[发明专利]电池系统以及用于其运行的方法

说明书

本发明涉及一种尤其用于机动车辆的电池系统，一种包括该电池系统的用于电机、尤其车辆驱动器的电源，以及一种用于给该电池系统充电的方法。

技术领域

本发明涉及一种尤其用于机动车辆的电池系统，一种包括该电池系统的用于电机、尤其车辆驱动器的电源，以及一种用于给该电池系统充电的方法。

背景技术

具有并利用至少一个电动机以便被驱动或前进的机动车辆被称作电动车辆或混合动力车辆。在此，该至少一个电动机在机动车辆的行驶运行期间由至少一个电能储存器(也可以被称为电池或蓄电池)来提供电能。该至少一个电能储存器可以例如是高压电池(HV电池)。该高压电池又进而可以在充电操作中被供以电能。

HV电池的发展趋势趋向于具有更高额定电压的电池。由此可以实现缩减车辆内的缆线尺寸并减轻电气部件的重量，因为在电压升高的情况下要达到所期望的功率所需要的电流强度更小。电压的增大不仅伴随着对车辆内的部件有额外要求，而且伴随着对用于给HV电池充电所需要的外部基础设施有额外要求。目前，几乎不能提供额定电压超过800V的充电站。因此可能值得期望的是，这样的高压电池系统也可以利用目前能提供的充电基础设施来充电。

HV电池通常包含多个电池模块。为了限制在内部短路时的损坏，大多数情况下在模块之间设置有电气保险装置。这些保险装置必须可容易地替换，以便在失效的情况下使维修时间(“平均维修时间”，“Mean Time To Repair”-MTTR)是尽可能短的。

US 2016/272084 A1公开了一种用于车辆电池组的充电系统，其中，多个充电设备各自与电池组的相应数量的电池模块部分相连接。

US 5 477 936 A公开了一种车辆电池组，该车辆电池组具有多个电池组件和一个保险装置，该保险装置串联地连接在每个电池组件与插头之间，以便提供与控制电路的接口。

US 8 704 485 B1公开了一种车辆电池组，该车辆电池组具有以多个部分安排的电池和与每个电池模块串联连接的分离的保险装置。

另外值得期望的是具有一种简单的可能性：即，将电池与内部电路分离并且使得电池的端子无电势，以便可以实现无危险地安装、拆卸或运输HV电池。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供一种具有高额定电压的电池系统，该电池系统可以用这样的充电设备充电：即，这些充电设备的输出电压小于电池系统的额定电压。本发明的另一个目的是，提供这样一种电池系统：即，该电池系统可以在内部短路后简单且快速地进行维修。另一个目的在于，该电池系统可以无危险地进行安装、拆卸和运输。

本发明提供了一种尤其用于车辆的HV电池。HV电池具有内部分离装置，从而在端子处不施加电压。因此，电池的组装、拆装或者运输是安全的。HV电池包括被划分成多个部分的多个电池单元的串联电路。导体将电池单元的正端子和负端子与接口相连接。该接口还具有用于联接电池的中间电极的极。当电池处于放电模式中时，电池被联接到车载整流器。中间电极与在接口另一侧的这些端子之间的中间保险装置(Zwischensicherung)串联连接。中间保险装置通过这种方式被安排在电池壳体的外部，这减小了电池壳体的重量和大小。

此外，提供一种分摊式的(geteiltes)充电联接系统。在电池的充电模式下，多个充电设备在利用中间电极的情况下各自与一个电池部分相连接，以便并行地给这些部分充电。这使得使用功率不太强的、带有较低的电压范围的充电设备成为可能。

本发明的主题是一种电池系统，该电池系统包括至少两个模块，该至少两个模块各自具有至少两个串联连接的电池单元。该电池系统包括第一接口，该第一接口具有数量等于这些模块的双倍数量的端子。这些模块的每个极分别经由导体分别与该第一接口的一个端子相连接。将模块的正极与第一接口相连接的这些导体各自具有一个开关，当该第一接口的相关联的端子断开时，该开关即为断开的。