用于机动车的多电压电池组装置和车载电网制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用于机动车的多电压电池组装置（MB），其包括：第一输出电流端子（AA1）和接地端子（MA），用于提供第一标称电压（U1）；第二输出电流端子（AA2）和接地端子（MA），用于提供第二标称电压（U2）；第一电池组电池群（ZG1），其通过第一正极（PP1）电连接在第一输出电流端子（AA1）上，并且通过第一负极（NP1）电连接在接地端子（MA）上；第二电池组电池群（ZG2），其通过第二正极（PP2）电连接在第二输出电流端子（AA2）上，并且通过第二负极（NP2）电连接在第一输出电流端子（AA1）上，并且与第一电池组电池群（ZG1）可切换地串联连接；充电电流端子（LA），用于将多电压电池组装置（MB）连接在外部电流源（SQ）上；第一直流电压转换器（GW），其在输入电压侧电连接在充电电流端子（LA）上并且在输出电压侧侧电连接在第一正极（PP1）上，并且被设立用于将施加在充电电流端子（LA）上的输入电压（Ue）转换成用于对第一电池组电池群（ZG1）进行充电的第一充电电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机动车的多电压电池组装置和车载电网
本专利技术涉及一种用于机动车、尤其是用于混合动力/电动车辆的多电压电池组装置和车载电网。
技术介绍
现有技术以及专利技术任务用于为机动车、尤其是混合动力/电动车辆的车载电网提供各种标称电压或运行电压的多电压电池组装置是已知的。由有限地可供使用的充电容量决定地，多电压电池组装置例如在机动车长停车时间情况下可能超出其临界充电状态地放电，其中各个电池组电池可能被损坏。这又可能导致车载电网的故障或缺陷。因此，本专利技术的任务在于，提供以下可能性，利用所述可能性可以可靠地保护多电压电池组装置以及因此也保护机动车、尤其是混合动力/电动车辆的车载电网免受故障或缺陷。
技术实现思路
通过独立权利要求的主题来解决该任务。有利的构型是从属权利要求的主题。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于机动车、尤其是用于混合动力/电动车辆的多电压电池组装置。所述多电压电池组装置包括第一输出电流端子和接地端子，用于提供第一标称电压、例如用于机动车的车载电网的第一车载电网电压。多电压电池组装置此外包括第二输出电流端子，该第二输出电流端子与接地端子一起用于提供第二标称电压、例如用于车载电网的第二车载电网电压。所述多电压电池组装置此外包括具有第一正极和第一负极的第一电池组电池群。第一电池组电池群通过第一正极电连接在第一输出电流端子上，并且通过第一负极电连接在接地端子上。所述多电压电池组装置此外包括具有第二正极和第二负极的第二电池组电池群。第二电池组电池群通过第二正极电连接在第二输出电流端子上，并且通过第二负极电连接在第一输出电流端子上。此外，第二电池组电池群通过第二负极与第一电池组电池群或与第一电池组电池群的第一正极可切换地（关于在第二输出电流端子和接地端子之间的电流路径）串联连接。所述多电压电池组装置此外包括用于将多电压电池组装置连接在外部电流源上的充电电流端子。在此，充电电流端子尤其是仅仅用于利用外部电流源的电流对第一电池组电池群和/或第二电池组电池群进行充电。所述多电压电池组装置此外包括第一直流电压转换器，该第一直流电压转换器在输入电压侧电连接在充电电流端子上以及在输出电压侧电连接在第一正极上，并且因此电连接在充电电流端子和第一正极之间，并且被设立用于将在充电电流端子处施加的输入电压转换成用于对第一电池组电池群进行充电的第一充电电压。本专利技术所基于的思想是：用于提供不同的标称电压或用于机动车的不同车载电网分支的车载电网电压的多电压电池组装置即使在静止模式期间也必须提供最小电流，以便能够继续维持车辆的安全性相关的和其他相关的功能，其中在所述静止模式下，车辆（在结束行驶运行之后）被停放，并且仅这些相关的功能被执行。为此，设置多电压电池组装置的（第一）电池组电池群，用以在静止模式期间给系统或组件供应电流，所述系统或组件执行相关的功能。由于电池组电池群在静止模式的开始时间点具有有限量的电能并且在静止模式期间不被持久地充电，因此由于通过所提及的系统或组件的能量消耗引起的深度放电威胁所述电池组电池群。此外，即使在电池组电池群与所提及的相关系统或组件电分离情况下，也存在由于电池组电池群的电池组电池的自放电而引起的深度放电的风险。深度放电可能导致电池组电池的不可逆损害，并且从而导致故障，甚至导致电池组电池群失灵。为了预防深度放电，需要以下可能性：即在需要时对所涉及的电池组电池群进行充电，并且从而保护所述电池组电池群免受由于深度放电引起的不可逆损害。在此需要单独的电流端子，所述电流端子可以与存在的供应电流端子无关地从电池组装置连接到耗电器，以便与供应电流端子的连接状态无关地能够实现电池组电池群到（外部）电流源的连接，并且从而能够实现充电过程。这此外能够实现供应电流端子即使在电池组装置的充电过程期间也与所提及的系统和组件保持电连接。为了实现这一点，除了电池组装置的两个输出电流端子之外设置充电电流端子。为了能够利用不同标称电压的电流源对电池组装置、特别是具有特定充电电压或标称电压的第一电池组电池群进行充电，设置了直流电压转换器，该直流电压转换器将在充电电流端子上施加的输入电压转换成电池组装置或第一电池组电池群的充电电压，其中所述输入电压例如对应于电流源的标称电压。通过具有单独的充电电流端子和直流电压转换器的实施有效地保护电池组装置或第一电池组电池群免受由于深度放电引起的不可逆损害。因此提供以下可能性：利用所述可能性可以可靠地保护多电压电池组装置以及因此也保护机动车的车载电网免受故障或缺陷。例如，多电压电池组装置此外包括可控转换开关，所述可控转换开关电连接在一方面第一直流电压转换器与另一方面第一正极和第二正极之间，并且被设立用于在输出电压侧将第一直流电压转换器可选地与第一正极或第二正极以及因此与第一电池组电池群或第二电池组电池群电连接。例如，充电电流端子与第二正极电连接。例如，第一直流电压转换器此外被设立用于在需要时利用第二电池组电池群的电流对第一电池组电池群进行充电和/或在需要时利用第一电池组电池群的电流对第二电池组电池群进行充电。例如，多电压电池组装置此外包括第二直流电压转换器，所述第二直流电压转换器在输入电压侧电连接在充电电流端子上以及在输出电压侧电连接在第二正极上并因此电连接在充电电流端子和第二正极之间，并且被设立用于将输入电压转换成用于对第二电池组电池群（例如通过在第二电池组电池群和接地端子之间的相应电流连接以及该电流连接中的其他可控开关）进行充电或者对两个电池组电池群（即不仅第一电池组电池群而且第二电池组电池群）进行充电的第二充电电压。例如，所述多电压电池组装置此外包括用于运行所述多电压电池组装置的电池组管理装置，所述电池组管理装置具有用于将所述电池组管理装置连接到标称电压源上用以运行所述电池组管理装置的供应电流端子。电池组管理装置通过供应电流端子电连接在第一正极和接地端子之间，并且从而电连接在第一直流电压转换器和接地端子之间。电池组管理装置被设立用于监控第一电池组电池群的充电状态，并且在第一电池组电池群的临界充电状态的情况下，运行或控制或调节第一直流电压转换器以对第一电池组电池群进行充电。例如，多电压电池组装置此外包括第一可控开关，所述第一可控开关在第一充电电流路径中电连接在第一直流电压转换器和接地端子之间，并且因此与第一电池组电池群串联地电连接。电池组管理装置此外被设立用于在第一电池组电池群的临界充电状态情况下闭合第一开关用以对第一电池组电池群进行充电，使得由第一直流电压转换器提供的充电电流可以流向第一电池组电池群。例如，所述多电压电池组装置此外包括第二可控开关，所述第二可控开关在第二充电电流路径中电连接在所述充电电流端子与所述第二电池组电池群之间并且因此与所述第二电池组电池群串联地电连接，并且因此将所述第二电池组电池群与所述第一电池组电池群可切换地电连接。电池组管理装置此外被设立用于监控第二电池组电池群的充电状态，并且在第二电池组电池群的临界充电状态情况下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车、尤其是用于混合动力/电动车辆的多电压电池组装置（MB），包括：/n-第一输出电流端子（AA1）和接地端子（MA），用于提供第一标称电压（U1）；/n-第二输出电流端子（AA2）和接地端子（MA），用于提供第二标称电压（U2）；/n-第一电池组电池群（ZG1），其通过第一正极（PP1）电连接在所述第一输出电流端子（AA1）上，并且通过第一负极（NP1）电连接在所述接地端子（MA）上；/n-第二电池组电池群（ZG2），其通过第二正极（PP2）电连接在所述第二输出电流端子（AA2）上，并且通过第二负极（NP2）电连接在所述第一输出电流端子（AA1）上，并且与所述第一电池组电池群（ZG1）可切换地串联连接；/n-充电电流端子（LA），用于将所述多电压电池组装置（MB）连接在外部电流源（SQ）上；/n-第一直流电压转换器（GW），其在输入电压侧电连接在所述充电电流端子（LA）上并且在输出电压侧电连接在所述第一正极（PP1）上，并且被设立用于将在所述充电电流端子（LA）上施加的输入电压（Ue）转换成用于对所述第一电池组电池群（ZG1）进行充电的第一充电电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171213 DE 102017222557.21.一种用于机动车、尤其是用于混合动力/电动车辆的多电压电池组装置（MB），包括：
-第一输出电流端子（AA1）和接地端子（MA），用于提供第一标称电压（U1）；
-第二输出电流端子（AA2）和接地端子（MA），用于提供第二标称电压（U2）；
-第一电池组电池群（ZG1），其通过第一正极（PP1）电连接在所述第一输出电流端子（AA1）上，并且通过第一负极（NP1）电连接在所述接地端子（MA）上；
-第二电池组电池群（ZG2），其通过第二正极（PP2）电连接在所述第二输出电流端子（AA2）上，并且通过第二负极（NP2）电连接在所述第一输出电流端子（AA1）上，并且与所述第一电池组电池群（ZG1）可切换地串联连接；
-充电电流端子（LA），用于将所述多电压电池组装置（MB）连接在外部电流源（SQ）上；
-第一直流电压转换器（GW），其在输入电压侧电连接在所述充电电流端子（LA）上并且在输出电压侧电连接在所述第一正极（PP1）上，并且被设立用于将在所述充电电流端子（LA）上施加的输入电压（Ue）转换成用于对所述第一电池组电池群（ZG1）进行充电的第一充电电压。


