(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ相の電気機械（１）の制御および電気エネルギー供給に用いられる制御可能なエネルギー蓄積器（２）を備えるエネルギー供給網であって、ｎ≧２であり、
前記制御可能なエネルギー蓄積器（２）は、並列に接続されたｎ個のエネルギー供給分岐（３−１、３−２、３−３）を有し、
該エネルギー供給分岐は、
・それぞれ直列に接続された少なくとも２つのエネルギー蓄積器モジュール（４）を有し、該エネルギー蓄積器モジュールは、割り当てられた制御可能な結合ユニット（６）を備えるそれぞれ少なくとも１つの電気エネルギー蓄積器セル（５）を含み、
・一方では基準レール（Ｔ−）と接続可能であり、
・他方では前記電気機械（１）のそれぞれ１つの相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）と接続可能であり、
前記結合ユニット（６）は、制御信号に依存してそれぞれ割り当てられた前記エネルギー蓄積器セル（５）を橋絡するか、またはそれぞれ割り当てられた前記エネルギー蓄積器セル（５）をそれぞれのエネルギー供給分岐（３−１、３−２、３−３）に接続し、
前記エネルギー供給分岐（３−３）の少なくとも１つでは、前記基準レール（Ｔ−）に直接接続されたエネルギー蓄積器モジュール（４−３ｍ）のエネルギー蓄積器セル（５）が前記基準レール（Ｔ−）に直接接続されており、かつ直流電圧中間回路（８）用のエネルギー蓄積器として用いられる、エネルギー供給網。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギー供給網であって、
すべてのエネルギー供給分岐（３−１、３−２、３−３）では、前記基準レール（Ｔ−）に直接接続されたエネルギー蓄積器モジュール（４−１ｍ、４−２ｍ、４−３ｍ）の前記エネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）が前記基準レール（Ｔ−）に直接接続されており、かつ直流電圧中間回路（８）用の並列に接続されたエネルギー蓄積器として用いられる、エネルギー供給網。
【請求項３】
請求項２に記載のエネルギー供給網であって、
前記直流電圧中間回路（８）用のエネルギー蓄積器として用いられる前記エネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）は、それぞれ少なくとも１つのダイオード（２０−１、２０−２、２０−３）を介して前記直流電圧中間回路（８）と接続されている、エネルギー供給網。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載のエネルギー供給網であって、
前記直流電圧中間回路（８）用のエネルギー蓄積器として用いられる前記エネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）は、少なくとも１つのインダクタンス（１０）を介して前記直流電圧中間回路（８）と接続されている、エネルギー供給網。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載のエネルギー供給網であって、
前記直流電圧中間回路（８）用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）の直流電圧は６０Ｖ以下である、エネルギー供給網。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載のエネルギー供給網であって、
前記直流電圧中間回路（８）は中間回路コンデンサ（９）を有し、該中間回路コンデンサは一方では前記基準レール（Ｔ−）に、他方ではエネルギー蓄積器として用いられる前記エネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）の前記基準レール（Ｔ−）とは反対側の端子（Ａ１、Ａ２、Ａ３）に接続されている、エネルギー供給網。
【請求項７】
請求項１から５までのいずれか一項に記載のエネルギー供給網であって、
前記直流電圧中間回路（８）は中間回路コンデンサ（９）を有し、該中間回路コンデンサは一方では前記基準レール（Ｔ−）に、他方では前記エネルギー蓄積器モジュール（４−１ｍ、４−２ｍ、４−３ｍ）の前記基準レール（Ｔ−）とは反対側の出力端に接続されており、前記エネルギー蓄積器モジュールはエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）を含む、エネルギー供給網。
【請求項８】
請求項６または７に記載のエネルギー供給網であって、
前記中間回路コンデンサ（９）には第１の直流電圧変換器（１２）が後置接続されており、該第１の直流電圧変換器は、前記中間回路コンデンサ（９）の第１の電圧レベルを別のエネルギー蓄積器（１３）の第２の電圧レベルに適合する、エネルギー供給網。
【請求項９】
請求項６から８までのいずれか一項に記載のエネルギー供給網であって、
前記中間回路コンデンサ（９）には第２の直流電圧変換器（３０）が前置接続されており、該第２の直流電圧変換器は、前記直流電圧中間回路（８）用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）の全体電圧を前記中間回路コンデンサ（９）の第１の電圧レベルに適合する、エネルギー供給網。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載のエネルギー供給網において直流電圧中間回路（８）用のエネルギー蓄積器として用いられる少なくとも１つのエネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）の充電方法であって、
電流が電気機械（１）から制御可能なエネルギー蓄積器（２）に流れる当該電気機械（１）の運転フェーズでは、直流電圧中間回路（８）用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）に割り当てられたすべての結合ユニット（６−１ｍ、６−２ｍ、６−３ｍ）が、前記割り当てられたエネルギー蓄積器セル（５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍ）がそれぞれのエネルギー供給分岐（３−１；３−２；３−３）に接続されるように制御される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー供給網およびエネルギー供給網にある直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として用いられる少なくとも１つのエネルギー蓄積器セルに充電する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
将来は、風力発電施設のような定置的適用でも、ハイブリッド車両または電気自動車のような車両でも、新規のエネルギー蓄積技術を電気駆動技術と組み合わせた電子システムがますます使用されるようになることは明白である。従来の適用では、例えば３相誘導機として構成される電気機械が、インバータの形態の電力変換器を介して制御される。この種のシステムの特徴はいわゆる直流電圧中間回路であり、これを介してエネルギー蓄積器、通常はバッテリーが、インバータの直流電圧側に接続されている。それぞれの適用に対して与えられる電力およびエネルギーに対する要求を満たすために、複数のバッテリーセルが直列に接続される。この種のエネルギー蓄積器により提供される電流はすべてのバッテリーセルを流れなければならず、１つのバッテリーセルは制限された電流しか導くことができないから、最大電流を高めるためにしばしば付加的なバッテリーセルが並列に接続される。
【０００３】
複数のバッテリーセルの直列回路は、全体電圧が高いという問題の他に、ただ１つのバッテリーセルが故障してもエネルギー蓄積器全体が故障してしまうという問題を抱えている。なぜならバッテリー電流がそれ以上流れることができないからである。そのようなエネルギー蓄積器の故障はシステム全体の故障につながり得る。車両での駆動バッテリーの故障は、車両の「立ち往生」につながり得る。他の適用、例えば風力発電施設のロータブレード調整では、不利な周辺条件が存在すると、例えば強風の場合、安全性を脅かす状況が発生することがある。したがってエネルギー蓄積器には常に高い信頼性が求められる。ここで「信頼性」とは、所定時間の間、エラー無しで動作することのできるシステムの能力を意味する。
【０００４】
特許文献１および特許文献２には、電気機械に直接接続することのできる複数のバッテリーモジュール系統を備えるバッテリーが記載されている。ここでバッテリーモジュール系統は直列に接続された複数のバッテリーモジュールを有し、各バッテリーモジュールは少なくとも１つのバッテリーセルと割り当てられた制御可能な結合ユニットとを有する。この結合ユニットにより、制御信号に依存してそれぞれのバッテリーモジュール系統を遮断することができ、またはそれぞれ割り当てられた少なくとも１つのバッテリーセルを橋絡することができ、またはそれぞれ割り当てられた少なくとも１つのバッテリーセルをそれぞれのバッテリーモジュール系統に接続することができる。結合ユニットを例えばパルス幅変調を用いて適切に制御することにより、適切な位相信号を電気機械の制御のために調達することもでき、したがって別個のパルスインバータを省略することができる。したがって電気機械の制御のために必要なパルスインバータはいわばバッテリーに組み込まれる。開示の目的で前記２つの特許文献の内容を本願に引用する。
【０００５】
電気機械がインバータを介して制御され、これとは別個の電気エネルギー蓄積器に電気エネルギーが給電される従来のシステムとは異なり、特許文献１および特許文献２に記載のバッテリーでは、定電圧の直流電圧が使用されない。そのためこの種のバッテリーを従来のエネルギー供給網、例えば電気自動車またはハイブリッド車両の車載電源網に組み込みことは簡単ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ドイツ特許願第１０２０１００２７８５７号
【特許文献２】ドイツ特許願第１０２０１００２７８６１号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、制御可能なエネルギー蓄積器を有するエネルギー供給網を提供するものであり、このエネルギー蓄積器はｎ相の電気機械、ただしｎ≧２を制御し、およびこれに電気エネルギーを供給するのに用いられる。制御可能なエネルギー蓄積器はｎ個の並列なエネルギー供給分岐を含み、エネルギー供給分岐はそれぞれ直列に接続された少なくとも２つのエネルギー蓄積器モジュールを有する。エネルギー蓄積器モジュールは、割り当てられた制御可能な結合ユニットを備えるそれぞれ少なくとも１つの電気エネルギー蓄積器セルを含む。エネルギー供給分岐は、一方では基準電位（以下、基準レールと称する）と、他方では電気機械のそれぞれの相と接続可能である。制御信号に依存して結合ユニットは、それぞれ割り当てられたエネルギー蓄積器セルを橋絡するか、またはそれぞれ割り当てられたエネルギー蓄積器セルをエネルギー供給分岐に接続する。エネルギー供給分岐の少なくとも１つでは、基準レールに直接接続されたエネルギー蓄積器モジュールのエネルギー蓄積器セルが基準レールに直接接続されている。このエネルギー蓄積器セルは本発明によれば、直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として使用され、ここから電気負荷に直流電圧を供給することができる。
【０００８】
本発明はまた、本発明のエネルギー供給網にある直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として用いられる少なくとも１つのエネルギー蓄積器セルに充電する方法を提供する。ここで電気機械から制御可能なエネルギー蓄積器に電流が流れる電気機械の運転フェーズでは、直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セルに割り当てられたすべての結合ユニットが、割り当てられたエネルギー蓄積器セルがそれぞれのエネルギー供給分岐に接続されるように制御される。
【発明の効果】
【０００９】
制御可能なエネルギー蓄積器は、電気機械のモータ動作中に出力側で電気機械を制御するために交流電圧を送出する。電気機械がインバータを介して制御され、これとは別個の電気エネルギー蓄積器に電気エネルギーが供給される従来のシステムとは異なり、電気負荷、例えば車載搭載電源網の高電圧負荷に直接エネルギー供給するための直流電圧、または直流電圧変換器用の入力量としての直流電圧は使用されない。
【００１０】
本発明は、エネルギー供給分岐の少なくとも１つにおいて基準レールに直接接続されたエネルギー蓄積器モジュールを、このエネルギー蓄積器モジュールのエネルギー蓄積器セルが基準レールに直接接続されるように構成するという技術思想に基づくものである。すなわち言い替えると、割り当てられた結合ユニットは、これがエネルギー蓄積器セルを橋絡するか、またはエネルギー供給分岐に接続できるように構成されており、エネルギー蓄積器セルから基準レールへの電気接続を遮断することはしない。このように配線接続されたエネルギー蓄積器セルは、これに接続された直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として直接的に使用することができる。このようにして電気負荷の給電のために必要な直流電圧を、非常に小さなハードウエアコストで形成することができる。
【００１１】
直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セルの充電は、電気機械の運転中に行うことができる。このためにエネルギー蓄積器セルは、電気機械から制御可能なエネルギー蓄積器に電流がフィードバックされる運転フェーズ中に簡単に、それぞれのエネルギー供給分岐に接続される。これにより電気機械に対して低減された端子電圧は、所属の空間ベクトルの適切な適合によって補償することができる。
【００１２】
直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器の故障信頼性および全体容量を向上させるために、本発明の実施形態ではすべてのエネルギー供給分岐で、基準レールと直接接続されたエネルギー蓄積器モジュールのエネルギー蓄積器セルが基準レールに直接接続され、このエネルギー蓄積器セルのすべてが直流電圧中間回路用の並列接続されたエネルギー蓄積器として用いられる。
【００１３】
本発明の実施形態では、直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セルがそれぞれ少なくとも１つのダイオードを介して直流電圧中間回路と接続されている。このようにして、それぞれもっとも強力なエネルギー蓄積器モジュール、すなわちそのエネルギー蓄積器セルが目下の所、最大の電荷を有しているエネルギー蓄積器モジュールが負荷される。
【００１４】
電流ピークを回避するために、直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セルを少なくとも１つのインダクタンスを介して直流電圧中間回路に接続することができる。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態では、直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セルの全体電圧が６０Ｖ以下であり、これにより例えば接触保護のための付加的な安全措置を講じる必要がない。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、直流電圧中間回路が中間回路コンデンサを有し、この中間回路コンデンサは一方では基準レールに、他方ではエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セルの基準レールとは反対側の端子に接続されている。エネルギー蓄積器セルに直接接続することにより、エネルギー蓄積器セルに割り当てられた結合ユニットによる直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器としてのエネルギー蓄積器セルの機能の影響が、付加的なコストを掛けずとも確実に回避される。
【００１７】
しかしそれとは択一的に、中間回路コンデンサを一方では基準レールに、他方ではエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セルを含むエネルギー蓄積器モジュールの基準レールとは反対側の出力端に接続することもできる。
【００１８】
中間回路コンデンサに後置接続された第１の直流電圧変換器を用いることにより、中間回路コンデンサの第１の電圧レベルを別のエネルギー蓄積器の第２の電圧レベルに適合することができる。このようにして２電圧エネルギー供給網が実現される。
【００１９】
択一的にまたは付加的に、中間回路コンデンサに第２の直流電圧変換器を前置接続することもできる。この第２の直流電圧変換器は、直流電圧中間回路用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セルの全体電圧を中間回路コンデンサの第１の電圧レベルに適合する。
【００２０】
本発明の実施形態のさらなる特徴および利点は、添付図面を参照した以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のエネルギー供給網の第１実施形態の概略図である。
【図２】本発明のエネルギー供給網の第２実施形態の概略図である。
【図３】本発明のエネルギー供給網の第３実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明のエネルギー供給網の実施形態を概略的に示す。３相電気機械１には制御可能な第１のエネルギー蓄積器２が接続されている。制御可能なエネルギー蓄積器２は３つのエネルギー供給分岐３−１、３−２、３−３を含み、これらは一方では基準電位Ｔ−（基準レール）に、他方では電気機械１のそれぞれ個別の相Ｕ、Ｖ、Ｗに接続されている。基準電位Ｔ−は、図示の実施例では低電位である。各エネルギー供給分岐３−１、３−２、３−３は直列に接続されたｍ個のエネルギー蓄積器モジュール４−１１〜４−１ｍ、４−２１〜４−２ｍおよび４−３１〜４−３ｍを有し、ここでｍ≧２である。さらにそれぞれのエネルギー蓄積器モジュール４は、直列に接続された複数の電気エネルギー蓄積器セル５−１１〜５−１ｍ、５−２１〜５−２ｍおよび５−３１〜５−３ｍを含む。さらにエネルギー蓄積器モジュール４は、それぞれ１つの結合ユニット６−１１〜６−１ｍ、６−２１〜６−ｍ２および６−３１〜６−３ｍを含み、これらの結合ユニットはそれぞれのエネルギー蓄積器モジュール４のエネルギー蓄積器セル５−１１〜５−１ｍ、５−２１〜５−２ｍおよび５−３１〜５−３ｍに割り当てられている。図示の変形実施形態では、結合ユニット６がそれぞれ制御可能な２つのスイッチング素子によって形成される。このスイッチング素子は見やすくするため、エネルギー供給回路３−３内に参照符号７−３１１と７−３１２から７−３ｍ１および７−３ｍ２だけが付されている。ここでスイッチング素子は、例えばＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）またはＭＯＳＦＥＴ（酸化金属半導体電界効果トランジスタ）のような電力半導体スイッチとして構成することができる。
【００２３】
結合ユニット６を用い、結合ユニット６の２つのスイッチング素子７の開放によってそれぞれのエネルギー供給分岐３を遮断することができる。択一的にエネルギー蓄積器セル５を、結合ユニット６のスイッチング素子のそれぞれ１つの閉鎖、例えばスイッチ７−３１１の閉鎖によって橋絡するか、または例えばスイッチ７−３１２の閉鎖によってそれぞれのエネルギー供給分岐３に接続することができる。
【００２４】
エネルギー供給分岐３−１〜３−３の全体出力電圧は、結合ユニット６の制御可能なスイッチング素子７のそれぞれの切換状態によって決定され、ステップごとに調整することができる。ここでこのステップは、個々のエネルギー蓄積器モジュール４の電圧に依存して生じる。同形式に構成されたエネルギー蓄積器モジュール４の好ましい実施形態を前提にすれば、可能な最大全体出力電圧は、個々のエネルギー蓄積器モジュール４の電圧と、エネルギー供給分岐における直列に接続されたエネルギー蓄積器モジュール４の数との掛け算により得られる。
【００２５】
したがって結合ユニット６により、電気機械１の相Ｕ、Ｖ、Ｗを高基準電位または低基準電位に接続することができ、公知のインバータの機能も満たすことができる。これにより結合ユニット６を適切に制御すれば、制御可能な第１のエネルギー蓄積器２によって電気機械１の電力および動作モードを制御することができる。したがって制御可能な第１のエネルギー蓄積器２は二重機能を満たす。なぜなら一方では電気エネルギー供給に用いられ、他方では電気機械１の制御に用いられるからである。
【００２６】
電気機械１は、図示の実施例では３相交流機械として構成されているが、３相よりも少ない相または多い相を有することもできる。もちろん制御可能な第１のエネルギー蓄積器２にあるエネルギー供給分岐の数も電気機械の相数に適合される。
【００２７】
図示の実施形で各エネルギー蓄積器モジュール４は、直列に接続された複数のエネルギー蓄積器セル５を有する。しかし択一的にエネルギー蓄積器モジュール４は、それぞれただ１つのエネルギー蓄積器セルまたは並列に接続されたエネルギー蓄積器セルを有することもできる。
【００２８】
図示の実施例で結合ユニット６はそれぞれ、２つの制御可能なスイッチング素子７によって形成される。しかし必要な機能（エネルギー供給分岐の遮断、エネルギー蓄積器セルの橋絡、およびエネルギー蓄積器セルのエネルギー供給分岐への接続）が実現可能であれば、結合ユニット６はそれ以上またはそれ以下の制御可能なスイッチング素子によっても実現することができる。例えば結合ユニットの択一的な構成は、特許文献１および特許文献２から得られる。さらに結合ユニットがフルブリッジ回路にスイッチング素子を有することも考えられる。これはエネルギー蓄積器モジュールの出力端における電圧反転の付加的な手段を提供する。
【００２９】
制御可能な第１のエネルギー蓄積器２は、電気機械１のモータ動作中に電気機械１を制御するための交流電圧を出力側に送出する。電気機械がインバータを介して制御され、これとは別個の電気エネルギー蓄積器に電気エネルギーが給電される従来のシステムとは異なり、電気負荷、例えば車載電源の高電圧負荷にエネルギーを直接供給するための直流電圧、または直流電圧変換器のための入力量としての直流電圧は使用されない。
【００３０】
したがって別のエネルギー蓄積器モジュール４の中間回路なしに直接的に基準レールＴ−に接続されるエネルギー蓄積器モジュール４−１ｍ、４−２ｍ、および４−３ｍは、このエネルギー蓄積器モジュール４−１ｍ、４−２ｍ、４−３ｍのエネルギー蓄積器セル５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍが一方では基準レールＴ−に直接接続されるように構成されている。具体的にはこのことは、所属の結合ユニット６の対応するスイッチング素子７、例えば結合ユニット６−３ｍのスイッチング素子７−３ｍ２が、エネルギー蓄積器セル５と基準レールＴ−との間ではなく、エネルギー蓄積器セル５の基準レールとは反対側の接続線路に配置されていることによって実現される。エネルギー蓄積器モジュールのエネルギー蓄積器セル、図示の実施例ではエネルギー蓄積器モジュール４−３ｍのエネルギー蓄積器セル５−３ｍは、他方に、すなわちエネルギー蓄積器セル５−３ｍの基準レールＴ−とは反対の側に直流電圧中間回路８に対する端子Ａ３を有する。ここで本発明の適用性のためには、直流電圧中間回路８に接続されたエネルギー蓄積器モジュール４が前記のように構成されていれば十分であることを述べておく。
【００３１】
しかし図示の実施形態とは択一的に、エネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セル５−３ｍを含むエネルギー蓄積器モジュール４−３ｍの基準レールＴ−とは反対側の出力端に端子Ａ３を配置することもできる。
【００３２】
直流電圧中間回路８は中間回路コンデンサ９を含み、この中間回路コンデンサは一方では基準レールＴ−に、他方では電流ピークを回避するインダクタンス１０を介してエネルギー蓄積器セル５−３ｍの端子Ａ３に接続されている。したがってエネルギー蓄積器セル５−３ｍは直流電圧中間回路８に対するエネルギー蓄積器として用いられ、この直流電圧中間回路から電気負荷１１に直流電圧を給電することができる。
【００３３】
中間回路コンデンサ９には第１の直流電圧変換器１２が後置接続されており、この第１の直流電圧変換器は、中間回路コンデンサ９の第１の電圧レベルを別のエネルギー蓄積器１３の第２の電圧レベルに適合する。この別のエネルギー蓄積器１３から電気負荷１４に第２の電圧レベルの直流電圧を給電することができる。ここでこの別のエネルギー蓄積器は、例えばバッテリーとしてまたはスーパーキャパシタとして構成することができる。具体的な電圧レベルに応じて、第１の直流電圧変換器１２は導電分離して、またはせずに構成することができる。すべての電気負荷に給電するための直流電圧中間回路８の電圧レベルがすでに十分であれば、もちろん直流電圧変換器１２は省略することもできる。
【００３４】
図２は、本発明のエネルギー供給網の第２実施形態を示す。この実施形態は第１実施形態とは、基準レールＴ−に直接接続されたすべてのエネルギー供給分岐３−１、３−２、３−３のエネルギー蓄積器モジュール５−１ｍ、５−２ｍおよび５−３ｍが端子Ａ１、Ａ２、Ａ３を有し、これらの端子を介してエネルギー供給セルが並列回路で直流電圧中間回路８と接続されている点で異なる。このようにして直流電圧中間回路８のエネルギー蓄積器の故障確実性および全体容量が向上される。相互に分離するためにエネルギー蓄積器セル５−１ｍ、５−２ｍおよび５−３ｍについては、それぞれダイオード２０−１、２０−２、２０−３が直列に接続されている。このようにして常に自動的に、目下、もっとも大きな電荷を有するエネルギー蓄積器セル５を備えるエネルギー蓄積器モジュール４が負荷される。この場合も、端子Ａ１、Ａ２およびＡ３は、図示の実施形態とは択一的にそれぞれのエネルギー蓄積器モジュール４−１ｍ、４−２ｍ、４−３ｍの基準レールＴ−とは反対側の出力端に配置することができる。
【００３５】
直流電圧中間回路８で、直流電圧中間回路８用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セル５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍの全体電圧を超える電圧レベルが必要場合、中間回路コンデンサ９に第２の直流電圧変換器３０を前置接続することができる（図３参照）。この第２の直流電圧変換器は、直流電圧中間回路８用のエネルギー蓄積器として用いられるエネルギー蓄積器セル５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍの全体電圧を、例えば高電圧領域とすることのできる中間回路コンデンサ９の第１の電圧レベルに適合することができる。直流電圧中間回路からは、例えば高電圧負荷３１にエネルギーを供給することができる。具体的な電圧レベルに応じて、直流電圧変換器１２と３０は導電分離して、または導電分離せずに実施することができる。もちろん第１の直流電圧変換器１２は、エネルギー供給網への具体的な要求に応じて省略することもできる。
【００３６】
セル５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍの充電は、電気機械１の動作中に行うことができる。このためにエネルギー蓄積器セル５−１ｍ、５−２ｍ、５−３ｍは、割り当てられた結合ユニット６−１ｍ、６−２ｍ、６−３ｍの適切な制御によって、電流が電気機械１から制御可能なエネルギー蓄積器２にフィードバックされる運転フェーズ中に、それぞれのエネルギー供給分岐３−１、３−２、３−３に接続される。これにより電気機械１に対して低減された端子電圧は、所属の空間ベクトルの適切な適合によって補償することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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