CN102623762B - 电池包 - Google Patents

电池包 Download PDF

Info

Publication number
CN102623762B
CN102623762B CN201110187707.4A CN201110187707A CN102623762B CN 102623762 B CN102623762 B CN 102623762B CN 201110187707 A CN201110187707 A CN 201110187707A CN 102623762 B CN102623762 B CN 102623762B
Authority
CN
China
Prior art keywords
relay
power brick
control unit
battery
battery module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110187707.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102623762A (zh
Inventor
任荣彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH, Samsung SDI Co Ltd filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN102623762A publication Critical patent/CN102623762A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102623762B publication Critical patent/CN102623762B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电池包。一种电池包包括：多个电池模块，包括多个电池单体；多个继电器，连接到所述多个电池模块的输出线以及所述多个电池模块中的电池模块之间的至少一条连接线；电池控制单元，连接到所述多个继电器，用来控制所述多个电池单体；至少一个传感器，连接到所述电池控制单元并且被构造成向所述电池控制单元输出信号，所述电池控制单元被构造成响应于从所述至少一个传感器输出的信号来控制所述多个继电器。

Description

电池包
该申请要求于2011年1月31日提交到韩国知识产权局的第10-2011-0009514号韩国专利申请的优先权和权益，该专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本发明的实施例的多个方面涉及一种电池包，更具体地讲，涉及一种安全性提高的电池包。
背景技术
通常，电池单体用作移动装置、电动车辆、混合动力车辆等的能源。电池单体的形状可以根据电池单体所应用到的外部装置的种类而变化。
诸如蜂窝电话的小型移动装置可以利用单个电池单体的电能和容量操作特定的时间段。然而，在需要对功耗大的电动车辆、混合动力车辆等进行长时间驱动和高功率驱动的情况下，通过将多个电池单体电连接来构造大容量电池模块以增大功率和容量。电池模块根据置于其中的电池单体的数量提高输出电压或输出电流。
可以通过将多个电池模块电连接来构造电池包。在这种情况下，电池包设置有电池控制单元和继电器，操作电池控制单元以控制每个电池单体的状态，操作继电器以响应于来自电池控制单元的信号来切断电流。
发明内容
根据本发明的实施例的一方面，电池包被构造成使得当由气囊冲击传感器、湿气传感器或冲击传感器确定电池包受损时，电池控制单元将感测到的信号传输到位于电池模块之间的子继电器，从而能够切断电池模块之间的电连接。
根据本发明的实施例的另一方面，电池包具有增加到该电池包中的互锁电路或分立电路，使得当需要修复电池包时，位于电池包之间的子继电器操作，从而切断电池模块之间的电连接。
根据本发明的实施例，一种电池包包括：多个电池模块，包括多个电池单体；多个继电器，连接到所述多个电池模块的输出线以及所述多个电池模块中的电池模块之间的至少一条连接线；电池控制单元，连接到所述多个继电器，用来控制所述多个电池单体；至少一个传感器，连接到所述电池控制单元并且被构造成向所述电池控制单元输出信号，所述电池控制单元被构造成响应于从所述至少一个传感器输出的信号来控制所述多个继电器。
当所述多个继电器中的至少一个继电器接收来自所述电池控制单元的信号时，所述至少一个继电器切断电池模块之间的电连接。
所述至少一个传感器可以包括气囊冲击传感器、湿气传感器和冲击传感器中的至少一种。
所述电池包还可以包括连接在所述气囊冲击传感器和所述电池控制单元之间的气囊控制单元。
从所述气囊冲击传感器输出的信号可以同时被传输到所述电池控制单元和所述气囊控制单元。
可以通过所述气囊控制单元将从所述气囊冲击传感器输出的信号传输到所述电池控制单元。
所述多个继电器可以包括连接到电池模块的输出线的主继电器和连接到电池模块之间的至少一条连接线的至少一个子继电器。
所述主继电器和所述至少一个子继电器可以同时操作或单独操作。
所述电池包还可以包括连接到所述电池控制单元的互锁电路，所述互锁电路被构造成选择性地控制用于修复所述电池包的继电器。
根据本发明的实施例的另一方面，如果由于冲击或水侵入导致电池的绝缘被破坏，或者相反如果需要的话，则电池包的输出电压降低至任何一个电池模块的电压电平，因此可以减少着火、电冲击等的危险，从而提高电池包的安全性。
附图说明
附图与说明书一起示出了本发明的一些示例性实施例，并且附图与描述一起用来解释本发明的原理。
图1是示出了根据本发明实施例的电池包的透视图。
图2是根据本发明实施例的电池包的示意性框图。
图3是示出了根据本发明实施例的电池包的操作的流程图。
图4是示出了根据本发明另一实施例的电池包的操作的流程图。
图5是根据本发明另一实施例的电池包的示意性框图。
具体实施方式
在下面详细的描述中，通过图示的方式示出和描述了本发明的一些示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在全都不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述在本质上被认为是说明性的而非限制性的。此外，当元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者可以间接在所述另一元件上并且在该元件和所述另一元件之间设置有一个或更多个中间元件。另外，当元件被称作“连接到”另一元件时，该元件可以直接连接到所述另一元件，或者可以间接连接到所述另一元件并且在该元件和所述另一元件之间设置有一个或更多个中间元件。在下文中，相同的标号表示相同的元件。在附图中，为了清晰起见，会夸大层的厚度或尺寸，并且层的厚度或尺寸可以不必按比例绘制。
图1是示出了根据本发明实施例的电池包的透视图。
参照图1，根据本发明实施例的电池包包括至少一个电池模块100、多个继电器20、30和40、电池控制单元(BCU)200以及一个或更多个传感器50a、50b、50c、60、70a和70b。
在一个实施例中，电池模块100是高电压大容量电池模块，并且具有多个电池单体10沿一个方向按间隔排列的结构。电池单体10可以以各种形状形成。然而，出于举例说明的目的，将在此描述电池单体10以棱柱形形状形成的一个实施例。
在一个实施例中，电池单体10具有包括电极组件的一般结构，在所述电极组件中，正极板和负极板分别设置在置于二者之间的分隔件的两侧，以充入/排出预定量的电能。正极端子11和负极端子12从每个电池单体10的顶部突出，同时保持预定的间隔。在一个实施例中，正极端子11和负极端子12形成为螺纹形成在其外圆周表面上的螺栓的形状。
任何一个电池单体10的正极端子11和负极端子12可以布置成分别对应于另一电池单体10的正极端子11和负极端子12。因此，在一个实施例中，任何一个电池单体10的正极端子11和与该电池单体10相邻的另一电池单体10的负极端子12分别插到汇流条(bus-bar)15的孔中，然后通过螺母紧固于汇流条15。
电池单体10的正极端子11和负极端子12紧固于汇流条15，从而能够构造电池单体10彼此电连接的电池模块100。在电池模块100中，通过重复电极端子11和12与汇流条15的紧固结构，可以将电池单体10彼此串联连接。
如图1所示，多个电池模块100彼此电连接，可以在各个电池模块100之间设置子继电器20。子继电器20可以连接到相邻的电池模块100之间的连接线21。即，设置于任何一个电池模块100的电池单体10的正极端子11或负极端子12与设置于另一电池模块100的电池单体10的负极端子12或正极端子11通过子继电器20彼此电连接。
正极主继电器30和负极主继电器40可以连接到多个电池模块100中的位于相应端部的电池模块100的输出线31和41。
子继电器20、正极主继电器30和负极主继电器40可以电连接到BCU200。因此，可以响应于来自BCU 200的信号控制并操作子继电器20、正极主继电器30和负极主继电器40。具体地讲，子继电器20可以切断各相邻的电池模块100之间的电连接。在一个实施例中，可以通过一个或更多个传感器50a、50b、50c、60、70a和70b将信号传输到BCU 200。
