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電池的防過(guò)充裝置制造方法

文檔序號(hào):7007474閱讀:556來(lái)源:國(guó)知局
電池的防過(guò)充裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種電池的防過(guò)充裝置,其包括連接于電池的保險(xiǎn)絲以及安全電路,該安全電路與電池和保險(xiǎn)絲并聯(lián)連接,且包括短路開(kāi)關(guān),該短路開(kāi)關(guān)與電池膨脹的一側(cè)相鄰布置。該短路開(kāi)關(guān)在正常狀態(tài)中斷開(kāi),并且在因電池的膨脹而擠壓開(kāi)關(guān)時(shí)短路,從而與電池和保險(xiǎn)絲形成閉合電路。
【專(zhuān)利說(shuō)明】電池的防過(guò)充裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池的防過(guò)充裝置,其切斷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的高壓電池的異常操作或者防止對(duì)電池過(guò)充電持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái),在諸如混合動(dòng)力車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)或燃料電池車(chē)等的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛中,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出與安全裝置相關(guān)的各種技術(shù)。在安全裝置中,在電池過(guò)充電時(shí)高壓電池會(huì)膨脹的部分設(shè)置了物理開(kāi)關(guān),該開(kāi)關(guān)防止電池的進(jìn)一步充電并切斷電池與其它電路元件之間的連接。
[0003]然而,根據(jù)各相關(guān)技術(shù)的安全裝置的結(jié)構(gòu),由于電池膨脹時(shí)電路中斷,因此不能確保安全性且有可能發(fā)生誤操作。此外,在安全裝置上安裝單獨(dú)的膨脹傳感器或壓力傳感器,也會(huì)增加傳感器的成本且會(huì)發(fā)生穩(wěn)定性問(wèn)題。
[0004]在【背景技術(shù)】部分中公開(kāi)的上述信息僅僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解,因此可能包含不構(gòu)成在本國(guó)中本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供電池的防過(guò)充裝置,其切斷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的高壓電池的異常操作或過(guò)充電較長(zhǎng)時(shí)間。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面,電池的防過(guò)充裝置可包括:連接于電池的保險(xiǎn)絲;以及安全電路,其與電池和保險(xiǎn)絲并聯(lián)連接,且包括短路開(kāi)關(guān),該短路開(kāi)關(guān)與電池膨脹(swell)的一側(cè)相鄰布置,其中短路開(kāi)關(guān)在正常狀態(tài)下(例如,在電池不膨脹時(shí))斷開(kāi),并且在因電池的膨脹而擠壓開(kāi)關(guān)時(shí)短路,從而與電池和保險(xiǎn)絲形成閉合電路。
[0007]在電池的防過(guò)充裝置中,保險(xiǎn)絲可以介于串聯(lián)連接的電池組之間,并且安全電路可以與電池的兩端并聯(lián)連接。此外,在電池的防過(guò)充裝置中,在電池的最外側(cè)表面上形成有安裝空間,并且短路開(kāi)關(guān)可被布置成在安裝空間內(nèi)與電池的最外側(cè)表面相鄰。此外,在電池的防過(guò)充裝置中,功率繼電器可以與電池的兩端并聯(lián)連接。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,電池的防過(guò)充裝置可以包括:連接于電池的保險(xiǎn)絲和功率繼電器;安全電路,與電池和保險(xiǎn)絲并聯(lián)連接,且包括短路開(kāi)關(guān),該短路開(kāi)關(guān)與電池膨脹的一側(cè)相鄰布置;次級(jí)開(kāi)關(guān)(secondary switch),比短路開(kāi)關(guān)更靠近電池布置;以及控制部,其被配置成檢測(cè)次級(jí)開(kāi)關(guān)的短路并關(guān)閉功率繼電器的關(guān)斷開(kāi)關(guān)。
[0009]在電池的防過(guò)充裝置中,次級(jí)開(kāi)關(guān)可被布置成比短路開(kāi)關(guān)更靠近電池,次級(jí)開(kāi)關(guān)可以首先在電池膨脹時(shí)通過(guò)電池的擠壓而短路,并且在電池持續(xù)膨脹時(shí),短路開(kāi)關(guān)短路。
[0010]在電池的防過(guò)充裝置中,功率繼電器的關(guān)斷開(kāi)關(guān)可以設(shè)置在功率繼電器的接地線上。此外,在電池的防過(guò)充裝置中,在電池的最外側(cè)表面上可以形成有安裝空間,次級(jí)開(kāi)關(guān)可以布置在安裝空間的大致中心部分,短路開(kāi)關(guān)可被布置在安裝空間的側(cè)端,并且在電池膨脹時(shí)次級(jí)開(kāi)關(guān)可以在短路開(kāi)關(guān)之前短路。
[0011]此外,保險(xiǎn)絲可以介于串聯(lián)連接的電池組之間,并且安全電路可以與電池的兩端并聯(lián)連接。功率繼電器可以與電池的兩端并聯(lián)連接。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]現(xiàn)在參考在附圖中示出的某些示范性實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的上述和其它的特征,僅僅以示例性的方式給出下文中的附圖,因此其不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制,并且其中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的電池的防過(guò)充裝置的示例圖;以及
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施例的電池的防過(guò)充裝置的示例圖。
[0015]應(yīng)當(dāng)理解的是,附圖不必按比例繪制,而是呈現(xiàn)出說(shuō)明本發(fā)明基本原理的各種優(yōu)選特征的簡(jiǎn)化表示。本文中所公開(kāi)的本發(fā)明的特定設(shè)計(jì)特征,包括例如特定尺寸、方向、位置和形狀,這些特征將部分地由預(yù)期的特定應(yīng)用和使用環(huán)境來(lái)確定。在附圖中,在全部的幾張圖中,附圖標(biāo)記始終指代本發(fā)明的相同或等同部件。

【具體實(shí)施方式】
[0016]可以理解的是,本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“車(chē)輛”或“車(chē)輛的”或其它類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)包括一般而言的機(jī)動(dòng)車(chē)輛,比如包含運(yùn)動(dòng)型多用途車(chē)輛(SUV)、公共汽車(chē)、貨車(chē),各種商用車(chē)輛的客車(chē)、包含各種輪船和艦船的船只、飛行器等等,并且包括混合動(dòng)力車(chē)輛、電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)、氫動(dòng)力汽車(chē)和其它替代燃料汽車(chē)(例如,從除了石油以外的資源中取得的燃料)。如在本文中所引用的,混合動(dòng)力車(chē)輛是具有兩種或多種動(dòng)力來(lái)源的車(chē)輛,例如汽油動(dòng)力車(chē)輛和電動(dòng)動(dòng)力車(chē)輛二者。
[0017]本文所用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的,而并非旨在限制本發(fā)明。除非上下文明確指出,否則如本文中所使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”等意圖也包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該理解的是,在本說(shuō)明書(shū)中使用“包括”和/或“包含”等術(shù)語(yǔ)時(shí),是意圖說(shuō)明存在該特征、整數(shù)、步驟、操作、元素和/或組件,而不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、組件、和/或其組合的存在或增加。如本文中所使用的,術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)列出項(xiàng)目的任何和所有組合。
[0018]在下文中,將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的電池的防過(guò)充裝置。
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)示例性實(shí)施例的電池的防過(guò)充裝置的示例圖。如圖1所示,用于電池的防過(guò)充裝置可包括:連接于電池100的保險(xiǎn)絲400 ;以及安全電路L,其與電池100和保險(xiǎn)絲400并聯(lián)連接,且包括短路開(kāi)關(guān)300,短路開(kāi)關(guān)300鄰接電池100膨脹的一側(cè)布置。具體地,短路開(kāi)關(guān)300在正常狀態(tài)下可以斷開(kāi)(例如在電池不膨脹時(shí)),在由于電池100的膨脹而擠壓開(kāi)關(guān)時(shí)可短路,從而形成具有電池100和保險(xiǎn)絲400的閉合電路。
[0020]電池100可連接于用于充電的功率繼電器(PRA)200,單獨(dú)的安全電路L可并聯(lián)連接于電池100。此外,短路開(kāi)關(guān)300可設(shè)置于安全電路L,當(dāng)電池100膨脹時(shí)短路開(kāi)關(guān)300短路,從而形成閉合電路并且切斷保險(xiǎn)絲400,因此斷開(kāi)電池100從而保護(hù)電池100免于過(guò)充電。
[0021 ] 出于此目的,保險(xiǎn)絲400可介于串聯(lián)連接的電池組之間,且安全電路L可與電池100的兩端并聯(lián)連接。此外,短路開(kāi)關(guān)300可布置在靠近電池100膨脹的一側(cè),因此短路開(kāi)關(guān)300可根據(jù)電池的膨脹而物理地連接。
[0022]另一方面,安裝空間30可形成在電池100的最外側(cè)表面上,并且短路開(kāi)關(guān)300可被布置在安裝空間30內(nèi)與電池100的最外側(cè)表面相鄰。因此,根據(jù)上述配置,盡管電池100的容量可能會(huì)增大,但是即使電池一側(cè)的相當(dāng)小空間中的物理膨脹,也可被感測(cè)到。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例,保持安全的方法可包括形成孔,該孔被設(shè)置在當(dāng)電池過(guò)充電時(shí)高壓電池膨脹的部分;膨脹檢測(cè)開(kāi)關(guān),也就是能夠相繼檢測(cè)功率繼電器關(guān)斷開(kāi)關(guān)功能和電源短路(短接)開(kāi)關(guān)功能的開(kāi)關(guān),可被安裝在該孔中。
[0024]作為具體的操作原理,當(dāng)電池膨脹時(shí),功率繼電器關(guān)斷開(kāi)關(guān)可被操作以防止電池的過(guò)充電。然而,當(dāng)在車(chē)輛中發(fā)生異常的功率繼電器熔融時(shí),過(guò)充電可導(dǎo)致電池繼續(xù)膨脹。接著電源短路開(kāi)關(guān)可被操作從而切斷S/插頭保險(xiǎn)絲,以防止電池過(guò)充電。此外,功率繼電器200可并聯(lián)連接到電池100的兩端。
[0025]圖2是根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例的電池的防過(guò)充裝置的示例圖。電池的防過(guò)充裝置可包括:連接于電池100的保險(xiǎn)絲400和功率繼電器200 ;安全電路L,其并聯(lián)連接于電池100和保險(xiǎn)絲400,且包括短路開(kāi)關(guān)300,該短路開(kāi)關(guān)300鄰接電池100膨脹的一側(cè)布置;次級(jí)開(kāi)關(guān)700,比短路開(kāi)關(guān)300更靠近電池布置;以及控制單元500,其被配置成檢測(cè)次級(jí)開(kāi)關(guān)700的短路并關(guān)閉功率繼電器200的關(guān)斷開(kāi)關(guān)。
[0026]此外,由于次級(jí)開(kāi)關(guān)700可被布置成比短路開(kāi)關(guān)300更靠近電池,因此在電池發(fā)生膨脹時(shí)次級(jí)開(kāi)關(guān)可因電池100擠壓而首先短路,當(dāng)電池持續(xù)膨脹時(shí),短路開(kāi)關(guān)300可短路。另一方面,功率繼電器200的關(guān)斷開(kāi)關(guān)600可布置在功率繼電器200的接地線上。
[0027]此外,安裝空間30可形成在電池100的最外側(cè)表面上,次級(jí)開(kāi)關(guān)700可布置在安裝空間30的大致中心部分,短路開(kāi)關(guān)300可布置在安裝空間30的一側(cè)端上。因此,在電池100膨脹時(shí),次級(jí)開(kāi)關(guān)700可在短路開(kāi)關(guān)300之前發(fā)生短路。
[0028]此外,保險(xiǎn)絲400可介于串聯(lián)連接的電池組之間,并且安全電路L可并聯(lián)連接于電池100的兩端。此外,功率繼電器200可并聯(lián)連接于電池100的兩端。也就是說(shuō),安裝空間30可形成在電池100的最外側(cè)表面上,次級(jí)開(kāi)關(guān)700可布置在安裝空間30的大致中心部分,且短路開(kāi)關(guān)300可布置在安裝空間30的側(cè)端上。因此,當(dāng)電池100膨脹時(shí),首先,由于電池100的膨脹部分S進(jìn)入到安裝空間30中,次級(jí)開(kāi)關(guān)700可短路,隨后,短路開(kāi)關(guān)300可根據(jù)膨脹的增加而短路。
[0029]因此,當(dāng)電池膨脹時(shí),首先,控制單元500可基于次級(jí)開(kāi)關(guān)700的短路而接收短路信號(hào),并且功率繼電器200的關(guān)斷開(kāi)關(guān)600可斷開(kāi),因此功率繼電器200本身可被關(guān)閉。因此,可以防止電流流動(dòng),從而防止電池100的過(guò)充電。
[0030]當(dāng)電池100持續(xù)過(guò)充電且發(fā)生膨脹時(shí),根據(jù)本發(fā)明的雙重安全裝置,短路開(kāi)關(guān)300同樣可短路,因而,電池100的電流可流到經(jīng)由短路開(kāi)關(guān)300連接的閉合電路中,而不通過(guò)功率繼電器200。因此,保險(xiǎn)絲400可被切斷,連接電池100的安全電路L可不被斷開(kāi),從而對(duì)電池進(jìn)行充電。
[0031]圖1中詳細(xì)示出上述處理。換句話說(shuō),如圖1所示,電池100組成安全電路L,該安全電路L在短路開(kāi)關(guān)300短路時(shí)連接保險(xiǎn)絲400和短路開(kāi)關(guān)300,因而在保險(xiǎn)絲400短路時(shí),電池100的充電也不再可能了。
[0032]根據(jù)具有上述配置的電池的防過(guò)充裝置,膨脹檢測(cè)開(kāi)關(guān)可安裝在利用電池模塊膨脹的孔部,基于膨脹程度,通過(guò)PRA關(guān)斷開(kāi)關(guān)和電源短路開(kāi)關(guān)相繼斷開(kāi),可以切斷保險(xiǎn)絲,從而確保與過(guò)充電有關(guān)的安全性。電極中斷技術(shù)因其電池單元的容量增大而產(chǎn)生的設(shè)計(jì),可能很難被應(yīng)用到相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)中,然而,根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例,可以利用最小的空間要求來(lái)維護(hù)安全功能。
[0033]上面已經(jīng)參考本發(fā)明的示例性實(shí)施方式對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)描述。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是,在不偏離本發(fā)明的原理和精神的情況下,還可以對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行修改,本發(fā)明的范圍被限定在所附的權(quán)利要求及其等價(jià)形式中。
【權(quán)利要求】
1.一種電池的防過(guò)充裝置,包括: 連接于電池的保險(xiǎn)絲;以及 安全電路,與所述電池和所述保險(xiǎn)絲并聯(lián)連接,且包括短路開(kāi)關(guān),所述短路開(kāi)關(guān)與所述電池膨脹的一側(cè)相鄰布置, 其中所述短路開(kāi)關(guān)在正常狀態(tài)下斷開(kāi),并且在因所述電池的膨脹而擠壓所述開(kāi)關(guān)時(shí)短路,從而與所述電池和所述保險(xiǎn)絲形成閉合電路。
2.如權(quán)利要求1所述的電池的防過(guò)充裝置,其中所述保險(xiǎn)絲介于串聯(lián)連接的電池組之間,并且所述安全電路與所述電池的兩端并聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的電池的防過(guò)充裝置,其中在所述電池的最外側(cè)表面上形成有安裝空間,并且所述短路開(kāi)關(guān)被布置成在所述安裝空間內(nèi)與所述電池的最外側(cè)表面相鄰。
4.如權(quán)利要求2所述的電池的防過(guò)充裝置,其中功率繼電器與所述電池的兩端并聯(lián)連接。
5.一種電池的防過(guò)充裝置,包括: 連接于電池的保險(xiǎn)絲和功率繼電器; 安全電路,與所述電池和所述保險(xiǎn)絲并聯(lián)連接,且包括短路開(kāi)關(guān),所述短路開(kāi)關(guān)與所述電池膨脹的一側(cè)相鄰布置; 次級(jí)開(kāi)關(guān),比所述短路開(kāi)關(guān)更靠近所述電池布置;以及 控制單元,被配置成檢測(cè)所述次級(jí)開(kāi)關(guān)的短路并關(guān)閉所述功率繼電器的關(guān)斷開(kāi)關(guān)。
6.如權(quán)利要求5所述的電池的防過(guò)充裝置,其中所述次級(jí)開(kāi)關(guān)比所述短路開(kāi)關(guān)更靠近所述電池布置,所述次級(jí)開(kāi)關(guān)在所述電池膨脹時(shí)通過(guò)所述電池的擠壓而短路,并且在所述電池持續(xù)膨脹時(shí),所述短路開(kāi)關(guān)短路。
7.如權(quán)利要求5所述的電池的防過(guò)充裝置,其中所述功率繼電器的關(guān)斷開(kāi)關(guān)布置在所述功率繼電器的接地線上。
8.如權(quán)利要求5所述的電池的防過(guò)充裝置,其中在所述電池的最外側(cè)表面上形成有安裝空間,所述次級(jí)開(kāi)關(guān)布置在所述安裝空間的大致中心部分,所述短路開(kāi)關(guān)布置在所述安裝空間的側(cè)端,并且在所述電池膨脹時(shí)所述次級(jí)開(kāi)關(guān)在所述短路開(kāi)關(guān)之前短路。
9.如權(quán)利要求5所述的電池的防過(guò)充裝置,其中所述保險(xiǎn)絲介于串聯(lián)連接的電池組之間,并且所述安全電路與所述電池的兩端并聯(lián)連接。
10.如權(quán)利要求9所述的電池的防過(guò)充裝置,其中所述功率繼電器與所述電池的兩端并聯(lián)連接。
11.一種至少在HEV (混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē))模式和EV (電動(dòng)車(chē))模式下可運(yùn)行的車(chē)輛,包括: 電動(dòng)機(jī),其被配置成至少在EV模式和HEV模式下向變速器提供動(dòng)力; 發(fā)動(dòng)機(jī),其被配置成在HEV模式下向變速器提供動(dòng)力;以及 電池,其具有防過(guò)充裝置,所述防過(guò)充裝置包括: 連接于電池的保險(xiǎn)絲;以及 安全電路,與所述電池和所述保險(xiǎn)絲并聯(lián)連接,且包括短路開(kāi)關(guān),所述短路開(kāi)關(guān)與所述電池膨脹的一側(cè)相鄰布置, 其中所述短路開(kāi)關(guān)在正常狀態(tài)下斷開(kāi),并且在因所述電池的膨脹而擠壓所述開(kāi)關(guān)時(shí)短路,從而與所述電池和所述保險(xiǎn)絲形成閉合電路。
12.如權(quán)利要求11所述的車(chē)輛,其中所述保險(xiǎn)絲介于串聯(lián)連接的電池組之間,并且所述安全電路與所述電池的兩端并聯(lián)連接。
13.如權(quán)利要求12所述的車(chē)輛,其中在所述電池的最外側(cè)表面上形成有安裝空間,并且所述短路開(kāi)關(guān)被布置成在所述安裝空間內(nèi)與所述電池的最外側(cè)表面相鄰。
14.如權(quán)利要求12所述的車(chē)輛,其中功率繼電器與所述電池的兩端并聯(lián)連接。
【文檔編號(hào)】H01M10/42GK104253258SQ201310454796
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】林海圭, 徐正勛, 金錫亨, 全倫哲, 崔埈碩, 金垠京 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社, 起亞自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社
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