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WO2015043696A1 - Energy accumulator arrangement - Google Patents

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Publication number
WO2015043696A1
WO2015043696A1 PCT/EP2014/002137 EP2014002137W WO2015043696A1 WO 2015043696 A1 WO2015043696 A1 WO 2015043696A1 EP 2014002137 W EP2014002137 W EP 2014002137W WO 2015043696 A1 WO2015043696 A1 WO 2015043696A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
energy storage
state
voltage
capacitor device
energy
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/002137
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Winkler
Michael Wansner
Original Assignee
Audi Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi Ag filed Critical Audi Ag
Publication of WO2015043696A1 publication Critical patent/WO2015043696A1/en

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Definitions

  • the invention relates to an energy storage arrangement comprising an electrical energy store formed from a number of electrically interconnected memory elements and at least one electrical capacitor device which can be changed in its voltage state.
  • Corresponding energy storage arrangements are known and are typically used in on-board networks of motor vehicles for the supply of on-board network side, d. H. used to the electrical system, electrical consumers used.
  • the electrical consumers are supplied via the energy storage device associated energy storage with electrical energy, short power.
  • the invention is therefore based on the object of specifying an improved energy storage arrangement.
  • an energy storage arrangement of the type mentioned which is by a control device which is adapted to determine at least one state information, which state information at least one of the terminal voltage of the energy storage influencing variable describes, and the voltage state of the at least one capacitor means depending on the state information to control.
  • the energy storage device comprises an electrical energy store.
  • the energy store is formed from a number of electrically interconnected electrical storage elements or electrical storage cells and at least one electrically interconnected with these capacitor device. Typically, the memory elements and the capacitor device are electrically interconnected in series.
  • the energy storage, d. H. in particular the capacitor device a control device is assigned. Via the control device, the voltage state of the capacitor device can be controlled, i. H. in particular, adjust.
  • the control device is accordingly set up, directly or indirectly, d. H. with the interposition of at least one further, in particular electronic, component, to interact with the capacitor device or to cooperate therewith in order to adjust or adapt the voltage state and thus the state of charge of the capacitor device.
  • the need-based and thus targeted adjustment or adaptation of the voltage state or state of charge of the capacitor device and thus the voltage drop across the capacitor device takes place in dependence on a voltage applied to the energy storage terminal Voltage related state information.
  • Under the terminal voltage of the energy storage is to be understood at the electrical terminals or terminals, ie typically an energy storage side plus and a energy storage side minus pole, applied electrical voltage.
  • the terminal voltage of the energy store is in particular of its internal resistance and thus correlated variables such. B. the aging and / or state of charge, the energy storage dependent.
  • the state information therefore describes at least one quantity which influences the terminal voltage of the energy store.
  • a size can therefore z. B. be the temperature of the energy storage, as this has a significant impact on the terminal voltage of the energy storage.
  • a corresponding quantity is to be understood as meaning any physical quantity which is related to the terminal voltage in such a way that a change in the size means (at least potentially) a change in the terminal voltage of the energy store.
  • the state information is continuous or discontinuous, i. H. at certain times or at certain time intervals, determined by the controller.
  • the control device with certain sensors for detecting or detecting certain physical parameters of the energy storage and / or the environment of the energy storage and / or the energy storage receiving application, such.
  • a motor vehicle be equipped respectively with such sensors, for. B. via a communication network, communicate and evaluate corresponding sensor-supplied sensor information and process.
  • a needs-based or targeted influencing the terminal voltage of the energy storage can be realized, which in turn ensures a required operating voltage absorb the energy storage device according to the invention the electrical network, in particular a motor vehicle associated vehicle electrical system with an operating voltage in the range of about 13 to 15 volts enabled.
  • the control device is set up, taking into account the state information, ie. H. in particular on the basis of the state information, to determine a target terminal voltage for the energy store and to adjust the voltage state of the capacitor device with regard to the determined target terminal voltage.
  • the target terminal voltage for the energy storage is in particular a terminal voltage, which is necessary under the currently given, in particular climatic and / or energy storage specific, conditions for proper operation of the energy storage device or connected to this electrical consumers.
  • a corresponding target terminal voltage can be determined accordingly, in particular on the basis of a comparison of a setpoint voltage or setpoint terminal voltage with an actual voltage or actual terminal voltage of the energy store.
  • the voltage state of the capacitor device is adjusted accordingly to set the currently given terminal voltage of the energy storage to the target terminal voltage.
  • the target terminal voltage when using the energy storage device in a vehicle-side electrical system indicate a value in the range of about 13 to 15 volts.
  • the target terminal voltage does not have to be a static value, but rather can be determined as a function of, in particular, the current state of the energy store, i. H. the currently applied terminal voltage, and the currently given conditions, including z. B. climatic conditions and a present decommissioning of the energy storage are to be understood, choose individually.
  • the predetermined by the controller target terminal voltage for example, 13 volts, ie the terminal voltage of the energy storage is to increase in amount by 3 volts to reach the target terminal voltage.
  • the increase in the terminal voltage by the required 3 volts is carried out via a corresponding control of the capacitor device, ie via an adjustment of their state of charge or voltage state, which state of charge or voltage state is increased such that the necessary to reach the target terminal voltage 3 volts are provided via the capacitor device , In this way, the terminal voltage of the energy accumulator can be raised specifically to the 13 volts corresponding to the target terminal voltage.
  • the state information may in particular describe at least one, preferably several or all, of the following variables: aging state of the energy store, in particular of the storage elements, operating state of the energy store, in particular a current or future load on the energy store, internal temperature of the energy store, in particular the storage elements, ambient temperature around the energy store , State of charge of the energy storage, in particular of the storage elements.
  • the variables can enter into the state information on the basis of sensor information supplied by the sensor. The list is not exhaustive. In principle, state information can describe all variables associated with the terminal voltage or the internal resistance of the energy store. It is therefore also conceivable, for example, to use the state information to describe a driving state of a motor vehicle having the energy storage arrangement or a non-driving state of the motor vehicle in which the motor vehicle is parked or taken out of operation.
  • a further embodiment of the energy storage arrangement according to the invention provides at least one bidirectional DC-DC converter connected in parallel with the at least one capacitor device, ie. H. a so-called DC / DC converter, in front.
  • the control device is set up to control the DC-DC converter in such a way that there is a change in the voltage drop across the at least one capacitor device.
  • the DC-DC converter may be z. B. to act as a synchronous converter, since on the capacitor side facing away from the capacitor side output side of the DC-DC converter typically no voltages must be output that are higher than the voltages on the input side.
  • the voltage drop across the at least one capacitor device is expediently variable in dependence on the charge state or voltage state of the capacitor device in a range between 0 and 5 volts, in particular between 0 and 3 volts.
  • the variable voltage drop and the variable state of charge or voltage state of the capacitor device correlated therewith is particularly dependent on which operating voltage is supplied via the energy store in a specific application or which voltage is to be compensated via the capacitor device, in a suitable manner to the terminal voltage of the energy store adjust.
  • the storage elements and the at least one capacitor device are integrated in a common housing part.
  • the memory elements and the capacitor device (s) are arranged or accommodated in a common housing part. It can therefore be a compact and easy to handle component group in the energy storage.
  • the energy storage associated memory elements may, for. B. on lithium or a lithium compound, in particular a lithium-cobalt manganese-nickel compound based. It can therefore be so-called NMC memory elements.
  • the use of storage elements based on lithium or lithium compounds is particularly advantageous because of their cycle stability. In principle, the number and the chemical composition of the storage elements are to be selected such that an operating voltage required for an intended use of the energy storage arrangement can be realized.
  • the storage elements associated with the energy store do not have to have the same chemical composition.
  • the at least one capacitor device may be a double-layer capacitor or comprise a double-layer capacitor. Double-layer capacitors, which are also referred to as supercaps, are advantageous for example because they generally have small internal resistances and a large number of possible charging or discharging cycles. Consequently, the property profile of the energy storage can be improved by the formation of the capacitor device as a double-layer capacitor, in particular with regard to a low internal resistance.
  • the energy storage arrangement according to the invention can form part of an on-board network of a motor vehicle, the on-board network having at least one generator, in particular for charging the energy store, ie. H. in particular, the associated memory elements and this associated capacitor device, and at least one electrical energy consuming consumer comprises.
  • the electrical system for example, has an operating voltage in the range of about 13 to about 15 volts when it forms part of a motor vehicle.
  • the invention further relates to a motor vehicle comprising at least one energy storage arrangement as described above.
  • the 'energy storage assembly typically forms a part of an onboard network of the motor vehicle. All statements relating to the energy storage arrangement according to the invention can be analogously transferred to the motor vehicle according to the invention, with which consequently the advantages mentioned in connection with the energy storage arrangement can be achieved.
  • the invention further relates to a method for operating an energy storage arrangement connected in an electrical system of a motor vehicle, in particular an energy storage arrangement as described above, comprising an electrical energy store formed from a number of electrically interconnected memory elements and at least one electrical capacitor device changeable in their voltage state.
  • the method is characterized in that at least one accessory State information, which describes state information at least one of the terminal voltage of the energy storage influencing variable, is determined and the electrical voltage state of the at least one capacitor device is set in dependence of the state information.
  • the above embodiments can also be transferred to the inventive method with regard to the energy storage arrangement according to the invention, so that the advantages mentioned in connection with the energy storage arrangement can also be achieved via the method according to the invention, which can be realized in particular in a control device.
  • FIG. 1 shows a vehicle electrical system of a motor vehicle with an energy storage arrangement according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a diagram of the profile of a voltage U versus the state of charge SOC of an energy store of an energy storage system according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the energy storage arrangement 1 shows an energy storage arrangement 1 according to an exemplary embodiment of the invention, which energy storage arrangement 1 is connected in a vehicle electrical system 2 of a motor vehicle (not shown).
  • the energy storage arrangement 1 comprises an electrical energy store 3 which is formed from three series-connected electrical storage elements 4 and a capacitor device 5 connected in series therewith.
  • the memory elements 4 are NMC memory elements, ie the memory elements 4 are based on a lithium-cobalt-manganese-nickel compound.
  • the capacitor device 5 is a double-layer capacitor.
  • the energy storage 3 can, for. B. be used as a starter battery of the motor vehicle.
  • the capacitor device 5 is assigned a bidirectional DC-DC converter 6.
  • the DC-DC converter 6 is connected in parallel to the capacitor device 5. In the DC-DC converter 6 is z. Example, to a synchronous converter, since on the capacitor device 5 facing away from the output side of the DC-DC converter 6 no voltages must be output, which are higher than the voltages on the input side.
  • the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 can be selectively influenced and adjusted accordingly.
  • a control device 7 is provided, which is set up to control the DC-DC converter 6 in such a way that a change in the voltage drop across the capacitor device 5 results.
  • the control device 7 is the energy storage device 1 associated.
  • the voltage drop across the capacitor device 5 can, depending on the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 z. B. in a range between 0 and 5 volts, in particular between 0 and 3 volts, be variable.
  • the essential components of the energy storage 3, d. H. the memory elements 4, the capacitor device 5, the DC-DC converter 6 and the control device 7 are arranged in a common energy storage housing 8 or integrated into this. It is in the energy storage 3 therefore a compact and easy to handle component group.
  • the described configuration of the energy storage device 1 makes it possible in principle to control the state of charge or voltage state of the capacitor device 5.
  • the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 has an effect on the terminal voltage of the energy store 3.
  • Under the terminal voltage of the energy storage 3 is the at the electrical terminals or terminals, ie typically an energy storage side plus and an energy storage side negative pole to understand voltage applied.
  • the typically continuously determined state information describes various physical variables influencing the terminal voltage of the energy store 3. These include, in particular, the aging state of the energy store 3, in particular the storage elements 4, the operating state, in particular the current or future load, the energy store 3, the internal temperature of the energy store 3, in particular the storage elements 4, the ambient temperature to the energy storage 3, the state of charge of the energy storage 3, in particular the memory elements 4 etc.
  • the control device 7 is connected to sensors (not shown) on the energy storage side and / or on the motor vehicle, whose sensor signals provide information about the stated physical quantities, ie, for example, the state of charge and the temperature of the energy store.
  • sensors not shown
  • the control device 7 can via a communication network, such. As a bus system, done.
  • the control device 7 can determine a target terminal voltage for the energy store 3 and adjust or adjust the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 with regard to the determined target terminal voltage.
  • the target terminal voltage for the energy storage 3 represents a terminal voltage which is necessary or expedient under the currently given, in particular climatic and / or energy storage-specific, conditions for proper operation of the energy storage device or the electrical consumers connected thereto.
  • a corresponding target terminal voltage can be determined, in particular based on a comparison of a setpoint voltage or nominal terminal voltage with an actual voltage or actual terminal voltage of the energy store 3.
  • the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 is adjusted accordingly via the DC voltage converter 6 controlled via the control device 7 in order to set the current terminal voltage of the energy store 3 to the target terminal voltage.
  • the target terminal voltage may indicate a value in the range of about 13 to 15 volts.
  • the motor vehicle has been taken out of operation for a long time, ie, for example, for one or more days at low outside temperatures, ie in particular at outside temperatures below 0 ° C. Due to the self-discharge of the energy store 3, that is, the memory elements 4 associated therewith, and the cooling of the energy store 3 caused by the low outside temperature, this has a NEN high internal resistance and thus a comparatively low terminal voltage in the range of about 10 volts.
  • All variables influencing the terminal voltage are mapped by the control device 7 via the determined state information.
  • the predetermined by the controller 7 target terminal voltage is for example 13 volts, d. H.
  • the terminal voltage of the energy storage 3 is to be increased in amount by 3 volts to reach the target terminal voltage.
  • the increase of the terminal voltage by the required 3 volts is carried out via a control of the DC-DC converter 6 and thus the capacitor device 5, d. H.
  • the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 is correspondingly increased in order to provide the 3 volts required to reach the target terminal voltage. In this way, the terminal voltage of the energy store 3 can be raised in a targeted manner to the 13 volt corresponding to the target terminal voltage.
  • FIG. 2 shows a diagram for the course of an electrical voltage U (y-axis) against the state of charge SOC (x-axis) of an energy store 3 of an energy storage arrangement 1 according to an exemplary embodiment of the invention.
  • chen indicates the maximum terminal voltage of energy store 3
  • straight line 10 indicates the minimum terminal voltage of energy store 3 in order to properly supply electrical energy, ie current, to the loads connected in an on-board network 2 with an operating voltage in the range from 13 to 15 volts ,
  • the curve 1 1 represents a voltage curve of an energy storage device 3 consisting of three NMC storage elements 4 connected in series without a capacitor device 5 connected in series with them.
  • the curve represents a voltage characteristic of a z. B. energy storage 3 shown in Fig. 1, d. H. one of three series-connected NMC memory elements 4 and a capacitor device 5 connected in series for this purpose energy storage 3.
  • the memory elements 4 associated with the respective energy stores 3 represented by the curves 1 1 and 12 are in a similar state which is insufficient for the terminal voltage that can be supplied via the latter for use in a corresponding electrical system with an operating voltage in the range from 13 to 15 volts , As can be seen, the curve 1 1 therefore runs below the straight line 10.
  • the presently low performance of the storage elements 4 can take place in the case of the energy store 3 represented by the curve 12 by a control of the capacitor device 5 described with reference to FIG.
  • the currently low performance of the memory elements 4 is described via a corresponding state information, as a function of which the control device 7 performs a control of the capacitor device 5.
  • the state of charge or voltage state of the capacitor device 3 is thus selectively varied or adjusted such that the terminal voltage of the represented by the curve 12 energy storage 3, the embodiment shown in FIG. 2, at least from a charge state of about 10%, above the line 10th lies.
  • the previously not mentioned components of the on-board network 2 are last referred to again with reference to FIG. 1. These include an electric machine 13, which can be operated as a generator or electric motor, and an electrical load 14, in which it is z. B. may be an air conditioner of the motor vehicle.

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Abstract

The invention relates to an energy accumulator arrangement (1), comprising an electrical energy accumulator (3) that is constituted of a number of electrically interconnected accumulator elements (4) and at least one electrical capacitor device (5) that can be varied in terms of its voltage states, and a control device (7) equipped to determine at least one piece of state information, which state information describes at least one variable influencing the voltage across terminals of the energy accumulator (3), and to determine the voltage state of the at least one capacitor device (5) as a function of the state information.

Description

Energiespeicheranordnung  Energy storage device
Die Erfindung betrifft eine Energiespeicheranordnung, umfassend einen aus einer Anzahl an elektrisch miteinander verschalteten Speicherelementen und wenigstens einer in ihrem Spannungszustand veränderbaren elektrischen Kondensatoreinrichtung gebildeten elektrischen Energiespeicher. The invention relates to an energy storage arrangement comprising an electrical energy store formed from a number of electrically interconnected memory elements and at least one electrical capacitor device which can be changed in its voltage state.
Entsprechende Energiespeicheranordnungen sind bekannt und werden typischerweise in Bordnetzen von Kraftfahrzeugen zur Versorgung von bordnetz- seitigen, d. h. an das Bordnetz angeschlossenen, elektrischen Verbrauchern eingesetzt. Die elektrischen Verbraucher werden dabei über den der Energiespeicheranordnung zugehörigen Energiespeicher mit elektrischer Energie, kurz Strom, versorgt. Corresponding energy storage arrangements are known and are typically used in on-board networks of motor vehicles for the supply of on-board network side, d. H. used to the electrical system, electrical consumers used. The electrical consumers are supplied via the energy storage device associated energy storage with electrical energy, short power.
Die Gewährleistung einer elektrischen Betriebsspannung des Bordnetzes und somit des der Energiespeicheranordnung zugehörigen Energiespeichers stellt bei entsprechenden Energiespeicheranordnungen eine Herausforderung dar. Die Gewährleistung einer entsprechenden Betriebsspannung, welche bei gängigen Bordnetzen üblicherweise im Bereich zwischen 13 und 15 Volt liegt, ist z. B. für den ordnungsgemäßen Betrieb entsprechender in das Bordnetz geschalteter bzw. an dieses angeschlossener elektrischer Verbraucher essentiell. Ensuring an electrical operating voltage of the electrical system and thus of the energy storage device associated energy storage is in corresponding energy storage devices a challenge. Ensuring a corresponding operating voltage, which is usually in the range between 13 and 15 volts in common electrical systems, z. B. essential for the proper operation of appropriate in the electrical system switched or connected to this electrical consumer.
Um die Betriebsspannung eines einer Energiespeicheranordnung zugehörigen Energiespeichers zu steuern, ist es bekannt, dem Energiespeicher eine Kondensatoreinrichtung zuzuordnen, d. h. die Speicherelemente mit einer Kondensatoreinrichtung zu verschalten. In order to control the operating voltage of an energy storage device associated energy storage, it is known to assign the energy storage capacitor means, d. H. to interconnect the memory elements with a capacitor device.
Gleichwohl kann es auch hier vorkommen, dass, insbesondere unter widrigen klimatischen Bedingungen, d. h. insbesondere bei tiefen Temperaturen, und einem geringen Ladezustand des Energiespeichers Probleme im Hinblick auf die Gewährleistung einer entsprechenden Betriebsspannung entstehen. However, it may happen that, especially in adverse climatic conditions, ie in particular at low temperatures, and a low state of charge of the energy storage problems arise in terms of ensuring a corresponding operating voltage.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Energiespeicheranordnung anzugeben. The invention is therefore based on the object of specifying an improved energy storage arrangement.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Energiespeicheranordnung der eingangs genannten Art gelöst, die sich durch eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, wenigstens eine Zustandsinformation, welche Zustandsinformation wenigstens eine die Klemmenspannung des Energiespeichers beeinflussende Größe beschreibt, zu ermitteln, und den Spannungszustand der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung in Abhängigkeit der Zustandsinformation zu steuern, auszeichnet. The object is achieved by an energy storage arrangement of the type mentioned, which is by a control device which is adapted to determine at least one state information, which state information at least one of the terminal voltage of the energy storage influencing variable describes, and the voltage state of the at least one capacitor means depending on the state information to control.
Die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung umfasst einen elektrischen Energiespeicher. Der Energiespeicher ist aus einer Anzahl an elektrisch miteinander verschalteten elektrischen Speicherelementen bzw. elektrischen Speicherzellen und wenigstens einer mit diesen elektrisch verschalteten Kondensatoreinrichtung gebildet. Typischerweise sind die Speicherelemente und die Kondensatoreinrichtung in einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verschaltet. Dem Energiespeicher, d. h. insbesondere der Kondensatoreinrichtung, ist eine Steuereinrichtung zugeordnet. Über die Steuereinrichtung lässt sich der Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung steuern, d. h. insbesondere einstellen. Die Steuereinrichtung ist demnach dazu eingerichtet, unmittelbar oder mittelbar, d. h. unter Zwischenschaltung wenigstens eines weiteren, insbesondere elektronischen, Bauteils, auf die Kondensatoreinrichtung ein- bzw. mit dieser zusammenzuwirken, um den Spannungszustand und somit den Ladungszustand der Kondensatoreinrichtung einzustellen bzw. anzupassen. The energy storage device according to the invention comprises an electrical energy store. The energy store is formed from a number of electrically interconnected electrical storage elements or electrical storage cells and at least one electrically interconnected with these capacitor device. Typically, the memory elements and the capacitor device are electrically interconnected in series. The energy storage, d. H. in particular the capacitor device, a control device is assigned. Via the control device, the voltage state of the capacitor device can be controlled, i. H. in particular, adjust. The control device is accordingly set up, directly or indirectly, d. H. with the interposition of at least one further, in particular electronic, component, to interact with the capacitor device or to cooperate therewith in order to adjust or adapt the voltage state and thus the state of charge of the capacitor device.
Die bedarfsgerechte und somit gezielte Einstellung bzw. Anpassung des Spannungszustands bzw. Ladezustands der Kondensatoreinrichtung und somit der Spannungsabfall an der Kondensatoreinrichtung erfolgt dabei in Abhängigkeit einer auf die an dem Energiespeicher anliegende Klemmen- Spannung bezogenen Zustandsinformation. Unter der Klemmenspannung des Energiespeichers ist die an den elektrischen Anschlüssen bzw. Klemmen, d. h. typischerweise einem energiespeicherseitigen Plus- und einem energiespei- cherseitigen Minuspol, anliegende elektrische Spannung zu verstehen. Die Klemmenspannung des Energiespeichers ist insbesondere von dessen Innenwiderstand und damit korrelierten Größen, wie z. B. dem Alterungsund/oder Ladezustand, des Energiespeichers abhängig. The need-based and thus targeted adjustment or adaptation of the voltage state or state of charge of the capacitor device and thus the voltage drop across the capacitor device takes place in dependence on a voltage applied to the energy storage terminal Voltage related state information. Under the terminal voltage of the energy storage is to be understood at the electrical terminals or terminals, ie typically an energy storage side plus and a energy storage side minus pole, applied electrical voltage. The terminal voltage of the energy store is in particular of its internal resistance and thus correlated variables such. B. the aging and / or state of charge, the energy storage dependent.
Die Zustandsinformation beschreibt sonach wenigstens eine die Klemmenspannung des Energiespeichers beeinflussende Größe. Eine derartige Größe kann daher z. B. die Temperatur des Energiespeichers sein, da diese einen wesentlichen Einfluss auf die Klemmenspannung des Energiespeichers hat. Im Allgemeinen ist unter einer entsprechenden Größe jedwede physikalische Größe zu verstehen, welche mit der Klemmenspannung derart zusammenhängt, dass eine Änderung der Größe (zumindest potentiell) eine Änderung der Klemmenspannung des Energiespeichers bedeutet. The state information therefore describes at least one quantity which influences the terminal voltage of the energy store. Such a size can therefore z. B. be the temperature of the energy storage, as this has a significant impact on the terminal voltage of the energy storage. In general, a corresponding quantity is to be understood as meaning any physical quantity which is related to the terminal voltage in such a way that a change in the size means (at least potentially) a change in the terminal voltage of the energy store.
Die Zustandsinformation wird kontinuierlich oder diskontinuierlich, d. h. zu bestimmten Zeitpunkten bzw. in bestimmten Zeitintervallen, von der Steuereinrichtung ermittelt. Hierzu kann die Steuereinrichtung mit bestimmten Sensoren zur Ermittlung bzw. Erfassung bestimmter physikalischer Parameter des Energiespeichers und/oder der Umgebung des Energiespeichers und/oder einer den Energiespeicher aufnehmenden Anwendung, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, ausgestattet sein respektive mit solchen Sensoren, z. B. über ein Kommunikationsnetzwerk, kommunizieren und entsprechende sensorseitig gelieferte Sensorinformationen auswerten und verarbeiten. The state information is continuous or discontinuous, i. H. at certain times or at certain time intervals, determined by the controller. For this purpose, the control device with certain sensors for detecting or detecting certain physical parameters of the energy storage and / or the environment of the energy storage and / or the energy storage receiving application, such. As a motor vehicle, be equipped respectively with such sensors, for. B. via a communication network, communicate and evaluate corresponding sensor-supplied sensor information and process.
Anhand der über die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der Zustandsinformation erfolgenden Steuerung des Betriebs der Kondensatoreinrichtung, d. h. insbesondere der Einstellung bzw. Anpassung des Ladezustands bzw. Spannungszustands, kann eine bedarfsgerechte respektive gezielte Beeinflussung der Klemmenspannung des Energiespeichers realisiert werden, welche wiederum eine Gewährleistung einer erforderlichen Betriebsspannung eines die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung aufnehmen- den elektrischen Netzes, insbesondere eines einem Kraftfahrzeug zugehörigen Bordnetzes mit einer Betriebsspannung im Bereich von ca. 13 bis 15 Volt, ermöglicht. On the basis of the control device in response to the state information taking place controlling the operation of the capacitor device, ie in particular the adjustment or adaptation of the state of charge or voltage state, a needs-based or targeted influencing the terminal voltage of the energy storage can be realized, which in turn ensures a required operating voltage absorb the energy storage device according to the invention the electrical network, in particular a motor vehicle associated vehicle electrical system with an operating voltage in the range of about 13 to 15 volts enabled.
Zweckmäßig ist es vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, unter Berücksichtigung der Zustandsinförmation, d. h. insbesondere anhand bzw. auf Grundlage der Zustandsinformation, eine Zielklemmenspannung für den Energiespeicher zu ermitteln und den Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung im Hinblick auf die ermittelte Zielklemmenspannung einzustellen. Die Zielklemmenspannung für den Energiespeicher stellt dabei insbesondere eine Klemmenspannung dar, welche unter den aktuell gegebenen, insbesondere klimatischen und/oder energiespeicherspezifischen, Bedingungen für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Energiespeicheranordnung bzw. der mit dieser verbundenen elektrischen Verbraucher notwendig ist. Unter Berücksichtigung der über die Steuereinrichtung ermittelten Zustandsinformation kann sonach, insbesondere auf Basis eines Vergleichs einer Soll-Spannung bzw. Soll-Klemmenspannung mit einer Ist-Spannung bzw. Ist-Klemmenspannung des Energiespeichers, eine entsprechende Zielklemmenspannung ermittelt werden. Auf Grundlage der ermittelten Zielklemmenspannung wird der Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung entsprechend eingestellt, um die aktuell gegebene Klemmenspannung des Energiespeichers auf die Zielklemmenspannung zu setzen. Beispielsweise kann die Zielklemmenspannung bei Verwendung der Energiespeicheranordnung in einem kraftfahrzeugseitigen Bordnetz einen Wert im Bereich von ca. 13 bis 15 Volt angeben. Die Zielklemmenspannung muss kein statischer Wert sein, vielmehr lässt sich diese in Abhängigkeit insbesondere des aktuellen Zustands des Energiespeichers, d. h. der aktuell anliegenden Klemmenspannung, und der aktuell gegebenen Bedingungen, worunter z. B. klimatische Bedingungen und eine vorliegende Außerbetriebnahmedauer des Energiespeichers zu verstehen sind, individuell wählen. It is expediently provided that the control device is set up, taking into account the state information, ie. H. in particular on the basis of the state information, to determine a target terminal voltage for the energy store and to adjust the voltage state of the capacitor device with regard to the determined target terminal voltage. The target terminal voltage for the energy storage is in particular a terminal voltage, which is necessary under the currently given, in particular climatic and / or energy storage specific, conditions for proper operation of the energy storage device or connected to this electrical consumers. Taking into account the state information determined via the control device, a corresponding target terminal voltage can be determined accordingly, in particular on the basis of a comparison of a setpoint voltage or setpoint terminal voltage with an actual voltage or actual terminal voltage of the energy store. On the basis of the determined target terminal voltage, the voltage state of the capacitor device is adjusted accordingly to set the currently given terminal voltage of the energy storage to the target terminal voltage. For example, the target terminal voltage when using the energy storage device in a vehicle-side electrical system indicate a value in the range of about 13 to 15 volts. The target terminal voltage does not have to be a static value, but rather can be determined as a function of, in particular, the current state of the energy store, i. H. the currently applied terminal voltage, and the currently given conditions, including z. B. climatic conditions and a present decommissioning of the energy storage are to be understood, choose individually.
Die beschriebene Vorgabe und Verwendung einer Zielklemmenspannung soll nachstehend anhand des Beispiels eines eine erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung aufweisenden Kraftfahrzeugs erläutert werden. Es wird angenommen, dass das Kraftfahrzeug und somit die Energiespeicheranordnung bei niedrigen Außentemperaturen, d. h. insbesondere bei Außentemperaturen unterhalb 0°C, für längere Zeit, d. h. z. B. für einen oder mehrere Tage, außer Betrieb genommen wurde. Aufgrund der dabei erfolgenden Selbstentladung des Energiespeichers, d. h. insbesondere der diesem zugehörigen Speicherelemente, und der durch die tiefe Außentemperatur bedingten Erkaltung des Energiespeichers weist dieser einen hohen Innenwiderstand und sonach eine vergleichsweise niedrige Klemmenspannung im Bereich von ca. 10 Volt auf. Sämtliche die Klemmenspannung beeinflussenden Größen werden seitens der Steuereinrichtung über die ermittelte Zustandsinformation abgebildet. Die von der Steuereinrichtung vorgegebene Zielklemmenspannung beträgt beispielsweise 13 Volt, d. h. die Klemmenspannung des Energiespeichers ist betragsmäßig um 3 Volt zu erhöhen, um die Zielklemmenspannung zu erreichen. Die Erhöhung der Klemmenspannung um die erforderlichen 3 Volt erfolgt über eine entsprechende Ansteuerung der Kondensatoreinrichtung, d. h. über eine Einstellung deren Ladezustands bzw. Spannungszustands, welcher Ladezustand bzw. Spannungszustand derart erhöht wird, dass über die Kondensatoreinrichtung die zum Erreichen der Zielklemmenspannung erforderlichen 3 Volt bereitgestellt werden. Derart kann die Klemmenspannung des Energiespeichers gezielt auf die der Zielklemmenspannung entsprechenden 13 Volt angehoben werden. The specification and use of a target terminal voltage described below will be explained below with reference to the example of an inventive energy storage device having a motor vehicle. It It is assumed that the motor vehicle and thus the energy storage arrangement at low outdoor temperatures, ie in particular at outdoor temperatures below 0 ° C, for a long time, ie for example for one or more days, was taken out of service. Due to the case taking place self-discharge of the energy storage, ie in particular the associated memory elements, and caused by the low outside temperature cooling of the energy storage of this has a high internal resistance and therefore a comparatively low terminal voltage in the range of about 10 volts. All variables influencing the terminal voltage are mapped by the control device via the determined state information. The predetermined by the controller target terminal voltage, for example, 13 volts, ie the terminal voltage of the energy storage is to increase in amount by 3 volts to reach the target terminal voltage. The increase in the terminal voltage by the required 3 volts is carried out via a corresponding control of the capacitor device, ie via an adjustment of their state of charge or voltage state, which state of charge or voltage state is increased such that the necessary to reach the target terminal voltage 3 volts are provided via the capacitor device , In this way, the terminal voltage of the energy accumulator can be raised specifically to the 13 volts corresponding to the target terminal voltage.
Es ist also über eine entsprechende gezielte Steuerung der Kondensatoreinrichtung, d. h. über eine entsprechende gezielte Einstellung eines bestimmten Ladezustands bzw. Spannungszustands der Kondensatoreinrichtung, möglich, eine für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Energiespeichers erforderliche Klemmenspannung, insbesondere auch . unter den beschriebenen widrigen Bedingungen, d. h. insbesondere nach langer Außerbetriebnahme der Energiespeicheranordnung bei niedrigen Temperaturen, realisierbar. Die durch die Selbstentladung der dem Energiespeicher zugehörigen Speicherelemente hervorgerufenen Probleme können sonach über die Kondensatoreinrichtung kompensiert bzw. gegebenenfalls sogar überkompensiert werden. Die Zustandsinformation kann insbesondere wenigstens eine, vorzugsweise mehrere oder alle, der folgenden Größen beschreiben: Alterungszustand des Energiespeichers, insbesondere der Speicherelemente, Betriebszustand des Energiespeichers, insbesondere eine aktuelle oder zukünftige Belastung des Energiespeichers, Innentemperatur des Energiespeichers, insbesondere der Speicherelemente, Umgebungstemperatur um den Energiespeicher, Ladezustand des Energiespeichers, insbesondere der Speicherelemente. Die Größen können auf Basis von sensorseitig gelieferten Sensorinformation in die Zustandsinformation eingehen. Die Aufzählung ist nicht abschließend. Grundsätzlich kann eine Zustandsinformation sämtliche im Zusammenhäng mit der Klemmenspannung bzw. des Innenwiderstands des Energiespeichers stehenden Größen beschreiben. Es ist sonach beispielsweise auch denkbar über die Zustandsinformation einen Fahrzustand eines die Energiespeicheranordnung aufweisenden Kraftfahrzeugs respektive eine Nichtfahrzustand des Kraftfahrzeugs, in welchem das Kraftfahrzeug abgestellt bzw. außer Betrieb genommen ist, zu beschreiben. It is thus possible via a correspondingly targeted control of the capacitor device, ie, via a correspondingly targeted setting of a specific charge state or voltage state of the capacitor device, a terminal voltage required for proper operation of the energy store, in particular also. Under the adverse conditions described, ie in particular after a long shutdown of the energy storage device at low temperatures, feasible. The problems caused by the self-discharge of the energy store associated memory elements problems can therefore be compensated over the capacitor device or possibly even overcompensated. The state information may in particular describe at least one, preferably several or all, of the following variables: aging state of the energy store, in particular of the storage elements, operating state of the energy store, in particular a current or future load on the energy store, internal temperature of the energy store, in particular the storage elements, ambient temperature around the energy store , State of charge of the energy storage, in particular of the storage elements. The variables can enter into the state information on the basis of sensor information supplied by the sensor. The list is not exhaustive. In principle, state information can describe all variables associated with the terminal voltage or the internal resistance of the energy store. It is therefore also conceivable, for example, to use the state information to describe a driving state of a motor vehicle having the energy storage arrangement or a non-driving state of the motor vehicle in which the motor vehicle is parked or taken out of operation.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung sieht wenigstens einen zu der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung parallel geschalteten bidirektionalen Gleichspannungswandler, d. h. einen so genannten DC/DC-Wandler, vor. Über den der Kondensatoreinrichtung parallel geschalteten Gleichspannungswandler kann der Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung gezielt beeinflusst und sonach eingestellt werden. Eine bevorzugte Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, den Gleichspannungswandler derart anzusteuern, dass sich eine Änderung des Spannungsabfalls an der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung ergibt. A further embodiment of the energy storage arrangement according to the invention provides at least one bidirectional DC-DC converter connected in parallel with the at least one capacitor device, ie. H. a so-called DC / DC converter, in front. About the capacitor device connected in parallel DC voltage converter, the voltage state of the capacitor device can be selectively influenced and adjusted accordingly. A preferred development of this embodiment provides that the control device is set up to control the DC-DC converter in such a way that there is a change in the voltage drop across the at least one capacitor device.
Bei dem Gleichspannungswandler kann es sich z. B. um einen Synchronwandler handeln, da auf der der Kondensatoreinrichtung abgewandten Ausgangsseite des Gleichspannungswandlers typischerweise keine Spannungen ausgegeben werden müssen, die höher als die Spannungen auf der Eingangsseite sind. Der Spannungsabfall an der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung ist zweckmäßig in Abhängigkeit des Ladezustands bzw. Spannungszustands der Kondensatoreinrichtung in einem Bereich zwischen 0 und 5 Volt, insbesondere zwischen 0 und 3 Volt, variierbar. Der variable Spannungsabfall und der damit korrelierte variable Ladezustand bzw. Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung ist insbesondere davon abhängig zu wählen, welche Betriebsspannung über den Energiespeicher bei einer konkreten Anwendung bereitgestellt bzw. welche Spannung über die Kondensatoreinrichtung kompensiert werden soll, um die Klemmenspannung des Energiespeichers in geeigneter Weise einzustellen. In the DC-DC converter, it may be z. B. to act as a synchronous converter, since on the capacitor side facing away from the capacitor side output side of the DC-DC converter typically no voltages must be output that are higher than the voltages on the input side. The voltage drop across the at least one capacitor device is expediently variable in dependence on the charge state or voltage state of the capacitor device in a range between 0 and 5 volts, in particular between 0 and 3 volts. The variable voltage drop and the variable state of charge or voltage state of the capacitor device correlated therewith is particularly dependent on which operating voltage is supplied via the energy store in a specific application or which voltage is to be compensated via the capacitor device, in a suitable manner to the terminal voltage of the energy store adjust.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung ist es vorgesehen, dass die Speicherelemente und die wenigstens eine Kondensatoreinrichtung in ein gemeinsames Gehäuseteil integriert sind. Derart ist ein besonders kompakter Aufbau des Energiespeichers möglich, da sämtliche diesem zugehörige Komponenten, d. h. die Speicherelemente und die Kondensatoreinrichtung(en), in einem gemeinsamen Gehäuseteil angeordnet bzw. aufgenommen sind. Es kann sich bei dem Energiespeicher sonach um eine kompakte und gut handhabbare Bauteilgruppe handeln. According to a further embodiment of the energy storage arrangement according to the invention, it is provided that the storage elements and the at least one capacitor device are integrated in a common housing part. In this way, a particularly compact construction of the energy store is possible since all components associated with it, ie. H. the memory elements and the capacitor device (s) are arranged or accommodated in a common housing part. It can therefore be a compact and easy to handle component group in the energy storage.
Die dem Energiespeicher zugehörigen Speicherelemente können z. B. auf Lithium oder einer Lithium-Verbindung, insbesondere einer Lithium-Cobalt- Mangan-Nickel-Verbindung, basieren. Es kann sich dabei sonach um so genannte NMC-Speicherelemente handeln. Die Verwendung von Speicherelementen auf Basis von Lithium oder Lithium-Verbindungen ist insbesondere aufgrund deren Zyklenfestigkeit vorteilhaft. Grundsätzlich sind die Anzahl und die chemische Zusammensetzung der Speicherelemente derart zu wählen, dass damit eine für eine vorgesehene Verwendung der Energiespeicheranordnung erforderliche Betriebsspannung realisierbar ist. Die dem Energiespeicher zugehörigen Speicherelemente müssen nicht die gleiche chemische Zusammensetzung haben. Die wenigstens eine Kondensatoreinrichtung kann ein Doppelschichtkondensator sein oder einen Doppelschichtkondensator umfassen. Doppelschichtkondensatoren, welche auch als Supercaps bezeichnet werden, sind beispielsweise deshalb vorteilhaft, da diese in der Regel kleine Innenwiderstände und eine hohe Anzahl an möglichen Lade- bzw. Entladezyklen aufweisen. Mithin kann das Eigenschaftsprofil des Energiespeichers durch die Ausbildung der Kondensatoreinrichtung als Doppelschichtkondensator, insbesondere im Hinblick auf einen geringen Innenwiderstand, verbessert werden. The energy storage associated memory elements may, for. B. on lithium or a lithium compound, in particular a lithium-cobalt manganese-nickel compound based. It can therefore be so-called NMC memory elements. The use of storage elements based on lithium or lithium compounds is particularly advantageous because of their cycle stability. In principle, the number and the chemical composition of the storage elements are to be selected such that an operating voltage required for an intended use of the energy storage arrangement can be realized. The storage elements associated with the energy store do not have to have the same chemical composition. The at least one capacitor device may be a double-layer capacitor or comprise a double-layer capacitor. Double-layer capacitors, which are also referred to as supercaps, are advantageous for example because they generally have small internal resistances and a large number of possible charging or discharging cycles. Consequently, the property profile of the energy storage can be improved by the formation of the capacitor device as a double-layer capacitor, in particular with regard to a low internal resistance.
Wie erwähnt, kann die erfindungsgemäße Energiespeicheranordnung einen Teil eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs bilden, wobei das Bordnetz wenigstens einen Generator, insbesondere zum Laden des Energiespeichers, d. h. insbesondere der diesem zugehörigen Speicherelemente und der diesem zugehörigen Kondensatoreinrichtung, und wenigstens einen elektrische Energie verbrauchenden Verbraucher umfasst. Das Bordnetz weist beispielsweise eine Betriebsspannung im Bereich von ca. 13 bis ca. 15 Volt auf, wenn es einen Teil eines Kraftfahrzeugs bildet. As mentioned, the energy storage arrangement according to the invention can form part of an on-board network of a motor vehicle, the on-board network having at least one generator, in particular for charging the energy store, ie. H. in particular, the associated memory elements and this associated capacitor device, and at least one electrical energy consuming consumer comprises. The electrical system, for example, has an operating voltage in the range of about 13 to about 15 volts when it forms part of a motor vehicle.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine wie vorstehend beschriebene Energiespeicheranordnung. Die 'Energiespeicheranordnung bildet dabei typischerweise einen Teil eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs. Sämtliche Ausführungen bezüglich der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem demzufolge auch die im Zusammenhang mit der Energiespeicheranordnung genannten Vorteile erreicht werden können. The invention further relates to a motor vehicle comprising at least one energy storage arrangement as described above. The 'energy storage assembly, typically forms a part of an onboard network of the motor vehicle. All statements relating to the energy storage arrangement according to the invention can be analogously transferred to the motor vehicle according to the invention, with which consequently the advantages mentioned in connection with the energy storage arrangement can be achieved.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer in ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs geschalteten Energiespeicheranordnung, insbesondere einer wie vorstehend beschriebenen Energiespeicheranordnung, umfassend einen aus einer Anzahl an elektrisch miteinander verschalteten Speicherelementen und wenigstens einer in ihrem Spannungszustand veränderbaren elektrischen Kondensatoreinrichtung gebildeten elektrischen Energiespeicher. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine Zu- Standsinformation, welche Zustandsinformation wenigstens eine die Klemmenspannung des Energiespeichers beeinflussende Größe beschreibt, ermittelt wird und der elektrische Spannungszustand der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung in Abhängigkeit der Zustandsinformation eingestellt wird. Auch auf das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich obige Ausführungen bezüglich der erfindungsgemäßen Energiespeicheranordnung übertragen, so dass auch über das erfindungsgemäße Verfahren, welches insbesondere in einer Steuereinrichtung realisiert werden kann, die im Zusammenhang mit der Energiespeicheranordnung genannten Vorteile erreicht werden können. The invention further relates to a method for operating an energy storage arrangement connected in an electrical system of a motor vehicle, in particular an energy storage arrangement as described above, comprising an electrical energy store formed from a number of electrically interconnected memory elements and at least one electrical capacitor device changeable in their voltage state. The method is characterized in that at least one accessory State information, which describes state information at least one of the terminal voltage of the energy storage influencing variable, is determined and the electrical voltage state of the at least one capacitor device is set in dependence of the state information. The above embodiments can also be transferred to the inventive method with regard to the energy storage arrangement according to the invention, so that the advantages mentioned in connection with the energy storage arrangement can also be achieved via the method according to the invention, which can be realized in particular in a control device.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt: Further advantages, features and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and from the drawing. Showing:
Fig. 1 ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs mit einer Energiespeicheranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 1 shows a vehicle electrical system of a motor vehicle with an energy storage arrangement according to an embodiment of the invention, and
Fig. 2 ein Diagramm zum Verlauf einer Spannung U gegen den Ladezustand SOC eines Energiespeichers einer Energiespeicheran- - Ordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 shows a diagram of the profile of a voltage U versus the state of charge SOC of an energy store of an energy storage system according to an exemplary embodiment of the invention.
Fig. 1 zeigt eine Energiespeicheranordnung 1 gemäß einem Aüsführungs- beispiel der Erfindung, welche Energiespeicheranordnung 1 in ein Bordnetz 2 eines Kraftfahrzeugs (nicht gezeigt) geschaltet ist. Die Energiespeicheranordnung 1 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 3, welcher aus drei in Reihe geschalteten elektrischen Speicherelementen 4 und einer hierzu in Reihe geschalteten Kondensatoreinrichtung 5 gebildet ist. Bei den Speicherelementen 4 handelt es um NMC-Speicherelemente, d. h. die Speicherelemente 4 basieren auf einer Lithium-Cobalt-Mangan-Nickel-Verbindung. Bei der Kondensatoreinrichtung 5 handelt es sich um einen Doppelschichtkondensator. Der Energiespeicher 3 kann z. B. als Starterbatterie des Kraftfahrzeugs verwendet werden. Der Kondensatoreinrichtung 5 ist ein bidirektionaler Gleichspannungswandler 6 zugeordnet. Der Gleichspannungswandler 6 ist der Kondensatoreinrichtung 5 parallel geschaltet. Bei dem Gleichspannungswandler 6 handelt es sich z. B. um einen Synchronwandler, da auf der der Kondensatoreinrichtung 5 abgewandten Ausgangsseite des Gleichspannungswandlers 6 keine Spannungen ausgegeben werden müssen, die höher als die Spannungen auf der Eingangsseite sind. 1 shows an energy storage arrangement 1 according to an exemplary embodiment of the invention, which energy storage arrangement 1 is connected in a vehicle electrical system 2 of a motor vehicle (not shown). The energy storage arrangement 1 comprises an electrical energy store 3 which is formed from three series-connected electrical storage elements 4 and a capacitor device 5 connected in series therewith. The memory elements 4 are NMC memory elements, ie the memory elements 4 are based on a lithium-cobalt-manganese-nickel compound. The capacitor device 5 is a double-layer capacitor. The energy storage 3 can, for. B. be used as a starter battery of the motor vehicle. The capacitor device 5 is assigned a bidirectional DC-DC converter 6. The DC-DC converter 6 is connected in parallel to the capacitor device 5. In the DC-DC converter 6 is z. Example, to a synchronous converter, since on the capacitor device 5 facing away from the output side of the DC-DC converter 6 no voltages must be output, which are higher than the voltages on the input side.
Über den der Kondensatoreinrichtung 5 parallel geschalteten Gleichspannungswandler 6 kann der Ladezustand bzw. Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung 5 gezielt beeinflusst und sonach eingestellt werden. Hierfür ist eine Steuereinrichtung 7 vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, den Gleichspannungswandler 6 derart anzusteuern, dass sich eine Änderung des Spannungsabfalls an der Kondensatoreinrichtung 5 ergibt. Die Steuereinrichtung 7 ist der Energiespeicheranordnung 1 zugehörig. Der Spannungsabfall an der Kondensatoreinrichtung 5 kann dabei in Abhängigkeit des Ladezustands bzw. Spannungszustands der Kondensatoreinrichtung 5 z. B. in einem Bereich zwischen 0 und 5 Volt, insbesondere zwischen 0 und 3 Volt, variierbar sein. About the capacitor device 5 connected in parallel DC-DC converter 6, the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 can be selectively influenced and adjusted accordingly. For this purpose, a control device 7 is provided, which is set up to control the DC-DC converter 6 in such a way that a change in the voltage drop across the capacitor device 5 results. The control device 7 is the energy storage device 1 associated. The voltage drop across the capacitor device 5 can, depending on the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 z. B. in a range between 0 and 5 volts, in particular between 0 and 3 volts, be variable.
Ersichtlich sind die wesentlichen Komponenten des Energiespeichers 3, d. h. die Speicherelemente 4, die Kondensatoreinrichtung 5, der Gleichspannungswandler 6 sowie die Steuereinrichtung 7 in einem gemeinsamen Energiespeichergehäuse 8 angeordnet bzw. in dieses integriert. Es handelt sich bei dem Energiespeicher 3 sonach um eine kompakte und gut handhabbare Bauteilgruppe. It can be seen that the essential components of the energy storage 3, d. H. the memory elements 4, the capacitor device 5, the DC-DC converter 6 and the control device 7 are arranged in a common energy storage housing 8 or integrated into this. It is in the energy storage 3 therefore a compact and easy to handle component group.
Die beschriebene Konfiguration der Energiespeicheranordnung 1 ermöglicht es grundsätzlich, den Ladezustand bzw. Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung 5 zu steuern. Der Ladezustand bzw. Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung 5 wirkt sich auf die Klemmenspannung des Energiespeichers 3 aus. Unter der Klemmenspannung des Energiespeichers 3 ist die an den elektrischen Anschlüssen bzw. Klemmen, d. h. typischerweise einem energiespeicherseitigen Plus- und einem energiespeicherseitigen Minuspol, anliegende elektrische Spannung zu verstehen. The described configuration of the energy storage device 1 makes it possible in principle to control the state of charge or voltage state of the capacitor device 5. The state of charge or voltage state of the capacitor device 5 has an effect on the terminal voltage of the energy store 3. Under the terminal voltage of the energy storage 3 is the at the electrical terminals or terminals, ie typically an energy storage side plus and an energy storage side negative pole to understand voltage applied.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Ansteuerung der Kondensatoreinrichtung 5 zur Einstellung bzw. Anpassung deren Ladezustands bzw. Spannungszustands respektive die hierfür erforderliche Ansteuerung des Gleichspannungswandlers 6 erfolgt mittels der Steuereinrichtung 7 in Abhängigkeit bzw. auf Grundlage einer von dieser ermittelten Zustandsinformation. Die typischerweise kontinuierlich ermittelte Zustandsinformation beschreibt diverse die Klemmenspannung des Energiespeichers 3 beeinflussende physikalische Größen. Hierzu zählen insbesondere der Alterungszustand des Energiespeichers 3, insbesondere der Speicherelemente 4, der Betriebszustand, insbesondere die aktuelle oder zukünftige Belastung, des Energiespeichers 3, die Innentemperatur des Energiespeichers 3, insbesondere der Speicherelemente 4, die Umgebungstemperatur um den Energiespeicher 3, der Ladezustand des Energiespeichers 3, insbesondere der Speicherelemente 4 etc. The inventively provided control of the capacitor device 5 for setting or adaptation of their state of charge or voltage state respectively required for this purpose control of the DC-DC converter 6 by means of the control device 7 in dependence or based on a state information determined by this. The typically continuously determined state information describes various physical variables influencing the terminal voltage of the energy store 3. These include, in particular, the aging state of the energy store 3, in particular the storage elements 4, the operating state, in particular the current or future load, the energy store 3, the internal temperature of the energy store 3, in particular the storage elements 4, the ambient temperature to the energy storage 3, the state of charge of the energy storage 3, in particular the memory elements 4 etc.
Über die Zustandsinformation können sonach- insbesondere auch sämtliche den Innenwiderstand des Energiespeichers 3 abbildende Größen, welche wiederum mit der Klemmenspannung korreliert sind, beschrieben werden. In particular, all variables which map the internal resistance of the energy store 3 and which in turn are correlated with the terminal voltage can also be described via the state information.
Um die Zustandsinformation ermitteln zu können, ist die Steuereinrichtung 7 mit energiespeicherseitig und/oder kraftfahrzeugseitig vorhandenen Sensoren (nicht gezeigt) verbunden, deren Sensorsignale Aufschluss über die genannten physikalischen Größen, d. h. z. B. den Ladezustand und die Temperatur des Energiespeichers, geben. Hierbei ist es insbesondere auch möglich, einen Fahrzustand des die Energiespeicheranordnung 1 aufweisenden Kraftfahrzeugs bzw. einen Nichtfahrzustand des Kraftfahrzeugs, in welchem das Kraftfahrzeug abgestellt bzw. außer Betrieb genommen ist, zu berücksichtigen respektive über die Zustandsinformation zu beschreiben. Die Kommunikation zwischen der Steuereinrichtung 7 und den Sensoren kann über ein Kommunikationsnetzwerk, wie z. B. ein BUS-System, erfolgen. Die Steuereinrichtung 7 kann unter Berücksichtigung der Zustandsinformation eine Zielklemmenspannung für den Energiespeicher 3 ermitteln und den Ladezustand bzw. Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung 5 im Hinblick auf die ermittelte Zielklemmenspannung einstellen bzw. anpassen. Die Zielklemmenspannung für den Energiespeicher 3 stellt eine Klemmenspannung dar, welche unter den aktuell gegebenen, insbesondere klimatischen und/oder energiespeicherspezifischen, Bedingungen für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Energiespeicheranordnung bzw. der mit dieser verbundenen elektrischen Verbraucher notwendig bzw. zweckmäßig ist. Unter Berücksichtigung der ermittelten Zuständsinformation kann sonach, insbesondere auf Basis eines Vergleichs einer Soll-Spannung bzw. Soll- Klemmenspannung mit einer Ist-Spannung bzw. Ist-Klemmenspannung des Energiespeichers 3, eine entsprechende Zielklemmenspannung ermittelt werden. In order to be able to determine the state information, the control device 7 is connected to sensors (not shown) on the energy storage side and / or on the motor vehicle, whose sensor signals provide information about the stated physical quantities, ie, for example, the state of charge and the temperature of the energy store. In this case, it is also possible, in particular, to consider a driving state of the motor vehicle having the energy storage arrangement 1 or a non-driving state of the motor vehicle in which the motor vehicle is parked or put out of operation, respectively, via the state information. The communication between the control device 7 and the sensors can via a communication network, such. As a bus system, done. Taking into account the state information, the control device 7 can determine a target terminal voltage for the energy store 3 and adjust or adjust the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 with regard to the determined target terminal voltage. The target terminal voltage for the energy storage 3 represents a terminal voltage which is necessary or expedient under the currently given, in particular climatic and / or energy storage-specific, conditions for proper operation of the energy storage device or the electrical consumers connected thereto. Taking into account the ascertained status information, a corresponding target terminal voltage can be determined, in particular based on a comparison of a setpoint voltage or nominal terminal voltage with an actual voltage or actual terminal voltage of the energy store 3.
Auf Grundlage der ermittelten Zielklemmenspannung wird der Ladezustand bzw. Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung 5 über den über die Steuereinrichtung 7 gesteuerten Gleichspannungswandler 6 entsprechend eingestellt, um die aktuelle Klemmenspannung des Energiespeichers 3 auf die Zielklemmenspannung zu setzen. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Zielklemmenspannung einen Wert im Bereich von ca. 13 bis 15 Volt angeben. On the basis of the determined target terminal voltage, the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 is adjusted accordingly via the DC voltage converter 6 controlled via the control device 7 in order to set the current terminal voltage of the energy store 3 to the target terminal voltage. In the embodiment shown in FIG. 1, the target terminal voltage may indicate a value in the range of about 13 to 15 volts.
Der erfindungsgemäße Betrieb der Energiespeicheranordnung 1 bzw. des dieser zugehörigen Energiespeichers 3, sowie der Steuereinrichtung 7, d. h. insbesondere die beschriebene Vorgabe und Verwendung einer Zielklemmenspannung soll anhand eines Beispiels erläutert werden. The operation according to the invention of the energy storage device 1 or of the associated energy storage device 3, as well as the control device 7, d. H. In particular, the described specification and use of a target terminal voltage will be explained with reference to an example.
In dem Beispiel wird angenommen, dass das Kraftfahrzeug bei niedrigen Außentemperaturen, d. h. insbesondere bei Außentemperaturen unterhalb 0°C, für längere Zeit, d. h. z. B. für einen oder mehrere Tage, außer Betrieb genommen wurde. Aufgrund der Selbstentladung des Energiespeichers 3, d. h. der diesem zugehörigen Speicherelemente 4, und der durch die tiefe Außentemperatur bedingten Erkaltung des Energiespeichers 3 weist dieser ei- nen hohen Innenwiderstand und sonach eine vergleichsweise niedrige Klemmenspannung im Bereich von ca. 10 Volt auf. In the example it is assumed that the motor vehicle has been taken out of operation for a long time, ie, for example, for one or more days at low outside temperatures, ie in particular at outside temperatures below 0 ° C. Due to the self-discharge of the energy store 3, that is, the memory elements 4 associated therewith, and the cooling of the energy store 3 caused by the low outside temperature, this has a NEN high internal resistance and thus a comparatively low terminal voltage in the range of about 10 volts.
Sämtliche die Klemmenspannung beeinflussenden Größen werden seitens der Steuereinrichtung 7 über die ermittelte Zustandsinformation abgebildet. Die von der Steuereinrichtung 7 vorgegebene Zielklemmenspannung beträgt beispielsweise 13 Volt, d. h. die Klemmenspannung des Energiespeichers 3 ist betragsmäßig um 3 Volt zu erhöhen, um die Zielklemmenspannung zu erreichen. Die Erhöhung der Klemmenspannung um die erforderlichen 3 Volt erfolgt über eine Ansteuerung des Gleichspannungswandlers 6 und somit der Kondensatoreinrichtung 5, d. h. letztlich über eine Einstellung des Ladezustands bzw. Spannungszustands der Kondensatoreinrichtung 5. Der Ladezustand bzw. Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung 5 wird entsprechend erhöht, um die zum Erreichen der Zielklemmenspannung erforderlichen 3 Volt bereitzustellen. Derart kann die Klemmenspannung des Energiespeichers 3 gezielt auf die der Zielklemmenspannung entsprechenden 13 Volt angehoben werden. All variables influencing the terminal voltage are mapped by the control device 7 via the determined state information. The predetermined by the controller 7 target terminal voltage is for example 13 volts, d. H. the terminal voltage of the energy storage 3 is to be increased in amount by 3 volts to reach the target terminal voltage. The increase of the terminal voltage by the required 3 volts is carried out via a control of the DC-DC converter 6 and thus the capacitor device 5, d. H. Finally, the state of charge or voltage state of the capacitor device 5 is correspondingly increased in order to provide the 3 volts required to reach the target terminal voltage. In this way, the terminal voltage of the energy store 3 can be raised in a targeted manner to the 13 volt corresponding to the target terminal voltage.
Es ist also über eine entsprechende gezielte Steuerung der Kondensatoreinrichtung 5, d. h. über eine entsprechende gezielte Einstellung eines bestimmten Ladezustands bzw. Spannungszustands der Kondensatoreinrichtung 5, möglich, eine für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Energiespeichers 3 erforderliche Klemmenspannung zu realisieren. Die durch die Selbstentladung der dem Energiespeicher 3 zugehörigen Speicherelemente 4 hervorgerufenen Probleme können sonach über die Kondensatoreinrichtung 5 kompensiert bzw. gegebenenfalls sogar überkompensiert werden. Insbesondere ist dabei möglich, bei einem Kaltstart des Kraftfahrzeugs möglicherweise erfolgende kritische Spannungseinbrüche zu verhindern. It is therefore via a corresponding targeted control of the capacitor device 5, d. H. via a correspondingly targeted setting of a specific state of charge or voltage state of the capacitor device 5, it is possible to realize a terminal voltage required for proper operation of the energy store 3. The problems caused by the self-discharge of the energy storage 3 associated storage elements 4 problems can be compensated accordingly over the capacitor device 5 or possibly even overcompensated. In particular, it is possible to prevent critical voltage dips that may occur during a cold start of the motor vehicle.
Dieses Prinzip lässt sich anhand von Fig. 2, welche ein Diagramm zum Verlauf einer elektrischen Spannung U (y-Achse) gegen den Ladezustand SOC (x-Achse) eines Energiespeichers 3 einer Energiespeicheranordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, nochmals veranschauli- chen. Die Gerade 9 gibt die maximale Klemmenspannung des Energiespeichers 3, die Gerade 10 die minimale Klemmenspannung des Energiespeichers 3 an, um die in einem Bordnetz 2 mit einer Betriebsspannung im Bereich von 13 bis 15 Volt geschalteten Verbraucher ordnungsgemäß mit elektrischer Energie, d. h. Strom, zu versorgen. This principle can be illustrated again with reference to FIG. 2, which shows a diagram for the course of an electrical voltage U (y-axis) against the state of charge SOC (x-axis) of an energy store 3 of an energy storage arrangement 1 according to an exemplary embodiment of the invention. chen. Straight line 9 indicates the maximum terminal voltage of energy store 3, straight line 10 indicates the minimum terminal voltage of energy store 3 in order to properly supply electrical energy, ie current, to the loads connected in an on-board network 2 with an operating voltage in the range from 13 to 15 volts ,
Die Kurve 1 1 repräsentiert einen Spannungsverlauf eines Energiespeichers 3 bestehend aus drei in Reihe geschalteten NMC-Speicherelementen 4 ohne eine zu diesen in Reihe geschaltete Kondensatoreinrichtung 5. Die Kurve repräsentiert einen Spannungsverlauf eines z. B. in Fig. 1 gezeigten Energiespeichers 3, d. h. eines aus drei in Reihe geschalteten NMC- Speicherelementen 4 und einer hierzu in Reihe geschalteten Kondensatoreinrichtung 5 gebildeten Energiespeichers 3. The curve 1 1 represents a voltage curve of an energy storage device 3 consisting of three NMC storage elements 4 connected in series without a capacitor device 5 connected in series with them. The curve represents a voltage characteristic of a z. B. energy storage 3 shown in Fig. 1, d. H. one of three series-connected NMC memory elements 4 and a capacitor device 5 connected in series for this purpose energy storage 3.
Die den jeweiligen durch die Kurven 1 1 und 12 repräsentierten Energiespeichern 3 zugehörigen Speicherelemente 4 befinden sich in einem ähnlichen Zustand, die die über diese jeweils bereitstellbare Klemmenspannung ist für den Einsatz in einem entsprechenden Bordnetz mit einer Betriebsspannung im Bereich von 13 bis 15 Volt nicht ausreichend. Ersichtlich verläuft die Kurve 1 1 daher unterhalb der Geraden 10. The memory elements 4 associated with the respective energy stores 3 represented by the curves 1 1 and 12 are in a similar state which is insufficient for the terminal voltage that can be supplied via the latter for use in a corresponding electrical system with an operating voltage in the range from 13 to 15 volts , As can be seen, the curve 1 1 therefore runs below the straight line 10.
Die gegenwärtig geringe Leistungsfähigkeit der Speicherelemente 4 kann bei dem durch die Kurve 12 repräsentierten Energiespeicher 3 jedoch durch eine mit Bezug auf Fig. 1 beschriebene Ansteuerung der Kondensatoreinrichtung 5 erfolgen. Dabei wird die gegenwärtig geringe Leistungsfähigkeit der Speicherelemente 4 über eine entsprechende Zustandsinformation beschrieben, in Abhängigkeit welcher die Steuereinrichtung 7 eine Ansteuerung der Kondensatoreinrichtung 5 durchführt. Der Ladezustand bzw. Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung 3 wird also gezielt derart variiert bzw. eingestellt, dass die Klemmenspannung des durch die Kurve 12 repräsentierten Energiespeichers 3, dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel zumindest ab einem Ladezustand von ca. 10%, oberhalb der Geraden 10 liegt. Der Vollständigkeit halber seien zuletzt unter nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 1 die bisher nicht genannten Komponenten des Bordnetzes 2 genannt. Hierzu zählt eine elektrische Maschine 13, welche als Generator oder Elektromotor betrieben werden kann, und ein elektrischer Verbraucher 14, bei welchem es sich z. B. um eine Klimaanlage des Kraftfahrzeugs handeln kann. The presently low performance of the storage elements 4, however, can take place in the case of the energy store 3 represented by the curve 12 by a control of the capacitor device 5 described with reference to FIG. In this case, the currently low performance of the memory elements 4 is described via a corresponding state information, as a function of which the control device 7 performs a control of the capacitor device 5. The state of charge or voltage state of the capacitor device 3 is thus selectively varied or adjusted such that the terminal voltage of the represented by the curve 12 energy storage 3, the embodiment shown in FIG. 2, at least from a charge state of about 10%, above the line 10th lies. For the sake of completeness, the previously not mentioned components of the on-board network 2 are last referred to again with reference to FIG. 1. These include an electric machine 13, which can be operated as a generator or electric motor, and an electrical load 14, in which it is z. B. may be an air conditioner of the motor vehicle.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT APPLICATIONS
1. Energiespeicheranordnung (1 ), umfassend einen aus einer Anzahl an elektrisch miteinander verschalteten Speicherelementen (4) und wenigstens einer in ihrem Spannungszustand veränderbaren elektrischen Kondensatoreinrichtung (5) gebildeten elektrischen Energiespeicher (3), 1. Energy storage arrangement (1), comprising one of a number of electrically interconnected memory elements (4) and at least one in their state of tension variable electrical capacitor means (5) formed electrical energy storage (3),
gekennzeichnet durch,  marked by,
eine Steuereinrichtung (7), welche dazu eingerichtet ist, wenigstens eine Zustandsinformation, welche Zustandsinformation wenigstens eine die Klemmenspannung des Energiespeichers (3) beeinflussende Größe beschreibt, zu ermitteln, und den Spannungszustand der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung (5) in Abhängigkeit der Zustandsinforma- • tion zu steuern.  a control device (7) which is set up to determine at least one state information which describes state information at least one variable influencing the terminal voltage of the energy store (3), and the voltage state of the at least one capacitor device (5) as a function of the state information to control.
2. Energiespeicheranordnung nach Anspruch 1 , 2. Energy storage arrangement according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Steuereinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, unter Berücksichtigung der Zustandsinformation eine Zielklemmenspannung für den Energiespeicher (3) zu ermitteln und den Spannungszustand der Kondensatoreinrichtung (5) im Hinblick auf die Zielklemmenspannung einzustellen.  the control device (7) is set up to determine, taking into account the state information, a target terminal voltage for the energy store (3) and to adjust the voltage state of the capacitor device (5) with regard to the target terminal voltage.
3. Energiespeicheranordnung nach Anspruch 1 oder 2, 3. Energy storage arrangement according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Zustandsinformation wenigstens eine der folgenden Größen beschreibt: Alterungszustand des Energiespeichers (3), insbesondere der Speicherelemente (4), Betriebszustand des Energiespeichers (3), Innentemperatur des Energiespeichers (3), insbesondere der Speicherelemente (4), Umgebungstemperatur um den Energiespeicher (3), Ladezustand des Energiespeichers (3), insbesondere der Speicherelemente (4). the state information describes at least one of the following variables: aging state of the energy store (3), in particular of the storage elements (4), operating state of the energy store (3), internal temperature of the energy store (3), in particular of the storage elements (4), ambient temperature around the energy store ( 3), state of charge of the energy store (3), in particular of the storage elements (4).
4. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch 4. Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized by
wenigstens einen zu der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung (5) parallel geschalteten bidirektionalen Gleichspannungswandler (6).  at least one bidirectional DC-DC converter (6) connected in parallel with the at least one capacitor device (5).
5. Energiespeicheranordnung nach Anspruch 4, 5. Energy storage arrangement according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Steuereinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, den Gleichspannungswandler (6) derart anzusteuern, dass sich eine Änderung des Spannungsabfalls an der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung (5) ergibt.  in that the control device (7) is set up to control the DC-DC converter (6) such that a change in the voltage drop across the at least one capacitor device (5) results.
6. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 6. Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized
dass der Spannungszustand an der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung (5) in Abhängigkeit des Ladezustands der Kondensatoreinrichtung (5) in einem Bereich zwischen 0 und 5 Volt, insbesondere zwischen 0 und 3 Volt, variierbar ist.  the voltage state at the at least one capacitor device (5) can be varied as a function of the charge state of the capacitor device (5) in a range between 0 and 5 volts, in particular between 0 and 3 volts.
7. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 7. Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized
dass die Speicherelemente (4) und die wenigstens eine Kondensatoreinrichtung (5) in ein gemeinsames Gehäuseteil (8) integriert sind.  the storage elements (4) and the at least one capacitor device (5) are integrated in a common housing part (8).
8. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 8. Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that
dass die Speicherelemente (4) auf Lithium oder einer Lithium- Verbindung, insbesondere einer Lithium-Cobalt-Mangan-Nickel- Verbindung, basieren.  the storage elements (4) are based on lithium or a lithium compound, in particular a lithium-cobalt-manganese-nickel compound.
9. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Kondensatoreinrichtung (5) ein Doppelschichtkondensator ist oder einen Doppelschichtkondensator umfasst. 9. Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in that the at least one capacitor device (5) is a double-layer capacitor or comprises a double-layer capacitor.
10. Energiespeicheranordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 10. Energy storage arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that
dass sie einen Teil eines Bordnetzes (2) eines Kraftfahrzeugs bildet, wobei das Bordnetz (2) wenigstens einen Generator (13), insbesondere zum Laden des Energiespeichers (3), und wenigstens einen elektrische Energie verbrauchenden Verbraucher (14) umfasst.  that it forms part of a vehicle electrical system (2) of a motor vehicle, wherein the vehicle electrical system (2) comprises at least one generator (13), in particular for charging the energy store (3), and at least one consumer consuming electrical energy (14).
1 1. Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Energiespeicheranordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche. 1 1. A motor vehicle, comprising at least one energy storage device (1) according to one of the preceding claims.
12. Verfahren zum Betrieb einer in ein Bordnetz (2) eines Kraftfahrzeugs geschalteten Energiespeicheranordnung (1), insbesondere einer Energiespeicheranordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend einen aus einer Anzahl an elektrisch miteinander verschalteten Speicherelementen (4) und wenigstens einer in ihrem Spannungszustand veränderbaren elektrischen Kondensatoreinrichtung (5) gebildeten elektrischen Energiespeicher (3), 12. A method for operating a in an electrical system (2) of a motor vehicle connected energy storage device (1), in particular an energy storage device (1) according to one of claims 1 to 10, comprising one of a number of electrically interconnected memory elements (4) and at least one electrical energy store (3) formed in its state of tension variable electrical capacitor device (5),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass wenigstens eine Zustandsinformation ermittelt wird, welche Zustandsinformation wenigstens eine die Klemmenspannung des Energiespeichers (3) beeinflussende Größe beschreibt, und der Spannungszustand der wenigstens einen Kondensatoreinrichtung (5) in Abhängigkeit der Zustandsinformation eingestellt wird.  in that at least one state information is determined, which state information describes at least one variable influencing the terminal voltage of the energy store (3), and the voltage state of the at least one capacitor device (5) is set as a function of the state information.
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