具有用于中断以及启用充电电流或放电电流的至少一个开关元件的蓄电池包的制作方法

本发明涉及一种蓄电池包、尤其是一种更换式蓄电池包，其具有监测装置和用于中断和/或启用充电电流或放电电流的至少一个第一开关元件。

背景技术：

1、de10354871 a1公开了一种更换式蓄电池包，该更换式蓄电池包为了中断或者说启用充电电流或放电电流而在电流路径中配备有开关元件，该开关元件由更换式蓄电池包的监测装置控制。

技术实现思路

1、从现有技术出发，本发明的任务是：避免高的静态电流并且确保开关元件的基于现有的更换式蓄电池包电压的安全开关，以中断或者说启用充电电流或放电电流。

2、这通过一种蓄电池包实现，该蓄电池包具有：监测装置；至少一个第一开关元件、尤其是mosfet；和，接口，接口具有多个电触点，其中，监测装置能够将所述至少一个第一开关元件操控成，使得经由所述电触点中的至少两个电触点的充电电流或放电电流被中断或启用，其中，蓄电池包具有测量电路，所述测量电路将用于操控所述至少一个第一开关元件的监测电压的电压值转换成测量电压的测量值，其中，监测装置将测量值与至少一个第一极限值进行比较并且在超过或低于所述极限值时断开所述至少一个第一开关元件。在超过或低于这个极限值时，断开所述至少一个第一开关元件，以便中断负载电流，从而电池电压被卸压到其开路电势。由此防止要监测的电压的进一步瞬时下降，否则的话该瞬时下降可能会带来不利的后果。测量电压的测量值能够构造为测量电压的数值或构造为电流信号的数值。

3、蓄电池包能够包括第一能量供应触点和第二能量供应触点，第一能量供应触点能够被加载以第一参考电势、优选供应电势，第二能量供应触点能够被加载以第二参考电势、优选接地电势，其中，所述至少一个第一开关元件、尤其是mosfet设置成用于中断或启用经由第一能量供应触点和第二能量供应触点的充电电流或放电电流，其中，蓄电池包构造为用于借助监测电压来操控所述至少一个第一开关元件，其中，监测电压是从第一参考电势、尤其是从供应电势中引出(ableitet)的，其中，测量分支点优选连接在一个能量供应触点、尤其是第一能量供应触点和所述至少一个第一开关元件之间，并且，监测电压施加在测量分支点和接地电势之间。由此防止由于高的或者说在时间上强烈变化的负载电流而造成的电压中断的负面结果。接地电势优选构造为串联连接的电池单体串的第一蓄电池单体的负电势。

4、在一个方面中，监测电压是直接由所述至少一个第一开关元件的驱动电压引出的。监测这个电势能够实现所述至少一个第一开关元件的最直接的保险。

5、在一个方面中，监测电压是直接从第一参考电势、尤其是从供应电势中引出的并且与第一参考电势、尤其是供应电势的电压波动和电压中断解耦。监测这个电势确保了，保护开关元件的驱动电压和从中引出的供应电压免于中断。这是特别有利的，因为由此例如也确保了保护所述至少一个第一开关元件的控制电子器件免于欠压。

6、在一个方面中，监测电压是直接从第一参考电势、尤其是从供应电势中引出的。监测这个电势提供了对电压中断尽可能快的响应。

7、监测装置能够包括微处理器，所述微处理器构造为用于将测量值与极限值进行比较并且在超过或低于所述极限值时断开所述至少一个第一开关元件。优选，测量值构造为测量电压，其中，微处理器构造为用于检测测量电压的数值。微处理器优选配属于测量装置或控制设备。

8、监测装置能够包括比较器电路，所述比较器电路构造为用于将测量值与代表极限值的参考电压进行比较并且在超过或低于所述极限值时断开所述至少一个第一开关元件。比较器电路优选配属于测量装置。附加地，对于这种情况是微控制器。

9、监测装置能够包括具有晶体管电路的测量装置，所述晶体管电路包括至少一个能根据测量值开关的晶体管，所述晶体管的开关阈值代表极限值。优选，控制设备附加地构造为用于在超过或低于极限值时断开所述至少一个第一开关元件。

10、此外提出，蓄电池包包括至少一个电阻器，所述至少一个电阻器连接在用于监测电压的触点和接地电势之间，其中，测量电压施加在所述触点和所述电阻器之间。

11、测量电路能够包括能通过开关信号开关的第一开关装置和能通过第一开关装置开关的第二开关装置，其中，第二开关装置和至少两个电阻器以串联形式连接在触点和接地电势之间，并且其中，用于测量电压的分支点连接在两个电阻器之间，并且其中，蓄电池包包括电容器，所述电容器连接在第一开关装置和用于测量电压的分支点之间。

12、优选，所述至少两个电阻器和电容器设定成，使得如果存在对于所述至少一个第一开关元件的安全运行来说过低的开关电势，则测量电压低于导致所述至少一个开关元件中断的极限值。

13、优选，通过又超过一个极限值或所述极限值来实现所述至少一个第一开关元件的再次接通。尤其地，开关元件构造成能由监测装置开关，其中，接通优选通过微处理器来实现。替代于微处理器地，也可设想分立电路。

