[發明專利]保護裝置和方法、電池系統和帶有保護裝置的電池單體

有效

• 申請號: 202010098746.6
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111591139B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: M·辛特伯格;B·海倫塔爾;P·皮爾格拉姆
• 申請（專利權）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L58/10;H01M10/48;H01M50/583;H02H3/08;H02H7/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 汪勤;吳鵬

1.一種用于在電氣短路(24)的情況下在電池系統(11)中關斷至少一個電池單體(14)的保護裝置(18)，該保護裝置(18)設置成，引導流經所述至少一個電池單體(14)的電流(I)通過測量元件(19)，在該測量元件中，該電流(I)根據其電流強度和/或其電流強度梯度產生測量電壓(21)，其特征在于，測量元件(19)與模擬監控電路(20)耦聯，其中比較裝置(30)設置成，對于電流強度在預定持續時間(35)內至少提高了預定的德爾塔值(D)的情況激活一觸發信號(23)，以及開關裝置(25)設置成，接收所述觸發信號(23)并且在接收到所述觸發信號(23)時通過切換至少一個開關元件(S1、S2)來中斷所述電流(I)，

其中，測量元件(19)根據電流強度產生測量電壓(21)，所述比較裝置(30)具有電容器(38)和/或電感(39)且設置成，在保護裝置(18)運行時以預定的時間常數限制所述電容器(38)的再充電，其中，所述電容器(38)與測量元件(19)耦聯。

2.根據權利要求1所述的保護裝置(18)，其中，比較裝置(30)具有高通濾波電路(42)。

3.根權利要求1或2所述的保護裝置(18)，其中，所述測量元件(19)以分流電阻(29)為基礎形成。

4.根據權利要求1或2所述的保護裝置(18)，其中，監控電路(20)包括模擬比較電路(32)，該模擬比較電路設置成，根據比較裝置(30)的輸出信號(33)產生觸發信號(23)。

5.根據權利要求1或2所述的保護裝置(18)，其中，在所述測量元件(19)下游連接有用于放大測量電壓(21)的放大電路(36)和/或濾波電路。

6.一種電池單體(14)，包括用于產生單體電流(I)的電化學單體(16)和用于開關所述單體電流(I)的至少一個集成的開關元件(S1、S2)，其中根據權利要求1至5之一所述的保護裝置(18)被集成到所述電池單體(14)中。

7.一種電池系統(11)，包括多個電池單體(14)和至少一個根據權利要求1至5之一所述的保護裝置(18)。

8.一種機動車(10)，其具有根據權利要求7所述的電池系統(11)。

9.一種靜態蓄能器，其具有根據權利要求7所述的電池系統(11)。

10.一種用于在電氣短路(24)的情況下在電池系統(11)中關斷至少一個電池單體(14)的方法，其中保護裝置(18)引導流經所述至少一個電池單體(14)的電流(I)通過測量元件(19)，在測量元件中，所述電流(I)根據其電流強度和/或其電流強度梯度產生測量電壓(21)，其特征在于，測量元件(19)與模擬監控電路(20)耦聯，其中比較裝置(30)對于電流強度在預定持續時間(35)內提高至少預定的德爾塔值(D)的情況激活一觸發信號(23)，以及開關裝置(25)根據所述觸發信號(23)通過切換至少一個開關元件(S1、S2)來中斷所述電流(I)，

其中，測量元件(19)根據電流強度產生測量電壓(21)，所述比較裝置(30)具有電容器(38)和/或電感(39)且設置成，在保護裝置(18)運行時以預定的時間常數限制所述電容器(38)的再充電，其中，所述電容器(38)與測量元件(19)耦聯。