CN108391456A - 电源系统 - Google Patents

电源系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108391456A
CN108391456A CN201680066196.1A CN201680066196A CN108391456A CN 108391456 A CN108391456 A CN 108391456A CN 201680066196 A CN201680066196 A CN 201680066196A CN 108391456 A CN108391456 A CN 108391456A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power storage
storage module
contactor
supply system
power
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.)
Granted
Application number
CN201680066196.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108391456B (zh
Inventor
汤乡政树
西川诚人
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric 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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of CN108391456A publication Critical patent/CN108391456A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108391456B publication Critical patent/CN108391456B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • 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
    • 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
    • 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
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • 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
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • 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
    • 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
    • H01M50/583—Devices or arrangements for the interruption of current in response to current, e.g. fuses
    • 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
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • 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
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • 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
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/103—Fuse
    • 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
    • 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
    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • 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
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

为了在电源系统中在抑制成本的同时提高对于浸水的安全性，在电源系统(1)中，多个蓄电模块(11)‑(14)被串联连接。熔断器(F1)被插入到在将多个蓄电模块(11)‑(14)串联连接的路径上将多个蓄电模块(11)‑(14)分割为第一组和第二组的位置。正极侧接触器(RY1)被插入到将属于第一组的多个蓄电模块分割为第一子组和第二子组的位置。负极侧接触器(RY2)被插入到将属于第二组的多个蓄电模块分割为第一子组和第二子组的位置。

Description

电源系统
技术领域
本发明涉及一种具备串联连接的多个蓄电模块的电源系统。
背景技术
近年来，混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)正在逐渐普及。这些车辆上搭载有将多级蓄电模块串联连接而成的电源系统，该蓄电模块用于向行驶用电动机供给驱动电力。在要求高电压的行驶用电动机的情况下，使蓄电模块的串联数变多来实现电源系统的高电压化。
当搭载于车辆的电源系统由于车辆没入水中、冷却用制冷剂液体的泄漏而浸水时，存在以下可能性：接近的蓄电池单元直接短路、或者蓄电池单元经由金属壳体而短路。当在高电位差下单元发生短路时，产生电弧放电，有可能由于电弧放电而在电池罐上开出孔，存在电解液等漏出以至起火的风险。
专利文献1：日本特开2009-238644号公报
发明内容
发明要解决的问题
为了提高单元的耐压，使绝缘距离变长或者使用高规格的部件是有效的，但是会招致电源系统的大型化、成本增大。
本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种在电源系统中在抑制成本的同时提高对于浸水的安全性的技术。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的某个方式的电源系统具备：串联连接的多个蓄电模块；熔断器，其被插入到在将所述多个蓄电模块串联连接的路径上将所述多个蓄电模块分割为第一组和第二组的位置；正极侧接触器，其被插入到将属于所述第一组的多个蓄电模块分割为第一子组和第二子组的位置；以及负极侧接触器，其被插入到将属于所述第二组的多个蓄电模块分割为第一子组和第二子组的位置。
此外，以上的结构要素的任意组合、将本发明的表达在方法、装置、系统等之间进行变换而得到的方式也作为本发明的方式而有效。
发明的效果
根据本发明，能够在电源系统中在抑制成本的同时提高对于浸水的安全性。
附图说明
图1是表示车载用的电源系统的一般的电路结构例的图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的车载用的电源系统的电路结构例的图。
图3是从上面观察图2的电源系统的各结构要素在壳体内的配置的示意图。
图4是从右侧观察图3的A-A’截面的示意图。
图5是从下侧观察图3的B-B’截面的示意图。
具体实施方式
图1是表示车载用的电源系统1的一般的电路结构例的图。电源系统1是蓄积用于向电动机3供给的电力的蓄电系统。电源系统1是在车辆内与辅机用的12V系的二次电池(通常使用铅电池)相分别地设置的。
变换器2在动力运行时将从电源系统1供给的直流电力变换为交流电力后供给到电动机3。在再生时将从电动机3供给的交流电力变换为直流电力后供给到电源系统1。作为电动机3，例如使用三相交流同步电动机。下面，在本说明书中，设想为300V以上的高压的电动机。电动机3在动力运行模式下，基于从变换器2供给的电力来旋转，使车辆行驶。在再生模式下，利用基于车辆的减速能量的旋转来发电，借助变换器2来对电源系统1充电。
电源系统1具备串联连接的多个蓄电模块11-14、控制电路20、连接器30、正极侧接触器RY1、负极侧接触器RY2、预充电电阻R1、预充电接触器RY3、电流传感器CT1以及熔断器F1，它们被收纳于壳体。
各蓄电模块11-14包括串联连接的多个单体单元。单体单元是将1个或多个单电池并联连接来构成的。作为单体单元，能够使用锂离子单元、镍氢单元、双电层电容器单元等。下面，在本说明书中设想了使用锂离子单元(标称电压：3.6V-3.7V)的例子，设想了将串联数设计为20左右的例子。并且，设想了将4个具有这种结构的蓄电模块串联连接的例子。
连接器30是电源系统1的电流输入输出端子，使用高压规格的端子。连接器30具备与变换器2所连接的线束的顶端的连接器嵌合的凸型或凹型的端子。
正极侧接触器RY1被插入到连接器30所连接的正布线与多个蓄电模块11-14的正极端子(在图1中为第一蓄电模块11的正极端子)所连接的正布线之间。负极侧接触器RY2被插入到连接器30所连接的负布线与多个蓄电模块11-14的负极端子(在图1中为第四蓄电模块14的负极端子)所连接的负布线之间。
