电路装置和电力系统的制作方法
本申请涉及一种用于向电动车辆供电的电路装置以及用于电动车辆的电力系统。
具有电机或电动机的电动车辆需要大容量的电池以便能够长距离行驶。为了获得大容量的电池，通常连接多个小容量的电池单元，例如锂离子电池。当串联连接多个电池单元时，电池电压能够达到数百伏。对于这些高电压，需要对电池进行特殊隔离以及其他安全预防措施。
另一方面，被称为电动车辆的电网的电动车辆中的其他设备(例如无线电装置、导航系统、灯或挡风玻璃雨刮器)通常需要小于100v的电压。
本发明的目的为提供需要更少的隔离和安全预防措施的、用于向电动车辆供电的电路装置以及电力系统。另一目的为提供能够向电动车辆的电机和电网两者供电的、用于向电动车辆供电的电路装置以及电网电力系统。
所述目的通过独立权利要求解决。其他实施例是从属权利要求的主题。
在用于向电动车辆供电的电路装置的一个实施例中，电路装置包括具有第一端子和第二端子的电池。第一和第二个端子能够为能够与电池电接触并且能够连接负载的电接触部。电池能够包括彼此连接的多个电池单元。电池单元能够为例如锂离子电池。
电动车辆能够为能够在地面上、空中或水上移动的任何交通工具。例如，电动车辆能够为汽车、飞机或船。
电路装置还包括直接连接到电池的第二端子的参考电位端子。这意味着，电池和参考电位端子电连接。电池电压是相对于参考电位给出的。
电路装置还包括第一输出端，所述第一输出端经由第一开关耦接至电池的第一端子并且配置为连接到电动车辆的电机。第一输出端能够为电接触部或电端子。第一输出端经由第一开关电耦接至电池的第一端子。电池的第一端子能够与第一开关直接连接，并且第一开关能够与第一输出端直接连接。利用第一开关能够启用和停用电池与电机之间的连接。
电动车辆的电机能够为例如电动机。电动车辆的移动能够由电机驱动并且电机是用于牵引电动车辆的主发动机。电机也可以包括多个电机或多个电动机。例如，电机能够分别包括用于电动车辆的前车轴和后车轴的电机。此外，电机可以包括四个电机或四个电动机。
第一输出端配置为连接到电动车辆的电机是指第一输出端能够与电机电连接。例如如果电机包括电接触部，则第一输出端能够与电机的电接触部电连接。优选地，第一输出端配置为连接到电机，使得电机能够由电池供电。
电路装置还包括第二输出端，所述第二输出端耦接至电池的第一端子并且配置为连接到电动车辆的电网。第二输出端能够为电接触部或电端子。第二输出端电耦接至电池的第一端子。电动车辆的电网配置为向电动车辆中除了电机以外的其他设备供电。电动车辆中的其他设备能够为例如无线电装置、导航系统、灯或挡风玻璃雨刮器。
第二输出端能够直接耦接至电池的第一端子。第二输出端也可以经由第二开关耦接至电池的第一端子。电池的第一端子能够与第二开关直接连接并且第二开关能够与第二输出端直接连接。
第二输出端配置为连接到电动车辆的电网是指第二输出端能够与电网电连接。例如如果电网包括电接触部，则第二输出端能够与电网的电接触部电连接。优选地，第二输出端配置为连接到电网，使得电网能够由电池供电。
电池配置为向电动车辆的电机和电网两者供电。因此，电动车辆仅需要一个电池。
优选地，由电池向电机和电网提供相同的电压水平。这意味着，电机和电网在相同的电压水平下运行电网。这种情况下，相同的电压水平是指其为大致相同的电压水平。然而，由于电路装置中的损耗，在电机和电网的电接触部处的确切电压水平与电池电压略有不同。由于电路装置的开关或其他组件处的损耗，在电机和电网的电接触部处的电压水平同样与电池电压略有不同。
有利地，不需要转换器转换电网的电池电压，所述电网通常在比电机小的电压下运行。
电网也可以包括在不同于电池电压的电压下运行的子电网。例如，电网的至少一部分能够在低于电池电压的电压下运行电网。子电网例如能够在12v下运行电网。
在电路装置的一个实施例中，电动车辆为以下中的至少一个：
-能够在地面上移动的交通工具，
-能够在空中移动的交通工具，
-能够在水上和/或水中移动的交通工具。
电动车辆可以只能够在某些地点中或上述所有地点中移动。电动车辆的移动至少部分地由电机驱动。
在电路装置的一个实施例中，电池的第一端子与第二端子之间能够分接出的电池电压最高为60v。优选地，电池电压至少为6v。电池电压是直流(dc)电压。对于所述电压范围，电池可以在分离的超低电压下运行，并且其符合定义分离的超低电压的标准。
在优选的实施例中，额定电池电压达到48v。
有利地，对于所述小的电池电压，需要更少的隔离和更少的安全预防措施。此外，小的电池电压使得能够通过电池向电机和电网两者供电。
在电路装置的一个实施例中，第二输出端直接且永久地耦接至电池的第一端子。这意味着，第二输出端没有经由第二开关耦接至第一端子，而是直接耦接至第一端子。在这种情况下，电机的电网永久地耦接至电池。
在电路装置的一个实施例中，第二输出端经由第二开关耦接至电池的第一端子。电池的第一端子能够与第二开关直接连接，并且第二开关能够与第二输出端直接连接。利用第二开关，能够启用和停用电池与电网之间的连接。
在电路装置的一个实施例中，第一输出端被配置以连接到的电机是电动车辆的牵引发动机。这意味着，电动车辆的移动由电机驱动，并且电机是用于牵引车辆的主发动机。优选地，电机是电动车辆的唯一牵引发动机，并且电动车辆不包括另外的牵引发动机(例如汽油发动机)。
在电路装置的一个实施例中，第一开关包括被布置在至少两条并联线路中的至少两个子开关，其中所述并联线路通过包括至少一个电感的电感连接件而彼此连接。术语“线路”是指电连接。“线路”的可替代表达是线段、链、串或股。至少两个子开关能够为机械或机电开关或半导体开关。至少两个子开关彼此并联连接。这意味着均包括子开关的至少两条线路彼此并联连接。至少两条线路通过电感连接件彼此连接。电感连接件能够为至少两条线路之间的电连接件。电感连接件包括至少一个电感是指至少两条线路经由电感彼此连接。电感能够包括连接到至少两条线路中的一条的第一电接触部。电感还能够包括连接到所述至少两条线路中的另一条的第二电接触部。电感包括例如线圈的电感器。
通常以小的时间延迟断开第一开关的至少两个子开关。为了避免从电池流向第一输出端的电流仅流过最后断开的子开关，电感允许子开关之间的补偿电流并且避免第一开关中的电流迅速上升。
在电路装置的一个实施例中，电池的第一端子和第二端子共面或同轴。例如第一和第二端子能够布置在电池的外表面处。例如，第一和第二端子能够具有相同或相似的形状。有利地，第一端子和第二端子共面或同轴以便减小由流过端子的电流所产生的磁场的程度。
在电路装置的一个实施例中，电池的第一端子和/或第二端子分别包括至少两个接触部。第一和/或第二端子的至少两个接触部能够布置为彼此相邻或一个在另一个之上。第一和/或第二端子的至少两个接触部也可以布置在电池的不同侧表面处。由于电池电压小，第一和第二端子处的电流可能是高的。因此，将电流分配在多个电接触部上是有利的。
在电路装置的一个实施例中，电池的第一端子和第二端子同轴布置。同样以这种方式减小了由流过端子的电流所产生的磁场的程度。
在电路装置的一个实施例中，电池的第一端子和/或第二端子布置为插头。在电路装置的另一个实施例中，电池的第一端子和/或第二端子布置为插座。
在电路装置的一个实施例中，电池包括电池单元的至少一条线路，其中第一组包括彼此并联连接的多个电池单元，第二组包括彼此并联连接的多个电池单元，并且第一组和第二组彼此串联连接，形成电池单元的线路。
例如电池单元能够为具有3至4v的额定电池电压的锂离子电池。电池单元均包括电接触部，所述电池单元能够经由所述电接触部电接触。这意味着，在电路中，电池单元分别在第一组和第二组中并联连接。第一组和第二组在电路中串联连接。
术语“线路”是指彼此电连接的多个电池单元。每条线路包括彼此串联连接的至少第一组和第二组。“线路”的可替代表达是线段、链、串或股。
电池单元的另外的组可以与第一组和第二组串联连接。所述另外的组同样包括彼此并联连接的多个电池单元。
电池单元被布置为使得允许小的电池电压。例如小的电池电压能够为等于或小于60v的电压。
以使电池的容量与电动车辆所需的容量一样高的方式分别选择在第一组和第二组中彼此连接的电池单元的数量。同时，彼此串联连接的组的数量保持足够小，使得电池电压不超过期望值。
因此，电池配置为使得电池电压小。这意味着，例如电池电压能够低于设定的最大值。
有利地，对于小的电池电压，需要更少的隔离和更少的安全预防措施。此外，电机和电网两者由电池供电。不需要转换器来转换通常在小电压下运行的电网的电池电压。电网电网
在电路装置的一个实施例中，线路并联地连接到至少一条另外的线路，其中另外的线路包括与所述线路相同的特征，并且熔断器连接到所述线路的电路节点并且连接到另外的线路的电路节点。这意味着，所述另外的线路包括电池单元的至少一个第一组和至少一个第二组。所述线路和所述至少一个另外的线路在电路中彼此并联连接。
通过将线路和至少一个另外的线路彼此并联连接，电池的容量增加。因此，在每条线路中彼此串联连接的组的数量能够保持足够小，使得电池电压不超过期望值，并且同时电池的容量与电动车辆所需的容量一样高。
由于电池单元之间的细微差异，不同线路中的电流(称为线路电流)能够彼此不同。因此，具有更高线路电流的线路中的电池单元与具有更低线路电流的线路中的电池单元相比放电更多。这意味着，放电更多的电池单元比其他电池单元更快地退化和老化。此外，例如如果由电机或另一个负载所消耗的电力随时间变化，则可能出现补偿电流。通过使用熔断器能够调节不同的线路电流，使得所有线路电流相同或非常相似。此外，例如如果线路中的电池单元发生故障，则在线路中可能出现高的线路电流。利用熔断器，避免了高的线路电流也流过所述另外的线路。
在电路装置的一个实施例中，熔断器为正温度系数热敏电阻。在高的线路电流情况下，正温度系数热敏电阻的电阻增加，使得高的线路电流不能从线路流向另外的线路。如果线路电流再次减小，则正温度系数热敏电阻再次冷却并且电阻减小。
在电路装置的一个实施例中，电池包括至少两个电池模块。这意味着，在至少两个电池模块上分配电池的电池单元。每个电池模块包括多个电池单元。通过将电池单元分配到不同的电池模块，可以将不同的电池模块布置在电动车辆中的不同位置处。因此，能够利用车辆中的所有可存放电池模块的位置。
此外，电池模块能够配置为彼此单独地更换。这意味着，电池模块中的至少一些能够从电动车辆上移除并例如由已充电的电池模块替换。例如，能够更换布置在电动车辆的容易接近的位置(如后备箱)中的电池模块。以这种方式，电动车辆的驾驶员或用户不必等到所有电池模块都被充电才继续行驶，而是驾驶员或用户能够更换一些电池模块，这比给所有电池模块再充电花费更少时间。
在电路装置的一个实施例中，至少两个电池模块配置为电耦接至电动车辆的电机。在所述实施例中，电机用于均衡电池的不同线路的线路电流。如果电机包括不同的电相位，则每条线路电连接到一个或更多个电相位。通过向电相位提供不同的dc电流，能够调节和均衡线路电流。因为电机由不同电相位的ac电流控制，由于线路电流仅由dc电流调节，在电机运行时和在其不运行时都能够实现线路电流的调节。可替代地，可以部分以电机模式和部分以发电机模式使用电机来调节线路电流。
如果单个电池模块能够被更换并且由已充电的电池模块替换，则已充电的电池模块和没被替换的电池模块的充电水平可能非常不同。这意味着可能出现高的补偿电流。通过将电池模块耦接至电机来调节线路电流，在调节线路电流期间的损耗与在通过无源元件(例如正温度系数热敏电阻)调节线路电流期间的损耗相比更小。
在电路装置的一个实施例中，至少两个电池模块并联布置，并且每个电池模块分配有相应的开关，以启用和/或停用相应的电池模块。开关能够为dc/dc转换器、机电开关、半导体开关或电开关。以这种方式，电池模块能够布置在电动车辆的不同位置中，并且由于受损的电池模块能够通过相应的开关与其他电池模块断开连接，因此降低了电池的局部损坏的风险。
此外，提供了用于电动车辆的电力系统。
在用于电动车辆的电力系统的一个实施例中，电力系统包括如上所述的电路装置的实施例。
电力系统还包括电机和电网，其中第一输出端电耦接至电机并且第二输出端电耦接至电网。这意味着，电池配置为向电动车辆的电机和电网两者供电。因此，电动车辆仅需要一个电池。
电动车辆能够包括电力系统。电力系统被布置为向电动车辆供电，以使电动车辆能够移动并且使电网的设备能够运行。
优选地，电池电压为至少6v且至多60v。例如，额定电池电压达到48v。有利地，对于所述小的电池电压，需要更少的隔离和更少的安全预防措施。此外，小的电池电压使得能够通过电力系统的电池向电机和电网两者供电。
在电力系统的一个实施例中，由电池以相同的电压水平向电机和电网供电。这意味着，电机和电网在相同的电压水平下运行电网。这种情况下，相同的电压水平是指其为大致相同的电压水平。然而，由于电路装置中的损耗，在电机和电网的电接触部处的确切电压水平与电池电压略有不同。由于电路装置的开关或其他组件处的损耗，在电机和电网的电接触部处的电压水平同样与电池电压略有不同。
电网也可以包括在不同于电池电压的电压下运行的子电网，。例如，电网的至少一部分能够在低于电池电压的电压下运行电网。子电网能够例如在12v下运行电网。
有利地，不需要转换器来转换电网的电池电压，所述电网通常在比电机小的电压下运行。
在电力系统的一个实施例中，电机仅由电池供电。这意味着，电动车辆的移动由电机驱动，并且电机是用于牵引车辆的主发动机。电力系统和电动车辆不包括除了电池以外的其他用于电机的电力源。优选地，电机是电动车辆的唯一牵引发动机，并且电动车辆不包括另一个牵引发动机(例如汽油发动机)。
下文中的附图描述可以进一步说明和解释示例性实施例。在功能上相同或具有相同作用的组件用相同的附图标记表示。相同或作用相同的组件可仅针对其首次出现于的附图来描述。不必在后续的附图中重复其描述。
图1a、1b和1c中所示为电路装置的不同实施例。
图2中所示为第一开关的实施例。
图3a、3b、3c、4a、4b、4c、4d、4e、4f、4g、4h、4i、5a、5b、6a和6b中所示为电池的电接触部。
图7a中所示为电池单元的第一组和第二组。
图7b和图8中所示为电池单元的四条线路。
图9a和图9b中所示为两个电池模块。
图10示出了具有彼此并联连接的电池模块的电路。
图11中所示为连接到电机的电池单元。
图12a、图12b和图13描述了用于电池单元的熔断器。
图14中所示为电力系统的实施例。
图1a所示为用于向电动车辆供电的电路装置11的实施例。电路装置11包括具有第一端子16和第二端子17的电池10。第一端子16和第二端子17能够为能够与电池10电接触并且能够连接到负载的电接触部。电池10的第二端子17直接连接到参考电位端子12。电池电压是相对于参考电位给出的。所述参考电位端子12连接到另一参考电位端子12。
电池10的第一端子16经由第一开关20耦接至第一输出端18。在所述实施例中，第一开关20为半导体开关。第一输出端18配置为连接到电动车辆的电机33。第二输出端19经由电线或电缆耦接至电池10的第一端子16。第二输出端19配置为连接到电动车辆的电网34。
附图中彼此交叉的电线或电缆彼此电隔离。附图中与连接点相连接的电线或电缆彼此电连接。
第一输出端18配置为连接到电动车辆的电机33是指第一输出端18能够与电机33电连接。例如如果电机33包括电接触部，则第一输出端18能够与电机33的电接触部电连接。优选地，第一输出端18配置为连接到电机33，使得电机33能够通过电池10被供电。
第二输出端19配置为连接到电动车辆的电网34是指第二输出端19能够与电网34电连接。例如如果电网34包括电接触部，则第二输出端19能够与电网34的电接触部电连接。优选地，第二输出端19配置为连接到电网34，使得电网34能够通过电池10被供电。
电池10配置为向电动车辆的电机33和电网34两者供电。因此，电动车辆仅需要一个电池10。
图1b中所示为电路装置11的另一实施例。在所述实施例中，第二输出端19经由第二开关23耦接至电池10的第一端子16。第二开关23为半导体开关。第二开关23也可以是任何其他类型的开关。第一开关20为机电开关。第一开关20也可以是任何其他类型的开关。
