[發明專利]蓄電池管理系統和蓄電池系統

在審

• 申請號: 201380064366.9
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN104838536A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: S·布茨曼
• 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: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;B60L11/18;H01M10/48;H02J7/00;H01M2/34;G01R31/36
• 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

本發明涉及一種用于監控和調節可再充電的蓄電池、尤其是鋰離子蓄電池的運行的調節電路，所述蓄電池包括多個相互連接的蓄電池單元，所述蓄電池單元通過至少一個開關元件電氣可解耦地與所述蓄電池的至少一個電極連接端連接，所述調節電路具有至少一個蓄電池單元監控裝置，所述蓄電池單元監控裝置構成為，檢測至少一個蓄電池單元的運行參數；并且具有第一控制裝置，該第一控制裝置構成為，通過對運行參數的分析確定蓄電池特性，其中第一控制裝置通過第一接口與所述蓄電池單元監控裝置連接。

此外，本發明涉及一種蓄電池系統，包括可再充電的蓄電池，所述蓄電池包括多個相互連接的蓄電池單元，所述蓄電池單元通過至少一個開關元件電氣可解耦地與所述蓄電池的至少一個電極連接端連接；并且包括調節電路，尤其是蓄電池管理系統，用于監控和調節所述蓄電池的運行。

背景技術

在現有技術中特別是在蓄電池管理系統的名稱下已知用于監控和調節可再充電的蓄電池的運行的調節電路。在此一方面蓄電池的放電過程，也就是尤其是對具有相應的電氣負載的這樣的蓄電池的利用，和另一方面蓄電池的充電過程視為蓄電池的運行。在已知的調節電路中，在此檢測多個所謂的電池單元監督電路(CSC)的蓄電池單元的蓄電池單元電壓作為測量值并且通過通信總線傳輸到中央控制裝置，所謂的蓄電池控制單元(BCU)。此外由電流傳感器測量的電流能夠作為另外的測量值傳輸到蓄電池控制單元。蓄電池控制單元通過對測量值的分析確定蓄電池特性，如此外還有各個蓄電池單元的充電狀態——其也稱為充電狀態(SOC)——以及各個蓄電池單元的老化，其也稱為健康狀態(SOH)。

除此之外在這樣的調節電路中給蓄電池控制單元分配如下任務，即如果檢測的測量值指示該蓄電池單元危及安全的狀態，那么通過電流接觸器的驅控將各個蓄電池單元或蓄電池單元組與蓄電池的電極連接端電氣隔離。蓄電池單元這樣的隔離是非常重要的，以便阻止不僅蓄電池而且由蓄電池供電的電氣負載或蓄電池的充電裝置的更大的損壞。這特別是因此是也重要的，因為對于這樣的蓄電池的用戶的危險也可能基于損壞的蓄電池，如鋰離子蓄電池，例如燃燒和爆炸危險。

基于安全意義，因此通過診斷嘗試實現可靠地檢測對于蓄電池單元的安全狀態相關的蓄電池參數(例如蓄電池單元電壓)并且可靠地通過通信總線傳輸到蓄電池控制單元。在此存在持續的要求，特別是進一步改善蓄電池參數的傳輸安全性，以便實現蓄電池單元的危及安全的狀態的可靠識別。

另外的診斷系統或者另外的診斷例程的應用在此導致如下缺點，即提高了這樣的調節電路的復雜性，特別是這樣的調節電路的性能的負載。在通過通信總線到蓄電池控制單元的由蓄電池監督電路檢測的蓄電池參數的全部的傳輸時由于安全意義而必要的冗余會進一步導致另外的缺點，即大幅地耗用通信總線。再者這樣的調節電路具有小的可伸縮性作為另外的缺點。

發明內容

在該背景下，本發明的任務在于，改善用于監控和調節可再充電的蓄電池尤其是鋰離子蓄電池的運行的調節電路，尤其是關于這樣的調節電路的改善的性能以及關于蓄電池單元的危及安全的狀態的改善的識別。

為了解決該任務，提出一種用于監控和調節可再充電的蓄電池、尤其是鋰離子蓄電池的運行的調節電路，所述蓄電池包括多個相互連接的蓄電池單元，所述蓄電池單元通過至少一個開關元件電氣可解耦地與所述蓄電池的至少一個電極連接端連接。按照本發明的調節電路具有至少一個蓄電池單元監控裝置，所述蓄電池單元監控裝置構成為，檢測至少一個蓄電池單元的運行參數；并且具有第一控制裝置，所述第一控制裝置構成為，通過對運行參數的分析確定蓄電池特性。第一控制裝置在此通過第一接口與所述蓄電池單元監控裝置連接。再者按照本發明的調節電路具有第二控制裝置，分別單個地驅控開關元件，并且所述第二控制裝置通過第二接口與所述蓄電池單元監控裝置連接。蓄電池單元按照本發明能夠單個地或者作為蓄電池單元的分組通過至少一個開關元件可電氣解耦，其中蓄電池單元的分組特別是也能夠包括全部蓄電池單元。優選地，用于監控和調節可再充電的蓄電池的運行的調節電路是蓄電池管理系統。