[發明專利]用于電分離的分離單元和帶這樣的分離單元的電池組系統

在審

• 申請號: 201510071928.3
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104836210A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: J.施奈德;S.本茨
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02H7/18
• 分類號: H02H7/18;H02J7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;胡莉莉

技術領域

本發明涉及一種用于將電壓源和連接在電壓源上的負載裝置之間的功率電路電分離的分離單元，其中分離單元包括至少一個用于檢測至少一個運行參數的檢測單元和至少一個開關單元。

此外，本發明涉及一種電池組系統，所述電池組系統具有包括至少一個電池組電池的電池組和用于將電池組與連接在電池組上的負載和/或充電裝置電分離的分離單元。

背景技術

用于將電壓源和連接在電壓源上的負載裝置之間的功率電路電分離的分離單元在現有技術中已知。所述分離單元例如在電池組系統中、尤其在用在電動車中的電池組系統中使用，以便在故障情況下，例如在電池組內部的短路的情況下，將電池組系統的電池組與所連接的電負載裝置分離，其中負載裝置也能夠是用于對電池組充電的充電裝置。

這樣的已知的分離單元包括多個組件，尤其是繼電器開關、保險裝置和/或電流傳感器。分離單元的這些組件通常彼此電互連，尤其是經由所謂的母線。在具有這樣的分離單元的電池組系統中，所述組件通常是電池組系統的功率電路的組成部分。這樣的分離單元的缺點尤其為測量和/或控制線路的所需要的高的數量。另外的缺點是高的互連花費。

在現有技術中還已知下述電池組系統，例如從文獻DE?10?2010?013?024?A1中已知。尤其地，已知具有電池組管理系統的電池組系統，其中電池組管理系統尤其用于監控和控制電池組系統的電池組。在現有技術中已知的電池組管理系統在此被構造，使得所述電池組管理系統在考慮對電池組系統提出的安全、功率和壽命目標的條件下確保電池組的可靠的運行。典型地，這樣的電池組管理系統包括：中央控制單元，諸如所謂的電池組控制單元（BCU）；多個電池監控單元，尤其是所謂的電池監管電路（CSC）；和用于在故障情況下將電池組和連接在電池組上的負載裝置之間的功率電路電分離的分離單元。在電池組系統中使用的用于將電池組與電負載電分離的分離單元通常稱作為電池組斷開單元（BDU）。

尤其在被構造用于為混合動力、插電式混合動力或電動車的運行提供所需要的能量的電池組系統中，車輛或還有用于對電池組充電的充電站是本發明的意義中的負載裝置。

分離單元、尤其是電池組系統的分離單元通常被構造用于檢測流經分離單元的電流以及所施加的電壓。此外，分離單元通常被構造用于對預充電或中間電路電容進行預充電。

為了分離單元在故障情況下能夠將電壓源與連接在電壓源上的負載裝置分離，分離單元的組件由控制單元控制。在用在電池組系統中的分離單元中，通常所謂的電池組控制單元承擔該控制。由分離單元檢測的測量值、尤其是電流測量值和/或電壓測量值被傳輸到控制單元并且在那里被分析。

除了分離單元的組件相互間的高的互連花費之外，對分離單元的組件的測試是昂貴的并且因此通常與高的成本相關聯。由于這樣的分離單元的安全重要性，為了保證無錯誤的功能對組件的相應的測試然而是不可放棄的。

在該背景下，本發明的任務是，改進用于將電壓源和連接在電壓源上的負載裝置之間的功率電路電分離的分離單元，尤其如下改進，使得減少組件的互連花費。此外，應有利地簡化對分離單元的組件的功能能力的檢查。此外，應有利地簡化分離單元的構造。

發明內容

為了解決該任務，提出一種用于將電壓源和連接在電壓源上的負載裝置之間的功率電路電分離的分離單元，其中分離單元包括至少一個用于檢測至少一個運行參數的檢測單元和至少一個開關單元，尤其是可控的開關單元，其中分離單元模塊化地構造。尤其地，在此規定，分離單元由多個模塊組成，其中模塊有利地具有分離單元的多個組件，其中組件有利地已經彼此電互連。有利地，分離單元本身被構造為模塊，所述模塊尤其是能夠集成到電池組系統中。

尤其是規定，根據本發明的分離單元被構造用于將電池組和連接在電池組上的負載裝置之間的功率電路電分離。負載裝置在此尤其也能夠是對電池組再充電的充電裝置。尤其是規定，根據本發明的分離單元被構造用于將電儲能器和連接在所述電儲能器上的車輛和/或連接在所述電儲能器上的充電裝置之間的功率電路電分離，其中所述電儲能器被構造用于為混合動力、插電式混合動力或電動車的運行提供所需要的能量。有利地，根據本發明的分離單元被構造，作為電池組斷開單元用在電池組系統中。

通過分離單元的根據本發明設置的模塊化的構造，構造分離單元時的互連花費有利地降低，因為不必組裝各個組件、而是組裝已經包括多個組件的模塊。根據本發明的分離單元的重要優點在此為預檢查組件在模塊中的部分集成，由此關于根據本發明的分離單元的功能能力的檢查花費有利地被減少。