專利名稱：具有熔斷器的蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有用于防止外部短路的熔斷器的蓄電池。在這種 蓄電池中，在蓄電池和用于從蓄電池耗用電流而正常設(shè)置的設(shè)備之間可 建立一種不是為了耗用電流而設(shè)置的電或電磁的信號(hào)連接。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在蓄電池的正常放電中，通常是用 一種保護(hù)電路對(duì)電流進(jìn)行調(diào) 節(jié)，這樣在正常工作時(shí)不會(huì)出現(xiàn)故障情況。在蓄電池和從這個(gè)蓄電池中 耗用電流正常設(shè)置的設(shè)備或者機(jī)械的正常工作時(shí)，本來(lái)就不需要現(xiàn)有技 術(shù)早已公開的這種熔斷器。然而當(dāng)不按規(guī)定操作或者存放該蓄電池，或 者無(wú)保護(hù)線路地接通蓄電池時(shí)就有可能出現(xiàn)外部短路。對(duì)于這種不正常 的工作情況設(shè)置了一種正常的熔斷器，在故障情況時(shí)這種熔斷器必須斷開。
對(duì)于如今在蓄電池中用于防止短路所使用的熔斷器，必須在耗用電 流時(shí)在正常工作中所允許的持續(xù)電流和在故障情況中流過(guò)的短路電流
之間規(guī)定大約為1: 2至2. 5的比例，使得能進(jìn)行可靠的保險(xiǎn)設(shè)計(jì)。然而 在這其中出現(xiàn)這樣的問(wèn)題，即在今天所允許的電流持續(xù)地越來(lái)越大，但 是短路電流不能強(qiáng)制地也越來(lái)越大。在這種發(fā)展過(guò)程中，馬上達(dá)到不再 能設(shè)計(jì)熔斷器的程度。

發(fā)明內(nèi)容
在權(quán)利要求l中描述了根據(jù)本發(fā)明的蓄電池的特征。從屬權(quán)利要求 中得到本發(fā)明的 一 些改型方案和 一 些優(yōu)選的措施。
在根據(jù)本發(fā)明的蓄電池中，除了屬于此類的特征外還設(shè)置開關(guān)。這 個(gè)開關(guān)和熔斷器并聯(lián)，并且該開關(guān)對(duì)設(shè)備的特定的電信號(hào)有響應(yīng)。這些 電信號(hào)是經(jīng)過(guò)信號(hào)連接被輸送到該開關(guān)的，從而當(dāng)建立上述信號(hào)連接并 出現(xiàn)所述信號(hào)時(shí)，開關(guān)就短接熔斷器。
本發(fā)明的基本構(gòu)思在于進(jìn)行狀況區(qū)別，即在通過(guò)設(shè)備耗用電流的情 況下，是否存在正常的工作情況還是有非正常的工作情況。"如果，，(邏 輯如果)建立了信號(hào)連接，并且(作為第二必要條件)所述的信號(hào)事實(shí) 已經(jīng)出現(xiàn)，然后蓄電池"識(shí)別為"正常的工作情況，并在耗用電流時(shí)短 接熔斷器，這在這種情況中不造成損害。反而會(huì)產(chǎn)生優(yōu)點(diǎn)，即在設(shè)計(jì)熔 斷器時(shí)不必考慮在正常工作情況時(shí)的比例，這樣，就可與在正常工作時(shí) 所允許的持續(xù)電流無(wú)關(guān)地設(shè)計(jì)熔斷器。也就是說(shuō)在設(shè)計(jì)熔斷器時(shí)，短路 電流和所允許的持續(xù)電流之比可以選擇特別是小于2，因?yàn)樵谡９ぷ?情況時(shí)這種持續(xù)電流僅通過(guò)開關(guān)流過(guò)，并且在正常放電時(shí)，熔斷器不承 受載荷。那些在當(dāng)今的復(fù)雜的蓄電池工作的設(shè)備或者機(jī)器中，用于其它 目的且已有的同蓄電池的單獨(dú)信號(hào)連接則可根據(jù)本發(fā)明用于狀況區(qū)別， 這樣此外為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，基本上只需要一個(gè)附加的簡(jiǎn)單開關(guān)。 本發(fā)明的這樣實(shí)施方式是特別優(yōu)選的，即在該實(shí)施方式中，至少在 設(shè)備耗用電流期間出現(xiàn)所述信號(hào)，并且在此只要出現(xiàn)所述信號(hào)，開關(guān)就 短接熔斷器。因此，這種在大多數(shù)情況下值得期望的熔斷器的短接與耗 用電流的時(shí)間相關(guān)性，在沒(méi)有其它措施的情況下可通過(guò)與在正常的工作 情況下通常的信號(hào)流程相直接地時(shí)間耦合而達(dá)到。 根據(jù)所述實(shí)施方式的另一方案，這點(diǎn)可很簡(jiǎn)單地通過(guò)下述措施實(shí) 現(xiàn)，即借助蓄電池的和開關(guān)電連接的單獨(dú)的電觸頭可建立上述信號(hào)連 接，這樣，開關(guān)通過(guò)電信號(hào)連接可由設(shè)備直接控制。特別有利的是這個(gè) 實(shí)施方式可如下地繼續(xù)改型，即在蓄電池中集成傳感器，這個(gè)傳感器可 由設(shè)備通過(guò)蓄電池的單獨(dú)的觸頭提供電壓信號(hào)，其中，通過(guò)電壓信號(hào)可 同時(shí)控制開關(guān)。在這種情況中可充分地利用用于其它目的的在蓄電池中 已有的傳感器，優(yōu)選地用于測(cè)量蓄電池的電芯溫度的熱敏電阻，以實(shí)現(xiàn) 熔斷器的短接。 根據(jù)另一實(shí)施方式下迷措施是有利的，即，在蓄電池和設(shè)備之間沒(méi) 有直接的電接觸的情況下，也可借助(已有的)感應(yīng)或者電容式的耦合， 或者借助無(wú)線電建立上述信號(hào)連接，這樣，通過(guò)電磁的信號(hào)連接可由設(shè) 備直接控制開關(guān)。 根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，也可由設(shè)備間接地短接熔斷器，其中 將和開關(guān)電連接的電路裝置集成在蓄電池中。這個(gè)電路裝置可通過(guò)信號(hào) 連接與設(shè)備連接。這樣，該開關(guān)可由和設(shè)備通信的電路裝置進(jìn)行控制。 繼電器、電子開關(guān)或者機(jī)電開關(guān)。


圖1:借助電路簡(jiǎn)圖表示用于通過(guò)設(shè)備直接控制開關(guān)的實(shí)施例。 圖2:借助和設(shè)備通信的電路對(duì)開關(guān)進(jìn)行控制的實(shí)施例的相同電路 簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出本發(fā)明的第一實(shí)施例。具有一個(gè)或者多個(gè)電化學(xué)電芯的可 重復(fù)充電的電池1的兩極和接線夾(觸頭)2和3連接。接線夾設(shè)置在 蓄電池組1的外圍設(shè)備上。這些接線夾2和3用于連接(未示出的)耗 用電流的設(shè)備，或者用于蓄電池l的充電。在蓄電池l的極和所屬的接 線夾2之間連接著熔斷器4。與熔斷器4并聯(lián)地連接著開關(guān)5,例如繼 電器或者場(chǎng)效應(yīng)晶體管，開關(guān)5和單獨(dú)的電觸頭6連接。這個(gè)單獨(dú)的觸 頭不是用于所連接的設(shè)備的耗用電流，而是用于在復(fù)雜的由蓄電池驅(qū)動(dòng) 的設(shè)備或者機(jī)器的情況下建立通常的與蓄電池1的信號(hào)連接。也就是說(shuō) 在最簡(jiǎn)單的情況中，信號(hào)連接是蓄電池1或開關(guān)5和設(shè)備之間的一種連 續(xù)的導(dǎo)電連接。在必要時(shí)在通常的設(shè)備從蓄電池1耗用電流之前就已經(jīng) 實(shí)現(xiàn)了這種信號(hào)連接。上述信號(hào)連接根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)地對(duì)蓄電池1進(jìn)行監(jiān)控可 通過(guò)由蓄電池驅(qū)動(dòng)的設(shè)備來(lái)設(shè)置。例如可在蓄電池1中集成熱敏電阻(或 者另一種傳感器)。借助這種傳感器的幫助，通過(guò)典型地在耗用電流期 間存在的電壓信號(hào)的分析，設(shè)備可以檢測(cè)到蓄電池l中的實(shí)際的電芯溫 度。
下面對(duì)這個(gè)實(shí)施例的工作方式進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)并且只要通過(guò)將設(shè)備和 蓄電池1連接建立起信號(hào)連接，并且設(shè)備此外給出了根據(jù)正常的連接或 者工作分別規(guī)定的電壓信號(hào)-特別是在耗用電流期間，那就總是通過(guò)設(shè) 備對(duì)開關(guān)5直接進(jìn)行控制。開關(guān)5閉合，于是在放電期間，熔斷器4被 開關(guān)5短接。在這方面，上述短接是通過(guò)常規(guī)的設(shè)備本身進(jìn)行的。由于 有了短接，所以在放電期間熔斷器4沒(méi)有加載，因?yàn)槿娏魇峭ㄟ^(guò)開關(guān) 5流過(guò)的。在這種情況中也不需要熔斷器4,因?yàn)樵谡５暮挠秒娏鲿r(shí) 保護(hù)電路是激活的，并且因此熔斷器可與可能很高的且在通常的工作情 況中流動(dòng)的持續(xù)電流無(wú)關(guān)地進(jìn)行設(shè)計(jì)。
另一方面當(dāng)存在這樣一種情況時(shí)，例如此時(shí)不存在設(shè)備，而存在的
設(shè)備不是用于產(chǎn)生和蓄電池1的信號(hào)連接而設(shè)置的，雖然設(shè)置了信號(hào)連 接，但是并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，或者在成功地建立了信號(hào)連接時(shí)所連接的設(shè)備并
非是用于給出在正查功能設(shè)備中所期待的信號(hào)而設(shè)置時(shí)，那么開關(guān)5并 不響應(yīng)，并且不短接熔斷器4，而是熔斷器4在起作用，并且對(duì)流過(guò)它
的電流的故障情況進(jìn)行監(jiān)控。
在圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的蓄電池1的一種實(shí)施方式。在該蓄電 池中，通過(guò)由設(shè)備對(duì)開關(guān)5的間接控制來(lái)短接熔斷器4。如圖所示，例 如按照標(biāo)準(zhǔn)集成在蓄電池1中的并通過(guò)總線8和耗用電流的設(shè)備相連接 的電子控制器7與開關(guān)5電連接。當(dāng)設(shè)備和控制器7正確地、正常地通 信時(shí)，控制器7 —也就是由于設(shè)備的電信號(hào)間接地一導(dǎo)電地接通開關(guān)5, 并且熔斷器4被短接。其他情況下熔斷器4保持是起作用的。
權(quán)利要求
1.蓄電池(1)，具有用于防止外部短路的熔斷器(4)，其中，在蓄電池(1)和用于從蓄電池(1)耗用電流而正常設(shè)置的設(shè)備之間能夠建立不是用于耗用電流而設(shè)置的電或電磁的信號(hào)連接，其特征在于，設(shè)置有開關(guān)(5)，該開關(guān)與熔斷器(4)并聯(lián)，并且該開關(guān)對(duì)上述設(shè)備的特定的電信號(hào)有響應(yīng)，該電信號(hào)可通過(guò)上述信號(hào)連接輸送到開關(guān)(5)，從而當(dāng)建立了上述信號(hào)連接并出現(xiàn)所述信號(hào)時(shí)，開關(guān)(5)就短接熔斷器(4)。
2. 按照權(quán)利要求1所迷的蓄電池，其特征在于，所述信號(hào)至少在 該設(shè)備耗用電流期間出現(xiàn)；并且在出現(xiàn)所述信號(hào)期間，開關(guān)(5)短接 熔斷器(4)。
3. 按照權(quán)利要求2所述的蓄電池，其特征在于，上述信號(hào)連接能 夠借助蓄電池U)的與開關(guān)(5)電連接的單獨(dú)的電觸頭(6)建立， 從而能通過(guò)該電信號(hào)連接由設(shè)備對(duì)該開關(guān)(5)直接進(jìn)行控制。
4. 按照權(quán)利要求3所述的蓄電池，其特征在于，在蓄電池(1) 中集成有傳感器，該傳感器可由設(shè)備通過(guò)蓄電池(l)的單獨(dú)的觸頭(6) 提供電壓信號(hào)，其中，通過(guò)該電壓信號(hào)能同時(shí)控制開關(guān)(5)。
5. 按照權(quán)利要求4所迷的蓄電池，其特征在于，該傳感器是用于 測(cè)量蓄電池(1)的電芯溫度的熱敏電阻。
6. 按照權(quán)利要求1或2所述的蓄電池，其特征在于，可借助感應(yīng) 或者電容式的耦合或者借助無(wú)線電建立上迷信號(hào)連接，這樣，可通過(guò)上 述電磁信號(hào)連接由設(shè)備直接控制開關(guān)(5)。
7. 按照權(quán)利要求1或2所述的蓄電池，其特征在于，在蓄電池(1 ) 中集成有與開關(guān)(5)電連接的電路裝置(7)，該電路裝置可通過(guò)上述 信號(hào)連接與所述設(shè)備連接，從而開關(guān)(5)可由與設(shè)備通信的電路裝置(7)控制。
8. 按照權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所迷的蓄電池，其特征在于，開 關(guān)(5)構(gòu)成為繼電器、電子開關(guān)或者機(jī)電開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有熔斷器的蓄電池。為了在具有用于防止外部短路的熔斷器(4)的蓄電池(1)中，能與可能較高的正常持續(xù)電流無(wú)關(guān)地設(shè)計(jì)這種熔斷器，本發(fā)明建議，充分利用在蓄電池(1)和用于正常耗用電流而設(shè)置的設(shè)備之間已存在的信號(hào)連接。為此設(shè)置有開關(guān)(5)，該開關(guān)與熔斷器(4)并聯(lián)，并且該開關(guān)對(duì)上述設(shè)備的特定的電信號(hào)有響應(yīng)，上述電信號(hào)可通過(guò)信號(hào)連接輸送到開關(guān)(5)，從而當(dāng)建立上述信號(hào)連接并出現(xiàn)所述信號(hào)時(shí)，開關(guān)(5)就短接熔斷器(4)。
文檔編號(hào)H01M2/34GK101339981SQ20081012826
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者T·海因里希 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司