CN103078149A

CN103078149A - 用于保护电池管理系统免受电磁波的电池系统

Info

Publication number: CN103078149A
Application number: CN2012102175213A
Authority: CN
Inventors: 全伦哲; 林海圭; 李容真
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: US20130099752A1; DE102012211564A1; KR20130044984A; DE102012211564B4; JP6077753B2; JP2013093303A; US9024587B2; KR101294176B1; CN103078149B

Abstract

本发明公开了一种用于保护BMS免受电磁波的系统，更加具体地，本发明涉及一种用于保护BMS免受电磁波的系统以防止由来自电池单元的电流产生的电磁波所引起的电压感测错误。该系统包括：具有多个电池单元的电池；对电池间歇地充电和放电的功率继电器组件；经电压感测线与电池单元连接以预测电池SOC的电池管理系统（BMS）；以及围绕电池和功率继电器组件的壳体，其中壳体外部的一个侧面在其中具有收容BMS的独立部分，从而将BMS和电池隔开在不同空间中。

Description

用于保护电池管理系统免受电磁波的电池系统

基于35U.S.C.§119（a），本申请要求于2011年10月25日提交的韩国专利申请第10-2011-0109384号的优先权，其全部内容引入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及一种用于保护电池管理系统免受电池单元的电磁波的电池系统，更加具体地，本发明涉及一种通过保护电池管理系统免受由一个或更多个电池单元所产生的电磁波而防止电池管理系统中由电池单元中的电流产生的电磁波所造成的电压感测错误。

背景技术

通常，在例如混合动力车（HEV）、插入式混合动力车（PHEV）、电动车（EV）等的车辆电池系统中，高压电池是确定车辆质量的主要因素之一，因为车辆在运行过程中使用大量来自该高压电池的电流作为动力源。因此，在设计能被消费者信赖的优质产品时，对这些电池系统的控制也是重要的因素。

在传统的电池系统中，电池管理系统（BMS）共同地管理和控制电池的整个状态。因此，BMS的运行与控制单元相似。更加具体地，BMS向车辆的混合控制单元（HCU）提供信息。HCU通过从与电池相关的充电状态（SOC）信息中测量各个电池单元的电压来进行车辆的整体控制，从而为车辆的全面控制系统提供发电控制和运行控制。

当电流充入和放出电池时，电池SOC由当前势容相对于可用的最大电池容量的百分比来表示，并且电池的剩余容量是指剩余在电池中的电量（可用的放电量）。

如图1所示，在根据传统技术的电池系统中，电池单元200、功率继电器组件（PRA）300、和BMS400等都包括在外罩100内。然而，在这种构造中，由于电池单元200的高电流所产生的电磁波的影响，在BMS400中可能发生电压感测错误。具体地，当在例如电动车的运行过程中发生电压感测错误时，车辆可能抛锚，从而使其乘客“搁浅”。

发明内容

本发明致力提供一种电池系统，通过在电池单元与BMS之间形成屏蔽结构，保护电池管理系统（BMS）免受由一个或多个电池单元所产生的电磁波，以防止BMS内的电压感测错误。

在本发明的一个示例性实施方式中，用于保护BMS免受由一个或多个电池单元所产生的电磁波的电池系统包括：包括多个电池单元的电池；使电池间歇地充电和放电的功率继电器组件；经电压感测线与电池单元连接以预测电池SOC的BMS；以及围绕电池和功率继电器组件的壳体，其中壳体外部的一个侧面设置用于BMS的独立部分，以在壳体自身内使BMS和电池分隔开。

此外，该用于BMS的独立部分可以包括配置成在其中安装和收容BMS的BMS安装槽。当BMS安装在BMS安装槽内时，BMS可以形成为不从壳体的表面（即，使得BMS的外表面沿着与壳体外部的该侧面相同的平面对齐）突出。BMS安装槽可以设置有一个或多个线孔，电压感测线穿过该线孔。可以在BMS安装槽的至少一侧上形成线孔。

附图说明

现在将参考附图图示的本发明的某些优选实施方式来详细地描述本发明的上述和其它特征，下文给出的这些实施方式仅仅用于示例说明，因此不是对本发明的限制，其中：

图1是示出根据传统技术的电池系统的横截面视图；

图2是示出根据本发明的示例性实施方式的用于保护BMS免受由一个或多个电池单元所产生的电磁波的电池系统的透视图；并且

图3是示出根据本发明的示例性实施方式的用于保护BMS免受由一个或多个电池单元所产生的电磁波的电池系统的横截面视图。

应当理解到，所附的附图并非必然是按比例的，其说明了本发明基本原理的各种优选特征的一定程度上简化的代表。本文公开的本发明的具体设计特征，包括，例如，具体大小、方向、位置和形状将部分取决于具体的既定用途和使用环境。

在附图中，附图标记在几张图中通篇指代本发明的相同或等同部件。

具体实施方式

下面将详细地参照本发明的各个实施方式，其实施例图示在所附附图中，并在下文加以描述。尽管将结合示例性实施方式描述本发明，但应当理解，本说明书无意于将本发明局限于这些示例性实施方式。相反，本发明不仅要涵盖这些示例性实施方式，还要涵盖由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代形式、修改、等效形式和其它实施方式。

应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车（SUV）、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、氢动力车和其它代用燃料车（例如，来源于石油以外的资源的燃料）。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。

根据本发明的示例性实施方式的用于保护BMS免受由一个或多个电池单元所产生的电磁波的电池系统，防止因来自电池单元的电流所产生的电磁波而引起的BMS电压感测错误。如图2和3所示，电池系统可以配置成包括含多个电池单元15的电池10、使电池10间歇地充电和放电的功率继电器组件20、和经电压感测线50与电池单元15连接以预测电池SOC的BMS40。电池系统还包括围绕电池10和功率继电器组件20的壳体30。在壳体30外部的一个侧面上，BMS40安装于壳体的独立部分内，从而在同一壳体30内将BMS40和电池10隔开或分开到不同的空间中。

如上所述，电池10由多个电池单元15构成，其中可以对该电池单元15充电和放电并将其形成为单个电池组，该电池10被用作车辆的主要动力源。

此外，布置成对电池10间歇地充电和放电的功率继电器组件20，包括与电池10的阳极侧连接的第一主继电器（未示出）和与阴极侧连接的第二主继电器（未示出）。通过待在下面描述的BMS40接通/关断第一和第二主继电器来对其进行控制。更加具体地，通过确定电池10的温度并且容许BMS40对第一和第二主继电器操作来进行电池10的充电或放电。

此外，BMS40经独立的电压感测线50与各个电池单元15连接，并经电压感测线50测量电池10的电压，以计算电池的SOC、最大可用的充电功率P_in、放电功率P_out等，并将计算得到的值传输到独立的车辆控制单元（未示出）。

此外，围绕电池10和功率继电器组件20的壳体30围绕电池10和功率继电器组件20，以保护它们免受外部的冲击和震动。然而，壳体30的内部也可以包括多个个别地保护各个电池单元15的个别单元罩（未示出）。

在该构造中，壳体30外部的一个侧面包括分隔的部分，该部分被配置成收容BMS40，从而将BMS40和电池10一体地布置于壳体的不同部分。换言之，壳体30外部的一个侧面在形成在壳体该侧面中的独立分隔部分内收容有BMS40，使得BMS40不受由电池10产生的电流所引起的电磁波的影响。换言之，壳体30被配置成为BMS40提供屏蔽，使BMS免受由电池10产生的电磁波，与此同时保护电池10和功率继电器组件20免受外部冲击和震动。

此外，收容BMS40的壳体30外部的一个侧面也可设置有BMS安装槽35（即，收容BMS40的独立部分），该安装槽35被配置成收容和安装BMS40。这样做的话，BMS40被嵌入到壳体的一个侧面中直至BMS除一个侧面外的全部均被壳体所围绕，并且外侧沿着与壳体自身的该侧面相同的平面布置。也就是说，BMS40不从壳体30的表面突出。更确切地说，壳体如图3所示收容BMS。

换言之，壳体30外部的一个侧面设置有BMS安装槽35，BMS40安装至该BMS安装槽35。BMS安装槽35不从壳体30突出，从而防止BMS40被破坏。

此外，BMS安装槽35可以设置有线孔36，电压感测线50穿过该线孔36以到达电池单元15。也就是说，BMS安装槽35的一侧设置有线孔36，且电压感测线50通过穿过线孔36而与各个电池单元15连接。在这种情况下，如图2或3所示，线孔36形成于BMS安装槽35的最大程度上防止BMS40经由线孔36而被暴露于电磁波的一侧。

再次参考本发明的用于保护BMS免受由电池系统中一个或多个电池单元所产生的电磁波的电池系统，通过安装壳体30以使BMS40布置在壳体外部的一个侧面上的独立部分中，保护BMS40免受来自电池单元15的高电流所产生的电磁波来防止BMS40的电压感测错误，同时保护配置有多个电池单元15的电池和功率继电器组件20免受外部冲击等。

如上所述，本发明的示例性实施方式可以通过保护BMS免受由来自电池单元的高电流所产生的电磁波来防止BMS的电压感测错误。

此外，如上所述，根据本发明的示例性实施方式的用于防止BMS电压感测错误的电池系统描述了详细的示例性实施方式和附图。然而，本领域技术人员应该理解，可以在不偏离本发明的原理和精神的情况下对这些实施方式进行各种改变，本发明的范围由所附的权利要求及其等同方式限定。

Claims

1.一种电池系统，用于保护电池管理系统（BMS）免受由所述电池系统的一个或多个电池单元产生的电磁波，包括：

电池，包括多个电池单元；

功率继电器组件，对所述电池间歇地充电和放电；

BMS，经电压感测线与所述电池单元连接，以预测电池的充电状态（SOC）；以及

壳体，围绕所述电池和所述功率继电器组件，所述壳体包括配置成在所述壳体内收容BMS的独立部分，

其中，所述壳体外部的一个侧面配置成在所述壳体的独立部分内收容所述BMS，从而使所述BMS与所述电池和所述功率继电器隔开。

2.如权利要求1所述的电池系统，其中，配置成收容所述BMS的所述壳体外部的一个侧面设置有配置成在其中收容和安装所述BMS的BMS安装槽，所述BMS安装槽形成在所述壳体外部的一个侧面中。

3.如权利要求2所述的电池系统，其中，当BMS收容在所述BMS安装槽内时，所述BMS不从所述壳体的表面突出。

4.如权利要求2所述的电池系统，其中，所述BMS安装槽包括一个或多个线孔，所述电压感测线穿过所述线孔到达所述电池。

5.如权利要求4所述的电池系统，其中所述线孔形成在所述BMS安装槽的侧壁上。

6.如权利要求3所述的电池系统，其中所述BMS安装槽形成有线孔，所述电压感测线穿过所述线孔。

7.如权利要求6所述的电池系统，其中所述线孔形成在所述BMS安装槽的侧壁上。