DE102023104438A1 - Stromversorgungssystem - Google Patents

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Futoshi Yamane
Takuya KIKUCHI
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Isuzu Motors Ltd
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Abstract

Ein Stromversorgungssystem ist in der Lage, Batteriepacks zu vereinheitlichen und einen Anstieg der Produktionskosten zu reduzieren. Das Stromversorgungssystem umfasst eine Vielzahl von Batteriepacks, die jeweils einen Abschlusswiderstand enthalten, einen Steuerabschnitt, der eine Kommunikationssteuerung für jedes der Batteriepacks über eine Kommunikationsleitung durchführt, und einen Kabelbaum, der den in einem der Batteriepacks enthaltenen Abschlusswiderstand mit der Kommunikationsleitung verbindet. Die Kommunikationsleitung erstreckt sich in einer vorbestimmten Richtung entlang vorbestimmter Positionen, die jeweils einem der Batteriepacks entsprechen, und der mit der Kommunikationsleitung verbundene Abschlusswiderstand ist der Abschlusswiderstand, der in dem Batteriepack enthalten ist, das der vorbestimmten Position entspricht, die sich z.B. am Anschlussende der Kommunikationsleitung in der vorbestimmten Richtung befindet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Stromversorgungssystem.
  • Stand der Technik
  • Wenn ein Hochfrequenzsignal durch eine Kommunikationsleitung (ein Kabel) mit einem abgeschnittenen Anschlussende geleitet wird, werden ein von der abgeschnittenen Oberfläche reflektiertes Signal und das ursprüngliche Signal gemischt, was ein Phänomen verursacht, das das Lesen des Signals erschwert. Um dieses Phänomen zu verhindern, ist es üblich, einen Abschlusswiderstand an das Ende der Kommunikationsleitung anzuschließen.
  • Darüber hinaus wurde ein Stromversorgungssystem entwickelt, bei dem eine Vielzahl von Batteriepacks durch einen Steuerabschnitt gesteuert wird.
  • Beispielsweise wurde ein Stromversorgungssystem offenbart, das eine Vielzahl von Batteriepacks, einen Steuerabschnitt, der mit einem stromaufwärts gelegenen Anschluss eines am meisten stromaufwärts gelegenen Batteriepacks verbunden ist, das sich am stromaufwärts gelegenen Ende der Vielzahl von Batteriepacks befindet, eine Kommunikationsleitung, die zwischen der Vielzahl von Batteriepacks einen stromabwärts gelegenen Anschluss eines stromaufwärts gelegenen Batteriepacks, das sich auf der stromaufwärts gelegenen Seite befindet, mit einem stromaufwärts gelegenen Anschluss eines stromabwärts gelegenen Batteriepacks, das sich unmittelbar stromabwärts des stromaufwärts gelegenen Batteriepacks befindet, verbindet, und einen Abschlusswiderstand, der mit einem stromabwärts gelegenen Anschluss des am meisten stromabwärts gelegenen Batteriepacks, das sich am stromabwärts gelegenen Ende der Mehrzahl von Batteriepacks befindet, verbunden ist (siehe z. B. PTL 1).
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1 WO 2012/120745
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Um die Anzahl der Teile eines Batteriepacks zu reduzieren, ist geplant, Batteriepacks zu vereinheitlichen.
  • Da es jedoch einen Unterschied in der Spezifikation zwischen Batteriepacks mit Abschlusswiderständen und Batteriepacks ohne Abschlusswiderstände gibt, ist es schwierig, Batteriepacks zu vereinheitlichen. Da Batteriepacks mit Abschlusswiderständen und Batteriepacks ohne Abschlusswiderstände außerdem ähnlich geformte Teile sind, ist es notwendig, ähnlich geformte Teile in der Produktionslinie zu identifizieren, was die Produktionskosten erhöht.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt ein Stromversorgungssystem bereit, das einheitliche Batteriepacks enthält und die Produktionskosten senkt.
  • Lösung des Problems
  • Um das oben genannte Ziel zu erreichen, enthält ein Stromversorgungssystem in der vorliegenden Offenbarung:
    • eine Vielzahl von Batteriepacks, die jeweils einen Abschlusswiderstand enthalten;
    • einen Steuerabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er eine Kommunikationssteuerung für jedes der Batteriepacks über eine Kommunikationsleitung durchführt; und
    • einen Kabelbaum, der so konfiguriert ist, dass er den Abschlusswiderstand, der in einem der Batteriepacks enthalten ist, mit der Kommunikationsleitung verbindet.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Batteriepacks zu vereinheitlichen und einen Anstieg der Produktionskosten zu vermeiden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
    • Figur ist ein Blockdiagramm eines Stromversorgungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Figur ist ein Blockdiagramm des Stromversorgungssystems 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • Das in der Figur dargestellte Stromversorgungssystem 1 ist in einem Fahrzeug, wie z. B. einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, eingebaut.
  • Das Stromversorgungssystem 1 umfasst mehrere Batteriepacks BP, eine Batterie-ECU 30, eine Busleitung 2 (die einer „Kommunikationsleitung“ der vorliegenden Offenbarung entspricht) und einen Kabelbaum 3. Die Figur zeigt eine zusammengesetzte Batterie, die aus n Batteriepacks BP1, ..., BPn besteht, wobei n eine ganze Zahl größer oder gleich 2 ist.
  • [Busleitung 2]
  • Die Busleitung 2 umfasst die Busleitungen 2A, 2B und 2C. Die Busleitung 2A erstreckt sich von der Batterie-ECU 30 in einer vorbestimmten DR1-Richtung (z.B. die Richtung, in der die Batteriepacks BP angeordnet sind) entlang vorbestimmter Positionen, die jeweils der Position eines aus einer Vielzahl von Batteriepacks BP entsprechen. Die Busleitung 2B erstreckt sich von der Batterie-ECU 30 in der vorbestimmten DR1-Richtung entlang der vorbestimmten Positionen, die jeweils der Position eines aus der Vielzahl der Batteriepacks BP entsprechen. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Batteriepack BP1 an einer vorbestimmten Position angeordnet, die einem Basisende in DR1-Richtung entspricht. Das Batteriepack BPn ist an einer vorbestimmten Position angeordnet, die einem Anschlussende in DR1-Richtung entspricht. Die Busleitung 2C erstreckt sich in DR2-Richtung.
  • [Batteriepack BP]
  • Mehrere Batteriepacks BP sind physisch aus denselben Elementen zusammengesetzt. Genauer gesagt umfasst das Batteriepack BP zwei CAN-Steuerabschnitte 10 und zwei Abschlusswiderstände 20.
  • [CAN-Steuerabschnitt 10]
  • Der CAN-Steuerabschnitt 10 steuert den Ausgleich der Spannung des Batteriepacks BP, überwacht die Anomalien des Stroms, der Spannung und der Temperatur im Batteriepack BP, überwacht die Ladekapazität des Batteriepacks BP, überwacht den Grad der Verschlechterung des Batteriepacks BP, steuert einen Lade-/Entladestrom des Batteriepacks BP, erkennt den Isolationswiderstand des Batteriepacks BP, führt eine Relaisansteuerung im Batteriepack BP durch usw.
  • [Abschlusswiderstand 20]
  • Der Abschlusswiderstand 20 dämpft die Signalreflexion an der Schnittfläche der Busleitung 2. Der Abschlusswiderstand 20 umfasst zwei Widerstände R1 und R2 sowie einen Kondensator C. Ein Anschluss des Widerstands R1 kann über den Kabelbaum 3 mit der CANH-Leitung der Busleitung 2 verbunden werden. Ein Anschluss des Widerstands R2 kann über Kabelbaum 3 an die CANL-Leitung der Busleitung 2 angeschlossen werden. Der andere Anschluss des Widerstands R1 ist mit dem anderen Anschluss des Widerstands R2 verbunden. Ein Anschluss des Kondensators C ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem anderen Anschluss des Widerstands R1 und dem anderen Anschluss des Widerstands R2 verbunden. Der andere Anschluss des Kondensators C ist mit Masse verbunden.
  • Der Zusammenhang zwischen der Art des Kabelbaums 3, dem Abschlusswiderstand 20 und der Busleitung 2 wird im Folgenden beschrieben.
  • [Kabelbaum 3A Fall]
  • Zunächst wird der Zusammenhang zwischen dem Kabelbaum 3A, dem Abschlusswiderstand 20 und der Busleitung 2A für das Batteriepack BP1 beschrieben. Ein Anschluss des Widerstands R1 ist nicht mit der CANH-Leitung der Busleitung 2A durch Kabelbaum 3A verbunden. In ähnlicher Weise ist ein Anschluss des Widerstands R2 nicht mit der CANL-Leitung der Busleitung 2A durch den Kabelbaum 3A verbunden.
  • Die Beziehung zwischen Kabelbaum 3A, Abschlusswiderstand 20 und Busleitung 2B für Batteriepack BP1 wird im Folgenden beschrieben. Ein Anschluss des Widerstands R1 ist nicht mit der CANH-Leitung der Busleitung 2B durch Kabelbaum 3A verbunden. Ebenso ist ein Anschluss des Widerstands R2 nicht mit der CANL-Leitung der Busleitung 2B durch den Kabelbaum 3A verbunden. Ein CAN-Steuerabschnitt 10 im Batteriepack BP1 ist über den Kabelbaum 3A mit der Busleitung 2A verbunden. Darüber hinaus ist der andere CAN-Steuerabschnitt 10 im Batteriepack BP1 über den Kabelbaum 3A mit der Busleitung 2B verbunden.
  • [Kabelbaum 3B Fall]
  • Die Beziehung zwischen dem Kabelbaum 3B, dem Abschlusswiderstand 20 und der Busleitung 2A für das Batteriepack BPn wird im Folgenden beschrieben. Ein Anschluss des Widerstands R1 ist über den Kabelbaum 3B mit der CANH-Leitung der Busleitung 2A verbunden. In ähnlicher Weise ist ein Anschluss des Widerstands R2 mit der CANL-Leitung der Busleitung 2A über den Kabelbaum 3B verbunden.
  • Die Beziehung zwischen dem Kabelbaum 3B, dem Abschlusswiderstand 20 und der Busleitung 2B für das Batteriepack BPn wird im Folgenden beschrieben. Ein Anschluss des Widerstands R1 ist über den Kabelbaum 3B mit der CANH-Leitung der Busleitung 2B verbunden. Ebenso ist ein Anschluss des Widerstands R2 mit der CANL-Leitung der Busleitung 2B über den Kabelbaum 3B verbunden. Ein CAN-Steuerabschnitt 10 im Batteriepack BPn ist über den Kabelbaum 3B mit der Busleitung 2A verbunden. Der andere CAN-Steuerabschnitt 10 im Batteriepack BPn ist über den Kabelbaum 3B mit der Busleitung 2B verbunden.
  • [Batterie-ECU 30]
  • Die Batterie-ECU 30 umfasst drei CAN-Steuerabschnitte 11 und drei Abschlusswiderstände 21. Die drei CAN-Steuerabschnitte 11 sind physikalisch aus den gleichen Elementen aufgebaut. Der erste der CAN-Steuerabschnitte 11 ist über den Kabelbaum 3C mit der Busleitung 2A verbunden.
  • In ähnlicher Weise ist der zweite CAN-Steuerabschnitt 11 über den Kabelbaum 3D mit der Busleitung 2B verbunden. In ähnlicher Weise ist der dritte CAN-Steuerabschnitt 11 über den Kabelbaum 3E mit der Busleitung 2C verbunden.
  • Die drei Abschlusswiderstände 21 sind physisch aus denselben Elementen aufgebaut. Der erste der Abschlusswiderstände 21 ist über den Kabelbaum 3C mit der Busleitung 2A verbunden. Der zweite Abschlusswiderstand 21 ist mit der Busleitung 2B über den Kabelbaum 3D verbunden. Der dritte der Abschlusswiderstände 21 ist über den Kabelbaum 3E mit der Busleitung 2C verbunden.
  • Der Abschlusswiderstand 21 im Batterie-ECU 30 unterscheidet sich vom Abschlusswiderstand 20 im Batteriepack BP. Der Abschlusswiderstand 21 umfasst zwei in Reihe geschaltete Widerstände R1 und R2 sowie einen Kondensator C. Zwei in Reihe geschaltete Widerstände R1 und R2 sind parallel zum CAN-Steuerabschnitt 11 geschaltet. Ein Anschluss des Kondensators C ist mit einem Punkt zwischen den beiden Widerständen R1 und R2 verbunden, und der andere Anschluss des Kondensators C ist mit Masse verbunden.
  • Das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Vielzahl von Batteriepacks BP, die jeweils mit einem Abschlusswiderstand 20 versehen sind, einen CAN-Steuerabschnitt 10, der eine Kommunikationssteuerung für jedes der Vielzahl von Batteriepacks BP über die Busleitung 2 durchführt, und einen Kabelbaum 3, der den in einem der Batteriepacks BP vorgesehenen Abschlusswiderstand 20 mit der Busleitung 2 verbindet.
  • Da in dem Stromversorgungssystem 1, das die oben beschriebene Konfiguration aufweist, jedes der mehreren Batteriepacks BP einen Abschlusswiderstand 20 enthält, können die Batteriepacks BP gemeinsam genutzt werden. Da die Batteriepacks BP vereinheitlicht sind, besteht außerdem keine Notwendigkeit, Teile mit ähnlichen Formen auf der Produktionslinie zu identifizieren, und somit ist es möglich, einen Anstieg der Produktionskosten zu reduzieren.
  • Ferner erstreckt sich in dem Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Busleitung 2 in einer vorbestimmten Richtung entlang vorbestimmter Positionen, die jeweils einem von mehreren Batteriepacks BP entsprechen, und der mit der Busleitung 2 verbundene Abschlusswiderstand 20 ist der Abschlusswiderstand 20, der in dem Batteriepack BP vorgesehen ist, das der vorbestimmten Position entspricht, die sich am Anschlussende der Busleitung 2 in der vorbestimmten Richtung befindet. Wenn also der Abschlusswiderstand 20 an einer vorbestimmten Position in der Busleitung 2 vorgesehen ist, kann der Abschlusswiderstand 20, der in dem Batteriepack BP vorgesehen ist, das der vorbestimmten Position entspricht, durch den Kabelbaum 3 mit der Busleitung 2 verbunden werden, da der Abschlusswiderstand 20 in jedem der Batteriepacks BP vorgesehen ist.
  • Wie in der Figur dargestellt, umfasst das Stromversorgungssystem 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung außerdem zwei Busleitungen 2A und 2B, und der Abschlusswiderstand 20 ist mit jeder der beiden Busleitungen 2A und 2B verbunden. Die beiden Busleitungen 2A und 2B sind jedoch nicht unbedingt erforderlich, und wenn eine der beiden Busleitungen 2 ausreicht, kann der Abschlusswiderstand 20 an die Busleitung 2 angeschlossen werden.
  • Darüber hinaus sind die oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele für spezifische Implementierungen der vorliegenden Offenbarung, und der technische Umfang der vorliegenden Offenbarung sollte nicht so ausgelegt werden, dass er durch die Ausführungsformen begrenzt ist. Das heißt, die vorliegende Offenbarung kann in verschiedenen Formen verkörpert werden, ohne von ihrem Geist oder ihren wesentlichen Merkmalen abzuweichen.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die vorliegende Offenbarung eignet sich für Fahrzeuge, die mit einem Stromversorgungssystem ausgestattet sind, das Batteriepacks vereinheitlichen und einen Anstieg der Produktionskosten verringern soll.
  • Bezugszeichenliste
    • CA, CB, CC
    CAN-Bus
    1
    Stromversorgungssystem
    2, 2A, 2B, 2C
    Busleitung
    3, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E
    Kabelbaum
    10, 11
    CAN Steuerteil
    20, 21
    Abschlusswiderstand
    30
    Batterie-ECU
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012120745 [0005]

Claims (2)

  1. Stromversorgungssystem, umfassend eine Vielzahl von Batteriepacks, die jeweils einen Abschlusswiderstand enthalten; einen Steuerabschnitt, der so konfiguriert ist, dass er eine Kommunikationssteuerung für jedes der Batteriepacks über eine Kommunikationsleitung durchführt; und einen Kabelbaum, der so konfiguriert ist, dass er den Abschlusswiderstand, der in einem der Batteriepacks enthalten ist, mit der Kommunikationsleitung verbindet.
  2. Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobei sich die Kommunikationsleitung in einer vorgegebenen Richtung entlang vorgegebener Positionen erstreckt, die jeweils einem der Batteriepacks entsprechen, und wobei der mit der Kommunikationsleitung verbundene Abschlusswiderstand der Abschlusswiderstand ist, der in dem Batteriepack enthalten ist, das der vorbestimmten Position entspricht, die sich an einem Anschlussende der Kommunikationsleitung in der vorbestimmten Richtung befindet.
DE102023104438.9A 2022-03-23 2023-02-23 Stromversorgungssystem Pending DE102023104438A1 (de)

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