(57)【要約】  ここに記載されているのは、直列接続されかつそれぞれ複数の蓄積器ユニット（３０３）を有する少なくとも２つの蓄積器グループ（３０２）のグループ電圧をバランスさせる方法である。本発明では、蓄積器グループ（３０２）と、コイル（３７０’）の巻線（３７０）とを接続してこの該コイルの励磁し、引き続き、励磁されたこのコイル（３７０’）を用い、上記の巻線（３７０）と、別の蓄積器グループ（３０２）とを接続することによってこの蓄積器グループを充電する。本発明はさらに、相応する電気蓄積器（３０１）に関する。
2013511945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続されかつそれぞれ複数の蓄積器ユニット（３０３）を有する蓄積器グループ（３０２）のグループ電圧をバランスさせる方法において、
蓄積器グループ（３０２）と、コイル（３７０’）の巻線（３７０）とを接続して当該コイルを励磁し、
引き続き、励磁された当該コイル（３７０’）を用い、前記巻線（３７０）と、別の蓄積器グループ（３０２）とを接続することによって当該別の蓄積器グループを充電する、
ことを特徴とする、蓄積器グループ（３０２）のグループ電圧をバランスさせる方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
例えばオーム抵抗（３６０）である電気消費装置（３５９）を介して複数の前記蓄積器ユニット（３０３）の少なくとも１つの蓄積器ユニットを放電させて個別電圧バランシングを行う、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
最大のグループ電圧を有する蓄積器グループ（３０２）と、前記コイル（３７０’）の巻線（３７０）とを接続して当該コイルを励磁する、
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法において、
前記電気消費装置（３５９）を介して、蓄積器グループ（３０２）内で最大の電圧を有する蓄積器ユニット（３０３）を放電させて個別電圧をバランスさせる、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法において、
蓄積器ユニット（３０３）として１つずつの蓄積器セル、殊にバッテリセル（３０５）を使用する、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法において、
少なくとも１つのスイッチ（３７３）を閉じることにより、前記巻線（３７０）と、前記蓄積器グループ（３０２）とを接続して前記コイル（３７０’）を励磁する、
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法において、
前記スイッチ（３７３）を開くことによって前記巻線（３７０）と、前記別の蓄積器グループ（３０２）とを接続する、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法において、
少なくとも１つのダイオード（３７２）を介して前記コイル（３７０’）によって前記別の蓄積器グループ（３０２）を充電する、
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法において、
充電された複数の蓄積器グループ（３０２）および複数のスイッチ（３７３）を使用し、
少なくとも１つの相応するスイッチ（３７３）を開くことにより、励磁された前記コイル（３７０’）が、少なくとも１つの対応する蓄積器グループ（３０２）を充電するようにする、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
例えば、請求項１から９までのいずれか１項に記載された方法を実施するため、直列接続されかつそれぞれ複数の蓄積器ユニット（３０３）を有する少なくとも２つの電気的な蓄積器グループ（３０２）と、電気的なバランシング回路（３６９）とを有する電気的な蓄積器（３０１）において、
前記バランシング回路（３６９）は、巻線（３７０）を備えた少なくとも１つのコイル（３７０’）を有しており、
当該コイル（３７０’）の巻線（３７０）は、当該コイル（３７０’）を励磁するため、複数の前記蓄積器グループ（３０２）のうちの１つの蓄積器グループに接続可能であり、
前記巻線（３７０）は、別の蓄積器グループ（３０２）を充電するために当該別の蓄積器グループに接続可能である、
ことを特徴とする電気的な蓄積器（３０１）。
【請求項１１】
請求項１０に記載の蓄積器（３０１）において、
前記バランシング回路（３６９）は、少なくとも１つのダイオード（３７２）および／または少なくとも１つのスイッチ（３７３）を有する、
ことを特徴とする蓄積器（３０１）。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の蓄積器（３０１）において、
前記スイッチ（３７３）は、半導体スイッチ（３６７）として、殊にトランジスタ（３６８）、サイリスタまたは類似のものとして構成されている、
ことを特徴とする蓄積器（３０１）。
【請求項１３】
請求項１０から１２までのいずれか１項に記載の蓄積器（３０１）において、
前記バランシング回路（３６９）は、複数の前記蓄積器ユニット（３０３）のうち少なくとも１つの蓄積器ユニットを放電するため、少なくとも１つのオーム抵抗（３６０）を有する、
ことを特徴とする蓄積器（３０１）。
【請求項１４】
請求項１０から１３までのいずれか１項に記載の蓄積器（３０１）において、
各蓄積器ユニット（３０３）は、蓄積器セル、殊にバッテリセル（３０５）である、
ことを特徴とする蓄積器（３０１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれ複数の蓄積器ユニットを有しかつ直列接続された少なくとも２つの蓄積器グループのグループ電圧をバランスさせる方法に関する。本発明はさらに、相応する電気蓄積器に関する。
【０００２】
従来の技術
将来的には、風力設備等の定置型のアプリケーションにおいても、例えばハイブリッド車や電気自動車の車両等の非定置型のアプリケーションにおいても、ますます新たなバッテリシステムが使用されることは明らかであり、これらの新たなバッテリシステムには、信頼性に関して非常に高い要求が課される。このような高い要求の背景は、バッテリシステムの故障が、応用に係わる全体システム故障に結び付くか、または安全に関わる問題になってしまうことがあるためである。故障の例としては電動車両を考えることができ、この車両は、そのトラクションバッテリが故障した際にはいわゆる「立ち往生車」になってしまう。それはこの車両がもはや前には進めないからである。安全に関連する問題の例として、風力発電設備を考えることができ、ここでは電気蓄積器が使用されており、強風時にはこの設備は、ロータ羽根の調整設定により、許容されない動作状態から保護される。この場合にこの電気蓄積器の故障は、安全に関連する問題に結び付き得るのである。
【０００３】
例えばバッテリセル等の個々に直列接続された多数の蓄積器ユニットを使用する際には、個々の蓄積器ユニットの同等性が自動的に得られるわけではない。殊にこれらの蓄積器ユニットの寿命により、このことは、相応する対抗手段がなければ、個々の蓄積器ユニットの電圧が互いに異なってしまうことになる。殊にリチウムイオンバッテリでは個々の蓄積器ユニットの過充電または過放電は、回復できない損傷に結び付く。このような過充電または過放電は、バッテリ管理システムが、複数の蓄積器ユニットのうちの１つの蓄積器ユニットに基づいて充電または放電過程を制御することが原因となり得るが、この蓄積器ユニットはすべての蓄積器ユニットを代表しているわけではない。このような理由から、規則的な時間間隔で複数の電気蓄積器ユニットの電圧を互いにバランシングしなければならないのである。このようなバランシングは、「セルバランシング」と称される。このため、個々の蓄積器ユニットを外部配線手段によって放電して、上記のバランシングを行った後、これらの蓄積器ユニットがすべて同じ電圧を有するようにする。
【０００４】
このために、いわゆる抵抗バランシングを行うことが公知である。このため、各蓄積器ユニットには、オーム抵抗または抵抗コンビネーションがスイッチを介して対応付けられる。これらの蓄積器ユニットは、これらの蓄積器ユニットが上記の電圧を有するまで抵抗によって放電される。ここでの欠点は、所望の電荷調整を得るため、電気蓄積器に蓄積されているエネルギが上記の抵抗によって熱に変換されて利用されずに排出されてしまうことである。したがって、複数の蓄積器ユニットの互いの電圧を少ないエネルギ損失でバランスさせ、また電気蓄積器システム全体の効率を格段に改善できるようにする必要がある。
【０００５】
発明の開示
本発明では、蓄積器グループと、コイルの巻線と接続してコイルを励磁し、引き続いてこの励起されたコイルを用い、この巻線と、別の蓄積器グループとを接続することにこの別の蓄積器グループを充電する。ここでは、コイルの巻線と、複数の蓄積器グループのうちの１つ蓄積器グループとを接続し、続いて同じコイルの同じ巻線と、複数の蓄積器グループの別の１つの蓄積器グループとを接続する。これによって可能になるのは、上記の蓄積器グループに蓄積されるエネルギが熱に変換されるだけでなく、１つの蓄積器グループから別の１つの蓄積器グループに充電し直されるため、これらの蓄積器グループの電圧が互いにバランシングされるのである。直列接続された蓄積器グループは、複数の蓄積器ユニットを有しており、これらも同様に直列接続される。この直列接続は、蓄積器ユニットの１つずつの正極と、後続の蓄積器ユニットの１つの負極とが線路を介して直接接続されることであると理解される。このことは、蓄積器グループ間の接続に対しても相応に当てはまる。別の蓄積器グループの充電とは、コイルのエネルギを除去し、これによって得られる電気エネルギにより、別の蓄積器グループを充電することであると理解される。したがって充電とは、電気蓄積器全体を完全に充電することではなく、電圧をバランシングすることを目的として、蓄積器グループと巻線との間で電荷を輸送することとであると理解すべきである。
【０００６】
本発明の発展形態によれば、少なくとも１つの蓄積器ユニットは、例えばオーム抵抗である電気消費装置を介して放電されて個別電圧バランシングが行われる。上記の放電は、部分的な放電である。蓄積器ユニットの大きな放電ないしは完全な放電は行われない。殊にここでは、１つの蓄積器グループ内の別の蓄積器ユニットよりも一層高い電圧を有する蓄積器ユニットを放電する。例えば、コイルを用いたバランシングと、電気消費装置を用いた別のバランシングとを組み合わせることも考えられる。有利にはまず上記の蓄積器グループを互いにバランスさせる。引き続き、各蓄積器グループ内で上記の電気消費装置を介して蓄積器ユニットを互いにバランスさせる。これにより、経済的に実施することができかつ同時に本発明による利点を生じさせるハイブリッド式の方法が可能になる。
【０００７】
本発明の発展形態では、最大のグループ電圧を有する蓄積器グループと、上記のコイルの巻線とを接続してこのコイルを励磁する。この手法により、１つの蓄積器グループのグループ電圧と、別の１つの蓄積器グループのグループ電圧とを近づけることができる。
【０００８】
本発明の発展形態によれば、上記の電気消費装置を介して、蓄積器グループ内で最大の電圧を有する蓄積器ユニットを放電して個別の電圧を適合させる。これにより、蓄積器グループ内で極めて迅速かつ簡単に電圧を、すなわち個別の蓄積器ユニットの個別電圧を互いにバランスさせることできるのである。
【０００９】
本発明の発展形態によれば、蓄積器ユニットとして１つずつの蓄積器セル、殊にバッテリセルを使用する。
【００１０】
本発明の発展形態によれば、少なくとも１つのスイッチを閉成することによって上記の巻線と蓄積器グループとを接続してコイルを励磁する。上記のスイッチを使用することにより、少なくとも１つのコイルの励磁を所期のように励磁することができ、すなわち巻線を接続することができる。これにより、上記の方法を所期のように個々の蓄積器グループに適用することができ、この際に蓄積器グループ全体をつねにこの方法に組み入れる必要はないのである。
【００１１】
本発明の発展形態では、上記のスイッチを開くことによって上記の巻線が、別の蓄積器グループに接続される。相応に結線することにより、上記のスイッチを開くことにより、上記のコイルの励磁が終了し、またこのコイルは、逆誘導により、すなわち励磁の中止により、そこに蓄積されたエネルギを利用することができる。この場合に上記のコイルは、蓄積した電気エネルギを放出しようとし、このエネルギは、充電しようとする別の蓄積器グループによって取り入れられる。ここで有利であるのは殊に、コイルを励磁するためのスイッチの閉じと、蓄積器グループを充電するためのスイッチの開きとを組み合わせることである。それは、このスイッチの２つの切換位置だけにより、蓄積器グループの励磁も放電も共に簡単に行うことができるからである。
【００１２】
本発明の発展形態によれば、上記のコイルにより、少なくとも１つのダイオードを介して別の蓄積器グループを充電する。これにより、上記のコイルを励磁する際に巻線に流れ込む電流が、逆にこの巻線から元のように流れ出して上記の蓄積器グループを充電するという作用が利用される場合は殊に有利である。したがって、コイルが励磁されるか否かまたは放電されるかに依存して上記の巻線は、都度対応する蓄積器グループに自動的に接続できるのである。
【００１３】
本発明の発展形態によれば、充電された複数の蓄積器グループおよび複数のスイッチを使用し、少なくとも１つの相応するスイッチを開くことにより、励磁されたコイルが、少なくとも１つの対応する蓄積器グループを充電するようにする。複数のスイッチを個々の蓄積器グループに対応付けることにより、１つの蓄積器グループから出発して、この蓄積器グループと、複数の別の蓄積器グループとを回路技術的に簡単にバランスさせることができる。これは、殊にチェーンの形態で行うことでき、このチェーンの始点および終点にある２つの蓄積器グループはそれぞれ、コイルを介して、隣接する１つの蓄積器グループだけを充電することでき、また別のすべての蓄積器グループは、隣接するそれぞれ２つの蓄積器グループを充電することができる。
【００１４】
本発明はさらに、直列接続されかつそれぞれ複数の蓄積器ユニットを有する少なくとも２つの電気的な蓄積器グループと、殊に上で説明した方法を実施するための電気的なバランシング回路と有する電気的な蓄積器に関する。ここで上記のバランシング回路は、１つの巻線を備えた少なくとも１つのコイルを有しており、その巻線は、コイルを励磁するために上記の複数の蓄積器グループのうちの１つの蓄積器グループに接続可能であり、上記の巻線は、別の蓄積器グループを充電するためにこれに接続可能である。
【００１５】
本発明による蓄積器の発展形態によれば、上記のバランシング回路は、少なくとも１つのダイオードおよび／または少なくとも１つのスイッチを有する。
【００１６】
本発明の発展形態によれば、上記のスイッチは、半導体スイッチとして、殊にトランジスタ、サイリスタまたは類似のものとして構成されている。半導体素子を使用することにより、例えば集積回路などの電子コンポーネントを用いて、極めて簡単に自動化を行うことができる。さらにこれにより、本発明による装置をスペース節約して実施することができ、また経済的に作製することができる。
【００１７】
本発明の発展形態によれば、上記のバランシング回路は、上記の複数の蓄積器ユニットのうちの少なくとも１つを放電するため、少なくとも１つのオーム抵抗を有している。
【００１８】
本発明の発展形態によれば、各蓄積器ユニットは、蓄積器セル、殊にバッテリセルである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】バランシング回路を有する電気蓄積器を示す図である。
【図２】第１方法ステップにおいて、図１のバランシング回路を有する蓄積器を示す図である。
【図３】第２方法ステップにおいて、図１のバランシング回路を有する蓄積器を示す図である。
【図４】別の第１方法ステップにおいて、図１のバランシング回路を有する蓄積器を示す図である。
【図５】別の第２方法ステップにおいて、図１のバランシング回路を有する蓄積器を示す図である。
【図６】別の第２の方法ステップにおいて、バランシング回路を有する蓄積器を示す図である。
【００２０】
図１には、隣接する複数の蓄積器グループ３０２からなる電気蓄積器３０１が示されている。各蓄積器グループ３０２は複数の蓄積器ユニット３０３を有しており、これらの蓄積器ユニットは互いに直列接続されており、これによって蓄積器グループ３０２を構成している。蓄積器３０１は、バッテリ３０４として実施されており、蓄積器ユニット３０３は、バッテリセル３０５の形態の蓄積器セルとして実施されている。第１の蓄積器グループ３０６は、ノード点３０７を有しており、このノードは、線路３０８を介して第１の蓄積器ユニット３０９の正極３０９’に接続されている。第１の蓄積器ユニット３０９の負極３０９″から出発して別の線路３１０がノード点３１１に延びている。ノード点３１１は、線路３１２を介して第２の蓄積器ユニット３１３の負極３１３’に接続されており、この蓄積器ユニットそれ自体は、負極３１３″および線路３１４を介してノード点３１５に接続されている。ノード点３１５は、線路３１６を介して第３の蓄積器ユニット３１７の正極３１７’に接続されており、この蓄積器ユニットは、負極３１７″および線路３１８を介してノード点３１９に接続されている。ノード点３１９は、第１の蓄積器グループ３０６の終点を構成し、また同時に第２の蓄積器グループ３２０の始点を構成する。第２の蓄積器グループ３０２は、ノード点３１９から出発し、線路３２１を介して第４の蓄積器ユニット３２２の正極３２２’まで延びており、この蓄積器ユニットは、負極３２２″および線路３２３を介してノード点３２４に接続されている。ノード点３２４から出発して線路３２５が、第５の蓄積器ユニット３２６の正極３２６’に延びており、この蓄積器ユニットは、負極３２６″および線路３２７を介してノード点３２８に接続されている。ノード点３２８から出発して線路３２９が、第６の蓄積器ユニット３３０の正極３３０’に延びており、この蓄積器ユニットは、負極３３０″および線路３３１を介してノード点３３２に接続されている。ノード点３３２において第２の蓄積器グループ３２０が終了し、ここで第３の蓄積器グループ３３が開始される。ノード点３３２から出発すると、第３の蓄積器グループ３３３は線路３３４を有しており、この線路は、第７の蓄積器ユニット３３５の正極３３５’まで延びている。この蓄積器ユニットそれ自体は、負極３３５″および線路３３６を介してノード点３３７に接続されている。ノード点３３７から出発すると、別の線路３３８が、第８の蓄積器ユニット３３９の正極３３９’に延びており、この蓄積器ユニットは、負極３３９″および線路３４０を介してノード点３４１に接続されている。ノード点３４１から出発すると、線路３４２が、第９の蓄積器ユニット３４３の正極３４３’に延びており、この蓄積器ユニットは、負極３４３″および線路３４４を介してノード点３４５に接続されている。このノード点は、第３の蓄積器グループの終点３３３を構成している。同時にノード点３４５は第４の蓄積器グループ３４６の始点を構成している。ノード点３４５から出発すると、線路３４７が、第１０の蓄積器ユニット３４８の正極３４８’に延びており、この蓄積器ユニットは、負極３４８″および線路３４９を介してノード点３５０に接続されている。ノード点３５０から出発すると、線路３５１が、第１１の蓄積器ユニット３５２の正極３５２’に延びており、この蓄積器ユニットは、負極３５２″および線路３５３を介してノード点３５４に接続されている。ノード点３５４それ自体は、線路３５５を介して第１２の蓄積器ユニット３５６の正極３５６’に接続されている。蓄積器ユニット３５６は，負極３５６″および線路３５７を介してノード点３５８に接続されており、このノード点は、第４の蓄積器グループ３４６の終点である。各蓄積器ユニット３０３には、電気消費装置３５９が割り当てられており、この消費装置は、オーム抵抗３６０として構成されている。電気蓄積器３０１の各ノード点には電気消費装置３５９が線路３６１によって接続されている。各電気消費装置３５９から出発すると、１つずつの線路３６２がノード点３６３に延びている。隣り合って配置された２つのノード点３６３間には１つずつの線路３６４と、この線路とは切り離された線路３６５が配置されており、これらの線路は、トランジスタ３６８である半導体スイッチ３６７の形態したスイッチ３６６を介して接続可能である。線路３６４および３６５を接続することにより、２つずつのノード点３６３が互いに接続される。電気消費装置３５９およびこれに対応するスイッチ３６６は、バランシング回路３６９の一部である。さらにバランシング回路３６９は、電気コイル３７０’の巻線３７０を有する。さらにバランシング回路３６９は、ダイオード３７２およびスイッチ３７３を有する。ノード点３０７から出発すると、別の線路３７４がノード点３７５に延びており、この線路３７４は、線路３７６を介して第１のスイッチ３７７に接続されている。スイッチ３７７は、線路３７８を介して別のノード点３７９に接続されている。ノード点３７９は付加的に線路３８０を介して第１の巻線３８１に接続されており、この巻線はさらに線路３８２を介してノード点３８５’に接続されている。ノード点３８５’は、線路３８２’を介して第２のスイッチ３８３に接続されている。第２のスイッチ３８３は、線路３８４を介してノード点３８５に接続されており、このノード点は、線路３８６を介して第２の巻線３８７に通じている。第２の巻線３８７は、別のノード点３８８を有しており、このノード点は、線路３８９を介して第３のスイッチ３９０に接続されている。第３のスイッチ３９０は、付加的に線路３９１を介してノード点３９２に接続されている。ノード点３９２から出発すると、線路３９３が第４のスイッチ３９４に延びており、このスイッチは、線路３９５を介してノード点３９６に接続されている。ノード点３９６それ自体は、付加的な線路３９７を介して第３の巻線３９８に接続されている。第３の巻線３９８から出発すると、別の線路３９９がノード点４００に延びている。ノード点４００は、線路４０１を介して第５のスイッチ４０２に接続されており、このスイッチは、線路４０３を介してノード点４０４に通じている。ノード点４０４から出発すると、線路４０５が第４の巻線４０６に延びており、この巻線は、線路４０７に移行してノード点４０８に接続される。ノード点４０８は、線路４０９を介して第６のスイッチ４１０に接続されている。このスイッチは、別の線路４１１を介してノード点４１２に接続されており、このノード点それ自体は、線路４１３を介してノード点３５８に接続されている。ノード点３９２から出発すると、ここでは別の線路４１４が延びており、この線路によりノード点３９２と３３２とが互いに接続されている。さらにノード点４０４および３４５は、線路４１５を介して互いに接続されている。ノード点３７５から出発すると、別の線路４１６が第１のダイオード４１７に延びており、このダイオードは、線路４１８を介してノード点３８８に接続されている。ここでダイオード４１７には、線路４１８から線路４１６に向かう導通方向で配置されている。ノード点３７９から出発すると、線路４１９が第２のダイオード４２０に接続されており、このダイオードは、別の線路４２１を介してノード点４２２に接続されている。ノード点４２２は、付加的な線路４２３を介してノード点３９２に接続されている。第２のダイオード４２０は、その導通方向が線路４２１から線路４１９になるように配置されている。ノード点３１９から出発すると、別の線路４２４’がノード点３８５’に延びており、さらに線路４２４を介して第３のダイオード４２５に延びている。このダイオードそれ自体は、線路４２６を介してノード点４００に接続されている。ここで第３のダイオード４２５の導通方向は、線路４２６から線路４２４の方向に向いている。ノード点３８５から出発すると、別の線路４２７が第４のダイオード４２８に延びており、このダイオードそれ自体は、線路４２９を介してノード点４０４に接続されている。ここで第４のダイオード４２８の導通方向は、線路４２９から線路４２７の方向に向いている。ノード点４２２から出発すると、別の線路４３０が第５のダイオード４３１に延びており、このダイオードそれ自体は、線路４３２を介してノード点４０８に接続されている。ここで第５のダイオード４３１は、線路４３２から線路４３０に向かう導通方向を有している。ノード点３９６から出発すると、別の線路４３３が第６のダイオード４３４に延びており、このダイオードそれ自体は、線路４３５を介してノード点４１２に接続されている。ここで第６のダイオード４３４は、線路４３５から線路４３３に延びる導通方向を有している。これによってバランシング回路３６９が完成する。
【００２１】
図２には、図１の電気蓄積器３０１とバランシング回路３６９とがすべての特徴と共に示されている。図１とは異なり、第６のスイッチ４１０は、第１の方法ステップに対して閉じられ、また蓄積器グループ３４６は、別の蓄積器グループ３３３よりも高いグループ電圧を有する。これによって閉路４３７が得られ、この閉路には、電流方向矢印４３８が付されており、また図２においてこの閉路は太線で示されている。したがって閉路４３７には、第４の蓄積器グループ３４６が含まれており、この閉路は、ノード点３４５を出発し、線路４１５および４０５を介して第４の巻線４０６に延びており、これにより、相応するコイル３７０’が、到来する電流によって励磁される。巻線４０６を出発すると、閉路４３７はさらに線路４０７，４０９，４１１および４１３を介してノード３５８に延びており、これによって閉路４３７は、第４の蓄積器グループ３４６に接続される。スイッチ４１０を閉じた後、巻線４０６が十分に励磁されると、直ちにスイッチ４１０が開かれる。スイッチ４１０は、所定の時間の後、開くことができ、または所定の電流が巻線４０６を流れた場合に開くことができる。
【００２２】
図３には、図１の電気蓄積器３０１とバランシング回路３６９とがすべての特徴と共に示されている。すべてのスイッチ３７３は、第２の方法ステップに対して開かれる。図１とは異なり、ここでは、４番目の巻線４０６に所属するコイル３７０’が励磁される状況にある。この励磁によって逆誘導が発生し、この逆誘導により、バランシング回路３６９に電流が流れる。この電流は、閉路４３９に導かれる。この閉路は図３において太字で示されており、電流方向矢印４３８が付されている。閉路４３９には第３の蓄積器グループ３３３が含まれており、この蓄積器グループは、閉路４３９を介し、励磁されたコイル３７０’によって充電される。巻線４０６を出発すると、閉路４３９には線路４０７および４３２が含まれており、この線路４３２はダイオード４３１に通じている。ダイオード４３１から出発すると、閉路４３９は、線路４３０，４２３および４１４を介してノード点３３２に達し、蓄積器グループ３３３を通り、ノード点３４５から線路４１５および４０５を介して巻線４０６に戻る。
【００２３】
図４には、図１の電気蓄積器３０１とバランシング回路３６９とがすべての特徴と共に示されている。図１とは異なり、第４のスイッチ３９４および第５のスイッチ４０２は、別の第１の方法ステップに対して閉じられ、また蓄積器グループ３３３は、別の蓄積器グループ３２０および／または３４６よりも高いグループ電圧を有する。したがって第３の蓄積器グループ３３３も第３の巻線３９８も共に含む閉路が得られる。閉路４４０は図４において太字で示されており、電流方向矢印４３８が付されている。閉路４４０には第３の蓄積器グループ３３３が含まれており、この閉路は、ノード点３３２を出発すると、線路４１４，３９３および３９５ならびに線路３９７を介して第３の巻線３９８に延びている。第３の巻線３９８に所属するコイル３７０’は、これを流れる電流によって励磁され、引き続いてこの電流を、線路３９９，４０１，４０３および４１５を介してノード点３４５に導く。これによって第３の蓄積器グループ３３３に至る閉路４４０が閉じられる。
【００２４】
図５には、図１の電気蓄積器３０１とバランシング回路３６９とがすべての特徴と共に示されている。図１とは異なり、ここでは、第３の巻線３９８に所属するコイル３７０’が励磁される状況にある。さらに第５のスイッチ４０２は、別の第２の方法ステップに対して閉じられ、これに対して第４のスイッチ３９４は開かれる。励磁された巻線３９８の逆誘導に起因して電流が発生し、ここから図５において太字で示した閉路４４１が形成される。この電流経過の方向は、電流方向矢印４３８に示されている。ここで明らかであるのは、巻線３９８に蓄積される電荷が、上記の閉路を介して第４の蓄積器グループ３４６に充電されることである。閉路４４１は、第３の巻線３９８から出発すると、線路４０１，４０３および４１５を有しており、線路４１５は、第４の蓄積器グループ３４６のノード点３４５に通じている。第４の蓄積器グループ３４６は、閉路４４１をさらにノード点３５８まで導き、この閉路は、線路４１３および４３５を介して第６のダイオード４３４に達しており、このダイオードより、線路４３３および３９７を介して第３の巻線３９８に至る閉路４４１が閉じられる。
【００２５】
図６には、図１の電気蓄積器３０１とバランシング回路３６９とがすべての特徴と共に示されている。図１とは異なり、第４のスイッチ３９４は閉じられており、第３の巻線３９８に対応するするコイル３７０’は、別の第２の方法ステップに対して励磁される。この励磁およびこれに伴う逆励磁に起因して閉路４４２が得られ、この閉路は、コイル３７０’に蓄積される電荷を第２の蓄積器グループ３２０に充電する。閉路４４２は図６において太字で示されており、電流方向矢印４３８が付されている。第３の巻線３９８から出発すると、閉路４４２には線路３９９および４２６が含まれており、これらの線路により、第３の巻線３９８と、第３のダイオード４２５とが接続される。第３のダイオード４２５から出発すると、閉路４４２は、線路４２４および４２４’を介して第２の蓄積器グループ３９０のノード点３１９に達する。第２の蓄積器グループ３９０は、閉路４４２をさらに延ばし、またノード点３３２を介して線路４１４に接続される。この線路４１４は、線路３９３，３９５および３９７と共に閉路４４２を閉じる。
【００２６】
図４，５および６が一緒になって示しているのは、図示の実施例においてまず２つのスイッチ３７３を閉じることにより、複数の巻線３７０のうちの１つの巻線が蓄積器グループ３９０に接続され、すなわちこの巻線を充電できることであり、また複数のスイッチ３７３のうちの１つのスイッチを開くことにより、相応するスイッチ３７３に対応する別の蓄積器グループ３２０または３４６を充電できることである。これによって簡単に可能になるのは、選択的に蓄積器ユニット３０２によってコイル３７０’を充電しかつ別の所定の蓄積器グループ３０２に負荷を加えることである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年8月10日(2012.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列接続されかつそれぞれ複数の蓄積器ユニット（３０３）を有する少なくとも２つの蓄積器グループ（３０２）のグループ電圧をバランスさせる方法において、
蓄積器グループ（３０２）と、コイル（３７０’）の巻線（３７０）とを接続して当該コイルを励磁し、
引き続き、励磁された当該コイル（３７０’）を用い、前記巻線（３７０）と、別の蓄積器グループ（３０２）とを接続することによって当該別の蓄積器グループを充電する、
ことを特徴とする、蓄積器グループ（３０２）のグループ電圧をバランスさせる方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
電気消費装置（３５９）を介して複数の前記蓄積器ユニット（３０３）の少なくとも１つの蓄積器ユニットを放電させて個別電圧バランシングを行う、
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
最大のグループ電圧を有する蓄積器グループ（３０２）と、前記コイル（３７０’）の巻線（３７０）とを接続して当該コイルを励磁する、
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法において、
前記電気消費装置（３５９）を介して、蓄積器グループ（３０２）内で最大の電圧を有する蓄積器ユニット（３０３）を放電させて個別電圧をバランスさせる、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法において、
蓄積器ユニット（３０３）として１つずつの蓄積器セルを使用する、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法において、
少なくとも１つのスイッチ（３７３）を閉じることにより、前記巻線（３７０）と、前記蓄積器グループ（３０２）とを接続して前記コイル（３７０’）を励磁する、
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法において、
前記スイッチ（３７３）を開くことによって前記巻線（３７０）と、前記別の蓄積器グループ（３０２）とを接続する、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載の方法において、
少なくとも１つのダイオード（３７２）を介して前記コイル（３７０’）によって前記別の蓄積器グループ（３０２）を充電する、
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法において、
充電された複数の蓄積器グループ（３０２）および複数のスイッチ（３７３）を使用し、
少なくとも１つの相応するスイッチ（３７３）を開くことにより、励磁された前記コイル（３７０’）が、少なくとも１つの対応する蓄積器グループ（３０２）を充電するようにする、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
直列接続されかつそれぞれ複数の蓄積器ユニット（３０３）を有する少なくとも２つの電気的な蓄積器グループ（３０２）と、電気的なバランシング回路（３６９）とを有する電気的な蓄積器（３０１）において、
前記バランシング回路（３６９）は、巻線（３７０）を備えた少なくとも１つのコイル（３７０’）を有しており、
当該コイル（３７０’）の巻線（３７０）は、当該コイル（３７０’）を励磁するため、複数の前記蓄積器グループ（３０２）のうちの１つの蓄積器グループに接続可能であり、
前記巻線（３７０）は、別の蓄積器グループ（３０２）を充電するために当該別の蓄積器グループに接続可能である、
ことを特徴とする電気的な蓄積器（３０１）。
【請求項１１】
請求項１０に記載の蓄積器（３０１）において、
前記バランシング回路（３６９）は、少なくとも１つのダイオード（３７２）および／または少なくとも１つのスイッチ（３７３）を有する、
ことを特徴とする蓄積器（３０１）。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の蓄積器（３０１）において、
前記スイッチ（３７３）は、半導体スイッチ（３６７）として構成されている、
ことを特徴とする蓄積器（３０１）。
【請求項１３】
請求項１０から１２までのいずれか１項に記載の蓄積器（３０１）において、
前記バランシング回路（３６９）は、複数の前記蓄積器ユニット（３０３）のうち少なくとも１つの蓄積器ユニットを放電するため、少なくとも１つのオーム抵抗（３６０）を有する、
ことを特徴とする蓄積器（３０１）。
【請求項１４】
請求項１０から１３までのいずれか１項に記載の蓄積器（３０１）において、
各蓄積器ユニット（３０３）は、蓄積器セルである、
ことを特徴とする蓄積器（３０１）。
【国際調査報告】
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