[發明專利]耦合單元和具有集成的脈沖逆變器和在運行中可更換的單元模塊的蓄電池模塊

有效

• 申請號: 201180019266.5
• 申請日: 2011-03-03
• 公開（公告）號: CN102859833A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: S·布茨曼;H·芬克
• 申請（專利權）人: SB鋰摩托有限公司;SB鋰摩托德國有限公司
• 主分類號: H02J7/02
• 分類號: H02J7/02;H02M7/483;H02M7/49
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

1.一種用于蓄電池模塊(40)的耦合單元(30)，所述耦合單元(30)包括第一輸入端(31)、第二輸入端(32)、第一輸出端(33)和第二輸出端(34)，其特征在于，所述耦合單元(30)被構造為響應于第一控制信號將所述第一輸入端(31)和所述第一輸出端(33)相連接，且將所述第二輸入端(32)和所述第二輸出端(34)相連接，且響應于第二控制信號將所述第一輸入端(31)從所述第一輸出端(33)分離，且將所述第二輸入端(32)從所述第二輸出端(34)分離，且將所述第一輸出端(33)與所述第二輸出端(34)相連接。

2.根據權利要求1所述的耦合單元(30)，其具有至少一個換向開關(38、39)，所述至少一個換向開關被構造為將第一或第二輸入端(31、32)中的一個與所述第一或第二輸出端(33、34)相連接或者將所述耦合單元(30)的中點與所述第一或第二輸出端(33、34)相連接。

3.根據權利要求1所述的耦合單元(30)，其具有第一開關(35)、第二開關(36)和第三開關(37)，所述第一開關接在所述第一輸入端(31)和所述第一輸出端(33)之間，所述第二開關接在所述第二輸入端(32)和所述第二輸出端(34)之間，所述第三開關接在所述第一輸出端(33)和所述第二輸出端(34)之間。

4.根據權利要求3所述的耦合單元(30)，其中，所述第一開關(35)、所述第二開關(36)或所述第三開關(37)中的至少一個被構造為半導體開關，優選地為MOSFET開關或絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)開關。

5.一種蓄電池模塊(40)，其具有根據前述權利要求中任一項所述的耦合單元(30)和至少一個蓄電池單元(41)，優選地為鋰離子蓄電池單元，所述至少一個蓄電池單元接在所述耦合單元(30)的所述第一輸入端(31)和所述第二輸入端(32)之間，其中，所述蓄電池模塊(40)的第一端子(42)與所述耦合單元(30)的所述第一輸出端(33)相連接，且所述蓄電池模塊(40)的第二端子(43)與所述耦合單元(30)的所述第二輸出端(34)相連接。

6.一種蓄電池，其具有一個或多個，優選地正好三個蓄電池模塊組(50)和控制單元，其中，所述蓄電池模塊組(50)包括多個串聯的根據權利要求5所述的蓄電池模塊(40)，所述控制單元被構造為生成用于所述耦合單元(30)的所述第一和所述第二控制信號且將其輸出至所述耦合單元(30)。

7.根據權利要求6所述的蓄電池，其中，所述耦合單元(30)根據權利要求3或4中的一個構造，且其中所述控制單元被構造為閉合所選擇的耦合單元(30)的第一開關(35)和第二開關(36)且斷開所選擇的耦合單元(30)的第三開關(37)，或者斷開所選擇的耦合單元(30)的所述第一開關(35)和所述第二開關(36)且閉合所選擇的耦合單元(30)的所述第三開關(37)，或者斷開所選擇的耦合單元(30)的所述第一、所述第二和所述第三開關(35、36、37)。

8.根據權利要求6或7所述的蓄電池，其中所述控制單元還被構造為，在第一時刻，將所選擇的蓄電池模塊組(50)的所述耦合單元(30)的所有第一輸入端(31)與所選擇的蓄電池模塊組(50)的所述耦合單元(30)的多個第一輸出端(33)相連接，且將所選擇的蓄電池模塊組(50)的所述耦合單元(30)的所有第二輸入端(32)與所選擇的蓄電池模塊組(50)的所述耦合單元(30)的多個第二輸出端(34)相連接，且在第二時刻，將所選擇的蓄電池模塊組(50)的所述耦合單元(30)的所有第一和第二輸入端(31、32)從所選擇的蓄電池模塊組(50)的所述耦合單元(30)的多個第一和第二輸出端(33、34)去耦，且將所選擇的蓄電池模塊組(50)的所述耦合單元(30)的所述多個第一和第二輸出端(33、34)相連接。

9.根據權利要求6至8中的任一項所述的蓄電池，其具有與所述控制單元相連接的傳感器單元，所述傳感器單元被構造為檢測損壞的蓄電池單元(41)且通知所述控制單元，其中所述控制單元被構造為通過輸出適當的控制信號以去激活具有所述損壞的蓄電池單元(41)的蓄電池模塊(40)。

10.一種機動車，其具有用于驅動所述機動車的電驅動電機(13)和與所述電驅動電機(13)相連接的根據權利要求6至9中任一項所述的蓄電池。