[發明專利]監測電池單元的內部壓力的設備和裝置及電池管理系統

在審

• 申請號: 201810360101.8
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108987834A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 京特·施瓦茨貝格爾;延斯·巴倫申;戈蘭·克澤爾;克里斯托弗·勒梅爾邁爾
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M10/44;G01L1/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;韓雪梅

本公開涉及監測電池單元的內部壓力的設備和裝置及電池管理系統，其中作為電池單元的外殼的一部分的膜被用作基于電容或基于電感的傳感器電路系統中的元件，以便在由電池單元的內部壓力導致的膜變形下來測量電容或電感的變化。電容或電感的變化進而可以用于導出電池單元的內部壓力的值。

技術領域

本公開內容涉及電池單元，并且更具體地涉及監測電池單元的內部壓力。

背景技術

例如，鋰離子電池單元的內部壓力應始終保持在安全操作限制內，以避免可能的危險情況，例如燃燒或爆炸。然而，由于鋰離子電池單元內的侵蝕性化學物質，在電池單元自身內部實施壓力監測傳感器是不可行的。因此，這種電池單元的內部壓力不能直接監測。

發明內容

本公開內容涉及用于監測電池單元的內部壓力的技術，由此作為電池單元的外殼的一部分的膜被用作基于電容或基于電感的傳感器電路系統的元件，以便測量膜的變形而引起的電容或電感的變化，該膜變型由電池單元的內部壓力導致。電容或電感的變化進而可以用于導出電池單元的內部壓力的值。

作為一個示例性實現方式，一種設備可以包含或包括：感測裝置，該感測裝置被配置為安裝到電池單元，電池單元包括具有開口的殼體以及膜，膜能夠變形并且被配置為密封電池單元的殼體的開口，其中，感測裝置還被配置為感測由于電池單元的殼體內的壓力被施加在膜上而導致的膜的變形，并且其中，設備被配置為將表示電池單元的殼體內的壓力的信號輸出到電池管理系統，該信號基于膜的變形。

作為另一示例性實現方式，一種電池單元裝置可以包含或包括：電池單元，該電池單元包括具有開口的殼體以及膜，膜能夠變形并且被配置為密封殼體的開口；以及感測裝置，該感測裝置被布置在距殼體的膜的預定距離處并且與殼體的膜相鄰，其中，感測裝置被配置為感測由于殼體內的壓力被施加在膜上而導致的膜的變形，并且其中，電池單元裝置被配置為將表示電池單元的殼體內的壓力的信號輸出到電池管理系統，該信號基于膜的變形。

作為另一示例性實現方式，一種電池管理系統可以包含或包括：接收單元，該接收單元被配置為從電池單元裝置接收表示電池單元的內部壓力的信號；以及處理單元，該處理單元被配置為基于從電池單元裝置接收的信號來確定電池單元的內部壓力的值，并且當電池單元的內部壓力的值大于或等于臨界壓力值時，生成命令信號以將電池單元與負載電解耦。

可以從結合附圖提供的具體實施方式的討論中獲得對本公開內容的各個方面的理解，但并非限制于此。

附圖說明

圖1示出了根據本公開內容的用于監測電池單元的內部壓力的系統的框圖。

圖2示出了圖1的電池單元裝置的示意圖。

圖3示出了圖2的電池單元的截面以及電池單元的膜在內部單元壓力的多個不同值下的變形。

圖4示出了根據圖3的膜的實施方式在內部單元壓力的多個不同值下的變形的示例圖。

圖5示出了圖1的系統，其中感測元件被配置為根據示例性實施方式的接近傳感器。

圖6以第一示例性細節示出了圖5的系統的截面。

圖7示出了圖1的系統，其中感測元件是根據示例性實施方式的振蕩器電路的一部分。

圖8以第二示例性細節示出了圖5的系統的截面。

圖9以第三示例性細節示出了圖5的系統的截面。

圖10示出了圖9的基板的多個透視圖。

圖11以第一示例性細節示出了圖7的系統的截面。

圖12示出了圖11的基板的多個透視圖。

圖13至圖16共同示出了集成到半導體管芯或芯片上的電感器元件和/或電感器元件的線圈的多個視圖。