[發(fā)明專利]蓄電池模塊、蓄電池管理系統(tǒng)、驅(qū)動裝置供電系統(tǒng)和機動車

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310343700.6
• 申請日: 2013-08-06
• 公開（公告）號: CN103580106A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設計）人: H·芬克
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;三星SDI株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60L11/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發(fā)明涉及一種具有諸如鋰離子蓄電池單元的蓄電池單元的蓄電池模塊。此外，本發(fā)明涉及一種蓄電池管理系統(tǒng)和一種用于以電能為適于產(chǎn)生扭矩的機器的驅(qū)動裝置供電的系統(tǒng)。再者，本發(fā)明涉及一種機動車。

背景技術

用于產(chǎn)生交變電壓的高功率蓄電池系統(tǒng)通常包括基于鋰離子技術的蓄電池和稱作逆變器的、具有串聯(lián)地設置在并行的電流分支之上的功率開關的逆變器。如果這樣的蓄電池系統(tǒng)的逆變器包括三個或者更多的并行的電流路徑，那么該蓄電池系統(tǒng)能夠直接被構造用于為適于產(chǎn)生扭矩的、用于驅(qū)動混合動力車輛和電動車輛的機器饋電。這樣的蓄電池系統(tǒng)也被稱作牽引蓄電池系統(tǒng)或者簡稱牽引蓄電池。

為了達到混合動力和電動車輛中的和基于其他的交變電壓的應用中所要求的功率和能量數(shù)據(jù)，蓄電池具有直至450伏特的電壓。為此，在牽引蓄電池中，將串聯(lián)連接并且部分附加地并聯(lián)連接單個的蓄電池單元。

因此，在高功率蓄電池中通常超過在人接觸方面分級為不危險的60伏特的電壓界限。

在圖1中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的蓄電池模塊220的原理電路圖。除了蓄電池模塊220的蓄電池單元140之外，該蓄電池系統(tǒng)還具有所謂的充電和分離裝置130，在圖1中被設置在蓄電池系統(tǒng)的正極和蓄電池模塊220的蓄電池單元140之間。借助于分離開關120和分離開關125能夠?qū)⑿铍姵貑卧恼龢O從蓄電池系統(tǒng)的正極分離。借助于分離開關120也能夠?qū)⑿铍姵貑卧恼龢O低阻地——即低電阻地——與蓄電池的正極電連接。分離開關120斷開時，蓄電池單元的正極與分離開關125電連接，也經(jīng)由充電電流源110與蓄電池的正極電連接。作為可選的功能單元，在圖1中示出了另外的分離裝置170，借助于該分離裝置170能夠在需要時通過第二分離開關150雙極地從蓄電池系統(tǒng)的負極分離。該蓄電池系統(tǒng)在圖1中還具有服務斷開插頭160。其中，其能夠是機械的分離插頭，該分離插頭在事故時或者其他的危險時能夠由救援或者維護力量取出，以便單極地分離蓄電池。該服務斷開插頭160的布置在圖1中是示例性的，非對稱的布置同樣是可能的。

在圖2中示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的電驅(qū)動系統(tǒng)的原理電路圖，例如應用在電動和混合動力車輛中。例如實施為感應電機的電機200通過逆變器或者脈沖變換器210來饋電。

當前已知的蓄電池系統(tǒng)中，通常來說，蓄電池在識別出危險的狀態(tài)時，例如事故時，在該情況下將激活制約系統(tǒng)、從車輛的牽引車載電網(wǎng)分離。其中，只要能夠通過存在的兩個分離開關來實現(xiàn)，那么實現(xiàn)從逆變器的雙極的分離。

發(fā)明內(nèi)容

依據(jù)本發(fā)明提出了用于為包括在蓄電池系統(tǒng)之中的蓄電池放電的蓄電池模塊。所述蓄電池模塊的特征在于至少一個放電電路，所述放電電路用于為包括在所述蓄電池模塊之中的蓄電池單元放電，其中，所述放電電路包括控制信號輸入端、開關和電阻并且被設置為將所述開關響應于在所述控制信號輸入端上的控制信號閉合，以便將所述蓄電池模塊的端子電連接。

然后，借助于相應的控制信號，所述蓄電池模塊能夠安全地放電。然后，內(nèi)部的短路不再會導致蓄電池單元的火災，該內(nèi)部的短路例如能夠在機械的力的作用之后還長時間地出現(xiàn)。

在一個實施形式中，所述電阻被設置為能夠?qū)⑺鲂铍姵貑卧獜耐耆潆姞顟B(tài)開始在一個預先給定的時間內(nèi)放電。

然后，能夠通過時間監(jiān)控確定所述模塊什么時候完全放電了。

其中，所述開關能夠是電子機械開關或者半導體開關。

這將允許簡單的開關。

進一步有利地，所述蓄電池模塊的所述蓄電池單元編組在蓄電池單元組之中，其中，每個蓄電池單元組包括放電電路。

由此將縮短所述放電的持續(xù)時間。

位于兩個蓄電池單元組之間的電連接能夠包括可取出的服務斷開插頭，其中，在取出服務斷開插頭時將中斷所述至少一個電連接。

這將提高放電的安全性。

所述蓄電池模塊具有用于通過經(jīng)由歐姆式電阻的并聯(lián)電路來為所述蓄電池單元放電來平衡所述蓄電池單元的充電狀態(tài)的電子裝置，將能夠使用所述電子裝置，其響應于所述控制信號也通過所述并聯(lián)電路為所述蓄電池單元放電。

由此進一步縮短了所述放電的持續(xù)時間。

依據(jù)本發(fā)明還提出了一種用于蓄電池系統(tǒng)的蓄電池管理系統(tǒng)，其中，所述蓄電池系統(tǒng)包括至少一個依據(jù)本發(fā)明所述的蓄電池模塊。所述蓄電池管理系統(tǒng)的特征在于所述蓄電池管理系統(tǒng)包括控制信號輸出端并且被構造為在所述信號輸出端上提供控制信號，其中，所提供的控制信號適于實現(xiàn)所述放電電路的所述開關的閉合。