[發明專利]電池單元和用于運行電池單元的方法

在審

• 申請號: 201880008526.0
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN110198868A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: M.格爾斯貝克;M.斯泰爾;A.萊姆基;J.柯納;F.施泰格勒;K.克勒斯;B.赫帕納;M.霍恩瑙爾;S.阿道夫;K-J.舒勒;H.魏斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B60R16/03
• 分類號: B60R16/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 方莉;陳浩然

本發明涉及一種電池單元，其用于在機動車的車載電網處使用，所述電池單元包括電池模塊和耦合單元（30）。所述耦合單元具有第一接口和第二接口（31或者32）、第一直流電壓轉換器和第二直流電壓轉換器（41或者42）。所述第一直流電壓轉換器（41）允許在所述接口（31、32）之間的雙向電流，所述第二直流電壓轉換器（42）允許從所述第一接口（31）流向所述第二接口（32）的電流。所述電池單元包括控制系統。所述控制系統控制所述直流電壓轉換器。本發明也涉及一種用于運行在機動車車載電網處的電池單元的方法。在此，測量流動通過所述耦合單元（30）的耦合電流（Ik）。如果所述耦合電流（Ik）從所述第一接口（31）流向所述第二接口（32）并且低于第一極限值，則接通所述第二直流電壓轉換器（42）并且關閉所述第一直流電壓轉換器（41）。

技術領域

本發明涉及一種電池單元，其用于在機動車的車載電網處使用，所述電池單元包括電池模塊和耦合單元，所述耦合單元用于將所述電池模塊與所述車載電網耦合，所述耦合單元具有與所述電池模塊連接的第一接口、能夠與車載電網連接的第二接口、第一直流電壓轉換器和第二直流電壓轉換器。本發明也涉及一種用于運行根據本發明的在機動車的車載電網處的電池單元的方法。

背景技術

在傳統的具有內燃機的機動車中，通常將鉛酸電池用作在12V車載電網中的儲能器。這樣的具有正極和負極的鉛酸電池主要用作用于起動該內燃機的起動器電池。所述車載電網和其功能與該鉛酸電池的性能（例如內電阻、充放電特性曲線以及空轉電壓）相協調。

在這種情況下重要的是，正確識別在所述機動車中的鉛酸電池的狀態。該鉛酸電池的狀態、尤其是充電狀態被所述機動車用作用于能量管理的功能的基礎，并且因此能夠在錯誤識別時對車輛特性以及可用性產生嚴重的負面影響。該機動車的與安全相關的功能也能夠受到波及。

通常，連接到所述鉛酸電池處的電池傳感器承擔該鉛酸電池的狀態的識別。該電池傳感器在此主要測量流動通過該鉛酸電池的電流以及施加在該鉛酸電池的極處的電壓，并且由此尤其求取該鉛酸電池的充電狀態和老化。

當鉛酸電池失靈時，能夠有利的是，通過鋰離子電池來替代這個鉛酸電池。然而，由于工藝不同，鋰離子電池具有與鉛酸電池不同的性能。對此主要包括更低的內電阻并且尤其包括充電狀態與輸出電壓之間的另一種關系。例如，由存在在所述機動車中的電池傳感器求取的充電狀態因此會是錯誤的。

因此，在更換時，鋰離子電池不僅必須替代傳統的鉛酸電池，還必須替代所述電池傳感器和其功能。由于市場上存在的機動車以及鉛酸電池和電池傳感器的種類很多，這看起來并不可行。

值得期待的是，尤其是在機動車中的鉛酸電池失靈時，通過鋰離子電池來替代這個鉛酸電池。在此，也應該繼續使用已經存在在所述機動車中的電池傳感器。

由US 2015/0037616 A1公開了一種鋰離子電池模塊，其具有殼體，該殼體的尺寸對應于傳統鉛酸電池的殼體的尺寸。所述鋰離子電池模塊在此也包括一個或者多個直流電壓轉換器，由此在該鋰離子電池模塊的不同極處能夠提供多個不同的輸出電壓。

DE 10 2010 014 104 A1公開了一種用于機動車的電能車載電網。所述能量車載電網包括布置在子車載電網中的電池，該電池經由耦合裝置與另一個子車載電網耦合。所述耦合裝置在此包括兩個并聯連接的直流電壓轉換器和用于橋接所述直流電壓轉換器的橋接開關。

發明內容

提出一種用于在機動車的車載電網處使用的電池單元。所述電池單元包括電池模塊和耦合單元，該耦合單元用于將所述電池模塊與該機動車的車載電網耦合。所述耦合單元具有與所述電池模塊連接的第一接口、能夠與車載電網連接的第二接口、第一直流電壓轉換器和第二直流電壓轉換器。所述電池單元尤其用于替代失靈的鉛酸電池，用作用于該機動車的內燃機的起動器電池。