在一个实施例中，例如，传感器50a、50b、50c、60、70a和70b可以包括气囊冲击传感器50a、50b和50c、冲击传感器70a和70b以及湿气传感器60。因此，BCU 200可以接收从传感器50a、50b、50c、60、70a和70b输出的信号，并将接收到的信号传输到子继电器20、正极主继电器30和负极主继电器40。
在一个实施例中，电池包还可以包括BCU 200与气囊冲击传感器50a、50b和50c之间的气囊控制单元50。因此，从气囊冲击传感器50a、50b和50c输出的信号可以同时传输到BCU 200和气囊控制单元50。可选择地，从气囊冲击传感器50a、50b和50c输出的信号可以通过气囊控制单元50传输到BCU 200。
可以同时或单独地操作子继电器20、正极主继电器30和负极主继电器40。因此，响应于从气囊冲击传感器50a、50b和50c、冲击传感器70a和70b或者湿气传感器60的信号，BCU 200可以单独地控制子继电器20、正极主继电器30和负极主继电器40。
在一个实施例中，由于在电池包中可以连接几十个电池单体10，所以需要BCU 200控制每个电池单体10的状态。在对电池包充电的情况下，电池单体10可以被充放电到不同的能量水平，同时被重复地充放电若干次。如果多个电池单体10被放电到不同的能量水平然后被再次充电，则充好电的电池单体10的能量水平也可能互不相同。如果在这种状态下重复充放电若干次，则一些电池单体10会被过充电，因此，将要使用的电势变成0V或更低。如果用户持续地对电池单体10放电或使用电池单体10，则可能出现电池单体10的电势被改变的现象。
在具有不同能量水平的电池单体10彼此串联连接的状态下对这些电池单体10进行充电的情况下，能量水平相对高的电池单体10在能量水平低的电池单体10之前将充电完成信号传输到充电器。因此，充电器完成对电池单体10的充电。此外，在过充电的电池单体10接近完全充电状态之前，其它电池单体10接近过充电状态。即，所述多个电池单体10中的一些电池单体重复不完整的充电-过放电或电池反向(battery reversal)，其它的电池单体10重复完整的充电或过充电-不完整的放电。结果，可能会损坏电池单体10。
因此，在本发明的实施例中，大容量电池包可以设置有用于管理每个电池单体10的状态的BCU 200，以减少对电池单体10的损坏。在电池包发生故障时用来切断电流的主继电器30、40和子继电器20可以连接到BCU 200。在电池单体10发生故障时用来将信号传输给BCU 200的多个传感器50a、50b、50c、60、70a和70b可以连接到BCU 200。
在下文中，将描述电池模块100的外壳110、120、130和140。
外壳110、120、130和140可以包括：一对端板110和120，分别设置在多个电池单体10的外端；连接构件130和140，将这对端板110和120连接于彼此。
在一个实施例中，在由这对端板110和120与将这对端板110和120连接于彼此的连接构件130和140限定的空间内，可以将多个电池单体10沿一个方向对齐。多个电池单体10可以彼此并联对齐，从而它们的宽的前表面彼此相对。
连接构件130和140可以包括支撑电池单体10的两个侧表面的侧支架130和支撑电池单体10的底表面的底支架140。支架130和140中的每个的一端被紧固到一个端板110，支架130和140中的每个的另一端被紧固到另一端板120。在一个实施例中，可以通过诸如螺栓、螺母等紧固构件将这对端板110和120与侧支架130和底支架140紧固在一起。
将这对端板110和120分别设置成与最外面的电池单体10表面接触，以将多个电池单体10压向所述多个电池单体10的内侧。在一个实施例中，可以交替地设置由这对端板110和120、侧支架130和底支架140支撑的多个电池单体10的正极端子11和负极端子12，使得多个电池单体10可以彼此串联连接。
外壳110、120、130和140形成为稳定地固定多个电池单体10。然而，本发明的外壳不限于上面描述的形状。即，可以以各种方式修改和实现外壳。此外，可以根据电池包的设计以不同的方式修改电池单体10的连接结构和数量。
图2是根据本发明实施例的电池包的示意性框图。
参照图2，根据一个实施例的电池包包括电池模块100、正极主继电器30、负极主继电器40和子继电器20。
电池模块100包括多个电池单体10(见图1)，并且多个(例如，四个)电池模块100构成电池包。正极主继电器30和负极主继电器40分别连接到电池模块100的输出线31和41。子继电器20连接到相邻的电池模块100之间的连接线21。
正极主继电器30、负极主继电器40和子继电器20电连接到BCU 200。在一个实施例中，BCU 200电连接到气囊冲击传感器50a、50b和50c、湿气传感器60及冲击传感器70a和70b。
