DE202023105085U1 - Battery module - Google Patents
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Abstract
Ein Batteriemodul, das folgendes umfasst
- eine Vielzahl von Lithium-Ionen-Batteriezellen (10), die in Reihe miteinander verbunden sind,
- ein Überwachungssystem (11), das so konfiguriert ist, dass es die Batteriezellen (10) überwacht und Überwachungsdaten erzeugt, und
- eine Entladeschaltung (12), die parallel zu jeder Batteriezelle (10) geschaltet ist, wobei die Entladeschaltung (12) einen Widerstand (13) umfasst, der in Reihe mit einem Transistor (14) geschaltet ist, wobei der Transistor (14) so konfiguriert ist, dass er in einem geschlossenen Schaltmodus oder einem offenen Schaltmodus arbeitet, wobei während des Lade- oder Entladevorgangs des Batteriemoduls (1) die Entladeschaltung (12) so konfiguriert ist, dass sie, wenn der Transistor (14) im geschlossenen Schaltmodus arbeitet, einen Stromnebenschluss zu der jeweiligen Batteriezelle (10) bereitstellt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezellen (10) Lithiumtitanat- oder LTO-Batteriezellen (10) sind, die Transistoren (14) der Entladeschaltungen (12) MOSFET-Transistoren (14) mit einer Einschaltschwellenspannung im Absolutwert zwischen etwa 0,5 Volt und 1, 6 Volt, und wobei das Überwachungssystem (11) so konfiguriert ist, dass es den Betriebsmodus des MOSFET-Transistors (14) jeder Entladeschaltung (12) in Abhängigkeit von der durch das Überwachungssystem (11) an den MOSFET-Transistor (14) angelegten Spannung steuert.
A battery module comprising the following
- a large number of lithium-ion battery cells (10) connected to one another in series,
- a monitoring system (11) configured to monitor the battery cells (10) and generate monitoring data, and
- a discharge circuit (12) which is connected in parallel to each battery cell (10), the discharge circuit (12) comprising a resistor (13) which is connected in series with a transistor (14), the transistor (14) being so is configured to operate in a closed switching mode or an open switching mode, wherein during the charging or discharging process of the battery module (1), the discharging circuit (12) is configured so that when the transistor (14) operates in the closed switching mode, provides a current shunt to the respective battery cell (10),
characterized in that the battery cells (10) are lithium titanate or LTO battery cells (10), the transistors (14) of the discharge circuits (12) are MOSFET transistors (14) with a switch-on threshold voltage in absolute value between approximately 0.5 volts and 1, 6 volts, and wherein the monitoring system (11) is configured to determine the operating mode of the MOSFET transistor (14) of each discharge circuit (12) depending on the voltage applied to the MOSFET transistor (14) by the monitoring system (11). controls.
Description
GEBIET DER TECHNIKFIELD OF TECHNOLOGY
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Batteriemodule.The present invention relates to battery modules.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Jedes Batteriemodul der
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Batteriemodul bereitzustellen, wie in den Ansprüchen bestimmt.An object of the invention is to provide a battery module as defined in the claims.
Das erfindungsgemäße Batteriemodul umfasst eine Mehrzahl von Lithium-Ionen-Batteriezellen, die miteinander in Reihe geschaltet sind, ein Überwachungssystem, das so konfiguriert ist, dass es die Batteriezellen überwacht und Überwachungsdaten ausgibt, und eine Entladeschaltung, die parallel zu jeder Batteriezelle geschaltet ist. Die Entladeschaltung umfasst einen Widerstand, der mit einem Transistor in Reihe geschaltet ist, wobei der Transistor so konfiguriert ist, dass er im geschlossenen Schaltmodus oder im offenen Schaltmodus arbeitet. Während des Lade- oder Entladevorgangs des Batteriemoduls ist der Entladeschaltkreis so konfiguriert, dass er, wenn der Transistor im geschlossenen Schaltmodus arbeitet, einen Stromnebenschluss für die jeweilige Batteriezelle bereitstellt.The battery module according to the invention includes a plurality of lithium-ion battery cells connected in series with each other, a monitoring system configured to monitor the battery cells and output monitoring data, and a discharging circuit connected in parallel to each battery cell. The discharging circuit includes a resistor connected in series with a transistor, the transistor being configured to operate in a closed switching mode or an open switching mode. During the charging or discharging process of the battery module, the discharging circuit is configured to provide a current shunt to the respective battery cell when the transistor is operating in the closed switching mode.
Bei den Batteriezellen des erfindungsgemäßen Moduls handelt es sich um Lithiumtitanat- oder LTO-Batteriezellen, und die Transistoren der Entladeschaltungen sind MOSFET-Transistoren mit einer Aktivierungsschwellenspannung im Absolutwert zwischen etwa 0,5 Volt und 1,6 Volt. Das Überwachungssystem ist so konfiguriert, dass es den Betriebsmodus des MOSFET-Transistors jeder Entladeschaltung in Abhängigkeit von der Spannung steuert, die das Überwachungssystem an den MOSFET-Transistor anlegt.The battery cells of the module according to the invention are lithium titanate or LTO battery cells, and the transistors of the discharge circuits are MOSFET transistors with an activation threshold voltage in absolute value between approximately 0.5 volts and 1.6 volts. The monitoring system is configured to control the operating mode of the MOSFET transistor of each discharge circuit depending on the voltage that the monitoring system applies to the MOSFET transistor.
Das erfindungsgemäße Batteriemodul ermöglicht die Verwendung von Lithiumtitanat- oder LTO-Batterien, die den Vorteil haben, dass sie schneller geladen werden können als andere Lithium-Ionen-Batterien und bei Bedarf hohe Ströme liefern können.The battery module according to the invention enables the use of lithium titanate or LTO batteries, which have the advantage that they can be charged faster than other lithium-ion batteries and can deliver high currents when required.
Diese und andere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus den Figuren und der detaillierten Beschreibung der Erfindung ersichtlich.These and other advantages and features of the invention will be apparent from the figures and the detailed description of the invention.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDESCRIPTION OF DRAWINGS
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriemoduls.1 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the battery module according to the invention.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Das erfindungsgemäße Batteriemodul 1 umfasst eine Mehrzahl von Lithium-Ionen-Batteriezellen 10, die miteinander in Reihe geschaltet sind, ein Überwachungssystem 11, das so konfiguriert ist, dass es die Batteriezellen 10 überwacht und Überwachungsdaten erzeugt, und eine Entladeschaltung 12, die parallel zu jeder Batteriezelle 10 geschaltet ist. Die Entladeschaltung 12 umfasst einen Widerstand 13, der mit einem Transistor 14 in Reihe geschaltet ist, wobei der Transistor 14 so konfiguriert ist, dass er in einem geschlossenen Schaltmodus oder einem offenen Schaltmodus arbeitet. Während des Lade- oder Entladevorgangs des Batteriemoduls 1 ist der Entladeschaltkreis 12 so konfiguriert, dass er, wenn der Transistor 14 im geschlossenen Schaltmodus arbeitet, einen Stromnebenschluss für die jeweilige Batteriezelle 10 bereitstellt.The battery module 1 according to the invention includes a plurality of lithium-
Bei den Batteriezellen 10 des erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1 handelt es sich um Lithiumtitanat- oder LTO-Batteriezellen 10, und die Transistoren 14 der Entladeschaltung 12 sind MOSFET-Transistoren 14 mit einer Aktivierungsschwellenspannung im Absolutwert zwischen etwa 0,5 Volt und etwa 1,6 Volt. Das Überwachungssystem 11 ist so konfiguriert, dass es den Betriebsmodus des MOSFET-Transistors 14 jeder Entladeschaltung 12 in Abhängigkeit von der durch das Überwachungssystem 11 an den MOSFET-Transistor 14 angelegten Spannung steuert.The
Lithiumtitanat (vollständiger Name Lithiummetatitanat), auch als Lithiumtitanat bezeichnet und oft auch als LTO abgekürzt, ist eine Verbindung, die Lithium und Titan enthält. Lithiumtitanat-Batteriezellen sind eine Art von wiederaufladbaren Batterien, die den Vorteil haben, dass sie schneller geladen werden können als andere Lithium-Ionen-Batterien. Sie zeichnen sich auch dadurch aus, dass sie bei Bedarf hohe Ströme liefern können. Eine Lithium-Titanat-Batterie ist eine modifizierte Lithium-Ionen-Batterie. Der Nachteil gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien ist, dass Lithium-Titanat-Batterien eine niedrigere Spannung und eine geringere Kapazität haben als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien.Lithium titanate (full name lithium metatitanate), also referred to as lithium titanate and often abbreviated as LTO, is a compound that contains lithium and titanium. Lithium titanate battery cells are a type of rechargeable battery that has the advantage of being able to charge faster than other lithium-ion batteries. They are also characterized by the fact that they can deliver high currents when necessary. A lithium titanate battery is a modified lithium-ion battery. The disadvantage compared to traditional lithium-ion batteries is that lithium titanate batteries have a lower voltage and lower capacity than traditional lithium-ion batteries.
MOSFET-Transistoren sind ein Transistortyp mit drei Anschlüssen, die als Source (S), Drain (D) und Gate (G) bezeichnet werden, und zeichnen sich dadurch aus, dass sie als spannungsaktivierter Schalter funktionieren. MOSFET-Transistoren können je nach Aufbau und Dotierung der verwendeten Halbleitermaterialien in P-Kanal- oder N-Kanal-MOSFET-Transistoren eingeteilt werden. Im Hinblick auf die Aktivierungsschwellenspannung ist bei N-Kanal-MOSFETs die Schwellenspannung Gate-Source oder V_GS positiv, während bei P-Kanal-MOSFETs die Spannung Gate-Source oder V_GS negativ ist. Das heißt, damit ein N-Kanal-MOSFET-Transistor im geschlossenen Schaltmodus arbeiten kann, muss die Gate-Source-Spannung oder V_GS positiv und größer oder gleich der Einschaltschwellenspannung sein. Damit N-Kanal-MOSFETs im geschlossenen Schaltmodus arbeiten können, muss die Spannung am G-Terminal daher mindestens so groß sein wie die Einschaltschwellenspannung am S-Terminal. Damit ein P-Kanal-MOSFET im Closed-Switch-Modus arbeiten kann, muss die Gate-Source-Spannung (V_GS) jedoch negativ und kleiner oder gleich der Einschaltschwellenspannung sein. Damit P-Kanal-MOSFETs im Closed-Switch-Modus betrieben werden können, muss die Spannung an der G-Klemme daher um mindestens so viel wie die Einschaltschwellenspannung niedriger sein als die Spannung an der S-Klemme.MOSFET transistors are a type of transistor with three terminals, called source (S), drain (D), and gate (G), and are characterized by functioning as a voltage-activated switch. MOSFET transistors can be classified into P-channel or N-channel MOSFET transistors depending on the structure and doping of the semiconductor materials used. Regarding the activation threshold voltage, for N-channel MOSFETs, the gate-source threshold voltage or V_GS is positive, while for P-channel MOSFETs, the gate-source voltage or V_GS is negative. That is, in order for an N-channel MOSFET transistor to operate in closed switching mode, the gate-source voltage or V_GS must be positive and greater than or equal to the turn-on threshold voltage. Therefore, in order for N-channel MOSFETs to operate in closed switching mode, the voltage at the G terminal must be at least as large as the turn-on threshold voltage at the S terminal. However, for a P-channel MOSFET to operate in closed-switch mode, the gate-source voltage (V_GS) must be negative and less than or equal to the turn-on threshold voltage. Therefore, in order for P-channel MOSFETs to operate in closed-switch mode, the voltage at the G terminal must be lower than the voltage at the S terminal by at least as much as the turn-on threshold voltage.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in
Das Überwachungssystem 11 ist so konfiguriert, dass es den Betriebsmodus des MOSFET-Transistors 14 jeder Entladeschaltung 12 überwacht. Zu diesem Zweck und in Abhängigkeit von den Überwachungsdaten ist das Überwachungssystem 11 so konfiguriert, dass es eine Spannung an die Gate- und Versorgungsanschlüsse des MOSFET-Transistors 14 anlegt, so dass der MOSFET-Transistor 14 (ebenfalls in absoluten Werten) arbeitet, wenn die angelegte Gate-Versorgungsspannung in absoluten Werten größer oder gleich der Einschaltschwellenspannung des MOSFET-Transistors 14 (ebenfalls in absoluten Werten) ist, MOSFET-Transistor 14 arbeitet im geschlossenen Schaltmodus, und wenn die angelegte Versorgungs-Gatespannung (in absoluten Werten) kleiner ist als der absolute Wert der Einschaltschwellenspannung des MOSFET-Transistors 14, arbeitet der MOSFET-Transistor 14 im offenen Schaltmodus.The
Während des Ladevorgangs der Batteriezellen 10 des Batteriemoduls 1 fließt ein elektrischer Strom durch die Batteriezellen 10 in einer Richtung, während des Entladevorgangs fließt dieser elektrische Strom durch die Batteriezellen 10 in der entgegengesetzten Richtung. Indem das Überwachungssystem 11 an den MOSFET-Transistor 14 eine Versorgungs-Gate-Spannung anlegt, deren absoluter Wert größer oder gleich der Aktivierungsschwellenspannung des MOSFET-Transistors 14 ist, bewirkt es, dass der MOSFET-Transistor 14 im geschlossenen Schaltmodus arbeitet, wodurch der Ausgleich der Batteriezelle 10 in Bezug auf die übrigen Batteriezellen 10 des Batteriemoduls 1 ermöglicht wird, indem ein Stromshunt für die jeweilige Batteriezelle 10 bereitgestellt wird.During the charging process of the
Zu diesem Zweck steht das Überwachungssystem 11 des Batteriemoduls 1 in Kommunikation mit einem Steuergerät und ist so konfiguriert, dass es die Überwachungsdaten an das Steuergerät sendet, wobei das Steuergerät so konfiguriert ist, dass es auf der Grundlage der empfangenen Überwachungsdaten die Batteriezelle 10 identifiziert, in deren zugehöriger Entladeschaltung 12 der MOSFET-Transistor 14 im geschlossenen Schaltmodus arbeiten soll. Sobald die Batteriezelle 10 identifiziert ist, ist das Steuergerät so konfiguriert, dass es ein Steuersignal an das Überwachungssystem 11 sendet, das die Batteriezelle 10 identifiziert. Das Steuergerät ist nicht nur für die Steuerung eines einzelnen Batteriemoduls 1 konfiguriert, sondern kann auch eine Vielzahl von Batteriemodulen 1 steuern, die ein Batteriepaket bilden. In diesem Fall steht das Steuergerät mit den Überwachungssystemen 11 der Batteriemodule 1 in Verbindung und ist ferner so konfiguriert, dass es Überwachungsdaten von den Überwachungssystemen 11 empfängt und auf der Grundlage der Überwachungsdaten die Batteriezellen 10 identifiziert, in deren zugehörigem Entladekreis der MOSFET-Transistor 14 im geschlossenen Schaltmodus arbeiten soll, und an die Überwachungssysteme 11 entsprechende Steuersignale sendet, in denen die Batteriezellen 10 identifiziert werden.For this purpose, the
Wenn also ein Überwachungssystem 11 ein Steuersignal empfängt, das angibt, dass der MOSFET-Transistor 14 des Entladestromkreises 12, der einer der von dem Überwachungssystem 11 überwachten Batteriezellen 10 zugeordnet ist, im geschlossenen Schaltmodus arbeiten soll, legt das Überwachungssystem 11 an den MOSFET-Transistor 14 eine Versorgungsgatespannung an, deren absoluter Wert größer oder gleich der Einschaltschwellenspannung ist, wodurch der MOSFET-Transistor 14 im geschlossenen Schaltmodus arbeitet.Thus, when a
In der bevorzugten Ausführungsform sind die Transistoren 14 der Entladeschaltungen 12 MOSFET-Transistoren 14 mit einer Einschaltschwellenspannung, deren absoluter Wert zwischen etwa 0,5 Volt und 1,6 Volt liegt. Die minimale Einschaltschwellenspannung von 0,5 Volt verhindert, dass zufällige elektromagnetische Störungen die MOSFET-Transistoren 14 in unerwünschter Weise aktivieren. Die MOSFET-Transistoren 14 mit einer maximalen Einschaltschwellenspannung von 1,6 Volt können mit Batteriezellen mit einer Mindestspannung von 1,8 Volt verwendet werden, wodurch verhindert wird, dass ein möglicher Spannungsabfall, z. B. durch den Widerstand des Stromkabels, zu einer unbeabsichtigten Nichtaktivierung der MOSFET-Transistoren 14 führt.In the preferred embodiment, the
Das erfindungsgemäße Batteriemodul 1 ermöglicht die Verwendung von Lithiumtitanat- oder LTO-Batterien, die den Vorteil haben, dass sie schneller geladen werden können als andere Lithium-Ionen-Batterien und bei Bedarf auch hohe Ströme liefern können.The battery module 1 according to the invention enables the use of lithium titanate or LTO batteries, which have the advantage that they can be charged faster than other lithium-ion batteries and can also deliver high currents if necessary.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1 ist die Aktivierungsschwellenspannung der MOSFET-Transistoren 14 in absoluten Werten größer als oder gleich etwa 1 Volt.In one embodiment of the battery module 1 according to the invention, the activation threshold voltage of the
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1 ist die absolute Einschaltschwellenspannung der MOSFET-Transistoren 14 größer als oder gleich etwa 1,3 Volt.In one embodiment of the battery module 1 according to the invention, the absolute turn-on threshold voltage of the
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1 ist die absolute Einschaltschwellenspannung der MOSFET-Transistoren 14 größer als oder gleich etwa 1,4 Volt.In one embodiment of the battery module 1 according to the invention, the absolute turn-on threshold voltage of the
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Batteriemoduls 1 beträgt die absolute Einschaltschwellenspannung der MOSFET-Transistoren 14 etwa 1,5 Volt.In one embodiment of the battery module 1 according to the invention, the absolute turn-on threshold voltage of the
In der in
In einer Ausführungsform umfasst das Batteriemodul 1 einen RLC-Filter 16 als Tiefpassfilter zwischen jeder Batteriezelle 10 und dem entsprechenden Entladestromkreis 12.In one embodiment, the battery module 1 includes an
In einer Ausführungsform des Batteriemoduls 1 umfassen die Überwachungsdaten die Spannung in jeder der Batteriezellen 10. In einer solchen Ausführungsform ist das Überwachungssystem 11 so konfiguriert, dass es die Spannung jeder der Batteriezellen 10 des Batteriemoduls 1, in dem es angeordnet ist, misst. In einer solchen Ausführungsform ist der Controller so konfiguriert, dass er auf der Grundlage der gemessenen Spannung in jeder der Batteriezellen 10 die Batteriezelle 10 identifiziert, in deren zugehöriger Entladeschaltung 12 der MOSFET-Transistor 14 im geschlossenen Schaltmodus arbeiten soll, und das entsprechende Steuersignal an das Überwachungssystem 11 sendet.In one embodiment of the battery module 1, the monitoring data includes the voltage in each of the
In einer Ausführungsform des Batteriemoduls 1 umfassen die Überwachungsdaten die Temperatur um jede der Batteriezellen 10. In einer solchen Ausführungsform ist das Überwachungssystem 11 so konfiguriert, dass es die Temperatur jeder der Batteriezellen 10 des Batteriemoduls 1, in dem es angeordnet ist, misst. In einer solchen Ausführungsform ist der Controller so konfiguriert, dass er auf der Grundlage der in jeder der Batteriezellen 10 gemessenen Temperatur erkennt, ob die Ausgleichsfunktion einer der Batteriezellen 10 des Batteriemoduls 1 unterbrochen werden soll, und in einem solchen Fall das entsprechende Steuersignal an das Überwachungssystem 11 sendet, das die Batteriezelle 10 identifiziert, in deren zugehörigem Entladeschaltkreis 12 der MOSFET-Transistor 14 im offenen Schaltmodus arbeiten soll.In one embodiment of the battery module 1, the monitoring data includes the temperature around each of the
In einer anderen Ausführungsform des Batteriemoduls 1 umfassen die Überwachungsdaten die Temperatur um die Entladeschaltungen 12. In einer solchen Ausführungsform ist das Überwachungssystem 11 so konfiguriert, dass es die Temperatur der Entladeschaltungen 12 des Batteriemoduls 1, in dem es angeordnet ist, misst. In einer solchen Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu konfiguriert, anhand der gemessenen Temperatur der Entladekreise 12 zu erkennen, ob die Ausgleichsfunktion einer der Batteriezellen 10 unterbrochen werden soll, und in einem solchen Fall ein entsprechendes Steuersignal an das Überwachungssystem 11 zu senden, das diejenige Batteriezelle 10 identifiziert, in deren zugehörigem Entladekreis 12 der MOSFET-Transistor 14 im offenen Schaltmodus arbeiten soll.In another embodiment of the battery module 1, the monitoring data includes the temperature around the discharging
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Batteriesatz mit mehreren erfindungsgemäßen Batteriemodulen 1, die miteinander in Reihe geschaltet sind, und einem Steuergerät, das mit den Überwachungssystemen 11 der Batteriemodule 1 kommuniziert. Der Controller ist so konfiguriert, dass er Überwachungsdaten von den Überwachungssystemen 11 empfängt und auf der Grundlage dieser Überwachungsdaten die Batteriezellen 10 identifiziert, in deren zugehörigem Entladeschaltkreis 12 der MOSFET-Transistor 14 im geschlossenen Schaltmodus arbeiten soll, und Steuersignale an die Überwachungssysteme 11 sendet, die die Batteriezellen 10 identifizieren, in denen der MOSFET-Transistor 14 des jeweiligen Entladeschaltkreises 12 im geschlossenen Schaltmodus arbeiten soll. Wenn ein Überwachungssystem 11 ein Steuersignal empfängt, das eine Batteriezelle 10 identifiziert, und das Überwachungssystem 11 die Batteriezelle 10 als zu dem Batteriemodul 1 gehörend identifiziert, in dem das Überwachungssystem 11 angeordnet ist, legt das Überwachungssystem 11 an den MOSFET-Transistor 14 des Entladeschaltkreises 12, der der Batteriezelle 10 zugeordnet ist, eine Pump-Gate-Spannung an, die im Absolutwert höher ist als die Einschaltschwellenspannung des MOSFET-Transistors 14, und der MOSFET-Transistor 14 soll im geschlossenen Schaltmodus arbeiten.Another aspect of the invention relates to a battery pack with a plurality of battery modules 1 according to the invention, which are connected in series with one another, and a control device that communicates with the
In einer Ausführungsform des Batteriesatzes ist der Controller so konfiguriert, dass er Steuersignale an das Überwachungssystem 11 des ersten Batteriemoduls 1 in der Reihe sendet und Kommunikationsdaten vom Überwachungssystem 11 des ersten Batteriemoduls 1 in der Reihe empfängt. Die Überwachungssysteme 11 sind so konfiguriert, dass sie Steuersignale vom Überwachungssystem 11 des früheren Batteriemoduls 1 in der Reihe empfangen und die empfangenen Steuersignale an das Überwachungssystem 11 des späteren Batteriemoduls 1 in der Reihe weiterleiten. Die Überwachungssysteme 11 sind so konfiguriert, dass sie Überwachungsdaten vom Überwachungssystem 11 des Überwachungssystems 11 des späteren Batteriemoduls 1 in der Reihe empfangen und solche Überwachungsdaten zusammen mit den Überwachungsdaten des Batteriemoduls 1, dem das Überwachungssystem 11 zugeordnet ist, an das Überwachungssystem 11 des früheren Batteriemoduls 1 in der Reihe weiterleiten. Dies gilt mit Ausnahme des ersten Batteriemoduls 1 in der Reihe, dessen Überwachungssystem 11 die Überwachungssignale direkt vom Steuergerät empfängt, und mit Ausnahme des letzten Batteriemoduls 1 in der Reihe, dessen Überwachungssystem 11 die Überwachungsdaten von keinem anderen Batteriemodul 1 empfängt und lediglich seine Überwachungsdaten an das Überwachungssystem 11 des vorherigen Batteriemoduls 1 in der Reihe sendet.In one embodiment of the battery pack, the controller is configured to send control signals to the
Wenn das Überwachungssystem 11, wie oben beschrieben, ein Steuersignal empfängt, das eine Batteriezelle 10 identifiziert, und das Überwachungssystem 11 die Batteriezelle 10 als zu dem Batteriemodul 1 gehörig identifiziert, in dem das Überwachungssystem 11 angeordnet ist, legt das Überwachungssystem 11 an den MOSFET-Transistor 14 der Entladeschaltung 12, die der Batteriezelle 10 zugeordnet ist, eine Versorgungs-Gate-Spannung an, die im Absolutwert höher ist als die Einschaltschwellenspannung des MOSFET-Transistors 14, und dieser schaltet in den geschlossenen Schaltmodus. Wenn das Überwachungssystem 11 jedoch die Batteriezelle 10 nicht als zu dem Batteriemodul 1 gehörig identifiziert, in dem das Überwachungssystem 1 angeordnet ist, leitet das Überwachungssystem 11 das empfangene Steuersignal an das Überwachungssystem 11 des nachfolgenden Batteriemoduls 1 in der Reihe weiter. Das heißt, das Steuersignal wird von jedem Überwachungssystem 11 an das Überwachungssystem 11 des in der Reihe nachfolgenden Batteriemoduls 1 weitergeleitet, bis es von dem Überwachungssystem 11 des Batteriemoduls 1 empfangen wird, in dem die im Steuersignal identifizierte Batteriezelle 10 angeordnet ist.As described above, when the
Die Überwachungssysteme 11 sind so konfiguriert, dass sie die Überwachungsdaten der Batteriezellen 10 des Batteriemoduls 1, in dem sie angeordnet sind, erzeugen und diese Überwachungsdaten an den Controller senden. Zu diesem Zweck ist jedes Überwachungssystem 11 so konfiguriert, dass es die Überwachungsdaten vom Überwachungssystem 11 des in der Reihe weiter stromabwärts liegenden Batteriemoduls 1 empfängt und diese Überwachungsdaten zusammen mit den von ihm selbst erzeugten Überwachungsdaten an das Überwachungssystem 11 des in der Reihe weiter stromaufwärts liegenden Batteriemoduls 1 weiterleitet.The
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 5998969 A [0002, 0003]US 5998969 A [0002, 0003]
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US5998969A (en) | 1997-05-12 | 1999-12-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Apparatus for regulating state of charge of cells of battery set |
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R207 | Utility model specification |