蓄電池管理系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)車和蓄電池模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有至少一個(gè)蓄電池單池、例如鋰離子蓄電池單池的蓄電池模塊。本發(fā)明還涉及一種機(jī)動(dòng)車。按照本發(fā)明提供用于具有至少一個(gè)蓄電池單池(15)的蓄電池模塊(5)的蓄電池管理系統(tǒng)(6)，其中，該蓄電池管理系統(tǒng)(6)被如此設(shè)置，使得其能夠響應(yīng)于觸發(fā)信號而在蓄電池模塊(5)的電極之間提供電流通路(80)。按照本發(fā)明的電流通路(80)被如此設(shè)置，使得在觸發(fā)保險(xiǎn)裝置(400)后通過電流通路(80)的提供來防止或者終止至少一個(gè)蓄電池單池(15)的保險(xiǎn)裝置(400)中的電弧。這提高了對于多種危險(xiǎn)的安全性，當(dāng)在觸發(fā)保險(xiǎn)裝置后形成電弧時(shí)，該多種危險(xiǎn)能夠來自具有保險(xiǎn)裝置的蓄電池單池。
【專利說明】蓄電池管理系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)車和蓄電池模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于具有至少一個(gè)蓄電池單池、例如鋰離子蓄電池單池的蓄電池模塊的蓄電池管理系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種機(jī)動(dòng)車。

【背景技術(shù)】
[0002]具有一個(gè)或者多個(gè)鋰離子蓄電池單池的多個(gè)蓄電池模塊例如在機(jī)動(dòng)車中、例如在電動(dòng)或者混合動(dòng)力車輛中與機(jī)動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)裝置相結(jié)合。
[0003]用于機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力總成系統(tǒng)中的多個(gè)蓄電池模塊也稱作牽引蓄電池模塊。這種蓄電池模塊能夠被構(gòu)造為由蓄電池和蓄電池管理系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng)。為了提供混合動(dòng)力和電動(dòng)車輛所需的功率，在多個(gè)蓄電池模塊中將多個(gè)蓄電池單池串聯(lián)并且部分也并聯(lián)。在電動(dòng)汽車中，多個(gè)蓄電池部分地具有450V以上的電壓，即使在混合動(dòng)力汽車中，也會(huì)超過對于與人類接觸可接受的作為無害閾值的60V電壓。如果這種蓄電池由于車禍之類的外部事件或者由于在功率開關(guān)的控制裝置中的故障功能而短路，那么在多個(gè)蓄電池單池中能夠出現(xiàn)具有這樣的電流強(qiáng)度的電流，該電流強(qiáng)度能夠引起蓄電池的爆裂或者起火。
[0004]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的牽引蓄電池模塊5的原理電路圖，例如其由公開說明書DE 10 2009 000 682已知。圖1示出了兩個(gè)電極10和20，其通過電流通路30電連接，在該電流通路上多個(gè)蓄電池單池15作為電壓源被串聯(lián)地安置，從而能夠通過電極獲取通過多個(gè)單池15累計(jì)提供的電壓。此外，該模塊還有在正極10處的充電與斷開裝置40、在負(fù)極20處的斷開裝置50以及服務(wù)插頭60。
[0005]在圖2中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池單池15的原理電路圖，例如其由美國專利5939217已知。其示出了兩個(gè)電極100和200，通過該兩個(gè)電極能夠獲取通過單池15提供的電壓源300的電壓。此外，單池還具有在正極100處的保險(xiǎn)裝置400。該保險(xiǎn)裝置400的作用是在蓄電池單池15中的溫度或電流的異常狀態(tài)的情況下將電壓源300與正極100可靠地?cái)嚅_。
[0006]由國際專利申請WO 1993010589已知一種用于對蓄電池的子單元的充電狀態(tài)進(jìn)行平衡的裝置，每個(gè)子單元均配有具有串聯(lián)連接的電阻和保險(xiǎn)裝置的放電電路。該放電電路是可控的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明提供一種用于具有至少一個(gè)蓄電池單池的蓄電池模塊的蓄電池管理系統(tǒng)，其中，該蓄電池管理系統(tǒng)被如此設(shè)置，使得其能夠響應(yīng)于觸發(fā)信號地在蓄電池模塊的電極之間提供電流通路。依據(jù)本發(fā)明在此電流通路被如此設(shè)置，使得在觸發(fā)保險(xiǎn)裝置后通過提供電流通路來防止或者終止在至少一個(gè)蓄電池單池的保險(xiǎn)裝置中的電弧。
[0008]這提高了對于多種危險(xiǎn)的安全性，當(dāng)在觸發(fā)保險(xiǎn)裝置后形成電弧時(shí)，該多種危險(xiǎn)能夠來自具有保險(xiǎn)裝置的蓄電池單池。因?yàn)榘l(fā)明人已確定，在具有帶有集成的保險(xiǎn)裝置的多個(gè)蓄電池單池的多個(gè)牽引蓄電池模塊中在觸發(fā)保險(xiǎn)裝置后能夠?qū)е码娀⌒纬伞?br> [0009]在第一有利的實(shí)施方式中，電流通路被如此設(shè)置，使得在提供第二電流通路時(shí)引起至少一個(gè)保險(xiǎn)裝置的觸發(fā)。這使保險(xiǎn)裝置的可控的觸發(fā)成為可能。
[0010]在第二有利的實(shí)施方式中，蓄電池管理系統(tǒng)包括用于識別保險(xiǎn)裝置的觸發(fā)的并且響應(yīng)于至少一個(gè)保險(xiǎn)裝置的觸發(fā)的識別來提供觸發(fā)信號的裝置。這使的在通過外部事件引起的保險(xiǎn)裝置的觸發(fā)后防止電弧成為可能。
[0011]在一種變型方案中，根據(jù)第一有利的實(shí)施例的蓄電池管理系統(tǒng)包括用于接收觸發(fā)信號的裝置。
[0012]這使得在機(jī)動(dòng)車中與用于響應(yīng)于機(jī)動(dòng)車危險(xiǎn)情況的識別來提供觸發(fā)信號的裝置的結(jié)合的應(yīng)用稱為可能，其中，用于接收觸發(fā)信號的裝置與用于提供觸發(fā)信號的裝置相連接。這樣就能夠防止汽車危險(xiǎn)情況引起混合動(dòng)力車輛或者電動(dòng)車輛的牽引蓄電池模塊起火或者爆裂。
[0013]此外，還提供了根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)動(dòng)車以及根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄電池模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面將根據(jù)附圖和后續(xù)的說明進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施例。其中:
[0015]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的牽引蓄電池模塊的原理電路圖；
[0016]圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的蓄電池單池的原理電路圖；
[0017]圖3示出了本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式的原理電路圖；以及
[0018]圖4示出了本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式的原理電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]在圖3中示出了本發(fā)明的第一示例性的實(shí)施方式的原理電路圖。圖中示出了具有兩個(gè)電極10和20的蓄電池模塊5，該兩個(gè)電極通過電流通路30電連接，具有多個(gè)電壓源300和多個(gè)保險(xiǎn)裝置400的多個(gè)蓄電池單池15串聯(lián)地安置在該電流通路上，從而能夠通過模塊5的電極10、20獲取由多個(gè)單池15提供的電壓。此外，圖3示處了具有第二、并聯(lián)的電流通路80的蓄電池管理系統(tǒng)6，能夠通過該電流通路80將蓄電池模塊5的電極10和20電連接。在所示出的示例性的實(shí)施方式中，能夠通過閉合開關(guān)90來提供第二電流通路80。蓄電池管理系統(tǒng)6在此具有用來接收使得開關(guān)90閉合的觸發(fā)信號的輸入端95。
[0020]第二電流通路80在此是低歐姆的，即以小的電的電阻值來構(gòu)造，該第二電流通路能夠?qū)崿F(xiàn)模塊5的可控的短路。通過閉合第二電流通路80會(huì)在多個(gè)蓄電池單池15中產(chǎn)生電流，該電流引起多個(gè)保險(xiǎn)裝置400中的至少一個(gè)的觸發(fā)并且引起第一電流通路的中斷。
[0021]但是通過閉合第二電流通路80所產(chǎn)生的電流并非如此地高，使得能夠在所觸發(fā)的保險(xiǎn)裝置400中產(chǎn)生電弧或者在閉合第二電流通路80之前就已存在的電弧能夠繼續(xù)存在。
[0022]根據(jù)第一不例性的實(shí)施方式的蓄電池模塊5適用于與例如碰撞傳感器的用于識別機(jī)動(dòng)車危險(xiǎn)情況的系統(tǒng)相結(jié)合地用在機(jī)動(dòng)車中。在識別例如車禍的危險(xiǎn)情況之后，碰撞傳感器會(huì)將觸發(fā)信號發(fā)送給蓄電池模塊5或者蓄電池管理系統(tǒng)6，蓄電池模塊或者蓄電池管理系統(tǒng)響應(yīng)于收到的觸發(fā)信號地將第二電流通路80閉合并且因此引起在蓄電池中聯(lián)合的多個(gè)單池的可控的短路。
[0023]在圖4中示出了本發(fā)明的第二示例性的實(shí)施方式的原理電路圖，與在圖3中示出的原理電路圖的區(qū)別在于，觸發(fā)信號由用于識別多個(gè)保險(xiǎn)裝置400中的一個(gè)的觸發(fā)的裝置96響應(yīng)于多個(gè)保險(xiǎn)裝置400中的一個(gè)的觸發(fā)地來提供，通過該觸發(fā)信號能夠引起提供第二電流通路80。在所示出的第二示例性的實(shí)施方式中，該裝置96包括用于獲取多個(gè)蓄電池單池15的多個(gè)單池電壓的多個(gè)傳感導(dǎo)線。
[0024]如果裝置96識別出多個(gè)保險(xiǎn)裝置400中的至少一個(gè)被觸發(fā)，則其產(chǎn)生觸發(fā)信號，該觸發(fā)信號引起開關(guān)90的閉合并且因此引起提供第二電流通路80。第二電流通路80在此是低歐姆的，即以小的電的電阻值來構(gòu)造，使得在模塊5的電極1、20之間可能存在的電壓差于是通過第二電流通路80被消除并且因此防止或者終止電弧形成，該電壓差在沒有第二電流通路80的情況下能夠?qū)е禄蛘咭呀?jīng)導(dǎo)致在被熔斷的保險(xiǎn)裝置400中形成電弧。
【權(quán)利要求】
1.一種用于具有至少一個(gè)蓄電池單池(15)的蓄電池模塊(5)的蓄電池管理系統(tǒng)(6)，其中，所述蓄電池管理系統(tǒng)(6)被如此設(shè)置，使得其能夠響應(yīng)于觸發(fā)信號而在所述蓄電池模塊(5)的電極之間提供電流通路(80)，其特征在于， 所述電流通路(80)被如此設(shè)置，使得在觸發(fā)保險(xiǎn)裝置(400)后通過所述電流通路(80)的提供來防止或者終止在所述至少一個(gè)蓄電池單池(15)的保險(xiǎn)裝置(400)中的電弧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池管理系統(tǒng)(6)，其中，所述電流通路(80)被如此設(shè)置，使得在所述電流通路(80)的提供時(shí)引起所述至少一個(gè)保險(xiǎn)裝置(400)的觸發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池管理系統(tǒng)(6)，其中，所述蓄電池管理系統(tǒng)(6)包括用于識別所述保險(xiǎn)裝置(400)的觸發(fā)的并且響應(yīng)于所述至少一個(gè)保險(xiǎn)裝置(400)的觸發(fā)的識別來提供所述觸發(fā)信號的裝置(96)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項(xiàng)所述的蓄電池管理系統(tǒng)(6)，其中，所述蓄電池管理系統(tǒng)(6)包括用于接收所述觸發(fā)信號的裝置(95)。
5.—種機(jī)動(dòng)車,其具有根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電池管理系統(tǒng)(6)和用于響應(yīng)于機(jī)動(dòng)車危險(xiǎn)情況的識別來提供觸發(fā)信號的裝置，其中，用于接收所述觸發(fā)信號的裝置(95)與用于提供所述觸發(fā)信號的裝置相連接。
6.—種機(jī)動(dòng)車,其具有根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電池管理系統(tǒng)(6)。
7.一種蓄電池模塊(5),其具有權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的蓄電池管理系統(tǒng)(6)。
【文檔編號】H01M2/34GK104396052SQ201380031692
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月18日
【發(fā)明者】H·芬克 申請人:羅伯特·博世有限公司, 三星Sdi株式會(huì)社