与正极侧接触器RY1并联地连接有预充电电路。预充电电路具有串联连接的预充电电阻R1和预充电接触器RY3。作为正极侧接触器RY1、负极侧接触器RY2以及预充电接触器RY3，能够使用大型的继电器。
预充电接触器RY3与负极侧接触器RY2一起在正极侧接触器RY1闭合之前被闭合，对与电动机3并联连接的预充电电容器(未图示)充电。之后，正极侧接触器RY1被闭合，开始对电动机3供电。能够通过该控制过程来抑制向电动机3流通的涌流。
在将4个蓄电模块11-14串联连接的电流路径上插入有电流传感器CT1和熔断器F1。电流传感器CT1对流过该电流路径的电流的值进行检测，输出到控制电路20。作为电流传感器CT1，能够使用钳位式的电流传感器、利用分流电阻的电流传感器、利用霍尔元件的电流传感器等。当规定值以上的大电流流动时，熔断器F1熔断，切断该电流路径。
控制电路(也称为电池ECU)20对多个蓄电模块11-14进行管理、控制。控制电路20从电流传感器CT1获取流过串联连接的多个蓄电模块11-14的电流的值。另外，控制电路20获取由各蓄电模块11-14内的电压传感器(未图示)、温度传感器(未图示)检测出的电压值和温度值。
在基于获取到的电流值、电压值以及温度值来看多个蓄电模块11-14中的至少1个发生了异常(例如过电压、过电流)的情况下，控制电路20断开(turn off)正极侧接触器RY1和负极侧接触器RY2。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的车载用的电源系统1的电路结构例的图。下面，以与图1所示的一般的电路结构之间的不同点为中心来进行说明。电流传感器CT1和熔断器F1被插入到在将多个蓄电模块11-14串联连接的电流路径上将该多个蓄电模块11-14分割为两部分、即第一组和第二组的位置。在图1、2中，第一组包括第一蓄电模块11和第二蓄电模块12，第二组包括第三蓄电模块13和第四蓄电模块14。即，电流传感器CT1和熔断器F1被插入到第二蓄电模块12与第三蓄电模块13之间。
在图2所示的实施方式所涉及的电路结构中，正极侧接触器RY1被插入到将属于第一组的多个蓄电模块分割为两部分的位置。在本实施方式中，正极侧接触器RY1被插入到第一蓄电模块11与第二蓄电模块12之间。负极侧接触器RY2被插入到将属于第二组的多个蓄电模块分割为两部分的位置。在本实施方式中，负极侧接触器RY2被插入到第三蓄电模块13与第四蓄电模块14之间。
这样，正极侧接触器RY1、熔断器F1、负极侧接触器RY2分别被插入到将多个蓄电模块11-14分割为四部分的位置。此外，电流传感器CT1只要比正极侧接触器RY1和负极侧接触器RY2靠内部即可，不限于第二蓄电模块12与第三蓄电模块13之间，也可以插入到其它位置。
图3是从上面观察图2的电源系统1的各结构要素在壳体内的配置的示意图。壳体内被分割为5个区域，各区域被由绝缘材料形成的分隔件所分隔开。图3的虚线表示分隔件。
在图3中，第一蓄电模块11配置于右上的区域1，第二蓄电模块12配置于左上的区域2，第三蓄电模块13配置于左下的区域3，第四蓄电模块14配置于右下的区域4。各蓄电模块11-14的壳体被设置成与周围电绝缘的状态。在车载用途下要求牢固性，因此作为蓄电模块的壳体，使用金属制的壳体的情况多。收纳有各蓄电模块11-14的金属壳体被设置成与其它蓄电模块的壳体及整个电源系统1的壳体相绝缘的状态。
连接器30、控制电路20、正极侧接触器RY1、负极侧接触器RY2、预充电接触器RY3、预充电电阻R1、电流传感器CT1以及熔断器F1配置于中央的区域5。
图4是从右侧观察图3的A-A’截面的示意图。图5是从下侧观察图3的B-B’截面的示意图。如图4、图5所示，连接器30配置于壳体的最下部。第一蓄电模块11、第二蓄电模块12、第三蓄电模块13以及第四蓄电模块14配置于连接器30的上1层。控制电路20配置于第一蓄电模块11、第二蓄电模块12、第三蓄电模块13以及第四蓄电模块14的上1层。正极侧接触器RY1、负极侧接触器RY2、预充电接触器RY3、预充电电阻R1、电流传感器CT1以及熔断器F1配置于最上部。
如图4所示，区域1-4的底抬高规定的长度(例如，数cm)。区域5的底抬高到与第一蓄电模块11-第四蓄电模块14的上表面的高度大致相同的高度。该抬高的底的部分还起到作为第一蓄电模块11及第二蓄电模块12与第三蓄电模块13及第四蓄电模块14之间的绝缘壁的作用。
从第一蓄电模块11-第四蓄电模块14的上表面延伸出正极端子和负极端子，各正极端子和各负极端子按照图2所示的电路图中示出的连接关系通过母线来与连接目的地的端子连接。此外，第一蓄电模块11的正极端子通过线束来与连接器30的正极端子连接，第四蓄电模块14的负极端子通过线束来与连接器30的负极端子连接。如图5所示，在区域5的抬高的底的部分存在低1层的部分，控制电路20配置于这部分。
