用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置制造方法及图纸

本申请涉及一种用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置。所述装置包括：检测器，其检测电池的过度充电；以及信号处理器，其根据检测器输出的输出信号来控制高压继电器，以阻止对电池进行充电。

【技术实现步骤摘要】
用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置相关申请的交叉引用本申请要求2016年7月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0084848号的优先权的权益，该申请的全部内容通过引用纳入本文。
本专利技术涉及用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置，其即使在电池管理系统失效的情况下也可以电性防止电池的过度充电。
技术介绍
应对对于高输出/高供能的需求的增加，节能环保车辆中的电池系统已经发展为增加能量密度和输出密度，但是电池稳定性下降了。因此，为了提高电池系统的稳定性，已经继续进行了有关下述方面的研究：车辆协同控制、电池管理系统(BMS)主动防护、电池组被动防护以及电池单元鲁棒性设计。根据现有技术，已经提出了一种方法，在该方法中，当电池过度充电时发生电池单元的膨胀时，通过切断引线端来阻止电池的充电，或者使用端板的膨胀。具体而言，如图1所示，用于物理防止过度充电的装置在开关SW(该开关设置在电池单元之前)过度充电时被按压的情况下断开继电器Ry，从而阻止功率继电器组件(powerrelayassembly，PRA)。根据上述用于物理防止过度充电的装置，因为电池单元的引线端随着电池单元容量的增加而变厚，所以引线端的切断并不平稳，或者在物理失效的情况之后不能再次使用(例如再充电)。另外，如图2所示，在用于物理防止过度充电的装置的结构中，电池单元由于电池B的过度充电而膨胀，电池单元按压设置在电池单元最外侧的开关SW，以操作开关SW。然而，因为电池单元的膨胀程度为大约几毫米(mm)，所以很难确定适当的开关操作时间点，而且开关有可能由于运输和冲击而发生故障。如此，用于物理防止过度充电的装置通过在过度充电事件之后进行检测和防护功能来防止电池被进一步使用。然而，这样的用于物理防止过度充电的装置的一个限制在于，在发生电池过度充电时的电池单元膨胀以及温度增加的失效情况之后才进行防护操作。另外，在BMS在结构上不能工作的状态下，用于物理防止过度充电的装置不能进行协同控制和主动防护。
技术实现思路
本专利技术已经解决了现有技术中出现的上述问题，同时又完整地保持了由现有技术所实现的优点。本专利技术一个方面提供了用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置，其即使在电池管理系统失效的情况下也能够电性防止电池的过度充电。根据本专利技术的示例性实施方案，用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置包括：检测器，其检测电池的过度充电；以及信号处理器，其根据检测器输出的输出信号来控制高压继电器，以阻止对电池进行充电。检测器可以包括：过度充电传感器，其感测电池的电池单元电压是否超过参考电压；以及光耦合器，其在电池单元电压超过参考电压时输出过度充电检测信号。过度充电传感器可以包括：多个电阻器，其用于设定参考电压；以及分路调节器，在电池单元电压超过参考电压时，电流流过该分路调节器。检测器可以进一步包括齐纳二极管，所述齐纳二极管设置在电池的电池单元与光耦合器之间，以便控制电池的过度充电防护功能的运行启动时间点。当电池单元电压达到齐纳二极管的击穿电压时，检测器可以启动电池的过度充电防护功能的运行。信号处理器可以包括：电源，其向检测器供应电力；触发器(flip-flop)，其在接收到检测器输出的过度充电检测信号时，根据过度充电检测信号来输出输出信号；多个逻辑元件，其利用触发器的输出信号来进行逻辑运算，以根据逻辑运算的结果来输出控制信号；以及驱动部，其包括分别连接至多个逻辑元件的多个开关，并且根据控制信号来控制所述多个开关的操作，以驱动高压继电器。信号处理器可以包括：电源，其向检测器供应电力；可编程器件，其接收检测器输出的输出信号，以判断接收到的信号是否是噪声；多个逻辑元件，其根据可编程器件的判断结果来输出控制信号；以及驱动部，其包括分别连接至多个逻辑元件的多个开关，并且根据控制信号来控制所述多个开关的操作，以驱动高压继电器。可编程器件可以是复杂可编程逻辑器件(CPLD)。该装置可以进一步包括控制器，其控制可编程器件的启动。检测器可以通过监控电池的电池单元电压来检测电池的过度充电。信号处理器可以根据检测器输出的输出信号来控制高压继电器，以在检测器检测出电池的过度充电时阻止对电池进行充电。可以利用在节能环保车辆制动时产生的再生电力来对电池进行充电。附图说明从以下结合附图所进行的具体描述，本公开的以上和其它目的、特征以及优点将更加显然。图1是示意性地示出根据现有技术的用于防止过度充电的装置的图。图2是示出根据现有技术的开关在过度充电时通过电池单元的膨胀而操作的示意图。图3是根据本专利技术第一示例性实施方案的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置的电路图。图4是根据本专利技术第二示例性实施方案的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置的电路图。图5是示出图3和图4所示的检测器100的操作的示意图。图6是根据本专利技术第三示例性实施方案的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置的电路图。图7是根据本专利技术第四示例性实施方案的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置的电路图。图8是示出图6和图7所示的检测器100的操作的示意图。图9是示出图3和图6所示的触发器220的操作时序的图。图10是示出图4和图7所示的可编程器件23的操作时序的图。附图标记210：电源。具体实施方式在本说明书中，因为术语“包括”、“配置有”、“具有”等指的是可以嵌入相应的元件(除非在本说明书中有明确的相反描述)，所以其指的是包括其他元件，而不是排除任何其他元件。另外，本说明书中所描述的术语“器”、“部”、“模块”等指的是处理至少一个功能和操作的单元，并且可以由硬件、软件或其组合实施。另外，在描述本专利技术的上下文中，诸如“一”、“一个”、“所述”等冠词可以用来包括单数形式和复数形式，除非文本有明确的相反指示。下面将参考所附附图对本专利技术的示例性实施方案进行具体描述。本专利技术提供了一种基本的二次防护手段，其即使在电池管理系统(BMS)失效的情况下也能够电性防止电池的过度充电。根据本专利技术，因为电池的电池单元电压独立于BMS的失效状态而受到监控，而且过度充电情况独立于BMS的失效状态而受到监控和阻止，所以能够在BMS失效的情况下防止电池的过度充电，并且提高过度充电稳定性。图3示出了根据本专利技术的第一示例性实施方案的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置的电路图。如图3所示，用于防止电池的过度充电的装置包括检测器100和信号处理器200。这里，信号处理器200可以是电池管理系统(BMS)。检测器100感测电池的过度充电，从而检测过度充电失效。检测器100监控电池的电池单元BC的电压(下文中称为电池单元电压)，从而感测过度充电。例如，当电池单元电压超过参考电压时，检测器100感测到电池单元电压为过度充电。检测器100可以包括光耦合器110和过度充电传感器120。光耦合器110在发生电池的过度充电时输出过度充电检测信号。光耦合器110包括发光二极管(发光单元)以及光电晶体管(光接收单元)，并且与信号处理器200分开并绝缘。光耦合器110的一次侧的发光二极管的阳极连接至电池单元BC。光耦合器110的二次侧的光电晶体管的集电极连接至电阻器R1的一端，电阻器R1的另一端连接至信号处理器200的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置，该装置包括：检测器，其检测电池的过度充电；信号处理器，其根据检测器输出的输出信号来控制高压继电器，以阻止对电池进行充电。

【技术特征摘要】
2016.07.05 KR 10-2016-00848481.一种用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置，该装置包括：检测器，其检测电池的过度充电；信号处理器，其根据检测器输出的输出信号来控制高压继电器，以阻止对电池进行充电。2.根据权利要求1所述的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置，其中，检测器包括：过度充电传感器，其感测电池的电池单元电压是否超过参考电压；光耦合器，其在电池单元电压超过参考电压时输出过度充电检测信号。3.根据权利要求2所述的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置，其中，过度充电传感器包括：多个电阻器，其用于设定参考电压；分路调节器，在电池单元电压超过参考电压时，电流流过该分路调节器。4.根据权利要求2所述的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置，其中，检测器进一步包括齐纳二极管，所述齐纳二极管设置在电池单元与光耦合器之间，以控制电池的过度充电防护功能的运行启动时间点。5.根据权利要求2所述的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置，其中，当电池单元电压达到齐纳二极管的击穿电压时，检测器启动电池的过度充电防护功能的运行。6.根据权利要求1所述的用于防止节能环保车辆中的电池的过度充电的装置，其中，信号处理器包括：电源，其向检测器供应电力；触发器，其在接收到检测器输出的过度充电检测信号时，根据过度充电检测信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑泰焕，尹钟厚，金范奎，金美玉，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR