[發明專利]用于機動車的高壓電池的安全開關裝置、高壓電池、車載電網系統以及機動車

有效

• 申請號: 201980010223.7
• 申請日: 2019-06-07
• 公開（公告）號: CN111656600B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: T·哈默施密特;J·洛佩茲德阿羅亞貝;S·尼恩貝格爾;J·P·施密特
• 申請（專利權）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: H01M10/625
• 分類號: H01M10/625;H02H7/18;B60L58/27
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 邵靜玥

本發明涉及一種安全開關裝置(7)，其用于將用于機動車的高壓電池(3)的至少一個電池單體(5)的加熱裝置(6)與為該加熱裝置(6)提供加熱電流的能量供應接口(8)連接，其具有：?設置在加熱電流傳輸路徑(11)中的可控制的第一開關元件(9)，該第一開關元件設計用于，通過安全開關裝置(7)的信號傳輸路徑(14)接收由高壓電池外部的裝置提供的控制信號并且根據所接收的控制信號在加熱裝置(8)與能量供應接口(8)之間提供加熱電流傳輸，?設置在加熱電流傳輸路徑(11)中的分離裝置(10)，其用于在第一開關元件(9)有故障的情況中中斷加熱電流傳輸，?設置在信號傳輸路徑(14)中的傳輸裝置(18)，其設計用于，為了將高壓電池(3)和所述裝置電氣隔離，將控制信號無電勢地傳輸給第一開關元件(9)。本發明還涉及一種高壓電池(3)、一種車載電網系統(1)以及一種機動車。

技術領域

本發明涉及一種安全開關裝置，其用于將用于機動車的高壓電池的至少一個電池單體的加熱裝置與為該加熱裝置提供加熱電流的能量供應接口連接。本發明還涉及一種高壓車載電網、一種車載電網系統以及一種機動車。

背景技術

在當前情況中感興趣的是用于能電動驅動的機動車(尤其是電動車輛或混合動力車輛)的高壓電池或高壓存儲器。這種高壓電池包括多個電池單體或者說存儲單元，它們通常連接成電池模塊。在此，隨著電池單體的運行溫度下降，可由該電池模塊提供的最大功率通常下降。這在能電動驅動的機動車中會導致在外部溫度低的情況下在行駛開始時僅有受限的驅動功率和受限的充電功率可供使用。因此，從現有技術中已知的是，電池模塊配備有加熱裝置，從而在需要時能夠加熱電池單體。例如，為了加熱電池單體，所述加熱裝置在此可通過高壓電池外部的裝置來操控。所述裝置例如可以是機動車的低壓車載電網的一部分。

在此，對機動車的預先給定的安全要求例如規定，高壓電池和低壓車載電網彼此電氣隔離。因此，例如可防止在高壓電池中發生故障時經由與機動車車身連接的低壓車載電網將有害的過電壓傳輸到車身上，由此，人員可能受到傷害。此外，要防止加熱裝置的不受控制的、錯誤的加熱，以避免電池單體的過熱。

發明內容

本發明的任務是，特別可靠地構造一種用于能電動驅動的機動車的高壓電池的電池單體的加熱過程。

為此，本發明提出一種用于機動車的高壓電池的安全開關裝置，該安全開關裝置用于將用于機動車的高壓電池的至少一個電池單體的加熱裝置與為該加熱裝置提供加熱電流的能量供應接口連接，該安全開關裝置具有：

-設置在加熱電流傳輸路徑中的可控制的第一開關元件，該第一開關元件設計用于，通過所述安全開關裝置的信號傳輸路徑接收由高壓電池外部的裝置提供的控制信號并且根據所接收的控制信號在所述加熱裝置與所述能量供應接口之間提供加熱電流傳輸以用于加熱所述電池單體，

-設置在所述加熱電流傳輸路徑中的分離裝置，該分離裝置用于在第一開關元件有故障的情況下中斷所述加熱電流傳輸，

-設置在所述信號傳輸路徑中的傳輸裝置，該傳輸裝置設計用于，為了將高壓電池和所述高壓電池外部的裝置電氣隔離，將所述控制信號無電勢地傳輸給第一開關元件，以及

-設置在信號傳輸路徑中的定時器電路，該定時器電路設計用于僅在預先確定的持續時間提供用于將所述加熱裝置與所述能量供應接口連接的控制信號。

本發明還提出一種用于機動車的高壓電池，該高壓電池具有至少一個電池單體、加熱裝置、能量供應接口以及根據本發明所述的安全開關裝置，其中，可控制的第一開關元件與所述加熱裝置以及與所述能量供應接口電連接，并且所述傳輸裝置能與所述高壓電池外部的裝置連接。

本發明還提出一種用于機動車的車載電網系統，該車載電網系統具有帶有根據本發明所述的高壓電池的高壓車載電網以及帶有如下裝置的低壓車載電網，該裝置設計用于提供用于第一開關元件的控制信號，其中，高壓車載電網和低壓車載電網通過所述傳輸裝置無電勢地耦合。