[發(fā)明專利]用于電池系統(tǒng)的電池控制組件及電動(dòng)車輛的電傳動(dòng)系

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211548170.4
• 申請(qǐng)日: 2022-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN116215307A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·拉松;J·福塞爾;R·埃里克松;N·西迪羅普洛斯;M·埃克斯特倫;N·R·甘納馬尼尼;J·比約克霍爾茨;Y·張
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沃爾沃汽車公司
• 主分類號(hào): B60L58/10
• 分類號(hào): B60L58/10;B60L53/00;B60L50/60;H01M10/42;H01M10/44
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 王麗軍

本公開涉及用于電池系統(tǒng)的電池控制組件。電池控制組件包括多個(gè)電芯級(jí)控制單元，每個(gè)電芯級(jí)控制單元包括電芯級(jí)開關(guān)單元，該電芯級(jí)開關(guān)單元能夠作為電芯級(jí)逆變器操作。所述多個(gè)電芯級(jí)控制單元布置成三個(gè)控制單元串，并且每個(gè)控制單元串的電芯級(jí)控制單元串聯(lián)地電連接。每個(gè)控制單元串的第一端電連接到對(duì)應(yīng)的AC充電終端。控制單元串的第二端經(jīng)由第一端開關(guān)和第二端開關(guān)串聯(lián)地電連接。此外，控制單元串中的至少一個(gè)包括內(nèi)部連接終端。此外，提出了用于具有這樣的電池控制組件的、電動(dòng)車輛的電傳動(dòng)系。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于電池系統(tǒng)的電池控制組件。

此外，本公開指向用于電動(dòng)車輛的電傳動(dòng)系，包括這樣的電池控制組件。

背景技術(shù)

電池控制組件和傳動(dòng)系例如用在電池電動(dòng)車輛(BEV)、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(HEV)和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛(PHEV)中。

當(dāng)使用這樣的車輛時(shí)，用戶可遇到不同的充電情況，例如AC(交流)充電或DC(直流)充電。還可找到不同的充電電壓。因此，從用戶的角度來看，期望具有與不同充電情況兼容的電池控制組件和傳動(dòng)系。

從電池控制組件、傳動(dòng)系或具有這樣的傳動(dòng)系或電池控制組件的車輛的制造者的角度來看，期望生產(chǎn)可用于多種車輛的傳動(dòng)系和電池控制組件。可附加地，制造者以低制造成本為目標(biāo)，這常常導(dǎo)致在電動(dòng)車輛的傳動(dòng)系內(nèi)具有盡可能少的部件的目標(biāo)。

因此，用戶和制造者都以電池控制組件和傳動(dòng)系的普遍可用性為目標(biāo)。明顯地，車輛用戶的角度和制造者的角度意味著目標(biāo)的沖突。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的一個(gè)目標(biāo)是至少部分地解決此目標(biāo)沖突。

該問題至少部分地由本公開的獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決或減輕，其中，另外的示例被并入從屬權(quán)利要求中。

根據(jù)第一方面，提供了用于電池系統(tǒng)的電池控制組件，該電池控制組件包括多個(gè)電芯級(jí)控制單元(cell-level?control?units)，其中，電芯級(jí)控制單元中的每一個(gè)能夠電連接到相關(guān)聯(lián)的單個(gè)電池電芯或到相關(guān)聯(lián)的電池電芯的組。此外，電芯級(jí)控制單元中的每一個(gè)包括電芯級(jí)開關(guān)單元，該電芯級(jí)開關(guān)單元能夠作為電芯級(jí)逆變器操作。所述多個(gè)電芯級(jí)控制單元布置成三個(gè)控制單元串，其中，每個(gè)控制單元串的電芯級(jí)控制單元串聯(lián)地電連接。此外，控制單元串中的每一個(gè)包括第一端和第二端，第二端相對(duì)于第一端電相反地布置。每個(gè)控制單元串的第一端電連接到對(duì)應(yīng)的AC充電終端。所述三個(gè)控制單元串的第二端經(jīng)由第一端開關(guān)和第二端開關(guān)串聯(lián)地電連接。此外，控制單元串中的至少一個(gè)包括內(nèi)部連接終端，該內(nèi)部連接終端布置成使得形成相應(yīng)控制單元串的部分的至少一個(gè)電芯級(jí)控制單元布置在內(nèi)部連接終端的各側(cè)上。內(nèi)部連接終端能夠連接到DC充電或放電終端或另外的內(nèi)部連接終端。

對(duì)于電芯級(jí)控制單元彼此之間的連接，電芯級(jí)控制單元中的每一個(gè)可包括兩個(gè)連接終端。這些連接終端可與將單個(gè)電池電芯或電池電芯的組連接到相應(yīng)電芯級(jí)控制單元的連接終端分開。

電芯級(jí)開關(guān)單元可包括H形電路，其中，開關(guān)位于H形的四個(gè)腿中的每一個(gè)中。開關(guān)可由晶體管實(shí)現(xiàn)。用于將電芯級(jí)控制單元彼此連接的連接終端可布置在H形電路的中間部分。在這樣的配置中，這些連接終端中的每一個(gè)可經(jīng)由第一開關(guān)連接到相應(yīng)電池電芯或電池電芯的組的正極并且經(jīng)由第二開關(guān)連接到相應(yīng)電池電芯或電池電芯的組的負(fù)極。取決于開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)，電芯級(jí)控制單元可處于可保持能夠連接電池電芯或電池電芯的組的極性的狀態(tài)。在不同的狀態(tài)下，電池電芯或電池電芯的組的極性可通過電芯級(jí)控制單元的切換單元來逆變。取決于操作開關(guān)的方式，可提供DC電流或AC電流，即，開關(guān)單元可作為逆變器操作。此外，能夠連接到電芯級(jí)控制單元的電池電芯或電池電芯的組被繞過的切換狀態(tài)是可能的。在另一替代狀態(tài)中，用于連接單個(gè)電池電芯或電池電芯的組的連接終端從電芯級(jí)控制單元電斷開。開關(guān)單元包括用于操作開關(guān)的控制單元。