须给该分支供应2bC4的输入电压。该分支的输出电压在持续时间T的脉冲周期期间的波动宽度于是为2^4，该输出电压的交变分量的周期持续时间得出为T。
[0041]图7示出具有输入电压的传统脉冲逆变器的示意图，其中负输入端子相对于电势O具有电势-kuM并且正输入端子具有电势+kUM。
[0042]结合所述PWM方法的上面描述的电池直接变换器的电流波动因此相对于以相同PWM周期持续时间T运行的具有相同输出调整范围的传统脉冲逆变器减少到
【权利要求】
1.用于操控能量存储装置(I)的方法(10)，所述能量存储装置(I)具有: 11个输出连接端(18，113，1(3)，其中η≥2，用于在所述输出连接端(la，lb，Ic)中的每一个处输出供应电压；和 η个能量供应分支，其分别与输出连接端(la，lb，Ic)之一耦合，其中能量供应分支中的每一个具有大量串联的能量存储模块(3)，所述能量存储模块分别包括: 能量存储单池模块(5)，所述能量存储单池模块具有至少一个能量存储单池(5a，5k)，和 具有全桥电路中的耦合元件(7a，7b，7c，7d)的耦合装置(7)，所述耦合元件被设计用于将能量存储单池模块(5)选择性地接入到相应的能量供应分支中或者桥接所述能量存储单池模块(5)， 其中该方法(10)具有步骤: 对于至少一个第一能量供应分支的数目k个能量存储模块(3)，产生(13)第一脉宽调制操控信号以通过将第一额定值信号(Xsu)与数目2k个具有脉冲周期T的周期性第一参考信号(xK)相比较来操控相应能量存储模块(3 )的耦合装置(7 )，所述第一参考信号相对于相邻的第一参考信号(?)分别具有T/2k的相移；并且 对于至少一个第二能量供应分支的数目k个能量存储模块(3)，产生(14)第二脉宽调制操控信号以通过将第二额定值信号(xsv ；xSff)与数目2k个具有脉冲周期T的周期性第二参考信号(xK)相比较来操控相应能量存储模块(3 )的耦合装置(7 )，所述第二参考信号相对于相邻的第二参考信号(?)分别具有T/2k的相移， 其中第二参考信号相对于第一参考信号分别具有T/4k的相移。
2.根据权利要求1所述的方法(10)，此外具有步骤: 对于能量供应分支中的每一个确定(11):能量供应分支的脉宽调制操控信号在子脉冲周期(T/2k)开始时是处于逻辑高电势还是处于逻辑低电势。
3.根据权利要求2所述的方法(10)，此外具有步骤: 将对于其而言能量供应分支的相应的脉宽调制操控信号在子脉冲周期(T/2k)开始时处于逻辑低电势的那些能量供应分支选择(12)为第二能量供应分支。
4.根据权利要求2所述的方法(10)，此外具有步骤: 将对于其而言能量供应分支的相应的脉宽调制操控信号在子脉冲周期(T/2k)开始时处于逻辑高电势的那些能量供应分支选择(12)为第二能量供应分支。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法(10),其中第二参考信号相对于第一参考信号的相移是正的。
6.根据权利要求1至4之一所述的方法(10),其中第二参考信号相对于第一参考信号的相移是负的。
7.根据权利要求1至6之一所述的方法(10)，其中总是通过在时间轴上在负方向上将迄今所使用的参考信号系统推移一半子脉冲周期或者总是通过在时间轴上在正方向上将迄今所使用的参考信号系统推移一半子脉冲周期(T/4k)来进行从第一参考信号系统到第二参考信号系统的切换以及从第二参考信号系统到第一参考信号系统的切换。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法(10)，其中第一和第二参考信号(?)是三角信号。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法(10)，其中第一和第二额定值信号(xsu;xsv;Xsff)至少超过一个子脉冲周期(T/2k)地具有恒定的信号电平。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法(10)，其中在不持续地计算参考信号知和-Xk的情况下直接计算开关过程的分别得出的类型和时刻。
11.系统(100)，包括: 能量存储装置(I)，所述能量存储装置具有: 11个输出连接端(18，113，1(3)，其中η≥2，用于在所述输出连接端(la，lb，Ic)中的每一个处输出供应电压；和 η个能量供应分支，其分别与输出连接端(la，lb，Ic)之一耦合，其中能量供应分支中的每一个具有多个串联的能量存储模块(3)，所述能量存储模块分别包括: 能量存储单池模块(5)，所述能量存储单池模块具有至少一个能量存储单池(5a，5k)，和 具有全桥电路中的耦合元件(7a，7b，7c，7d)的耦合装置(7)，所述耦合元件被设计用于将能量存储单池模块(5)选择性地接入到相应的能量供应分支中或者桥接所述能量存储单池模块(5);和 控制装置(9)，所述控制装置与耦合装置(7)耦合，并且被设计用于执行根据权利要求1至10之一所述的用于操控能量存储装置(I)的方法(10)。
12.根据权利要求11所述的系统(100)，其中耦合装置(7)具有功率MOSFET开关或IGBT开关。
【文档编号】H02J7/00GK103999344SQ201280062823
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2012年10月23日 优先权日:2011年12月20日
【发明者】E.魏森博恩, H.拉普 申请人:罗伯特·博世有限公司