说明在以上的配置例中电源系统1浸水的情况下的行为。首先，当连接器30浸水、连接器30的正极端子与负极端子間短路时，大电流流过第一蓄电模块11-第四蓄电模块14之间，熔断器F1熔断。在该阶段第一蓄电模块11及第二蓄电模块12与第三蓄电模块13及第四蓄电模块14被电分离。
接着，当水位上升、控制电路20的一部分浸水时，控制电路20因探测出电路异常而断开(turn off)正极侧接触器RY1和负极侧接触器RY2。在该阶段下第一蓄电模块11与第二蓄电模块12被电分离，第三蓄电模块13与第四蓄电模块14被电分离。即第一蓄电模块11-第四蓄电模块14全部被电分离。此外，在该阶段，第一蓄电模块11-第四蓄电模块14的上部未浸水，第一蓄电模块11-第四蓄电模块14的正极端子和负极端子未浸水。另外，控制电路20的高电压电路部分也未浸水。
水位进一步上升，第一蓄电模块11-第四蓄电模块14的整体浸水，各蓄电模块内的单元短路。
如以上所说明的那样，根据本实施方式，通过使连接器30、第一蓄电模块11-第四蓄电模块14、熔断器F1、正极侧接触器RY1以及负极侧接触器RY2的配置存在高低差，能够控制因浸水引起的短路的发生顺序。即，通过将连接器30配置于比熔断器F1低的位置，能够担保以下状态：在连接器30已浸水的阶段熔断器F1正常地熔断。另外，通过将控制电路20配置于比正极侧接触器RY1和负极侧接触器RY2低的位置，能够担保以下状态：在控制电路20已浸水的阶段，正极侧接触器RY1和负极侧接触器RY2正常地动作。
另外，通过将控制电路20配置于比连接器30高的位置，能够进行控制使得正极侧接触器RY1和负极侧接触器RY2对电流路径的切断从时间上来说在熔断器F1对电流路径的切断之后发生。在两者的切断时机相同的情况下，过渡电流变大，在本实施方式中两者的切断时机产生时间差，因此能够将过渡电流抑制得小。
在通常的设置状态下，连接器30先浸水，但是在只有连接器30浸水的状态下向电源系统1的浸水停止了的情况下(水位上升停止了的情况下)，控制电路20不浸水。在该情况下，只要将熔断器F1和连接器30更换为新的即可，不需要更换控制电路20，因此能够将修理费用抑制得便宜。另外，也不会产生在更换控制电路20的情况下产生的布线的更换作业。
另外，以将串联连接的多个蓄电模块4等分的方式配置正极侧接触器RY1、熔断器F1以及负极侧接触器RY2。由此，能够在单元短路时降低单元之间承受的电压。正极侧接触器RY1、熔断器F1以及负极侧接触器RY2是在电源系统1中一般使用的元件，不是新追加的元件。因而，不产生因追加新的元件引起的成本的增大和电路规模的增大。通过变更正极侧接触器RY1、熔断器F1以及负极侧接触器RY2的配置，能够将在因浸水引起单元短路时单元所承受的最大电压降低至大致1/4。因而，能够在确保安全性的同时将单元的耐压结构的规格抑制为低成本的规格。
另外，通过将被金属壳体覆盖的蓄电模块配置成与其它蓄电模块、系统的壳体电绝缘的状态，能够降低经由金属壳体来短路的单元之间所承受的电压。另外，通过使收容有单元的电池罐与金属壳体之间夹着绝缘材料、或者增大电池罐与金属壳体之间的距离，也能够降低经由金属壳体来短路的单元之间所承受的电压。通过实施这些对策，能够进一步提高对于浸水的安全性。
以上，基于实施方式说明了本发明。本领域技术人员应该理解，这些实施方式是例示，这些各结构要素、各处理过程的组合能够存在各种变形例，而这种变形例也包括在本发明的范围内。
在上述的实施方式中，说明了串联连接的多个蓄电模块为4个的例子，但是也能够应用于多个蓄电模块为5个以上的情况。例如，在多个蓄电模块为8个的情况下，正极侧接触器RY1、熔断器F1以及负极侧接触器RY2分别被配置于将多个蓄电模块分割为各2个的位置。另外，在多个蓄电模块为6个的情况下，正极侧接触器RY1、熔断器F1以及负极侧接触器RY2分别被配置于将多个蓄电模块分割为2个、1个、2个、1个的位置。另外，在多个蓄电模块为7个的情况下，正极侧接触器RY1、熔断器F1以及负极侧接触器RY2分别被配置于将多个蓄电模块分割为2个、2个、2个、1个的位置。
另外，在上述的实施方式中，说明了将控制电路20设置于比正极侧接触器RY1以及负极侧接触器RY2低1层的位置的例子，但是也可以通过在该位置设置淹水传感器来将控制电路20设置于与正极侧接触器RY1及负极侧接触器RY2相同的高度。当该淹水传感器探测出淹水时，向控制电路20输出探测信号，控制电路20当接收到该探测信号时，断开正极侧接触器RY1以及负极侧接触器RY2。
另外，在上述的实施方式中设想了将电源系统1利用于车辆用电源装置的例子，但是不限于车载用途，也能够利用于航空用电源装置、船舶用电源装置、固置型蓄电系统等其它用途。
此外，实施方式也可以由以下的项目来确定。
[项目1]
一种电源系统(1)，其特征在于，具备：
串联连接的多个蓄电模块(11-14)；