在一个实施例中，从气囊冲击传感器50a、50b和50c输出的信号可以同时传输到BCU 200和气囊控制单元50。因此，如果从气囊冲击传感器50a、50b和50c输出信号，气囊操作，则可切断电池模块100之间的电连接。可选择地，可以通过气囊控制单元50将从气囊冲击传感器50a、50b和50c输出的信号传输到BCU 200。
通过上面描述的连接结构，BCU 200可以响应于从多个传感器50a、50b、50c、60、70a和70b输出的信号来控制正极主继电器30、负极主继电器40和子继电器20。即，BCU 200可以通过将从传感器50a、50b、50c、60、70a和70b中的每个输出的信号传输到子继电器20来切断电池模块100之间的电连接。此外，BCU 200通过将从传感器50a、50b、50c、60、70a和70b中的每个输出的信号传输到正极主继电器30和负极主继电器40切断电池包自身的电。
如果电池模块100之间的所有子继电器20都操作，则电池模块100之间的所有的连接线21被切断，因此，电池包的电压可以降低到所有电池模块100在正常操作时的电池包的电压的一半。因此，在由于冲击或水侵入导致电池包的绝缘被破坏的情况下，电池包的输出电压降低到任何一个电池模块100的电压电平，从而可以减少着火、电冲击等的危险，从而提高了电池包的安全性。
在从传感器50a、50b、50c、60、70a和70b输出信号的情况下，通过操作主继电器30和40可以切断电池包的电。可以控制正极主继电器30、负极主继电器40和子继电器20同时操作或单独操作。
图3是示出了根据本发明实施例的电池包的操作的流程图。
参照图3，给电池包接通电(S1)。
然后，连接到BCU 200的气囊冲击传感器50a、50b和50c、湿气传感器60及冲击传感器70a和70b操作。如果没有感测到冲击或湿气，则传感器50a、50b、50c、60、70a和70b不输出信号。如果感测到电池包的损坏(即，冲击或湿气)，则将感测到的信号传输到BCU 200。在这种情况下，传感器50a、50b、50c、60、70a和70b中的一个或更多个输出信号(S2)。
将输出的信号传输到BCU 200(S3)。随后，BCU 200将信号传输到子继电器20，以使子继电器20操作(S4)。因此，每个子继电器20操作以切断电池模块100之间的电连接(S5)。
将子继电器20连接到连接在电池模块100之间的连接线21，从而可以通过BCU 200将从传感器50a、50b、50c、60、70a和70b输出的信号传输到每个子继电器20。因此，如果需要的话，则切断在电池模块100之间流动的电流，从而能够降低电池包的电压。即，例如，在电池包的绝缘被破坏的情况下，切断电池模块100之间的电连接，从而能够减少由于电冲击造成的危险。
图4是示出了根据本发明另一实施例的电池包的操作的流程图。
参照图4，如果气囊冲击传感器50a、50b和50c感测到冲击，则气囊冲击传感器50a、50b和50c输出信号(S11)。输出的信号可以被同时传输到气囊控制单元50和BCU 200(S12)。传输到气囊控制单元50的信号使气囊能够操作(S12’)。
传输到BCU 200的信号被传输到将要操作的子继电器20(S13)。在从气囊冲击传感器50a、50b和50c输出的信号通过BCU 200传输到子继电器20的情况下，子继电器20可以操作以切断电池模块100之间的电连接(S14)。
因此，在由于冲击或水侵入导致破坏电池包的绝缘的情况下，电池包的输出电压降低至任一电池模块的电压电平，从而可以减少着火、电冲击等的危险，从而提高了电池包的安全性。
图5是根据本发明另一实施例的电池包的示意性框图。
参照图5，根据一个实施例的电池包还可以包括互锁电路80’。在以下对图5中示出的电池包的描述中，将不重复对上面在前述实施例中描述的组件的描述。
在操作两个或更多个电路之一的电池包的实施例中，互锁电路80’使得另一电路即使在输入施加到所述另一电路时也不进行操作。因此，互锁电路80’连接到其的电池包可以在电池包的修复期间选择性地控制子继电器20’。即，在电池包的修复中，子继电器20’在没有BCU 200’的信号的情况下操作，从而能够选择性地切断电池模块100’之间的电。
在本发明的前述实施例中，已经描述了具有串联连接结构的电池包作为示例。然而，本发明不限于此，本领域技术人员应该清楚的是，本发明可以应用于具有并联连接结构的电池包。
虽然已经结合特定的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而是相反，本发明意图覆盖包括在权利要求及其等同物的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (8)

1.一种电池包，所述电池包包括：
多个电池模块，包括多个电池单体；
多个继电器，连接到所述多个电池模块的输出线以及所述多个电池模块中的电池模块之间的至少一条连接线；
电池控制单元，连接到所述多个继电器，用来控制所述多个电池单体；和
至少一个传感器，连接到所述电池控制单元并且被构造成在确定电池包受损时向所述电池控制单元输出信号，
其中，所述电池控制单元被构造成响应于从所述至少一个传感器输出的信号来控制所述多个继电器，
其中，当所述多个继电器中的至少一个继电器接收来自所述电池控制单元的信号时，所述至少一个继电器切断电池模块之间的电连接，
其中，所述至少一个传感器包括气囊冲击传感器、湿气传感器和冲击传感器中的至少一种，所述电池包还包括连接在所述气囊冲击传感器和所述电池控制单元之间的气囊控制单元，从所述气囊冲击传感器输出的信号同时被传输到所述电池控制单元和所述气囊控制单元。
2.根据权利要求1所述的电池包，其中，通过所述气囊控制单元将从所述气囊冲击传感器输出的信号传输到所述电池控制单元。
3.根据权利要求1所述的电池包，其中，所述多个继电器包括连接到电池模块的输出线的主继电器和连接到电池模块之间的至少一条连接线的至少一个子继电器。
4.根据权利要求3所述的电池包，其中，所述主继电器和所述至少一个子继电器响应于从所述至少一个传感器输出的信号能够同时操作。
5.根据权利要求3所述的电池包，其中，所述主继电器和所述至少一个子继电器响应于从所述至少一个传感器输出的信号能够单独操作。
6.根据权利要求1所述的电池包，所述电池包还包括连接到所述电池控制单元的互锁电路，所述互锁电路被构造成选择性地控制用于修复所述电池包的继电器。
7.根据权利要求1所述的电池包，其中，所述多个继电器包括连接到电池模块的输出线的主继电器和连接在所述多个电池模块中的相应的成对的电池模块之间的多个子继电器。
8.根据权利要求7所述的电池包，其中，所述电池控制单元被构造成控制所述多个子继电器响应于从所述至少一个传感器输出的信号切断所述相应的成对的电池模块中的每对电池模块之间的电连接。
CN201110187707.4A 2011-01-31 2011-06-29 电池包 Active CN102623762B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110009514A KR101219240B1 (ko) 2011-01-31 2011-01-31 배터리 팩
KR10-2011-0009514 2011-01-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102623762A CN102623762A (zh) 2012-08-01
CN102623762B true CN102623762B (zh) 2015-04-22

Family

ID=44514544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110187707.4A Active CN102623762B (zh) 2011-01-31 2011-06-29 电池包

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9490467B2 (zh)
EP (1) EP2482367B1 (zh)
JP (1) JP5395110B2 (zh)
KR (1) KR101219240B1 (zh)
CN (1) CN102623762B (zh)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101219240B1 (ko) 2011-01-31 2013-01-08 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 팩
JP2013072816A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置とこの電源装置を備える車両
KR20130118539A (ko) * 2012-04-20 2013-10-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
DE102012015523B4 (de) * 2012-08-04 2015-04-02 Audi Ag Hochvoltbatterie mit Entlademöglichkeit nach einem Crash
US9267999B2 (en) * 2012-11-01 2016-02-23 Lg Chem, Ltd. Test system for a battery pack and a method for testing the battery pack
US9853276B2 (en) 2013-01-11 2017-12-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Battery pack
JP6009969B2 (ja) * 2013-02-25 2016-10-19 プライムアースＥｖエナジー株式会社 電源装置
KR20140125944A (ko) * 2013-04-19 2014-10-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈 및 그의 제어 방법
KR20140140355A (ko) 2013-05-29 2014-12-09 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그 구동 방법
KR101619603B1 (ko) * 2014-08-13 2016-05-10 현대자동차주식회사 차량의 배터리 안전장치 및 그의 작동 방법
CN105489828B (zh) * 2014-09-15 2019-11-05 比亚迪股份有限公司 动力电池模组和具有其的动力电池包
EP3051607B1 (en) * 2015-01-29 2018-01-03 Volvo Car Corporation Inflatable structure for battery protection
KR102331063B1 (ko) 2015-04-28 2021-11-25 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
EP3166169A1 (en) * 2015-11-05 2017-05-10 Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG Battery cell and battery
EP3166173B1 (de) * 2015-11-05 2019-01-09 Lithium Energy and Power GmbH & Co. KG Batteriesystem für ein fahrzeug
DE102016215997B4 (de) 2016-08-25 2019-06-27 Airbus Defence and Space GmbH Höherspannige Batterie und Verfahren zu deren Betrieb
US10847332B2 (en) 2017-08-17 2020-11-24 K2 Energy Solutions, Inc. Cascading contactor drive system
DE102017215106B4 (de) * 2017-08-30 2022-07-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Fortbewegungsmittel, Anordnung und Vorrichtung zur Evaluierung eines Signals eines Airbagsteuergerätes
KR20190036304A (ko) 2017-09-27 2019-04-04 한국단자공업 주식회사 배터리 보호 장치
DE102018204000A1 (de) * 2018-03-15 2019-09-19 Audi Ag Dynamisch abschaltbares Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines dynamisch abschaltbaren Batteriesystems
CN109004295A (zh) * 2018-07-24 2018-12-14 武汉力唯新能源科技有限公司 电池包管理控制系统及电动汽车用的电池包系统
CN109473712A (zh) * 2018-11-26 2019-03-15 惠州锂威新能源科技有限公司 一种锂离子电芯气袋防切不断装置及预防切不断的方法
CN117525758A (zh) * 2020-02-28 2024-02-06 比亚迪股份有限公司 电池包及电动车
EP3972080A1 (en) * 2020-09-21 2022-03-23 Fronius International GmbH Storage unit for a photovoltaic system
US11876250B2 (en) 2020-11-02 2024-01-16 Palatov Group Llc High voltage battery module with series connected cells and internal relays
US11380942B2 (en) 2020-11-02 2022-07-05 Palatov Group Llc High voltage battery module with series connected cells and internal relays

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5238083A (en) * 1990-11-30 1993-08-24 Nissan Motor Co., Ltd. Electric source apparatus of electric vehicle

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4234551C1 (de) * 1992-10-14 1994-01-20 Daimler Benz Ag Sicherheitsvorrichtung zur Abschaltung einer Fahrzeugbatterie bei Unfall
JPH06234342A (ja) * 1993-02-10 1994-08-23 Toyota Motor Corp 衝突時集中制御装置
KR100211570B1 (ko) * 1995-12-20 1999-08-02 양재신 자동차 전원 자동 차단장치
KR0164337B1 (ko) 1995-12-29 1999-01-15 김태구 자동차의 자동 전원 차단장치
KR19980013259U (ko) * 1996-08-30 1998-06-05 김영귀 전기자동차의 배터리별 전원차단장치
KR19980013529U (ko) 1996-08-30 1998-06-05 양재신 게이지 고정용 지그
KR19980049720A (ko) 1996-12-20 1998-09-15 김영귀 에어 백 연동 전원 차단 장치
DE19854953C1 (de) 1998-11-27 2000-09-21 Volkswagen Ag Batteriebordnetz mit Sicherheitsabschaltung
US6296273B1 (en) * 2000-02-22 2001-10-02 David G. Lewallen Automobile airbag deactivation system
JP2003165406A (ja) * 2001-12-03 2003-06-10 Toyota Motor Corp 車両用電力供給システム
JP2004146307A (ja) 2002-10-28 2004-05-20 Solectron Japan Kk バッテリーユニット
JP3821085B2 (ja) 2002-11-01 2006-09-13 新神戸電機株式会社 組電池
JP2004311290A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Toyota Motor Corp 電池パックの温度差低減装置および電池パック
DE10361647A1 (de) * 2003-12-30 2005-08-04 General Motors Corp., Detroit Sicherheitssystem zur Anwendung in einem Fahrzeug sowie Fahrzeug mit einem solchen Sicherheitssystem
JP4407430B2 (ja) * 2004-08-27 2010-02-03 トヨタ自動車株式会社 自動車
KR101040005B1 (ko) * 2005-01-18 2011-06-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 에어백 장치를 이용한 고전압 릴레이제어 시스템
KR20060102667A (ko) * 2005-03-24 2006-09-28 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
JP2006340577A (ja) 2005-06-06 2006-12-14 Nec Tokin Corp 充電装置
KR100649570B1 (ko) * 2005-12-19 2006-11-27 삼성에스디아이 주식회사 전지 관리 시스템 및 방법과 전지 시스템
KR100834009B1 (ko) * 2006-03-15 2008-06-02 한국철도기술연구원 비상시 전원공급 차단기능을 가지는 배터리
US20090096286A1 (en) * 2006-05-25 2009-04-16 Derrick Scott Buck High voltage battery impact protection system for automotive vehicle
JP4884089B2 (ja) 2006-06-15 2012-02-22 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP2008091183A (ja) 2006-09-30 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd 角型電池と組電池
US20080086250A1 (en) * 2006-10-05 2008-04-10 Renesas Technology America, Inc. Squib driver circuit diagnostic system and method
US7629543B2 (en) 2007-03-30 2009-12-08 Delta Systems, Inc. Switch assembly having a mechanically actuated override
JP4942602B2 (ja) * 2007-09-26 2012-05-30 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP5303931B2 (ja) 2007-12-26 2013-10-02 トヨタ自動車株式会社 車載用蓄電装置
JP2009194980A (ja) 2008-02-13 2009-08-27 Nec Tokin Corp 二次電池装置
JP2009224262A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Calsonic Kansei Corp バッテリコントローラの保護装置
JP5329851B2 (ja) 2008-06-23 2013-10-30 株式会社東芝 電源装置
JP5435928B2 (ja) 2008-11-21 2014-03-05 矢崎総業株式会社 バスバ装置及びバッテリ液温推定装置
JP5675045B2 (ja) * 2008-11-26 2015-02-25 三洋電機株式会社 バッテリシステム
KR101107115B1 (ko) * 2008-12-01 2012-01-30 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 배터리 관리 방법
JP5469909B2 (ja) * 2009-04-20 2014-04-16 株式会社日立製作所 車両用電池制御システム
JP2010264830A (ja) 2009-05-13 2010-11-25 Suzuki Motor Corp 電動車両
US20100305792A1 (en) 2009-05-29 2010-12-02 Ise Corporation Dynamically Reconfigurable High Power Energy Storage for Hybrid Vehicles
JP2011072153A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Sanyo Electric Co Ltd 車両用電源装置及びこれを備える車両並びに車両用電源装置の容量均等化方法
FR2951320B1 (fr) * 2009-10-08 2011-12-30 Vehicules Electr Soc D Batterie electrique comprenant une pluralite d'elements generateurs d'energie electrique
JP4821906B2 (ja) * 2009-11-27 2011-11-24 株式会社豊田自動織機 電源制御装置
US8258651B2 (en) * 2010-03-01 2012-09-04 International Truck Intellectual Property Company, Llc Methods and circuits for controlling a battery disconnect switch
US8865328B2 (en) 2010-06-09 2014-10-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery protecting circuit, method of controlling the same, and battery pack
KR101483685B1 (ko) 2010-07-26 2015-01-16 주식회사 엘지화학 차량용 배터리 팩의 고전압을 차단하는 장치 및 방법
JP5226753B2 (ja) 2010-10-04 2013-07-03 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド 充電システムおよび充電方法
US9024586B2 (en) * 2010-10-14 2015-05-05 GM Global Technology Operations LLC Battery fault tolerant architecture for cell failure modes series bypass circuit
JP5637878B2 (ja) 2011-01-27 2014-12-10 株式会社日立製作所 二次電池システム
KR101219240B1 (ko) 2011-01-31 2013-01-08 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 팩
CN102934316B (zh) * 2011-06-07 2015-01-21 丰田自动车株式会社 电池系统以及电池系统的控制方法
JP5859228B2 (ja) 2011-06-21 2016-02-10 矢崎総業株式会社 箱体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5238083A (en) * 1990-11-30 1993-08-24 Nissan Motor Co., Ltd. Electric source apparatus of electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
US20120194004A1 (en) 2012-08-02
EP2482367A2 (en) 2012-08-01
EP2482367B1 (en) 2015-06-03
EP2482367A3 (en) 2012-10-31
JP2012161232A (ja) 2012-08-23
KR101219240B1 (ko) 2013-01-08
JP5395110B2 (ja) 2014-01-22
CN102623762A (zh) 2012-08-01
KR20120088271A (ko) 2012-08-08
US9490467B2 (en) 2016-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102623762B (zh) 电池包
US9331325B2 (en) Battery pack
CN204497291U (zh) 电池模块阵列、电池组和电池操作系统
RU2581615C2 (ru) Аккумуляторная батарея новой конструкции
EP3079183B1 (en) Battery module array comprising under-base bar
JP5625727B2 (ja) 電池パック及びその充放電方法、並びに、電力消費機器
TWI398068B (zh) 單元化充放電之電池電源管理系統及其可程式化電池管理模組
CN102263222B (zh) 电池连接布局
US20140017528A1 (en) Rack-mount power supply device and battery pack including detachable connector
CN101924379A (zh) 电池包及电池包与电气装置的组合
CA2589892A1 (en) Secondary battery module
KR20160132633A (ko) 배터리 시스템 및 그 연결 제어 방법
CN102324476A (zh) 一种动力锂离子电池组
KR101821377B1 (ko) 케이스 프레임 타입의 2 셀 배터리 모듈을 포함하는 배터리 모듈 어레이
CN202189852U (zh) 一种动力锂离子电池组
CN112803055A (zh) 通过交替电极充电使多突片电池循环寿命延长
JP5504655B2 (ja) 充放電装置
CN113632288B (zh) Bms唤醒装置和方法
CN202616829U (zh) 电池组的充放电管理系统
KR102161289B1 (ko) 외장 배터리
KR101123058B1 (ko) 범용직렬버스를 이용하여 충방전을 이루는 무선 디바이스
KR20080042964A (ko) 낮은 접촉 저항의 전기적 접속 구조
US20100072945A1 (en) Charging set for an accumulator
CN104425835A (zh) 电池模组
CN110707261A (zh) 一种电池箱组件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SAMSUNG SDI CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SB LIMOTIVE CO., LTD.

Effective date: 20130207

Owner name: BOSCH GMBH ROBERT

Effective date: 20130207

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130207

Address after: South Korea Gyeonggi Do Yongin

Applicant after: Samsung SDI Co., Ltd.

Applicant after: Robert Bosch GmbH

Address before: South Korea Gyeonggi Do Yongin

Applicant before: SB LiMotive Co., Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant