JP2014518498A - バッテリモジュール - Google Patents
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Abstract
本発明は、第1極25と第2極26との間に電位差を生じさせる複数の電気化学的アキュムレータ22、及び2個の電力出力端子23.24を備えるバッテリモジュール21に関する。このモジュールは、第1極と第2極の間で、直列に接続された第1スイッチ802及び第2スイッチ803を有する保護回路8を備えている。第1スイッチは、通常閉じており、第2スイッチは通常開いている。通常開いているスイッチは、第1極と第1端子との間を切断したり、接続したりする。通常閉じているスイッチは、第1端子と第2端子との間を切断したり、接続したりする。通常閉じているスイッチの制御信号は、電気化学的アキュムレータに加えられる電圧である。
【選択図】図2
Description
このバッテリモジュールは、例えば、電気的及びハイブリッド車両及び関連する内蔵システムで使用される。
NMH型バッテリ用 1.2V。
リチウムイオンリン酸鉄(LiFePO4)バッテリ用 3.3V。
コバルト酸化物リチウムイオンバッテリ用 4.2V。
本発明のバッテリモジュールは、
−第1極及び第2極の間に電位差を与える複数の電気化学的アキュムレータ、
−2個の電力出力ターミナル、
−第1極と第2極との間に直列に接続された第1スイッチび第2スイッチを有する保護装置を備え、第1スイッチは、通常は閉じているスイッチであり、第2スイッチは、通常は開いているスイッチであり、この通常は開いているスイッチは、第1極と第1端子とを選択的に切断したり、接続したりするようになっており、前記通常は閉じているスイッチは、第1端子と第2端子とを切断したり、接続したりするようになっており、前記通常は閉じているスイッチの制御信号は、前記電気化学的アキュムレータに加えられる電圧であることを特徴としている。
−第1極と検出ノードとの間に接続された抵抗器と、
−アノードが前記検出ノードに接続され、カソードが第1スイッチのトランジスタのゲートに接続されている第1ダイオードと、
−アノードが前記検出ノードに接続され、カソードが、第3トランジスタのゲートに接続されている第2ダイオードと、
−検出ノードの電圧を測定する回路とを備えている。
このモジュールはまた、第1及び第2の極の間に直列に接続された第1及び第2のスイッチを有する保護装置を含む。第1のスイッチは、通常閉じているスイッチであり、第2のスイッチは通常開いているスイッチである。通常開いているスイッチは、第1極及び第1端子を選択的に切断又は接続するようになっており、通常閉じているスイッチは、第1及び第2の端子を選択的に切断又は接続するようになっており、通常閉じているスイッチの制御信号は、電気化学的アキュムレータに加えられる電圧である。
以下のアドレスhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Contact_electriqueのウェブサイトに記載の定義に従って、通常開いているスイッチは、既定では開いた状態となっており、通常閉じているスイッチは、既定では閉じた状態となっている。
本願発明は、バッテリーが使用されていない時、例えば車上でメンテナンス操作又はリサイクル操作を行う時等におけるオペレータの安全を保証する。本願発明は、保管中の取り扱いエラーによる電池又はモジュールの端子間における電弧の発生を防止することができる。
制御回路92による制御信号がないと、スイッチ803は閉じられたままである。保護回路8は、ヒューズのような回路ブレーカ801を備えているのがよい。回路ブレーカ801は、第1極25と第2スイッチ802の間に設けられている。
制御回路92により、スイッチ804は閉じ、トランジスタスイッチ8031はOFFとなり、スイッチ803は開く。同時に、制御回路92は、スイッチ802をONにする。端子23は、極25に接続され、電気化学的アキュムレータ21により生成された電位差が、端子23と端子24との間に生じる。
−極25と、抵抗器808に共通のノードとの間に接続された共通の抵抗器807、
−端子24と、抵抗器808に共通のノードとの間に接続されたスイッチ804、及び
−端子24と、抵抗器808に共通のノードとの間に接続されたツェーナダイオードを備えている。
−端子24と、ダイオード815に共通のノードとの間に接続されたスイッチ804、
−極25と、ダイオード810に共通のノードとの間に接続された抵抗器812、及び
−極25と、ダイオード810に共通のノードとの間に接続されたスイッチ811に接続されている。スイッチ811は、制御回路92により制御される。
トランジスタスイッチ803は、ダイオード815(例えばSchottkyダイオード)により切られ、スイッチ804により閉じられる。
2 バッテリ
3,8 保護回路
4 検出装置
5 電力結合回路
6 インバータ
7 電動モータ
8 保護回路
21 モジュール(素子)
22 アキュムレータ
23,24 端子
25 第1極
26 第2極
51,52 スイッチ
91 バッテリ
92 制御回路
93 アース
98 第1端子
99 第2端子
211〜213 モジュール
801 ヒューズ
802〜804 スイッチ
8031 トランジスタスイッチ
805,814 ツェーナダイオード
806 バイアス抵抗器
807 抵抗器
808,812,813 抵抗器
809,810,815 ダイオード
811 スイッチ
Claims (15)
- 第1極(25)及び第2極(26)の間に、電位差を生じる、いくつかの電気化学的アキュムレータ(22)、並びに2個の電力出力アキュムレータ端子(23)(24)を備えるバッテリモジュール(21)において、
第1極と第2極との間に直列に接続された第1スイッチ(802)及び第2スイッチ(803)を有する保護回路(8)を備え、第1スイッチは、通常は閉じたスイッチであり、第2スイッチは、通常は開いたスイッチであり、この通常は、開いたスイッチが、第1極と第1端子との間を切断したり、接続したりするようになっており、かつ前記通常は閉じているスイッチが、第1端子と第2端子との間を切断したり、接続したりするようになっており、前記通常は閉じているスイッチの制御信号は、前記電気化学的アキュムレータに加えられる電圧であることを特徴とするバッテリモジュール。 - 通常は閉じたスイッチ(802)を開くと同時に、通常は開いているスイッチ(803)を閉じるようになっている制御回路(92)を備える、請求項1に記載のバッテリモジュール。
- 通常は閉じているスイッチ(802)、及び通常は開いているスイッチ(803)は、MOSFET型トランジスタを備え、通常は閉じているスイッチのトランジスタのゲートは、第2極の電圧よりも高い、電気化学的アキュムレータの1つの電圧に接続され、通常は閉じているスイッチのトランジスタのソースは、第2極(26)に接続されている、請求項1若しくは2に記載のバッテリモジュール。
- 通常は閉じているスイッチのMOSFETトランジスタのゲートは、抵抗器により、電気化学的アキュムレータに接続され、通常は閉じているスイッチは、制御回路(92)により制御され、通常は閉じているスイッチのMOSFETトランジスタのゲートと、第2極(26)との間に接続されているスイッチ(804)を備えているバッテリモジュール(21)。
- 前記抵抗器は、通常は閉じているスイッチのMOSFETトランジスタのゲートを、2個の直列に接続されたアキュムレータの間の接続ノードに接続するようになっている請求項1〜4のいずれか1項に記載のバッテリモジュール。
- ヒューズを備え、このヒューズの値l2tは、通常は閉じたスイッチのMSFETトランジスタの内部リンクの値l2tよりも小さい、請求項3若しくは4に記載のバッテリモジュール。
- 保護装置(8)は、第1極と第2極との間に直列に接続された第3スイッチ(802)及び第4スイッチ(803)を備え、第3スイッチは、通常は閉じたスイッチであり、第4スイッチが、通常は開いたスイッチであり、第4スイッチは、第1極と第1端子との間を、切断したり、接続したりするようになっており、第3スイッチは、第1端子と第2端子との間を切断したり、接続したりするようになっており、第3スイッチの制御信号は、前記電気化学的アキュムレータにより加えられた電圧である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のバッテリモジュール。
- 第3スイッチ及び第4スイッチが、MOSFET型トランジスタを備え、第3トランジスタのゲートは、第2極の電圧よりも高い、前記電気化学的アキュムレータの1つの電圧に接続され、第4トランジスタのソースは、第2極(26)に接続されている、請求項3〜7のいずれか1項に記載のバッテリモジュール。
- スイッチ(804)を閉じると、通常は閉じているスイッチのトランジスタが開くようになっている、請求項4〜8のいずれか1項に記載のバッテリモジュール。
- 保護装置が、通常は閉じているスイッチのトランジスタの1つの劣化を検出する回路であり、この検出回路は、
第1極と検出ノードとの間に接続された抵抗器と、
アノードが前記検出ノードに接続され、カソードが第1スイッチのトランジスタのゲートに接続されている第1ダイオードと、
アノードが前記検出ノードに接続され、カソードが、第3トランジスタのゲートに接続されている第2ダイオードと、
検出ノードの電圧を測定する回路とを備えている請求項8若しくは9に記載のバッテリモジュール。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載のバッテリモジュールを直列に接続し、前記バッテリモジュールの公称電圧の合計を、100Vよりも大としてなるバッテリモジュール。
- 制御回路(92)は、各バッテリモジュールにおける通常は閉じているスイッチ(802)を開いた状態に維持すると同時に、各バッテリモジュールにおける通常は開いているスイッチ(803)を閉じた状態に維持するようになっている、請求項2に記載のバッテリ素子を備える、請求項11記載のバッテリモジュール。
- 制御回路は、複数個のバッテリモジュールの公称電圧を、それらの電力出力端子に加えるようになっている、請求項12記載のバッテリモジュール。
- 制御回路は、バッテリ素子が充電限界に達したことを検出し、検出したバッテリ素子のそれぞれの、通常は閉じたスイッチと通常は開いたスイッチを、同時に閉じたり、開いた状態に維持し、また、検出したバッテリ素子のそれぞれの、通常は閉じているスイッチと、通常は開いているスイッチを、同時に開いたり、閉じた状態に維持するようになっている、請求項12若しくは13記載のバッテリモジュール。
- 電動モータ(7)と、この電動モータに電力を供給するようになっている、請求項11〜14のいずれか1項に記載のバッテリモジュールとを備える自動車(7)。
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