[發明專利]單元模塊以及用于運行單元模塊的方法

有效

• 申請號: 202010085136.2
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111619398B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: M·察赫爾
• 申請（專利權）人: 保時捷股份公司
• 主分類號: B60L58/10
• 分類號: B60L58/10;B60L58/16;B60L58/18;H01M10/42;H01M10/48;G01R31/392;G01R31/36
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 李潔;董江虹

提供一種單元模塊，尤其用于車輛的牽引電池的單元模塊，該單元模塊具有：多個單元，這些單元布置在串聯電路中；至少兩個單元監測電路，用于獲得在單元的兩個電極之間所施加的電壓，其中每個電路具有兩個電壓供應端子，其中第一電壓供應端子與第一單元的正電極聯接，并且第二電壓供應端子與第二單元的負電極聯接；以及開關裝置，該開關裝置被配置為用于將第一單元監測電路的該第一電壓供應端子和至少一個第二單元監測電路的該第二電壓供應端子選擇性地各自與不同單元的兩個正電極中的一個正電極或兩個負電極中的一個負電極聯接。此外，提供一種對應的電池以及一種該電池模塊的運行方法。

技術領域

本發明涉及一種(電池)單元模塊以及一種用于運行單元模塊(尤其作為對應電池的一部分)的方法。

背景技術

尤其在使用鋰離子單元的情況下，由多個單元組成的單元模塊需要單元監測，以便總是使得這些單元在正確的運行窗口中運行。為此目的，在用于監測這些單元的控制器電路板(單元監測控制器，cell?monitoring?controller，CMC)上使用用于監測單元電壓的專用的集成電路，這些集成電路是單獨地針對此目的開發和提供的。這種專用的集成電路還被稱為對用途專用的集成電路(專用集成電路，application-specific?integratedcircuit，ASIC)，針對該集成電路在下文中使用英文縮寫ASIC。

在此，ASIC總是具有一定數量的測量輸入端并且因此僅可以監測一定數量的單元。如果單元模塊中待監測的單元的數量大于ASIC的測量通道的數量，則必須使用多個ASIC來監測單元模塊的單元。在理想情況下，將單元的數量均勻地分布到ASIC上。如果例如ASIC被設計成監測六個單元并且單元模塊具有十個單元，則使用兩個ASIC，其中每個ASIC監測五個單元。為此，單元的兩個電極可以與對應的測量輸入端電聯接，從而使得可以獲得這些電極之間所施加的單元電壓。然而可能出現的是：單元模塊具有奇數數量的單元或由于單元數量較多而必須使用大量ASIC，從而并非每個ASIC都與相等數量的單元相連以便監測。

為了使ASIC可以正確地測量單元電壓，必須將ASIC的正電壓供應端子(例如Vcc端子)與被監測的第一(或最后一個)單元的正極相連，并且對應地必須將負電壓供應端子(例如GND端子)與被監測的最后一個(或第一)單元的負極相連。在此，ASIC從其連接到的單元獲取所需的供應電流。如果控制器電路板的一個ASIC具有比另一個ASIC更少數量的所連接的單元，則單元模塊的連接到具有更少單元數量的ASIC的單元受到更強的負載。關于電池的使用壽命方面，這種狀態導致電池的這些單元相比于其余單元持續地總是例如受到更強的負載。這導致電池的單元發生不均勻的老化行為，這進而由于老化最嚴重的單元相應地預先設定可用的運行窗口而嚴重地限制總體上可用的運行范圍。

發明內容

基于此，本發明的目的可以在于，提供一種單元模塊以及一種與此相關的運行方法，從而使得可以避免單元不均勻地老化。

根據以下緊接著給出的一個實施方式以及隨后給出的不同的實施方式通過根據本發明的單元模塊、在該單元模塊上構造的電池、以及用于運行根據本發明的單元模塊的方法來提供對此的解決方案。其他設計方案由以下給出的另外的實施方式和所附說明得出。