熔断器(F1)，其被插入到在将所述多个蓄电模块(11-14)串联连接的路径上将所述多个蓄电模块(11-14)分割为第一组和第二组的位置；
正极侧接触器(RY1)，其被插入到将属于所述第一组的多个蓄电模块(11、12)分割为第一子组和第二子组的位置；以及
负极侧接触器(RY2)，其被插入到将属于所述第二组的多个蓄电模块(13、14)分割为第一子组和第二子组的位置。
据此，能够降低在因浸水引起的单元短路时单元之间所承受的电压。
[项目2]
根据项目1所述的电源系统(1)，其特征在于，
所述正极侧接触器(RY1)、所述熔断器(F1)以及所述负极侧接触器(RY2)分别被插入到将所述多个蓄电模块(11-14)大致4等分的位置。
据此，在因浸水引起的单元短路时，能够将单元之间所承受的最大电压降低至大致1/4。
[项目3]
根据项目1或2所述的电源系统(1)，其特征在于，
还具备用于将所述多个蓄电模块(11-14)的两端与外部的负载(3)连接的连接器(30)，
在本电源系统(1)的规定的设置状态下，所述连接器(30)设置于比所述熔断器(F1)低的位置。
据此，能够担保在连接器(30)浸水的时间点处于熔断器(F1)正常地熔断的状态。
[项目4]
根据项目3所述的电源系统(1)，其特征在于，
还具备对所述正极侧接触器(RY1)和所述负极侧接触器(RY2)进行控制的控制电路(20)，
在本电源系统(1)的规定的设置状态下，所述连接器(30)设置于最下侧，所述控制电路(20)设置于次下侧，所述熔断器(F1)、所述正极侧接触器(RY1)以及所述负极侧接触器(RY2)设置于最上侧。
据此，能够使熔断器(F1)的熔断时机与正极侧接触器(RY1)及负极侧接触器(RY2)断开的时机产生时间差。
[项目5]
根据项目4所述的电源系统(1)，其特征在于，
所述多个蓄电模块(11-14)分别被设置成在本电源系统(1)的规定的设置状态下蓄电模块的电极配置于蓄电模块的上表面的朝向，
所述熔断器(F1)、所述正极侧接触器(RY1)以及所述负极侧接触器(RY2)设置于与所述多个蓄电模块(11-14)的电极大致水平的位置。
据此，能够使蓄电模块(11-14)的电极、熔断器(F1)、正极侧接触器(RY1)以及负极侧接触器(RY2)的浸水变晚，能够在浸水后使利用熔断器(F1)、正极侧接触器(RY1)以及负极侧接触器(RY2)的切断机构尽可能长时间地保持为正常。
附图标记说明
1：电源系统；2：变换器；3：电动机；11：第一蓄电模块；12：第二蓄电模块；13：第三蓄电模块；14：第四蓄电模块；RY1：正极侧接触器；RY2：负极侧接触器；RY3：预充电接触器；R1：预充电电阻；CT1：电流传感器；F1：熔断器；20：控制电路；30：连接器。

Claims (5)

1.一种电源系统，其特征在于，具备：
串联连接的多个蓄电模块；
熔断器，其被插入到在将所述多个蓄电模块串联连接的路径上将所述多个蓄电模块分割为第一组和第二组的位置；
正极侧接触器，其被插入到将属于所述第一组的多个蓄电模块分割为第一子组和第二子组的位置；以及
负极侧接触器，其被插入到将属于所述第二组的多个蓄电模块分割为第一子组和第二子组的位置。
2.根据权利要求1所述的电源系统，其特征在于，
所述正极侧接触器、所述熔断器以及所述负极侧接触器分别被插入到将所述多个蓄电模块大致4等分的位置。
3.根据权利要求1或2所述的电源系统，其特征在于，
还具备用于将所述多个蓄电模块的两端与外部的负载连接的连接器，
在本电源系统的规定的设置状态下，所述连接器设置于比所述熔断器低的位置。
4.根据权利要求3所述的电源系统，其特征在于，
还具备对所述正极侧接触器和所述负极侧接触器进行控制的控制电路，
在本电源系统的规定的设置状态下，所述连接器设置于最下侧，所述控制电路设置于次下侧，所述熔断器、所述正极侧接触器以及所述负极侧接触器设置于最上侧。
5.根据权利要求4所述的电源系统，其特征在于，
所述多个蓄电模块分别被设置成在本电源系统的规定的设置状态下蓄电模块的电极配置于蓄电模块的上表面的朝向，
所述熔断器、所述正极侧接触器以及所述负极侧接触器设置于与所述多个蓄电模块的电极大致水平的位置。
CN201680066196.1A 2015-11-11 2016-10-26 电源系统 Active CN108391456B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015221292 2015-11-11
JP2015-221292 2015-11-11
PCT/JP2016/004697 WO2017081846A1 (ja) 2015-11-11 2016-10-26 電源システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108391456A true CN108391456A (zh) 2018-08-10
CN108391456B CN108391456B (zh) 2021-06-22

Family

ID=58696055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680066196.1A Active CN108391456B (zh) 2015-11-11 2016-10-26 电源系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10658853B2 (zh)
JP (1) JPWO2017081846A1 (zh)
CN (1) CN108391456B (zh)
WO (1) WO2017081846A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109494330A (zh) * 2018-12-07 2019-03-19 蜂巢能源科技有限公司 动力电池包和具有其的车辆
CN113013955A (zh) * 2021-04-09 2021-06-22 武汉中原长江科技发展有限公司 一种含保护电路的机载电源安装架
CN114846684A (zh) * 2019-12-19 2022-08-02 戴森技术有限公司 电池包

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2902748T3 (es) 2016-11-30 2022-03-29 Bombardier Recreational Products Inc Sistema eléctrico y método para energizar el sistema eléctrico
KR102176100B1 (ko) * 2017-05-23 2020-11-09 엘에스일렉트릭(주) 전력 변환 장치
JP7038017B2 (ja) * 2018-07-13 2022-03-17 三菱重工業株式会社 防爆機器
CN112124112A (zh) * 2019-06-25 2020-12-25 比亚迪股份有限公司 电动汽车以及动力电池充电与维温控制方法、系统
JP7296896B2 (ja) * 2020-01-28 2023-06-23 ニチコン株式会社 蓄電システム
WO2024127601A1 (ja) * 2022-12-15 2024-06-20 日産自動車株式会社 電池パック
WO2024180985A1 (ja) * 2023-02-27 2024-09-06 パナソニックエナジー株式会社 電源装置及びその出力遮断方法並びに製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080157718A1 (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Honda Motor Co., Ltd. Voltage monitor circuit
US20100127663A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 Kimihiko Furukawa Battery system with relays
CN102849155A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 本田技研工业株式会社 车辆的防水构造
CN103181053A (zh) * 2011-10-24 2013-06-26 丰田自动车株式会社 蓄电系统
CN203761082U (zh) * 2014-01-15 2014-08-06 苏州市博得立电源科技有限公司 一种用于多输出型移动电源的新型拓扑结构

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004007919A (ja) 2002-05-31 2004-01-08 Fuji Heavy Ind Ltd 高電圧バッテリ搭載車両のバッテリ回路遮断装置
JP5258348B2 (ja) 2008-03-27 2013-08-07 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP5274110B2 (ja) * 2008-05-29 2013-08-28 三洋電機株式会社 車両用の電源装置
JP5486780B2 (ja) * 2008-07-01 2014-05-07 株式会社日立製作所 電池システム
JP5319224B2 (ja) * 2008-09-25 2013-10-16 株式会社東芝 組電池システム
