CN103931047A - 具有控制装置和附加的接口的蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有控制装置(14)的蓄电池(10)，该蓄电池还包括接口(16)，该接口适用于当控制装置(4)故障时实现对蓄电池特性的测量和/或对蓄电池(10)的放电。此外，提供了一种机动车，尤其是电动机动车，其包括根据本发明的蓄电池(10)。此外本发明提供一种分析插头，其被构造用于替代根据本发明的维护插头(16)。此外，提供一种监控蓄电池(10)的方法，其中，当控制装置(14)故障时通过接口(16)实现对蓄电池特性的测量和/或蓄电池(10)的放电。

Description

具有控制装置和附加的接口的蓄电池
技术领域
本发明涉及一种具有控制装置和附加的接口的蓄电池、一种具有根据本发明的蓄电池的机动车、一种用于根据本发明的蓄电池的分析插头以及一种监控蓄电池的方法。
背景技术
在将来，无论在静止的应用(例如风力发电装置)中还是在例如混合动力车辆和电动车辆的车辆中都将越来越多地使用新型的蓄电池系统，对这种蓄电池系统关于可靠性方面提出了非常高的要求。对于这种高要求的背景是，蓄电池的故障能够导致整个系统的故障甚或导致与安全性有关的问题。于是例如在风力发电装置中使用蓄电池，以便在强风的情况下通过转子叶片调节避免装置进入不被允许的运行状态。
为确保这种保护，通常蓄电池包括控制装置，其能够监控蓄电池的运行数据和可靠地控制蓄电池的运行。使用该控制装置能够通过数据导线进行通信，以便询问蓄电池的有关的状态数据。此外，通过该控制装置能够把蓄电池的内部的高电压连接在外部的连接端上，以便取出蓄电池的能量。
从文献DE102009046564A1中已知例如一种蓄电池控制装置结构，据此该控制装置包括微控制器以及纳米控制器，它们通过通信总线与每个蓄电池单池上的监控单元连接，并且从而能够获取和监控蓄电池或者每个蓄电池单池的不同的特性，例如温度和充电状态。
现有技术的缺点在于，通信仅通过集成的控制装置是可能的而在经常是最复杂的控制装置故障的情况下不再存在对蓄电池的访问，由此读取蓄电池的运行数据和/或在出现危急的状态时对蓄电池进行放电变得不可能。这经常导致必须以高的花费和成本来清除损坏的蓄电池。
发明内容
根据本发明提供了一种具有控制装置的蓄电池，该蓄电池包括接口，该接口被构造用于，当该控制装置故障时实现对蓄电池特性的测量和/或对蓄电池的放电。由于蓄电池还包括附加的接口，实现了对蓄电池的基本的数据和功能的冗余的访问。通过该接口，即使蓄电池的控制装置故障时对蓄电池的内部的测量访问也是可能的。从中能够获得关于蓄电池的状态的认识，据此能够计划对蓄电池的另外的合适的操作，例如打开和/或修理。
该蓄电池优选地能够涉及锂离子蓄电池。优选地，该接口被构造用于当控制装置故障时实现在蓄电池的内部的至少一个温度的测量。例如能够量取有关的温度传感器，该温度传感器指示在蓄电池的内部的危急的温度。
优选地，该接口被构造用于，当控制装置故障时实现蓄电池电压的测量。在一种优选的实施方式中，该蓄电池还包括多个蓄电池单池和/或多个蓄电池模块。该接口优选地被构造用于，当控制装置故障时实现至少一个蓄电池单池和/或至少一个蓄电池模块的电压的测量。例如能够量取组电压或者特定的分电压。根据这些电压能够识别蓄电池的充电状态或者升高的自放电。此外，由此存在一种可能性，通过导线对蓄电池缓慢地进行放电并且因此最小化它的危险电势。
此外，该蓄电池优选地包括用于至少一个蓄电池单池和/或至少一个蓄电池模块的至少一个测量电路以及用于在控制装置和至少一个测量电路之间进行通信的通信总线，其中，该接口被构造用于，当控制装置故障时实现对通信总线的访问。优选地，该接口被构造用于，当控制装置故障时实现对蓄电池的放电。
在另一种优选的实施方式中，蓄电池包括维护插头。该接口能够有利地在该维护插头的区域内设置，因为该维护插头通常位于车辆内容易够及的地方，以便能够中断在蓄电池的个别模块之间的电路。
优选地，维护插头通过分析插头是可替代的。这样的分析插头例如在工厂内能够更换普通的插头并且然后允许进行上述的访问。
维护插头和/或分析插头能够包括电压显示装置，其被构造用于，当控制装置故障时显示蓄电池的充电状态是否是危急的。此外维护插头和/或分析插头能够包括警告显示装置，其被构造用于，当控制装置故障时显示蓄电池的温度是否升高。为实现此目的，插头能够连接在蓄电池的内部的多个温度传感器处。此外，维护插头和/或分析插头能够包括放电电阻。该放电电阻根据需要通过合适的辅助装置激活，并且因此允许对损坏的蓄电池立即放电。
这种简单的但是难于破坏的监控的优点是，在蓄电池损坏的情况下，该损坏导致蓄电池控制装置的故障并且因此导致与蓄电池的正常的通信的故障，还始终能够获得关于蓄电池状态的一些基本信息。
此外，根据本发明提供一种机动车，尤其是是电动机动车，其包括根据本发明的蓄电池。本发明还提供一种分析插头，其被构造用于替代根据本发明的蓄电池的维护插头。此外提供一种用于监控蓄电池的方法，其中，当控制装置故障时通过接口实现对蓄电池特性的测量和/或对蓄电池的放电。
附图说明
根据附图和下面的说明进一步解释本发明的实施例。其中：
图1示出了根据本发明的具有维护插头的蓄电池。
具体实施方式
在图1中示出了蓄电池10，其包括单池监控电路(CellSuperVision Circuit)12、蓄电池管理系统14、维护插头16和高压连接端18。蓄电池管理系统14在蓄电池10的完全有效的状态下通过通信总线20与单池监控电路12进行通信，该单池监控电路通过多条导线22与高压连接端18导电连接。多条导线24a、24b、24c从维护插头16导向通信总线20以及多条导线22。因此，维护插头16用作接口，通过它存在对蓄电池10的基本的数据和功能的冗余的访问。如果集成的蓄电池管理系统14故障，则能够通过维护插头16借助导线24a继续访问通信总线20，通过该通信总线能够从单池监控电路12中读出数据。此外，在蓄电池管理系统14和/或单池监控电路12故障时能够通过多条导线24b、24c继续量取组电压和/或分电压，例如每个蓄电池模块或者每个蓄电池单池的电压。此外，在出现危急的状态的情况下和在蓄电池管理系统14和/或单池监控电路12故障的情况下能够通过多条导线24b、24c更安全地和不用高成本的拆卸地对蓄电池10进行放电。

Claims (12)

1.一种具有控制装置(14)的蓄电池(10)，其特征在于，所述蓄电池(10)还包括接口(16)，所述接口被构造用于当所述控制装置(14)故障时实现对蓄电池特性的测量和/或对所述蓄电池(10)的放电。
2.根据权利要求1所述的蓄电池(10)，其中，所述接口(16)被构造用于当所述控制装置(14)故障时实现在所述蓄电池(10)的内部的至少一个温度的测量。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电池(10)，其中，所述接口(16)被构造用于当所述控制装置(14)故障时实现蓄电池电压的测量。
4.根据上述权利要求之一所述的蓄电池(10)，其中，所述蓄电池(10)还包括多个蓄电池单池和/或多个蓄电池模块。
5.根据权利要求4所述的蓄电池(10)，其中，所述接口(16)被构造用于当所述控制装置(14)故障时实现至少一个蓄电池单池的和/或至少一个蓄电池模块的电压的测量。
6.根据权利要求4或5所述的蓄电池(10)，其还包括用于至少一个蓄电池单池和/或至少一个蓄电池模块的至少一个测量电路(12)以及用于在所述控制装置(14)和所述至少一个测量电路(12)之间进行通信的通信总线(20)，其中，所述接口(16)被构造用于当所述控制装置(14)故障时实现对所述通信总线(20)的访问。
7.根据上述权利要求之一所述的蓄电池(10)，其中，所述蓄电池(10)包括维护插头(16)，并且其中，在所述维护插头(16)的区域内设置所述接口，其中，所述维护插头(16)优选地通过分析插头是可替代的。
8.根据权利要求7所述的蓄电池(10)，其中，所述维护插头(16)和/或所述分析插头包括显示装置，所述显示装置被构造用于当所述控制装置(14)故障时显示是否存在所述蓄电池(10)的危急的状态，尤其是显示所述蓄电池(10)的充电状态是否是危急的和/或所述蓄电池(10)的所述温度是否升高了。
9.根据权利要求7或8之一所述的蓄电池(10)，其中，所述维护插头(16)和/或所述分析插头包括放电电阻。
10.一种机动车，尤其是电动机动车，其包括根据上述权利要求之一所述的蓄电池(10)。
11.一种分析插头，其特征在于，所述分析插头被构造用于替代根据权利要求7到9之一所述的蓄电池(10)的所述维护插头(16)。
12.一种用于监控蓄电池(10)的方法，其特征在于，当所述控制装置(14)故障时通过接口(16)实现对蓄电池特性的测量和/或对所述蓄电池(10)的放电。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014201194A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-23 Robert Bosch Gmbh Batterietrennvorrichtung zum Unterbrechen eines Stromflusses in einem Batteriesystem

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6310460B1 (en) * 1999-07-28 2001-10-30 Ricoh Company, Ltd. Apparatus and method for changing bus line address for a detachable battery unit
US7059769B1 (en) * 1997-06-27 2006-06-13 Patrick Henry Potega Apparatus for enabling multiple modes of operation among a plurality of devices
CN2824320Y (zh) * 2005-07-28 2006-10-04 比亚迪股份有限公司 一种智能电池包
CN101860053A (zh) * 2009-04-09 2010-10-13 福特环球技术公司 电池监视和控制系统及其使用方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100262305B1 (ko) * 1997-08-25 2000-07-15 강병호 스마트 밧데리용 충전장치 및 그 충전방법과 이를 이용한 노트북 컴퓨터의 전원장치
CA2523240C (en) * 2005-10-11 2009-12-08 Delaware Systems Inc. Universal battery module and controller therefor
WO2010077977A1 (en) * 2008-12-17 2010-07-08 4 Front Engineered Solutions, Inc. Alternative power operation of loading docks and loading dock equipment
DE102009046564A1 (de) 2009-11-10 2011-05-12 SB LiMotive Company Ltd., Suwon Batterie-Steuergerät-Architektur

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7059769B1 (en) * 1997-06-27 2006-06-13 Patrick Henry Potega Apparatus for enabling multiple modes of operation among a plurality of devices
US6310460B1 (en) * 1999-07-28 2001-10-30 Ricoh Company, Ltd. Apparatus and method for changing bus line address for a detachable battery unit
CN2824320Y (zh) * 2005-07-28 2006-10-04 比亚迪股份有限公司 一种智能电池包
CN101860053A (zh) * 2009-04-09 2010-10-13 福特环球技术公司 电池监视和控制系统及其使用方法

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Publication number Publication date
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