用于在机动车的车载电网上使用的电池组系统技术方案

用于在机动车的车载电网上使用的电池组系统。本发明专利技术涉及一种用于在机动车的车载电网（50）上使用的电池组系统（10），该电池组系统包括负极（21）、正极（22）、电池组模块（5）和开关单元（60），该开关单元具有至少一个可操控的开关和用于测量流经所述电池组系统（10）的电池组电流（IB）的电流传感器（65）。该开关单元（60）能在安全模式下运行，在该安全模式下，该至少一个开关和该电流传感器（65）共同起作用，使得当电池组电流（IB）超过预先给定的极限值时，电池组电流（IB）被限制到预先给定的最大值或者被中断预先给定的最大时间段，而且因此阻止了对机动车的起动。

Battery pack system for use on vehicle grid of motor vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于在机动车的车载电网上使用的电池组系统
本专利技术涉及一种用于在机动车的车载电网上使用的电池组系统，该电池组系统包括负极、正极、电池组模块和开关单元，该开关单元具有至少一个可操控的开关和用于测量流经该电池组系统的电池组电流的电流传感器。
技术介绍
传统的机动车具有通常包括内燃机的驱动装置。传统的机动车还包括：电池组系统，用于给在机动车的车载电网上的起动器和其它耗电器供应电能；以及发电机，用于给电池组系统供电。这种电池组系统包括至少一个电池组模块和开关单元，借助于该开关单元可以将电池组模块接通以及切断。在此，电池组模块具有多个电池组电池、例如具有锂离子电池的电池组电池。还设置一种用于控制和监视电池组模块的电池组电池的管理系统。尤其是价值高的机动车相对频繁地被偷盗。因而，现代机动车常常装备有防盗设备，这些防盗设备应该阻止对车辆的偷盗或者至少使对车辆的偷盗变得困难。也公知用于加装在机动车中的防盗设备。文件EP0161365A2公开了一种用于车辆的防盗设备，该防盗设备具有开关，借助于该开关能将电池组与车辆分开。尤其是当流经电池组线缆的电流超过预先给定的极限值时，将电池组与车辆分开。在此，预先给定的极限值对应于起动器的刚好不足以起动车辆的起动电流需求。防盗设备能借助于远程控制来激活和停用。文件DE102016223734A1公开了一种具有液压制动设备的车辆，其中制动设备被纳入到防盗系统内。在此，在启用运行状态下，制动设备断开，而且车辆的车轮的运动是可能的。在阻塞运行状态下，制动设备闭锁，而且车轮的运动被阻止。为了控制状态，设置控制单元。借助于例如是蓝牙单元的认证单元，可以借助于相对应的无线电信号来取消制动设备的阻塞。尤其是当车辆在预先给定的时间段、例如10分钟内不曾被移动时，防盗系统自动地被激活。文件DE102011013182A1公开了一种用于电动车辆的安全电池组。在此，电池组的电池组电池成组地互连。电池组电池的组通过多个可切换的隔离元件来彼此连接。借助于控制命令可以将这些电池组电池的组彼此分开。借助于相对应的无线电信号可以使牵引电池组停止运行。因此，机动车（Kfz）驱动停止。这样形成的防盗设备可以借助于无线通信设备、例如手机尤其是基于蓝牙来激活以及停用。通过使用，还公知用于机动车的如下防盗设备，所述防盗设备借助于开关将电池组与机动车的车载电网分开。这种防盗设备能通过无线电信号、例如移动电话的无线电信号来激活以及停用。
技术实现思路
提出了一种用于在机动车的车载电网上使用的电池组系统。该电池组系统包括负极、正极和电池组模块。电池组模块具有多个电池组电池，这些电池组电池在电池组模块之内不仅可以彼此串联而且可以彼此并联。该电池组模块还包括负接线端子和正接线端子。由电池组模块的电池组电池提供的电压附在负接线端子与正接线端子之间。在电池组系统的正常运行时，由电池组模块提供的电压也附在负极与正极之间，作为输出电压。该电池组系统还包括开关单元，该开关单元具有至少一个可操控的开关和用于测量流经该电池组系统的电池组电流的电流传感器。该开关例如是半导体开关、尤其是MOSFET晶体管。但是，该开关例如也可以是可操控的继电器。在此，电池组电流尤其是流经电池组系统的负极和/或流经电池组系统的正极。按照本专利技术，开关单元能在安全模式下运行，在该安全模式下，该至少一个开关和该电流传感器共同起作用，使得当电池组电流超过预先给定的极限值时，电池组电流被限制到预先给定的最大值，或者电池组电流被中断预先给定的最大时间段。如果开关单元在安全模式下运行，则对机动车的偷盗显著变得困难。尤其是阻止了借助于机动车的起动器对机动车的内燃机的起动。开关单元也能在行驶模式下运行，在该行驶模式下，机动车的内燃机可以借助于起动器来起动。预先给定的极限值低于机动车的起动器为了起动内燃机所需的起动电流。预先给定的极限值例如在400A与700A之间的量级下。优选地，一旦电流传感器测量到超过预先给定的极限值的电池组电流，该电池组电流就立即、即没有延迟地被限制或中断。但是，也可设想的是：当电流传感器在例如50ms或者100ms的时间期间测量到超过预先给定的极限值的电池组电流时，才限制或中断该电池组电流。预先给定的最大值对应于如下电流，该电流低于机动车的起动器为了起动内燃机所需的起动电流。因此，通过将电池组电流限制到最大值，阻止了通过起动器对内燃机的起动。对电池组电流的短暂的中断可以通过短暂地切断车载电网上的由电池组系统提供的输出电压来实现。在此，预先给定的最大时间段优选地少于如下时间，在该时间期间，其它连接到机动车的车载电网上的耗电器、例如控制设备可以在没有外部电压供应的情况下保持接通。因此，所提及的耗电器并没有由于对电池组电流的短暂的中断而被关断。按照本专利技术的一个有利的设计方案，开关单元具有第一开关，当第一开关闭合时，电池组电流流经该第一开关。第一开关能被操控为使得电池组电流被中断预先给定的小于或等于最大时间段的时长，其方式是将第一开关断开。如果第一开关断开，则输出电压也切断。在预先给定的时长之后，第一开关优选地重新闭合，以便重新保证对其它耗电器、例如控制设备的电压供应。也可设想的是：时控地运行第一开关。这意味着：第一开关在预先给定的小于或等于最大时间段的时长之内多次断开和闭合。按照本专利技术的另一有利的设计方案，开关单元具有第二开关，该第二开关与限流电阻电并联。该开关单元被设计为使得电池组电流在第二开关断开时流经限流电阻。在此，电池组电流在限流电阻上产生电压降。由此，电池组系统的输出电压降低，而且由此电池组电流被限制。按照本专利技术的另一有利的设计方案，开关单元具有第三开关，该第三开关与加热电阻电串联。加热电阻尤其用于在温度低时给电池组模块的电池组电池加热。开关单元被设计为使得在第三开关闭合时有加热电流流经加热电阻。在此，加热电流在加热电阻上以及在电池组模块的内阻上产生电压降。由此，电池组系统的输出电压降低，而且由此电池组电流被限制。按照本专利技术的一个有利的扩展方案，该电池组系统包括辅助极，该辅助极在绕开开关单元的情况下与电池组模块电连接。那么，在机动车中使用时，电池组系统的正极优选地与起动器电连接，而辅助极与其余的被连接的耗电器、例如控制设备电连接。在这种情况下，借助于开关单元对电池组电流的中断或限制对其余的被连接的耗电器、例如控制设备的电压供应的影响减小。按照本专利技术的一个有利的扩展方案，该电池组系统包括至少一个其它的开关。借助于该至少一个其它的开关，能将电池组模块的各个电池组电池切断。如果例如在电池组模块之内的电池组电池串联，则可以利用该至少一个其它的开关来跨接和绕开各个电池组电池。由此，由电池组模块提供的电压以及电池组系统的输出电压相对应地降低。由此，能由电池组模块提供的电流降低到对于经由起动器来起动车辆来说所需的极限值之下。有利地，该开关单元具有控制单元，借助于该控制单元能将该开关单元切换到安全模式以及行驶模式下，在该行驶模式下，可以借助于起动器来起动机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于在机动车的车载电网（50）上使用的电池组系统（10），所述电池组系统包括：/n负极（21）、正极（22）、电池组模块（5）和开关单元（60），所述开关单元具有至少一个可操控的开关（61、62、63）和用于测量流经所述电池组系统（10）的电池组电流（IB）的电流传感器（65），/n其特征在于，/n所述开关单元（60）能在安全模式下运行，在所述安全模式下，所述至少一个开关（61、62、63）和所述电流传感器（65）共同起作用，使得/n当所述电池组电流（IB）超过预先给定的极限值时，所述电池组电流（IB）/n被限制到预先给定的最大值或者/n被中断预先给定的最大时间段。/n

【技术特征摘要】
20181113 DE 102018219320.71.用于在机动车的车载电网（50）上使用的电池组系统（10），所述电池组系统包括：
负极（21）、正极（22）、电池组模块（5）和开关单元（60），所述开关单元具有至少一个可操控的开关（61、62、63）和用于测量流经所述电池组系统（10）的电池组电流（IB）的电流传感器（65），
其特征在于，
所述开关单元（60）能在安全模式下运行，在所述安全模式下，所述至少一个开关（61、62、63）和所述电流传感器（65）共同起作用，使得
当所述电池组电流（IB）超过预先给定的极限值时，所述电池组电流（IB）
被限制到预先给定的最大值或者
被中断预先给定的最大时间段。


2.根据权利要求1所述的电池组系统（10），其特征在于，
所述开关单元（60）具有第一开关（61），所述电池组电流（IB）流经所述第一开关，而且所述第一开关能被操控为使得
所述电池组电流（IB）被中断预先给定的小于或等于所述最大时间段的时长。


3.根据上述权利要求中任一项所述的电池组系统（10），其特征在于，
所述开关单元（60）具有第二开关（62），所述第二开关与限流电阻（67）电并联，使得所述电池组电流（IB）在所述第二开关（62）断开时流经所述限流电阻（67）。


4.根据上述权利要求中任一项所述的电池组系统（10），其特征在于，
所述开关单元（60）具有第三开关（63），所述第三开关与加热电阻（68）电串联，使得在所述第三开关（63）闭合时有加热电流（IH）流经所...

【专利技术属性】
技术研发人员：B克普勒，KJ舒勒，M巴克，M伊南，R格罗施克，U许特勒，F豪泽，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE