电动车辆和用于运行电动车辆的方法与流程

1.本发明涉及一种电动车辆和一种用于运行电动车辆的方法。

背景技术：

2.作为电动车辆优选使用无人驾驶的移动辅助系统。替代地，这种车辆也可以被称为无人驾驶运输车辆(ftf)或agv(英文：automated guided vehicle，中文：自动导引车)。
3.从de 10 2007 002 242 a1已知一种用于运输负载的无人驾驶运输车辆。这种负载运输可以被称为内部物流应用。无人驾驶运输车辆以感应方式被供应能量。
4.从de 195 45 544 a1已知一种工业输送系统，其中，通过接触线为车辆供应电能。为了即使在没有外部能量供应的情况下也能运行车辆，建议使用电解或黄金电容储存器(也作为超级电容器已知)、超级电容器或双层电容器作为电源。
5.从us 6 265 851 b1已知一种用于电动车辆的超级电容器供电装置。该电动车辆具有蓄能器装置，其可以选择性地用于驱动车辆。
6.从ep 2 419 364 a1已知一种无人驾驶运输系统，其具有两个蓄能器装置、即双层电容器装置和电池装置。在正常运行中，双层电容器装置为驱动装置、即电机供应能量。在紧急情况下，即当双层电容器装置中的电压低于特定的水平时，切换到电池运行。驱动装置于是仅由电池装置供应能量，直到双层电容器装置在充电站处被再充电。
7.de 10 2017 005 153 a1公开了一种用于运行电动车辆的方法和一种电动车辆，其中，该车辆具有混合储存装置和双层电容器装置。两个储存装置可以选择性地为行驶驱动装置供应能量。

技术实现要素：

8.本发明的目的是，改进和简化电动车辆、尤其是无人驾驶的移动辅助系统的能量管理，该电动车辆具有两个不同类型的蓄能器。在此，两个蓄能器应该能够用于为驱动电机供电。
9.根据本发明，该目的在根据在权利要求1中说明的特征的车辆中以及在根据在权利要求15中说明的特征的用于运行电动车辆的方法中实现。
10.本发明在电动车辆、尤其是用于内部物流应用的无人驾驶的移动辅助系统中的重要的特征是，车辆具有用于车辆的行驶运动、尤其是牵引的电动行驶驱动装置、第一蓄能器装置(其尤其构造为可再充电的电池储存装置)、第二蓄能器装置、尤其是双层电容器装置(其尤其可以比第一蓄能器装置更快地充电和放电)和双向的、尤其是电位隔离的直流变压器，其中，电动行驶驱动装置、直流变压器和第二蓄能器装置通过共同的中间电路相互连接，其中，中间电路具有中间电路电压，其中，第一蓄能器装置具有储存电压并且经由直流变压器与中间电路连接，其中，行驶驱动装置可以借助第一蓄能器装置和/或借助第二蓄能器装置经由中间电路被供应驱动能量，其中，中间电路电压可以沿第一转换方向借助直流变压器转换为储存电压，用以为第一蓄能器装置充电，其中，储存电压可以沿第二转换方向
借助直流变压器转换为中间电路电压，用以使第一蓄能器装置放电，其中，在给第二蓄能器装置充电时，第一转换方向被激活，其中，在给第二蓄能器装置放电时，第一转换方向被去激活。
11.在此有利的是，行驶驱动装置可以通过两个蓄能器装置供应驱动能量，其中，通过第二蓄能器装置尤其是可以快速缓冲功率峰值。有利地，第二蓄能器装置构造为，使得其适合作为初级能源，即主要为行驶驱动装置供应能量。第一蓄能器装置用作次级能源，以便例如提供储备能量或将中间电路中的电压水平保持在特定的最小值。例如如果第二蓄能器装置的容量不足，那么第一蓄能器装置也适用于容纳中间电路中的多余的能量，该多余的能量例如由于发电机运行的行驶驱动装置的反馈而存在。
12.由于从中间电路到第一蓄能器装置和相反的电压转换具有损失，因此储存在第二蓄能器装置中的能量应该只可供行驶驱动装置使用。这意味着，应该避免从第二蓄能器装置到第一蓄能器装置的重新充电。换言之，第一蓄能器装置应该仅容纳并非来自第二蓄能器装置的能量。例如，当行驶驱动装置以发电机方式将能量反馈到中间电路中时就是这种情况。第二蓄能器装置的充电或放电可以例如通过电流测量来确定，在电流测量中确定电流流动方向。表述“激活”和“去激活”在此应理解为，在激活的转换方向的情况下，电压转换和进而沿该方向的能量传输原则上是可能的。由此并不确定它是否真的发生。因此，“激活的转换方向”并不一定意味着，在任何时间点实际上都会发生沿该方向的能量传输。在去激活的转换方向的情况下，相应原则上电压转换和进而沿该方向的能量传输是不可能的，即使当它出于某种原因是有利的或期望的时。
13.第二蓄能器装置有利地构造为双层电容器装置，和/或第二蓄能器装置可以有利地比第一蓄能器装置更快地充电和放电。双层电容器装置的特征在于，双层电容器装置可以在几秒钟内充电并且完全放电到等于零的电压。双层电容器装置的循环稳定性在100万次的范围内，因此双层电容器装置具有非常高的充电/放电循环次数。因此，它有利地适用于为电动车辆的耗电器供应峰值功率。
14.第一蓄能器装置有利地构造为电池储存装置。电池储存装置可以比双层电容器装置更慢地充电和放电，双层电容器装置是第二蓄能器装置的有利的实施方案。与第二蓄能器装置相比，第一蓄能器装置有利地具有更高的能量密度，并且实际上具有更小的功率密度和更少的可能的充电/放电循环次数。电池储存装置的示例是由一个或多个次级电化学元件(尤其是基于镍和/或铁)构成的布置。这种次级电化学元件包括负极、正极、将负极和正极彼此隔开的多孔的隔板和尤其是水性的碱性的电解质，利用该电解质浸渍电极和隔板。这种基于镍和/或铁的次级电化学元件能够如电容器那样非常快速地提供高的脉冲电流，但它此外更表现出电池特性，尤其地，电容器方程q＝cu和w＝1/2cu2不适用于该电池储存装置。这种电池储存装置具有更高的循环稳定性。该循环稳定性在1000和20000之间的范围内。因此，在不再满足电池储存装置的功率标准之前，可以更频繁地进行充电和放电循环。此外，电池储存装置具有过充稳定性和深度放电稳定性。电池储存装置可以在高达15℃的温度下快速充电。电池储存装置的另一示例是锂离子电池。
15.在有利的设计方案中，车辆具有与中间电路连接的能量供应单元，用于向中间电路供电，尤其是其中，能够非接触式地或接触式地、尤其间歇性地向能量供应单元输入能量。
16.在此有利的是，车辆可以从外部被供应能量。能量供应单元例如可以实施为充电装置，当车辆静止时，插头可以接触式地连接到该充电装置。同样，可以在车辆行驶期间，例如通过接触线实施接触式的能量供应。备选地，可以想到在安置在地面中的初级导体和车辆中的次级线圈之间的感应的能量传输，该次级线圈连接到与中间电路连接的整流器。有利地，次级线圈和电容器形成振荡电路，用于在流过初级导体的交流电流的可调节的频率下进行谐振能量传输。如在de 102017005153 a1中所描述的那样，因此可以实现车辆的非接触式的能量供应。在此，能量供应不仅可以在车辆在充电站处静止时执行(其中，初级导体构造为线圈)，而且也可以在车辆行驶期间执行，其中，在该情况下，初级导体构造为线导体。在存在外部能量供应的情况下有利的是，可以对第一蓄能器装置进行充电。
17.原则上，从第一蓄能器装置到第二蓄能器装置的重新充电是可能的并且是期望的。如果由于不可预见的故障(即在紧急情况下)，双层电容器被耗尽或其电压下降到特定的电压水平以下，那么这首先是特别有利的。在该情况下，根据本发明可能的是，第一蓄能器装置也提供用于驱动车辆的能量。另外的可想到的用于将能量从第一蓄能器重新充电到第二蓄能器的情况是在更长时间的暂停后对车辆的重新接通，而充电装置不必提供能量。即使在车辆静止时(例如在停车时)切断所有耗电器时，两个蓄能器装置的能量含量也会基于自放电而减少。在作为第二蓄能器装置的示例性的实施方案的双层电容器装置的情况下，该自放电比在作为第一蓄能器装置的示例性的实施方案的电池储存装置的情况下大很多倍。因此，尽管耗电器被切断，但第二蓄能器装置可以在仅几个小时或几天的暂停后被耗尽。利用能量从第一蓄能器装置到第二蓄能器装置的重新充电，车辆在更长时间的暂停后也可以重新转移到准备驾驶状态，而充电装置不必提供能量。换言之，车辆不必停放或停驻在存在外部能量输入的车位上。
18.蓄能器装置首先设计用于，车辆在车辆不具有如上所述的外部能量供应的运行阶段中被供应能量。这可以是固定充电站之间的行驶，或可以是远离初级导体或接触线的行驶。在正常情况下，第二蓄能器装置为车辆的驱动装置供电。驱动装置的消耗大约与在没有外部能量供应的情况下行驶的距离相关，该距离应该提前计划好，因为充电基础设施的空间布置是已知的。
19.在有利的设计方案中，能量供应单元包括可调节的电流源和电流调节器，其中，输出电流能够被调节到额定值，尤其是其中，中间电路电压能够作为输入参量输入能量供应单元，并且尤其是其中，当中间电路电压大于中间电路电压最大值时，能量供应单元被去激活。
20.在此有利的是，这尤其是对于电感耦合的能量供应单元来说可以很容易地实现。电流调节器在此不一定需要中间电路电压的值。足够的是，能量供应单元包括隔离开关，一旦中间电路电压超过中间电路电压最大值，那么该隔离开关中断向中间电路的能量传输。电流调节尤其独立于由此实施的过电压监控地发生。
21.在有利的设计方案中，能量供应单元包括可调节的电压源和第一电压调节器，其中，输出直流电压可以调节到输出直流电压的额定值，尤其是其中，额定值小于或等于中间电路电压最大值。
22.在此有利的是，中间电路电压可以有针对性地保持在电压水平上，该电压水平防止与中间电路连接的耗电器的过载。
23.在有利的设计方案中，直流变压器具有第二电压调节器，其中，中间电路电压的额定值可以预设给第二电压调节器，尤其是其中，额定值等于中间电路电压限值。
24.在此有利的是，中间电路电压可以有针对性地保持在可以单独适配于内部物流应用的电压水平上。
25.在有利的设计方案中，车辆具有用于控制车辆的行驶运动的控制装置，其中，控制装置与第一蓄能器装置连接，并且能够通过该第一蓄能器装置被供应能量。
26.在此有利的是，可以是车载电网的组成部分的控制装置可以通过第一蓄能器装置被供应以恒定的电压。有利的电压为12v、24v、48v或96v。如果直流变压器实施为电位隔离的，那么在车辆电子设备与驱动装置之间存在安全且简单的分离。
27.在有利的设计方案中，第二蓄能器装置直接与中间电路连接，其中，中间电路电压的时间梯度可以通过电压测量装置，尤其是连续地或以离散的时间步长测量，其中，当梯度为正或为零时，第一转换方向被激活，其中，当梯度为负时，第一转换方向被去激活。
28.在此有利的是，可以以简单的方式确定第二蓄能器装置是否被充电或放电。此外，由此可以省去电流测量，通常利用该电流测量来确定充电或放电。因为第二蓄能器装置具有电容器特性，以下适用于第二蓄能器装置中的能量e2：e2＝1/2c2u
22
，其中，c2为电容量，并且u2为第二蓄能器装置的电压。以下适用于充电电流i2，即导致e2增加并且因此导致第二蓄能器装置的充电的电流：i2＝c2*du2/dt。如果第二蓄能器装置直接与中间电路连接，那么适用的是：u2＝u
zk
，其中，u
zk
是中间电路电压。充电电流i2因此与中间电路电压的随时间的电压梯度du
zk
/dt成正比。因此，正梯度可以推断出第二蓄能器装置的充电，而负梯度表示第二蓄能器装置的放电。当梯度为零时，既不发生充电也不发生放电。
29.在有利的设计方案中，直流变压器设置为，使得当中间电路电压小于中间电路电压限值时并且当储存电压大于最小储存电压时，激活第二转换方向以支持中间电路电压。
30.在此有利的是，只要在第一蓄能器装置中存在足够的能量，即第一蓄能器装置中的电压高于可定义的最小储存电压，那么中间电路电压可以始终保持在具有中间电路电压限值的数值的可定义的最小电压上。
31.在有利的设计方案中，直流变压器设置为，使得当中间电路电压大于中间电路电压限值时，和/或当储存电压低于最小储存电压时，第二转换方向被去激活。
32.在此有利的是，当中间电路电压已经超过中间电路电压限值时，中间电路电压不会通过直流变压器不必要地进一步提高。由此，增加安全性并且避免第二蓄能器装置的过度充电。此外，能量不会不必要地从第一蓄能器装置转移到中间电路中。此外，防止第一蓄能器装置的放电低于最小储存电压。
33.在有利的设计方案中，直流变压器设置为，使得当中间电路电压大于中间电路电压限值时并且当储存电压小于最大储存电压时，激活第一转换方向以对第一蓄能器装置进行充电。
34.在此有利的是，当中间电路电压高于中间电路电压限值时，多余的能量可以容纳在中间电路中。然而，仅当中间电路中的电压梯度为正时，才对第一蓄能器装置进行充电。
35.在有利的设计方案中，直流变压器设置为，使得当储存电压大于最大储存电压时和/或当中间电路电压小于中间电路电压限值时，第一转换方向被去激活。
36.在此有利的是，当电压高于最大储存电压时，避免第一蓄能器装置的过度充电。此
外，当中间电路中的电压小于中间电路电压限值时，阻止对第一蓄能器装置进行充电。
37.在有利的设计方案中，第二蓄能器装置设计为，使得能够容纳比能够通过能量供应单元提供的更多的电流。
38.在此有利的是，能量供应单元可以很容易地得到保护以防过载。为此只需要一个限压器，当达到第二蓄能器装置的最大允许的运行电压时，该限压器将能量供应单元去激活。
39.在有利的设计方案中，第一蓄能器装置以可分离的方式布置在电动车辆上，使得可以更换第一蓄能器装置。
40.在此有利的是，在第一蓄能器装置磨损时，该第一蓄能器装置可以很简单地更换。第一蓄能器装置因此没有固定安装或集成在车辆中，而是可拆卸地安置在车辆上。尤其是在第一蓄能器装置使用安全特低电压时产生以下优点，即第一蓄能器装置也可以由未经培训的人简单地被更换。当第一蓄能器装置不是针对车辆的使用寿命设计并且因此是磨损部件时，这尤其是有利的。
41.在有利的设计方案中，在第一蓄能器装置上，通过电流测量和/或电压测量提供过电压保护和/或欠电压保护和/或过电流保护，和/或在第一蓄能器装置上，通过温度测量提供过热保护，和/或在第二蓄能器装置上，通过电流测量和/或电压测量提供过电压保护和/或过电流保护，和/或在第二蓄能器装置上，通过温度测量提供过热保护。
42.在此有利的是，提高安全性并且防止对蓄能器装置的损坏。
43.本发明在用于运行电动车辆、尤其是用于内部物流应用的无人驾驶的移动辅助系统的方法中的重要的特征是，车辆具有用于车辆的行驶运动、尤其是牵引的电动行驶驱动装置、第一蓄能器装置(其尤其构造为可充电的电池储存装置)、第二蓄能器装置、尤其是双层电容器装置(其可以比第一蓄能器装置更快地充电和放电)和双向的尤其是电位隔离的直流变压器，其中，电动行驶驱动装置、直流变压器和第二蓄能器装置通过共同的中间电路相互连接，其中，中间电路具有中间电路电压，其中，第一蓄能器装置具有储存电压，并且通过直流变压器与中间电路连接，其中，行驶驱动装置通过第一蓄能器装置和/或第二蓄能器装置，经由中间电路被供应驱动能量，其中，中间电路电压在第一转换方向上通过直流变压器转换为储存电压，用以给第一蓄能器装置充电，其中，储存电压在第二转换方向上通过直流变压器被转换成中间电路电压，用以给第一蓄能器装置放电，其中，在给第二蓄能器装置充电时，第一转换方向被激活，其中，在给第二蓄能器装置放电时，第一转换方向被去激活。在此产生与针对电动车辆已经提到的相同的优点。
44.从属权利要求产生另外的优点。本发明不局限于权利要求的特征组合。对于本领域技术人员而言，尤其是从任务和/或通过与现有技术的比较提出的任务产生权利要求和/或各个权利要求特征和/或说明书和/或附图的特征的另外的有意义的组合可能性。
附图说明
45.现在根据附图详细阐述本发明：
46.图1示意性示出了根据本发明的车辆。
具体实施方式
47.图1示意性示出了根据本发明的车辆的负责能量管理的部件。有利地构造为内部物流应用的移动辅助系统的车辆具有两个蓄能器装置1、2。在本实施例中，使用电池储存器1、例如次级电化学元件和双层电容器2。也可想到的是模块化地构建的蓄能器装置，其分别由多个相同的或不同的蓄能器构成。仅重要的是，第二蓄能器2可以比第一蓄能器1更快地充电和放电。
48.两个蓄能器1、2设计用于，为车辆的行驶驱动部4供应必要的驱动能量。为此，两个蓄能器1、2通过中间电路3与行驶驱动部4连接。当双层电容器直接与中间电路3连接时，电池储存器1通过有利地电位隔离的直流变压器5连接到中间电路3。行驶驱动部4例如可以实施为具有上游的三相逆变器的三相交流电机。在此，逆变器以已知的方式将中间电路3中存在的中间电路电压u
zk
转换成三相交流电压，三相交流电机、例如鼠笼式转子利用该三相交流电压运行。行驶驱动部4也可以具有多个电机，其分别可以由其自己的或共同的逆变器运行。此外，逆变器也可以实施为可再生的，从而在一个或多个驱动电机的发电机运行中可以将能量反馈到中间电路3中。除了用于牵引车辆的驱动装置之外，其他的耗电器、例如用于接收负载的升降装置或用于使物体运动的搬运装置、例如机器人臂也可以连接到中间电路3。因此，蓄能器1、2与耗电器4之间的能量交换可以通过中间电路3进行。中间电路电压u
zk
有利地在低电压的范围内，例如在120v至600v之间。
49.因为双层电容器2直接连接到中间电路3，所以中间电路电压u
zk
始终基本上存在于双层电容器2中。为了保护双层电容器2例如可能的是，设置开关，该开关可以中断双层电容器2与中间电路3之间的连接，例如因为中间电路电压u
zk
是过高的或过低的，或以便保护双层电容器免受过高的充电电流i2的影响。
50.电池储存器1有利地以较低的电压水平运行。储存电压us有利地是低电压，有利地为12v、24v、48v或96v。为了提高安全性而有利的是，将两个电压水平u
zk
和us相互电位隔离。这可以通过电位隔离的直流变压器5简单地实现。重要的是，直流变压器5实施为双向的。为此，直流变压器具有将中间电路电压u
zk
转换为储存电压us的第一转换方向6和将储存电压us转换为中间电路电压u
zk
的第二转换方向7。两个转换方向可以单独被激活或去激活。该激活或去激活有利地与中间电路电压u
zk
的值和/或储存电压us的值相关，如在下面更详细阐述的那样。
51.车辆有利地具有未示出的控制器，其控制车辆的行驶运动。该控制器有利地与电池储存器1电连接，并且可以由电池储存器供应能量。因此，电池储存器设置用于，既为行驶驱动部4又为控制器供应能量。控制器有利地与直流变压器5及其转换控制器11通信连接，以便选择性地控制两个转换方向6、7的激活或去激活。替代地可能的是，转换控制器11独立地控制两个转换方向6、7的激活或去激活。
52.有利地，可以从外部向车辆输送能量。为此，车辆具有能量供应单元8，在该实施例中，能量供应单元包括电流调节器10和可调节的电流源9。能量供应单元8也可以被称为充电装置或馈电器。电流调节器10调节充电装置8的输出电流i0，并且因此控制输出直流电压u0。充电装置8在没有变压器的情况下与中间电路3连接。在该实施例中，输出直流电压u0基本上对应于中间电路电压u
zk
。为了保护耗电器或充电装置，可以在充电装置8与中间电路3之间布置有可控的开关，用以将充电装置8与中间电路3隔开。在开关断开时，两个电压是不
同的。在中间电路电压u
zk
超过可定义的中间电路电压最大值u
zk,max
时，有利地进行分离。有利地由充电装置8触发分离，中间电路电压u
zk
的当前的测量值可以输送到充电装置。在该实施例中，车辆被感应地供应能量。
53.在本实施例中，输出电流i0(也被称为馈电电流)分为三个充电电流i1、i2和i3。电流i1、i2和i3在此定义为，使得正的值会导致蓄能器1、2的充电或将功率传输到行驶驱动部4。在通过部件1、2、4将能量馈入中间电路中的情况下，电流的值相应是负的。
54.为了保护各个部件而有利的是，通过电流表采集各个电流，并且在过载情况下将部件与中间电路分离。此外有利地，温度传感器安置在蓄能器装置1、2上，以便在热过载的情况下同样将它们与中间电路3分离。最后，可以将电压测量装置安置在各个部件上，以便保护它们免受过电压或太低的供应电压的影响。以该方式可以实施过电流、过电压、欠电压和过热保护。
55.重要的发明构思是，双层电容器2作为初级蓄能器主要为行驶驱动部4提供驱动能量。通过充电电流i2已传输至双层电容器2的能量应该在双层电容器放电时，即在电流i2为负时仅供行驶驱动部4使用。要防止能量从双层电容器2再加载到电池储存器1、即在负的充电电流i2的情况下的正的充电电流i1。
56.根据本发明，这样的再加载过程以如下方式来防止，即当双层电容器2被放电时，即在负的充电电流i2的情况下，第一转换方向6被去激活。相反地，尤其是仅当双层电容器被充电时，即在正的充电电流i2的情况下，第一转换方向6才被激活。为了以简单的方式确定充电电流i2是正的还是负的，在优选的实施方式中利用双层电容器的电压基本上相当于中间电路电压u
zk
的事实。如果中间电路电压u
zk
升高，例如因为存在外部能量供应或因为行驶驱动部4将能量反馈到中间电路3中，那么双层电容器2中的电压也会升高，这导致正的充电电流i2。代替直接测量电流i2地，中间电路电压u
zk
的变化过程被用作用于激活或去激活转换方向6、7的标准。中间电路电压u
zk
的值通常无论如何对于行驶驱动部的控制来说是需要的，并且因此可以省略充电电流i2的附加的电流测量。
57.转换方向6、7的激活或去激活有利地通过中间电路电压u
zk
的du
zk
/dt的时间梯度确定。在正的梯度或无梯度(du
zk
/dt≥0)的情况下，第一转换方向6被激活，在负的梯度(du
zk
/dt《0)的情况下，第一转换方向6被去激活。
58.中间电路电压u
zk
有利地仅采用大于最小值u
zk,min
且小于最大值u
zk,max
的值，即u
zk,min
《u
zk
《u
zk,max
。示例性的值为u
zk,min
＝120v和u
zk,max
＝600v。如果中间电路电压u
zk
低于最小值u
zk,min
，则例如可以将双层电容器2与中间电路3分离，以便避免完全的放电。相反，如果中间电路电压u
zk
升高到最大值u
zk,max
之上并且两个蓄能器已经完全被充电，那么例如可以通过中间电路3中的制动斩波器来避免过载。
59.对于特定的内部物流应用可能有利的是，中间电路3中的电压以及因此双层电容器2中的电压不低于可定义的中间电路电压限值(简称为限值u
zk,g
)，其位于最小值和最大值之间，即u
zk,min
《u
zk,g
《u
zk,max
。示例性的值为u
zk,g
＝200v。这通过以下方式实现，即在中间电路电压u
zk
低于限值u
zk,g
时，第二转换方向7被激活以对双层电容器2进行充电。然而，这只有在电池储存器1的储存电压us高于最小储存电压u
s,min
时才是可能的。当中间电路电压u
zk
大于限值u
zk,g
时和/或当储存电压us小于最小储存电压u
s,min
时，有利地去激活第二转换方向7。
60.只有当du
zk
/dt≥0时才能对蓄电池充电。此外有利的是，仅当中间电路电压u
zk
大于限值u
zk,g
并且储存电压us小于最大储存电压u
s,max
时才激活第一转换方向6，即总体上能够实现充电。相反有利的是，当储存电压us达到最大储存电压u
s,max
和/或中间电路电压u
zk
小于限值u
zk,g
时，去激活第一转换方向6。
61.在本实施例中是否以及何时激活或去激活转换方向6、7的决定可以有利地由转换控制器11做出，其方法是，向转换控制器11输送中间电路电压u
zk
的当前的值和随时间的变化过程。替代地或附加地可能的是，转换控制器11包括电压调节器，其中，给电压调节器预设中间电路电压的值作为额定值u
zk,soll
。该额定值有利地等于上述的限值u
zk,g
。直流变压器5因此尝试将中间电路电压u
zk
调节到限值u
zk,g
的水平。该调节总是在以下预设的情况下进行，即在du
zk
/dt《0时，第一转换方向6被去激活并且保持去激活。
62.在图1所示的实施例中，充电装置8包括电流调节器10和可调节的电流源9。输出电流i0的调节在此有利地以如下方式进行，即在达到上述的最大值u
zk,max
的情况下中断馈电。因此，中间电路电压u
zk
的当前的值同样被传输到电流调节器10。替代地可想到的是，充电装置8具有可调节的电压源和电压调节器，其中，输出电压u0被调节到用于输出电压的额定值u
0,soll
。该额定值有利地等于上述的最大值u
zk,max
。然而，大于限值u
zk,g
的更小的值也是可想到的。在任何情况下确保的是，在充电装置从外部被供应能量的情况下，充电装置8对双层电容器2充电和/或使其保持充电。如有必要，电池储存器同样为双层电容器2充电或使其保持充电。
63.附图标记列表：
64.1电池储存器
65.2双层电容器
66.3中间电路
67.4行驶驱动部
68.5直流变压器
69.6第一转换方向
70.7第二转换方向
71.8馈电装置
72.9可调节的电流源
73.10电流调节器
74.11转换控制器
75.i0输出电流
76.i1第一蓄能器的充电电流
77.i2第二蓄能器的充电电流
78.i3行驶驱动部的负载电流
79.u
zk
中间电路电压
80.us储存电压
81.u0馈电电压。

技术特征：

1.一种电动车辆、尤其是用于内部物流应用的无人驾驶的移动辅助系统，该电动车辆具有：用于车辆的行驶运动、尤其是牵引的电动行驶驱动装置(4)，第一蓄能器装置(1)，该第一蓄能器装置尤其构造为可再充电的电池储存装置，第二蓄能器装置(2)、尤其是双层电容器装置，该第二蓄能器装置尤其比第一蓄能器装置(1)更快地充电和放电，和双向的、尤其是电位隔离的直流变压器(5)，其中，该电动行驶驱动装置(4)、直流变压器(5)和第二蓄能器装置(2)通过共同的中间电路(3)相互连接，其中，中间电路(3)具有中间电路电压(u
zk
)，其中，第一蓄能器装置(1)具有储存电压(u
s
)并且经由直流变压器(5)与中间电路(3)连接，其中，行驶驱动装置(4)能够借助第一蓄能器装置(1)和/或借助第二蓄能器装置(2)经由中间电路(3)被供应驱动能量，其中，中间电路电压(u
zk
)能够沿第一转换方向(6)借助直流变压器(5)转换为储存电压(u
s
)，用以为第一蓄能器装置(1)充电，其中，储存电压(u
s
)能够沿第二转换方向(7)借助直流变压器(5)转换为中间电路电压(u
zk
)，用以使第一蓄能器装置(1)放电，其中，在给第二蓄能器装置(2)充电时，第一转换方向(6)被激活，其特征在于，在给第二蓄能器装置(2)放电时，第一转换方向(6)被去激活。2.根据权利要求1所述的电动车辆，其特征在于，该车辆具有与中间电路(3)连接的能量供应单元(8)，以用于向中间电路(3)供电，尤其是其中，能够非接触式地或接触式地、尤其间歇性地向能量供应单元(8)输入能量。3.根据权利要求2所述的电动车辆，其特征在于，能量供应单元(8)包括可调节的电流源和电流调节器，其中，输出电流(i0)能够被调节到额定值(i
0,soll
)，尤其是其中，中间电路电压(u
zk
)能够作为输入参量输入能量供应单元(8)，尤其是其中，当中间电路电压(u
zk
)大于中间电路电压最大值(u
zk,max
)时，能量供应单元(8)被去激活。4.根据权利要求2所述的电动车辆，其特征在于，能量供应单元(8)包括可调节的电压源和第一电压调节器，其中，输出直流电压(u0)能够调节到输出直流电压的额定值(u
0,soll
)，尤其是其中，该额定值(u
0,soll
)小于或等于中间电路电压最大值(u
zk,max
)。5.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，直流变压器(5)具有第二电压调节器，其中，能够给第二电压调节器预设用于中间电路电压(u
zk
)的额定值(u
zk,soll
)，尤其是其中，该额定值(u
zk,soll
)等于中间电路电压限值(u
zk,g
)。6.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，车辆具有用于控制车辆的行驶运动的控制装置，其中，控制装置与第一蓄能器装置(1)连接，并且能够由该第一蓄能器装置供应能量。7.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，第二蓄能器装置(2)直接与中间电路(3)连接，其中，中间电路电压(u
zk
)的时间梯度(du
zk
/dt)能够通过电压测量装置，尤其是连续地或以离散的时间步长测量，其中，当梯度(du
zk
/dt)为正或为零时，第一转换方向(6)被激活，其中，当梯度(du
zk
/dt)为负时，第一转换方向(6)被去激活。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，直流变压器(5)设置为，使得当中间电路电压(u
zk
)小于中间电路电压限值(u
zk,g
)并且储存电压(u
s
)大于最小储存电压(u
s,min
)时，激活第二转换方向(7)以支持中间电路电压(u
zk
)。9.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，直流变压器(5)设置为，使得当中间电路电压(u
zk
)大于中间电路电压限值(u
zk,g
)时，和/或当储存电压(u
s
)低于最小储存电压(u
s,min
)时，第二转换方向(7)被去激活。10.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，直流变压器(5)设置为，使得当中间电路电压(u
zk
)大于中间电路电压限值(u
zk,g
)时并且当储存电压(u
s
)小于最大储存电压(u
s,max
)时，激活第一转换方向(6)以对第一蓄能器装置(1)进行充电。11.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，直流变压器(5)设置为，使得当储存电压(u
s
)大于最大储存电压(u
s,max
)时和/或当中间电路电压(u
zk
)小于中间电路电压限值(u
zk,g
)时，第一转换方向(6)被去激活。12.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，第二蓄能器装置(2)设计为，其所能容纳的电流多于能量供应单元(8)所能提供的电流。13.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，第一蓄能器装置(1)以可分离的方式布置在电动车辆上，使得能够更换第一蓄能器装置(1)。14.根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆，其特征在于，在第一蓄能器装置(1)上，借助电流测量和/或电压测量提供过电压保护和/或欠电压保护和/或过电流保护；和/或在第一蓄能器装置(1)上，借助温度测量提供过热保护；和/或在第二蓄能器装置(2)上，借助电流测量和/或电压测量提供过电压保护和/或过电流保护；和/或在第二蓄能器装置(2)上，借助温度测量提供过热保护。15.一种用于运行特别是根据前述权利要求中任一项所述的电动车辆的方法，该电动车辆尤其是用于内部物流应用的无人驾驶的移动辅助系统，该车辆具有：用于车辆的行驶运动、尤其是牵引的电动行驶驱动装置(4)，第一蓄能器装置(1)，该第一蓄能器装置尤其构造为可充电的电池储存装置，第二蓄能器装置(2)、尤其是双层电容器装置，该第二蓄能器装置能够比第一蓄能器装置(1)更快地充电和放电，和双向的、尤其是电位隔离的直流变压器(5)，其中，电动行驶驱动装置(4)、直流变压器(5)和第二蓄能器装置(2)通过共同的中间电路(3)相互连接，其中，中间电路(3)具有中间电路电压(u
zk
)，其中，第一蓄能器装置(1)具有储存电压(u
s
)，并且通过直流变压器(5)与中间电路(3)连接，其中，行驶驱动装置(4)借助第一蓄能器装置(1)和/或第二蓄能器装置(2)，经由中间电路(3)被供应驱动能量，其中，中间电路电压(u
zk
)在第一转换方向(6)上借助直流变压器(5)转换为储存电压(u
s
)，用以给第一蓄能器装置(1)充电，其中，储存电压(u
s
)在第二转换方向(7)上借助直流变压器(5)被转换成中间电路电压(u
zk
)，用以给第一蓄能器装置(1)放电，其中，在给第二蓄
能器装置(2)充电时，第一转换方向(6)被激活，其特征在于，在给第二蓄能器装置(2)放电时，第一转换方向(6)被去激活。

技术总结

本发明涉及一种用于运行电动车辆的方法和一种电动车辆，该电动车辆具有用于车辆的行驶运动的电动行驶驱动装置、第一蓄能器装置、可以比第一蓄能器装置更快地充电和放电的第二蓄能器装置、和双向的直流变压器，其中，电动行驶驱动装置、直流变压器和第二蓄能器装置通过共同的中间电路相互连接，其中，中间电路具有中间电路电压，其中，第一蓄能器装置具有储存电压并且经由直流变压器与中间电路连接，其中，行驶驱动装置可以借助第一蓄能器装置和/或借助第二蓄能器装置经由中间电路被供应驱动能量，其中，中间电路电压可以沿第一转换方向借助直流变压器转换为储存电压，其中，储存电压可以沿第二转换方向借助直流变压器转换为中间电路电压，其中，在给第二蓄能器装置充电时，第一转换方向被激活，其中，在给第二蓄能器装置放电时，第一转换方向被去激活。第一转换方向被去激活。第一转换方向被去激活。