[发明专利]蓄电池模块、蓄电池管理系统、驱动装置供电系统和机动车

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有诸如锂离子蓄电池单元的蓄电池单元的蓄电池模块。此外，本发明涉及一种蓄电池管理系统和一种用于以电能为适于产生扭矩的机器的驱动装置供电的系统。再者，本发明涉及一种机动车。

背景技术

用于产生交变电压的高功率蓄电池系统通常包括基于锂离子技术的蓄电池和称作逆变器的、具有串联地设置在并行的电流分支之上的功率开关的逆变器。如果这样的蓄电池系统的逆变器包括三个或者更多的并行的电流路径，那么该蓄电池系统能够直接被构造用于为适于产生扭矩的、用于驱动混合动力车辆和电动车辆的机器馈电。这样的蓄电池系统也被称作牵引蓄电池系统或者简称牵引蓄电池。

为了达到混合动力和电动车辆中的和基于其他的交变电压的应用中所要求的功率和能量数据，蓄电池具有直至450伏特的电压。为此，在牵引蓄电池中，将串联连接并且部分附加地并联连接单个的蓄电池单元。

因此，在高功率蓄电池中通常超过在人接触方面分级为不危险的60伏特的电压界限。

在图1中示出了根据现有技术的蓄电池模块220的原理电路图。除了蓄电池模块220的蓄电池单元140之外，该蓄电池系统还具有所谓的充电和分离装置130，在图1中被设置在蓄电池系统的正极和蓄电池模块220的蓄电池单元140之间。借助于分离开关120和分离开关125能够将蓄电池单元的正极从蓄电池系统的正极分离。借助于分离开关120也能够将蓄电池单元的正极低阻地——即低电阻地——与蓄电池的正极电连接。分离开关120断开时，蓄电池单元的正极与分离开关125电连接，也经由充电电流源110与蓄电池的正极电连接。作为可选的功能单元，在图1中示出了另外的分离装置170，借助于该分离装置170能够在需要时通过第二分离开关150双极地从蓄电池系统的负极分离。该蓄电池系统在图1中还具有服务断开插头160。其中，其能够是机械的分离插头，该分离插头在事故时或者其他的危险时能够由救援或者维护力量取出，以便单极地分离蓄电池。该服务断开插头160的布置在图1中是示例性的，非对称的布置同样是可能的。

在图2中示出了根据现有技术的电驱动系统的原理电路图，例如应用在电动和混合动力车辆中。例如实施为感应电机的电机200通过逆变器或者脉冲变换器210来馈电。

当前已知的蓄电池系统中，通常来说，蓄电池在识别出危险的状态时，例如事故时，在该情况下将激活制约系统、从车辆的牵引车载电网分离。其中，只要能够通过存在的两个分离开关来实现，那么实现从逆变器的双极的分离。

发明内容

依据本发明提出了用于为包括在蓄电池系统之中的蓄电池放电的蓄电池模块。所述蓄电池模块的特征在于至少一个放电电路，所述放电电路用于为包括在所述蓄电池模块之中的蓄电池单元放电，其中，所述放电电路包括控制信号输入端、开关和电阻并且被设置为将所述开关响应于在所述控制信号输入端上的控制信号闭合，以便将所述蓄电池模块的端子电连接。

然后，借助于相应的控制信号，所述蓄电池模块能够安全地放电。然后，内部的短路不再会导致蓄电池单元的火灾，该内部的短路例如能够在机械的力的作用之后还长时间地出现。

在一个实施形式中，所述电阻被设置为能够将所述蓄电池单元从完全充电状态开始在一个预先给定的时间内放电。

然后，能够通过时间监控确定所述模块什么时候完全放电了。

其中，所述开关能够是电子机械开关或者半导体开关。

这将允许简单的开关。

进一步有利地，所述蓄电池模块的所述蓄电池单元编组在蓄电池单元组之中，其中，每个蓄电池单元组包括放电电路。

由此将缩短所述放电的持续时间。

位于两个蓄电池单元组之间的电连接能够包括可取出的服务断开插头，其中，在取出服务断开插头时将中断所述至少一个电连接。

这将提高放电的安全性。

所述蓄电池模块具有用于通过经由欧姆式电阻的并联电路来为所述蓄电池单元放电来平衡所述蓄电池单元的充电状态的电子装置，将能够使用所述电子装置，其响应于所述控制信号也通过所述并联电路为所述蓄电池单元放电。

由此进一步缩短了所述放电的持续时间。

依据本发明还提出了一种用于蓄电池系统的蓄电池管理系统，其中，所述蓄电池系统包括至少一个依据本发明所述的蓄电池模块。所述蓄电池管理系统的特征在于所述蓄电池管理系统包括控制信号输出端并且被构造为在所述信号输出端上提供控制信号，其中，所提供的控制信号适于实现所述放电电路的所述开关的闭合。