图1c中所示为电路装置11的另一实施例。在所述实施例中，第二开关23为dc/dc转换器。有利地，利用dc/dc转换器，第二输出端19能够与电池10和第一输出端18完全解耦。
图2中所示为第一开关20的实施例。第一开关20包括彼此并联连接的三个子开关30。因此，三个子开关30布置在三条并联线路中，其中并联线路分别通过包括电感31的电感连接件而彼此连接。子开关30能够为机械或机电开关或半导体开关。电感连接件为三条线路之间的电连接件。电感连接件包括电感31是指三条线路经由电感31彼此连接。电感31包括例如线圈的电感器。
通常以小的时间延迟来断开第一开关20的子开关30。为了避免从电池10流向第一输出端18的电流仅流过最后断开的子开关30，电感31允许子开关30之间的补偿电流并且避免第一开关20中的电流迅速上升。
图3a中所示为具有第一端子16和第二端子17的电池10。第一端子16和第二端子17布置在电池10的侧表面处。第一端子16包括标记为阴影线的两个接触部21。第二端子17包括标记为实心的一个接触部21。第一端子16的和第二端子17的接触部21具有相同的形状。第一端子16和第二端子17共面。有利地，第一端子16和第二端子17共面以便减小由流过端子16、17的电流所产生的磁场的程度。
图3b中所示为布置在电池10的侧表面处的第一端子16和第二端子17的替代方案。端子16、17两者包括三个接触部21。第一端子16的接触部21以共面布置被布置在第二端子17的两个接触部21之间。此外，第二端子17的接触部21以共面布置被布置在第一端子16的两个接触部21之间。
图3c中所示为布置在电池10的侧表面处的第一端子16和第二端子17的替代方案。电池10包括与图10b中所示相同的接触部21，并且还包括在电池10的另一侧表面处的另两个接触部21。在另一侧表面处，第一端子16的接触部21和第二端子17的接触部21以共面布置彼此相邻布置。由于电池电压小，第一端子16和第二端子17处的电流能够是高的。因此，将电流在多个电接触部21上是有利的。
图4a至图4i中所示为布置在电池10的侧表面处的第一端子16和第二端子17的九个替代方案。第一端子16的接触部21被标记为阴影线，并且第二端子17的接触部21被标记为实心。在所有实施例中，端子16、17布置为共面或同轴以便减小由流过端子16、17的电流所产生的磁场的程度。
图4a中，第一端子16包括一个接触部21并且第二端子17包括两个接触部21。所有接触部21为矩形并且共面布置。第一端子16布置在第二端子17的两个接触部21之间。
在图4b中，第一端子16和第二端子17分别包括三个接触部21。第一端子16的第一接触部21为圆形。第一端子16的第一接触部21由第二端子17的环状接触部21围绕。第二端子17的第二接触部21为圆形。第二端子17的第二接触部21由第一端子16的环状接触部21围绕。第一端子16的第三接触部21为圆形。第一端子16的第三接触部21由第二端子17的环状接触部21围绕。
在图4c中，第一端子16包括八个接触部21并且第二端子17包括一个接触部21。所有接触部21均为矩形。第一端子16的接触部21围绕第二端子17同轴地布置。
在图4d中，第一端子16包括七个接触部21并且第二端子17包括八个接触部21。所有接触部21均为圆形。端子16、17两者的接触部21以交替结构布置，这是指以棋盘结构布置。
在图4e中，第一端子16包括八个接触部21并且第二端子17包括两个接触部21。所有接触部21均为矩形。第一端子16的接触部21围绕第二端子17的接触部21同轴地布置。
在图4f中，第一端子16包括六个接触部21并且第二端子17包括一个接触部21。所有接触部21均为矩形。两个端子16、17共面布置并且第二端子17布置在第一端子16的接触部21之间。
在图4g中，第一端子16和第二端子17均包括一个接触部21。第一端子16为矩形。第二端子17布置为围绕第一端子16的条带。
在图4h中，第一端子16包括五个接触部21并且第二端子17包括一个接触部21。第一端子16的接触部21为圆形并且在电池10的侧表面处沿直线布置。第二端子17布置为围绕第一端子16的接触部21的条带。
在图4i中，第一端子16包括五个接触部21并且第二端子17包括八个接触部21。第一端子16的接触部21为圆形并且在电池10的侧表面处沿直线布置。第二端子17的接触部21为矩形，并且围绕第一端子16的接触部21同轴地布置。
图5a中所示为具有第一端子16和第二端子17的电池10的侧视图。第一端子16和第二端子17的接触部21布置为插头。
在图5b中所示为具有第一端子16和第二端子17的电池10的侧视图。第一端子16和第二端子17的接触部21布置为插座。
图6a中所示为布置在电池10的侧表面处的第一端子16和第二端子17的另一个替代方案。第一端子16包括多个接触部21并且第二端子17包括一个接触部21。第一端子16的接触部21围绕第二端子17的接触部21同轴地布置。两个端子16、17彼此电隔离。围绕端子16、17布置夹子27以便在能够连接到电池10的外部端子上产生力。所产生的力由箭头表示。以这种方式改善了两个端子16、17与外部端子之间的接触并且减小了接触电阻。
图6b中所示为布置在电池10的侧表面处的第一端子16和第二端子17的另一个替代方案。与图13a中所示的实施例的唯一区别在于，外部端子能够通过螺杆28被固定至电池10的端子16、17。
图7a中所示为用于电动车辆的电池10的多个电池单元13。第一组36包括彼此并联连接的四个电池单元13。第二组37同样包括彼此并联连接的四个电池单元13。第一组36和第二组37彼此串联，形成线路14。包括电池单元13的另外的组可以与第一组36和第二组37串联连接。例如电池单元13能够为额定电池电压为3至4v的锂离子电池。
彼此串联连接的组的数量能够保持足够小，使得电池电压不超过期望值，并且同时电池10的容量与电动车辆所需的容量一样高。例如电池电压能够为至少6v且至多60v。
图7b中所示为用于电动车辆的电池10的电池单元13的四条线路。线路14包括彼此串联连接的第一组36和第二组37。另三条线路15也包括彼此串联连接的第一组36和第二组37。线路14并联地连接到另外的线路15。
每条线路中彼此串联连接的组36、37的数量能够保持足够小，使得电池电压不超过期望值，并且同时电池10的容量与电动车辆所需的容量一样高。
在图8中，四条线路彼此并联连接。每条线路包括电池单元13的至少第一组36和第二组37。熔断器24连接到线路14的电路节点并且连接到另外的线路15的电路节点。另两个熔断器24分别连接到线路14的和另外的线路15的其他电路节点。以这种方式，能够调节不同线路中的线路电流il使得所有线路电流il相同。此外，例如如果线路14中的电池单元13或电池单元13的组36、37故障，则在线路14中可能会出现高的线路电流il。利用熔断器24，避免了高的线路电流il也流过另外的线路15。例如熔断器24能够如图8中所示实现或实现为正温度系数热敏电阻。
图9a中所示为两个电池模块22。每个电池模块22包括两条线路14、15，所述两条线路均包括电池单元13的两组36、37。线路14和另外的线路15通过电线彼此并联连接，所示电线能够例如为电缆。此外，两个电池模块22彼此并联连接。
通过将电池单元13的组36、37分配到不同的电池模块22，可以将不同的电池模块22布置在电动车辆中的不同位置处。因此，能够利用车辆中的可存放电池模块22的位置。
图9b中所示为两个电池模块22和四条线路14、15。每条线路14、15被分配在两个电池模块22上。这意味着，例如线路14的第一组36布置在一个电池模块22中，并且线路14的第二组37布置在另一个电池模块22中。每条线路的组36、37彼此串联连接。四条线路14、15彼此并联连接。
如果电池10的所有线路均包括在至少两个电池模块22中，则所有线路以相同的方式经历电池模块22之间的温差和不同电池模块22的不同接触电阻。因此，避免了由于外部参数(如电池模块22的温度或接触电阻)所导致的线路的容量或电压的差异。
图10示出了具有彼此并联连接的四个电池模块22的电路。电池模块22中的三个能够通过与相应的电池模块22串联连接的开关35与其他电池模块22断开连接。这意味着，这些电池模块22中的每一个分配有相应的开关35用于启用和/或停用相应的电池模块22。电路的左侧的第一开关35为dc/dc转换器。第二开关35为机械开关并且第三开关35为半导体开关。第四电池模块22不能通过相应的开关35断开。另外的电池模块22也可以并联地连接到四个电池模块22。
图11中所示为连接到电动车辆的电机33的电池单元13的组36、37。组36、37能够包括在未示出的不同电池模块22中。组36、37布置在四条不同的线路中，其中每条线路包括第一组36和第二组37。电机33包括不同的电相位
这意味着，电机33被用来均衡电池单元13的不同线路的线路电流i1。由于电机33由相电流的ac分量控制，在电机33运行时和在其不运行时都能够实现线路电流il的调节。
为了更换电池模块22，在线路之间布置开关35。如果单个电池模块22能够被更换并且由已充电的电池模块22替换，则已充电的电池模块22和没被替换的电池模块22的充电水平可能非常不同。这意味着可能会出现高的补偿电流。通过将电池模块22耦接至电机33来调节线路电流il，在调节线路电流il期间的损耗与在通过无源元件(例如正温度系数热敏电阻)调节线路电流il期间的损耗相比更小。
图12a中所示为具有电接触部21的电池单元13。电接触部21是包括螺杆的接触部。电池单元13的电接触部21连接到金属片25。金属片25能够由铝或铜构成并且其能够彼此并联地连接多个电池单元13。除了两个连接件26，金属片25还包括围绕电接触部21的圆形孔。连接件26用作熔断器24。如果从电池单元13流向金属片25的电流过高，则两个连接件26将升温并熔化。为更好的稳定性以抵抗例如施加在电接触部21上的扭矩，金属片25包括两个连接件26而不是仅一个。
图12b中所示为具有是焊接接触部的电接触部21的电池单元13。在这种情况下，因为没有扭矩施加在电接触部21上，金属片25仅包括一个连接件26作为熔断器24。
图13中所示为与金属片25连接的六个电池单元13。三个电池单元13在电池单元13的顶侧上与金属片25相连接，并且在电池单元13的背离顶侧的底侧上与另一个金属片25相连接。另三个电池单元13同样在电池单元13的顶侧上与金属片25相连接以及在电池单元13的底侧上与另一个金属片25相连接。在电池单元13的顶侧上的两个金属片25通过两个细的连接件26彼此连接。类似地，在电池单元13的底侧上的两个金属片25通过两个细的连接件26彼此连接。如利用图12a所描述的，连接件26用作熔断器24。
图14中所示为电力系统32的实施例。电力系统32包括如上所述的电路装置11。电力系统32还包括电机33和电网34，其中第一输出端18电耦接至电机33，并且第二输出端19电耦接至电网34。这意味着，电池10配置为向电动车辆的电机33和电网34两者供电。因此，电动车辆仅需要一个电池10。
电动车辆能够包括电力系统32。电力系统被布置为向电动车辆供电，以使电动车辆能够移动并且电网34的设备能够运行。
有利地，因为既不在电池10的第一端子16与第一输出端18之间也不在第一端子16与第二输出端19之间布置转换器，由电池10向电机33和电网34提供相同的电压水平。
附图标记列表
10：电池25：金属片
11：电路装置26：连接件
12：参考电位端子27：夹子
13：电池单元28：螺杆
14：线路29：短路环
15：另外的线路30：子开关
16：第一端子31：电感
17：第二端子32：电力系统
18：第一输出端33：电机
19：第二输出端34：电网
20：第一开关35：开关
21：接触部36：第一组
22：电池模块37：第二组
23：第二开关il：线路电流
24：熔断器
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