JP5401239B2 (ja) 2009-09-29 2014-01-29 株式会社日立製作所 電池制御装置
US9041243B2 (en) 2011-12-09 2015-05-26 Honda Motor Co., Ltd. Power control apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080157718A1 (en) * 2006-12-19 2008-07-03 Honda Motor Co., Ltd. Voltage monitor circuit
US20100127663A1 (en) * 2008-11-26 2010-05-27 Kimihiko Furukawa Battery system with relays
CN102849155A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 本田技研工业株式会社 车辆的防水构造
CN103181053A (zh) * 2011-10-24 2013-06-26 丰田自动车株式会社 蓄电系统
CN203761082U (zh) * 2014-01-15 2014-08-06 苏州市博得立电源科技有限公司 一种用于多输出型移动电源的新型拓扑结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109494330A (zh) * 2018-12-07 2019-03-19 蜂巢能源科技有限公司 动力电池包和具有其的车辆
CN114846684A (zh) * 2019-12-19 2022-08-02 戴森技术有限公司 电池包
CN113013955A (zh) * 2021-04-09 2021-06-22 武汉中原长江科技发展有限公司 一种含保护电路的机载电源安装架

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017081846A1 (ja) 2018-08-23
CN108391456B (zh) 2021-06-22
US20190181664A1 (en) 2019-06-13
US10658853B2 (en) 2020-05-19
WO2017081846A1 (ja) 2017-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108391456A (zh) 电源系统
CN107785949B (zh) 快速充电装置
CN108377009B (zh) 供电系统
CN109649216B (zh) 驱动电池的自动连接
JP5575506B2 (ja) 車両用電源装置及びこの電源装置を備える車両
CN106564383B (zh) 一种高压电器盒、电动汽车电源系统及电动汽车
CN102910082A (zh) 电动汽车主辅电源切换系统
CN108702004B (zh) 用于控制馈送到电池组的电流的方法和系统
US20140339892A1 (en) Disconnection unit for disconnecting a battery from a power system and a motor vehicle having a lithium-ion battery
CN103995211A (zh) 车用高压系统的检测方法及系统
CN205632165U (zh) 一种动力电池的增程系统
CN103779622A (zh) 一种动力电池包的电源管理方法
JP2011078184A (ja) 車両用の電源装置及びこの電源装置を搭載する車両
CN106274519A (zh) 燃料电池车辆的电网系统及其控制方法
US20230238807A1 (en) Power distribution module
JP2019161721A (ja) 車両用電源システム
CN204801535U (zh) 集成式动力系统及具有其的车辆
CN106696725B (zh) 一种电动车动力电池的功率分配方法、装置及电动车
KR102531176B1 (ko) 전기자동차의 전력 분배 장치
CN110031753A (zh) 快速充电系统焊接检测
KR20160066762A (ko) 차량용 배터리 시스템의 전원 단속 장치 및 그 동작 방법
CN218986364U (zh) 一种负载保护的动力电池系统
CN105197013B (zh) 车辆的启动控制方法、装置和车辆
CN104052097A (zh) 蓄电池模块以及用于监控蓄电池模块的方法
CN207842673U (zh) 一种电动汽车车顶充电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant