[發(fā)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(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510071928.3
• 申請(qǐng)日: 2015-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN104836210A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.施奈德;S.本茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/18
• 分類號(hào): 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于將電壓源和連接在電壓源上的負(fù)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(gè)用于檢測至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)的檢測單元和至少一個(gè)開關(guān)單元。

此外，本發(fā)明涉及一種電池組系統(tǒng)，所述電池組系統(tǒng)具有包括至少一個(gè)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(fù)載和/或充電裝置電分離的分離單元。

背景技術(shù)

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

這樣的已知的分離單元包括多個(gè)組件，尤其是繼電器開關(guān)、保險(xiǎn)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(jīng)由所謂的母線。在具有這樣的分離單元的電池組系統(tǒng)中，所述組件通常是電池組系統(tǒng)的功率電路的組成部分。這樣的分離單元的缺點(diǎn)尤其為測量和/或控制線路的所需要的高的數(shù)量。另外的缺點(diǎn)是高的互連花費(fèi)。

在現(xiàn)有技術(shù)中還已知下述電池組系統(tǒng)，例如從文獻(xiàn)DE?10?2010?013?024?A1中已知。尤其地，已知具有電池組管理系統(tǒng)的電池組系統(tǒng)，其中電池組管理系統(tǒng)尤其用于監(jiān)控和控制電池組系統(tǒng)的電池組。在現(xiàn)有技術(shù)中已知的電池組管理系統(tǒng)在此被構(gòu)造，使得所述電池組管理系統(tǒng)在考慮對(duì)電池組系統(tǒng)提出的安全、功率和壽命目標(biāo)的條件下確保電池組的可靠的運(yùn)行。典型地，這樣的電池組管理系統(tǒng)包括：中央控制單元，諸如所謂的電池組控制單元（BCU）；多個(gè)電池監(jiān)控單元，尤其是所謂的電池監(jiān)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(fù)載裝置之間的功率電路電分離的分離單元。在電池組系統(tǒng)中使用的用于將電池組與電負(fù)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(gòu)造用于為混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力或電動(dòng)車的運(yùn)行提供所需要的能量的電池組系統(tǒng)中，車輛或還有用于對(duì)電池組充電的充電站是本發(fā)明的意義中的負(fù)載裝置。

分離單元、尤其是電池組系統(tǒng)的分離單元通常被構(gòu)造用于檢測流經(jīng)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(gòu)造用于對(duì)預(yù)充電或中間電路電容進(jìn)行預(yù)充電。

為了分離單元在故障情況下能夠?qū)㈦妷涸磁c連接在電壓源上的負(fù)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(tǒng)中的分離單元中，通常所謂的電池組控制單元承擔(dān)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?shù)娇刂茊卧⑶以谀抢锉环治觥?/p>

除了分離單元的組件相互間的高的互連花費(fèi)之外，對(duì)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(guān)聯(lián)。由于這樣的分離單元的安全重要性，為了保證無錯(cuò)誤的功能對(duì)組件的相應(yīng)的測試然而是不可放棄的。

在該背景下，本發(fā)明的任務(wù)是，改進(jìn)用于將電壓源和連接在電壓源上的負(fù)載裝置之間的功率電路電分離的分離單元，尤其如下改進(jìn)，使得減少組件的互連花費(fèi)。此外，應(yīng)有利地簡化對(duì)分離單元的組件的功能能力的檢查。此外，應(yīng)有利地簡化分離單元的構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決該任務(wù)，提出一種用于將電壓源和連接在電壓源上的負(fù)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(gè)用于檢測至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)的檢測單元和至少一個(gè)開關(guān)單元，尤其是可控的開關(guān)單元，其中分離單元模塊化地構(gòu)造。尤其地，在此規(guī)定，分離單元由多個(gè)模塊組成，其中模塊有利地具有分離單元的多個(gè)組件，其中組件有利地已經(jīng)彼此電互連。有利地，分離單元本身被構(gòu)造為模塊，所述模塊尤其是能夠集成到電池組系統(tǒng)中。

尤其是規(guī)定，根據(jù)本發(fā)明的分離單元被構(gòu)造用于將電池組和連接在電池組上的負(fù)載裝置之間的功率電路電分離。負(fù)載裝置在此尤其也能夠是對(duì)電池組再充電的充電裝置。尤其是規(guī)定，根據(jù)本發(fā)明的分離單元被構(gòu)造用于將電儲(chǔ)能器和連接在所述電儲(chǔ)能器上的車輛和/或連接在所述電儲(chǔ)能器上的充電裝置之間的功率電路電分離，其中所述電儲(chǔ)能器被構(gòu)造用于為混合動(dòng)力、插電式混合動(dòng)力或電動(dòng)車的運(yùn)行提供所需要的能量。有利地，根據(jù)本發(fā)明的分離單元被構(gòu)造，作為電池組斷開單元用在電池組系統(tǒng)中。

通過分離單元的根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的模塊化的構(gòu)造，構(gòu)造分離單元時(shí)的互連花費(fèi)有利地降低，因?yàn)椴槐亟M裝各個(gè)組件、而是組裝已經(jīng)包括多個(gè)組件的模塊。根據(jù)本發(fā)明的分離單元的重要優(yōu)點(diǎn)在此為預(yù)檢查組件在模塊中的部分集成，由此關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的分離單元的功能能力的檢查花費(fèi)有利地被減少。