14、控制装置优选构造为用于：在充电过程或放电过程活动时，将开关信号输出给用于启用对测量电压的测量的第一开关装置、尤其是晶体管、优选mosfet，否则不将开关信号输出给用于启用测量电压的测量的第一开关装置、尤其是晶体管、优选mosfet。

技术特征：

1.一种蓄电池包(10)，其具有：

2.根据权利要求1所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述蓄电池包(10)包括第一能量供应触点(14)和第二能量供应触点(16)，所述第一能量供应触点能够被加载以第一参考电势(v1)、优选供应电势(v+)，所述第二能量供应触点能够被加载以第二参考电势(v2)、优选接地电势(gnd)，其中，所述至少一个第一开关元件(22)、尤其是所述mosfet设置成用于中断或启用经由所述第一能量供应触点(14)和所述第二能量供应触点(16)的充电电流或放电电流(i)，其中，所述蓄电池包(10)构造为用于借助所述监测电压(vu)来操控所述至少一个第一开关元件(22)，其中，所述监测电压(vu)是从所述第一参考电势(v1)、尤其是从所述供应电势(v+)中引出的，其中，测量分支点(p1、p2、p3、p4)连接在一个能量供应触点、尤其是第一能量供应触点(14)和所述至少一个第一开关元件(22)之间，并且，所述监测电压(vu)作用在所述测量分支点(p1、p2、p3、p4)和所述接地电势(30)之间。

3.根据权利要求2所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述至少一个第一开关元件(22)的驱动电压构造为监测电压(vu)。

4.根据权利要求2所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述监测电压(vu)是直接从所述第一参考电势(v1)、尤其是从所述供应电势(v+)中引出的并且与所述第一参考电势(v1)、尤其是所述供应电势(v+)的电压波动和电压中断解耦。

5.根据权利要求2所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述第一参考电势(v1)、尤其是所述供应电势(v+)构造为监测电压(vu)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述监测装置(20)包括微处理器，所述微处理器构造为用于将所述测量值与所述极限值进行比较并且在超过或低于所述极限值时断开所述至少一个第一开关元件(22)。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述监测装置(20)包括比较器电路，所述比较器电路构造为用于将所述测量值与代表所述极限值的参考电压进行比较并且在超过或低于所述极限值时断开所述至少一个第一开关元件(22)。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述监测装置(20)包括具有晶体管电路的测量装置(64)，所述晶体管电路包括至少一个能根据所述测量值进行开关的晶体管，所述晶体管的开关阈值代表所述极限值。

9.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述蓄电池包(10)包括至少一个电阻器(60)，所述至少一个电阻器连接在用于所述监测电压(vu)的触点(50)和接地电势(30)之间，其中，所述测量电压(umess)作用在所述触点(50)和所述电阻器(60)之间。

10.根据权利要求9所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述测量电路(78)包括能通过开关信号(52)开关的第一开关装置(54)和能通过所述第一开关装置(54)开关的第二开关装置(56)，其中，所述第二开关装置和至少两个电阻器(58、60)以串联方式连接在所述触点(50)和所述接地电势(30)之间，并且其中，用于所述测量电压(umess)的分支点(62)连接在两个电阻器(58、60)之间，并且其中，所述蓄电池包(10)包括电容器(66)，所述电容器连接在用于所述测量电压的分支点(62)和所述接地电势(30)之间。

11.根据权利要求10所述的蓄电池包(10)，其特征在于，将所述至少两个电阻器(58、60)和所述电容器(66)设定成，使得如果存在对于所述至少一个第一开关元件(22)的安全运行来说过低的开关电势(vs)，则测量电压(umess)低于导致所述至少一个开关元件(22)中断的极限值，并且如果存在对于所述至少一个第一开关元件(22)的安全运行来说足够的开关电势(vs)，则测量电压(umess)超过导致所述至少一个开关元件(22)接通的极限值。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的蓄电池包(10)，其特征在于，所述控制装置(68)构造为用于：在充电过程或放电过程处于激活时，将所述开关信号(52)输出给用于启用对所述测量电压(umess)的测量的所述第一开关装置(54)、尤其是所述mosfet，否则的话不将开关信号(52)输出给用于启用对所述测量电压(umess)的测量的所述第一开关装置(54)、尤其是所述mosfet。

技术总结
一种蓄电池包(10)，其具有监测装置(20)、至少一个第一开关元件(22)、尤其是MOSFET和具有多个电触点(12)的接口，其中，所述监测装置(20)能够将所述至少一个第一开关元件(22)操控成，使得经由所述电触点(12)中的至少两个电触点的充电电流或放电电流(I)被中断或启用，其中，所述蓄电池包(10)具有测量电路(78)，所述测量电路将用于操控所述至少一个第一开关元件(22)的监测电压(UV)的电压值转换成测量电压(UMess)的测量值，其中，所述监测装置(20)将所述测量值(UMess)与至少一个第一极限值进行比较并且在超过或低于所述极限值时断开所述至少一个第一开关元件(22)。

技术研发人员：H·韦内鲁斯
受保护的技术使用者：罗伯特·博世有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14