2.根据权利要求1所述的多电压电池组装置（MB），此外包括可控转换开关（US），所述可控转换开关电连接在一方面所述第一直流转换器（GW）与另一方面所述第一正极（PP1）和所述第二正极（PP2）之间，并且被设立用于在输出电压侧将所述第一直流转换器（GW）可选择地与所述第一正极（PP1）或所述第二正极（PP2）电连接。


3.根据权利要求1所述的多电压电池组装置（MB），其中，所述充电电流端子（LA）与所述第二正极（PP2）电连接。


4.根据权利要求3所述的多电压电池组装置（MB），其中，所述第一直流电压转换器（GW）此外被设立用于利用所述第二电池组电池群（ZG2）的电流对所述第一电池组电池群（ZG1）进行充电和/或利用所述第一电池组电池群（ZG1）的电流对所述第二电池组电池群（ZG2）进行充电。


5.根据权利要求3或4所述的多电压电池组装置（MB），此外包括第二直流电压转换器，所述第二直流电压转换器在输入电压侧电连接在所述充电电流端子（LA）上并且在输出电压侧电连接在所述第二正极（PP2）上，并且被设立用于将所述输入电压（Ue）转换成用于对所述第二电池组电池群（ZG2）或两个电池组电池群（ZG1，ZG2）进行充电的第二充电电压。


6.根据前述权利要求中任一项所述的多电压电池组装置（MB），此外包括用于运行所述多电压电池组装置（MB）的电池组管理装置（BM），所述电池组管理装置经由供应电流端子（VA1，VA2）电连接在所述第一正极（PP1）和所述接地端子（PP）之间并且被设立用于监控所述第一电池组电池群（ZG1）的充电状态，并且在所述第一电池组电池群（ZG1）的临界充电状态情况下运行所述第一直流电压转换器（GW）用于对所述第一电池组电池群（ZG1）进行充电。


7.根据权利要求6所述的多电压电池组装置（MB），此外包括
-第一可控开关（TS1），所述第一可控开关在第一充电电流路径（LP1）中电连接在所述第一直流电压转换器（GW）与所述接地端子（MA）之间；

【专利技术属性】
技术研发人员：T阿申布伦纳，S劳尔，
申请(专利权)人：维特思科科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE