用于電動車輛中的電池接觸器的安全裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于連接到二次電池與電網(wǎng)、尤其能夠電氣驅(qū)動的機動車的電網(wǎng)之間的接觸器（2）的安全裝置（4），所述安全裝置具有至少一個能夠通過通訊連接部（5）與所述二次電池的至少一個電氣組件連接的電子分析單元（6）和至少一個能夠利用所述電子分析單元（6）操控的、能夠布置到所述接觸器（2）的電氣控制回路（7）中的安全開關(guān)（8），其中所述電子分析單元（6）設(shè)計用于通過所述通訊連接部（5）接收所述電氣組件的至少一個組件特定的實際信息（12）、將所接收的實際信息（12）與至少一個存儲在所述電子分析單元（6）中的額定信息比較并且根據(jù)比較的結(jié)果以下述方式操控所述安全開關(guān)（8）：所述電子分析單元在所述實際信息（12）與所述額定信息一致時閉合所述安全開關(guān)（8）并且在所述實際信息（12）與所述額定信息不一致時斷開所述安全開關(guān)（8）。
【專利說明】
用于電動車輛中的電池接觸器的安全裝置
【背景技術(shù)】
[0001 ]在電氣驅(qū)動的機動車、尤其電動車輛和混合電動車輛中使用了二次電池，尤其以便利用所述二次電池通過車輛側(cè)的電網(wǎng)為機動車的電氣驅(qū)動裝置供應(yīng)電能。所述二次電池通常構(gòu)造為鋰離子二次電池。除了單個的電池單池之外，傳統(tǒng)的二次電池還具有多個電氣組件，所述電氣組件例如能夠布置在所述二次電池的殼體中。
[0002]為了將所述二次電池與所述電網(wǎng)連接起來或者將與所述電網(wǎng)連接的二次電池從所述電網(wǎng)分開，存在接觸器，所述接觸器形成了所謂的“電池斷開單元”(Batterie-Disconnect-Unit, BDU)的一部分。這樣的BDU例如由WO 2009/001086 A2所公開。
[0003]公開文獻DE 100 21 811 Al涉及一種用于裝入到機動車中的、用于運行機動車的電子運行系統(tǒng)的電子組件的結(jié)構(gòu)保護裝置。機動車中所安裝的組件通過至少一個數(shù)據(jù)線路相互連接，其中每個組件從制造商這方面來看有權(quán)在特定的運行系統(tǒng)中運行，其中每個組件在存儲器中包含用于該特定的運行系統(tǒng)的、個性化的識別代碼。至少對于車輛的起動而言實現(xiàn)所述組件的識別代碼的比較，其中每個組件將與其識別代碼相關(guān)聯(lián)的識別信號發(fā)送到其他組件處并且/或者接收所述其他組件的識別信號。所述運行系統(tǒng)在此以下述方式構(gòu)造:即只有當(dāng)所有組件具有相同的識別代碼時，才能夠按照規(guī)定運行車輛。
[0004]由公開文獻DE10 2008 021 542 Al公開了一種用于混合動力車輛的接觸或接近保護的監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置具有一定數(shù)量的高伏組件并且具有連接到低伏車載電網(wǎng)電池處的電子控制單元，所述電子控制單元的功率調(diào)整環(huán)節(jié)通過功率開關(guān)連接到高伏電池處并且操控至少一個電機。所述高伏組件借助于線路回路監(jiān)控并且在線路回路斷開時失效，其中電子控制單元或者電機的能夠松開的接觸連接部的磁場敏感的傳感器被連接到所述線路回路上并且其中所述電子控制單元的控制模塊根據(jù)在接觸連接部松開時由傳感器產(chǎn)生的傳感器信號激活放電單元以用于使能量存儲器接觸可靠地放電。
[0005]公開文獻DE 10 2011 003 082 Al公開了一種用于車輛中的高伏斷路的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有兩個高伏引導(dǎo)的組件，每個組件具有殼體、至少一個用于數(shù)據(jù)總線的連接元件和至少一個用于高伏供電的連接元件，其中每個高伏引導(dǎo)的組件設(shè)計用于局部地檢測會觸發(fā)高伏斷路的事件，其特征在于，每個高伏引導(dǎo)的組件局部地設(shè)計用于作為對檢測到所述事件的應(yīng)對觸發(fā)所述高伏引導(dǎo)的組件的高伏斷路。作為有利的特點，只有在去除所述數(shù)據(jù)總線的接頭元件之后，才能夠接近具有危險的電壓的構(gòu)件，所述連接元件的去除或者干擾會導(dǎo)致電系統(tǒng)的快速斷路。
[0006]通過外行來交換所述二次電池的單個電氣組件會導(dǎo)致對于環(huán)境的危害和/或?qū)е鹿收?。這種危害會例如由于電擊而立即出現(xiàn)或者僅隨著時間在二次電池運行期間、例如由于電池單池的持續(xù)過載而出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主題是用于連接到二次電池與電網(wǎng)、尤其能夠電氣驅(qū)動的機動車的電網(wǎng)之間的接觸器的安全裝置，所述安全裝置具有至少一個能夠通過通訊連接部與所述二次電池的至少一個電氣組件連接的電子分析單元和至少一個能夠利用所述電子分析單元操控的、能夠布置到所述接觸器的電氣控制回路中的安全開關(guān)，其中所述電子分析單元設(shè)計用于通過所述通訊連接部接收所述電氣組件的至少一個組件特定的實際信息、將所接收的實際信息與至少一個存儲在所述電子分析單元中的額定信息比較并且根據(jù)比較的結(jié)果以下述方式操控所述安全開關(guān):所述電子分析單元在所述實際信息與所述額定信息一致時閉合所述安全開關(guān)并且在所述實際信息與所述額定信息不一致時斷開所述安全開關(guān)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供一種附加的控制通道，通過所述控制通道實際信息能夠在所述二次電池的電氣組件、例如電池管理系統(tǒng)的、控制器的或者類似器件的電氣組件與所述安全裝置或者說所述安全裝置的電子分析裝置之間進行交換。如果實際信息與存儲在所述電子分析單元中的額定信息一致，那么例如構(gòu)造為常開接點的安全開關(guān)能夠通過所述附加的控制通道接合或者說閉合。所述電子分析裝置能夠設(shè)計用于查詢二次電池的單個電氣組件的實際信息。
[0009]通過根據(jù)本發(fā)明的安全裝置使得由未經(jīng)授權(quán)者來交換電氣組件并且由此濫用這樣的組件和相應(yīng)的二次電池變得困難，因為能夠通過將組件特定的實際信息與存儲在所述分析裝置中的額定信息進行比較來檢驗:所述二次電池是由適當(dāng)?shù)倪€是不適當(dāng)?shù)碾姎饨M件構(gòu)成。在后一種情況下，實際信息與額定信息的比較會導(dǎo)致下述結(jié)果:即至少一個實際信息與額定信息不一致，從而使得所述安全開關(guān)不閉合。由此中斷所述接觸器的電氣控制回路，從而使得所述接觸器不能接合或者說閉合。
[0010]優(yōu)選的是，將在二次電池首次初始化時配屬于所述二次電池的單個電氣組件的組件特定的實際信息作為額定信息保存在所述電子分析單元中。所述額定信息的之后的改變是不可行的或者僅在耗費巨大的情況下才可行。
[0011 ]此外，本發(fā)明的主題是用于連接到二次電池與電網(wǎng)、尤其能夠電氣驅(qū)動的機動車的電網(wǎng)之間的接觸器的安全裝置，所述安全裝置具有至少一個能夠通過通訊連接部與所述二次電池的至少一個電氣組件連接的電子分析單元和至少一個能夠利用所述電子分析單元操控的、能夠布置到所述接觸器的控制線路中的安全開關(guān)，其中所述控制線路用于控制布置在所述接觸器的電氣控制回路中的控制開關(guān)，其中所述電子分析單元設(shè)計用于接收所述電氣組件的至少一個組件特定的實際信息、將所接收的實際信息與至少一個存儲在所述電子分析單元中的額定信息比較并且根據(jù)比較的結(jié)果以下述方式操控所述安全開關(guān):所述電子分析單元在所述實際信息與所述額定信息一致時閉合所述安全開關(guān)并且在所述實際信息與所述額定信息不一致時斷開所述安全開關(guān)。
[0012]在這種安全裝置中也提供了一種附加的控制通道，通過所述控制通道實際信息能夠在所述二次電池、例如電池管理系統(tǒng)、控制器或者類似器件的電氣組件與所述安全裝置或者所述安全裝置的電子分析裝置之間交換。如果實際信息與存儲在所述電子分析單元中的額定信息一致，那么例如構(gòu)造為常開接點的安全開關(guān)能夠通過所述附加的控制通道接合或者說閉合。所述電子分析裝置能夠設(shè)計用于查詢二次電池的單個電氣組件的實際信息。
[0013]通過這種根據(jù)本發(fā)明的安全裝置使得由未經(jīng)授權(quán)者來交換電氣組件并且由此濫用這樣的組件和相應(yīng)的二次電池同樣變得困難，因為能夠通過將組件特定的實際信息與在存儲所述分析裝置中的額定信息進行比較來檢驗:所述二次電池是由適當(dāng)?shù)倪€是不適當(dāng)?shù)碾姎饨M件構(gòu)成。在后一種情況下，實際信息與額定信息的比較會導(dǎo)致下述結(jié)果:即至少一個實際信息與額定信息不一致，從而使得所述安全開關(guān)不閉合。由此中斷控制線路控制的控制開關(guān)，從而使得所述接觸器不能接合或者說閉合。
[0014]優(yōu)選的是，在此也將在二次電池首次初始化時配屬于所述二次電池的單個電氣組件的組件特定的實際信息作為額定信息保存在所述電子分析單元中。所述額定信息的之后的改變是不可行的或者僅在耗費巨大的情況下才可行。
[0015]根據(jù)一種優(yōu)選的設(shè)計方案，所述電子分析裝置具有自保持功能，通過所述自保持功能，由于所述實際信息與所述額定信息一致而閉合的安全開關(guān)由所述電子分析單元在能夠預(yù)先給定的長度的時間段內(nèi)保持閉合。這尤其在周期性地交換組件特定的實際信息時是有利的，因為由于實際信息與額定信息之間的一致而閉合的開關(guān)一直保持閉合直到接下來的、實際信息的交換和所述實際信息與額定信息的比較。所述自保持功能能夠以軟件技術(shù)或者硬件技術(shù)實現(xiàn)。
[0016]根據(jù)另一種優(yōu)選的設(shè)計方案，所述電子分析單元為了構(gòu)造與所述二次電池的至少一個電氣組件的通訊連接部能夠與所述二次電池的總線系統(tǒng)連接。這是一種用于構(gòu)造所述通訊連接部的簡單的可行方案。所述總線系統(tǒng)能夠構(gòu)造為CAN總線系統(tǒng)。
[0017]此外，本發(fā)明的主題是具有至少一個用于將二次電池與電網(wǎng)、尤其能夠電氣驅(qū)動的機動車的電網(wǎng)連接起來的接觸器的接觸器系統(tǒng)，其特征在于至少一個根據(jù)上述設(shè)計方案中任一種設(shè)計方案或者所述設(shè)計方案的任意的組合所述的安全裝置。以上關(guān)于所述安全裝置所提到的優(yōu)點相應(yīng)地與該接觸器系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。優(yōu)選的是，所述接觸器與所述安全裝置組合成緊湊地構(gòu)造的結(jié)構(gòu)組件。
[0018]此外，本發(fā)明的主題是用于控制連接到二次電池與電網(wǎng)、尤其能夠電氣驅(qū)動的機動車的電網(wǎng)之間的接觸器的方法，其中以下述方式控制所述接觸器:只有在至少一個配屬于所述二次電池的電氣組件的組件特定的實際信息與至少一個存儲在所述接觸器中的額定信息一致時，所述接觸器才能夠通過配屬于所述接觸器的電氣控制回路閉合。以上關(guān)于所述安全裝置所述的優(yōu)點相應(yīng)地與該方法相關(guān)聯(lián)。
[0019]根據(jù)一種優(yōu)選的設(shè)計方案，將所述二次電池的電氣組件的明確的實際識別標(biāo)志用作實際信息并且將明確的額定識別標(biāo)志用作額定信息。例如能夠?qū)⒖刂破骰蛘唠姵毓芾硐到y(tǒng)的明確的識別標(biāo)志用作實際信息。
[0020]根據(jù)另一種優(yōu)選的設(shè)計方案，以預(yù)先給定的周期性的時間間隔來檢驗:當(dāng)前的組件特定的實際信息是否與存儲在所述接觸器中的額定信息一致。由此能夠監(jiān)控二次電池的狀態(tài)或者所述二次電池的、按照規(guī)定的組合裝配。
[0021]有利的是，以編譯加密的形式傳輸所述實際信息。由此，對實際信息的未經(jīng)授權(quán)的存取以及與此相關(guān)的操縱是不可行的或者僅在困難的情況下可行。
【附圖說明】
[0022]下面參照附圖根據(jù)優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行示例性地解釋，其中下文示出的特征不管是分別單獨來看還是以相互間不同的組合的形式都能夠表示本發(fā)明的一方面。其中:
圖1示出了用于根據(jù)本發(fā)明的接觸器系統(tǒng)的一種實施例的示意圖，并且圖2示出了用于根據(jù)本發(fā)明的接觸器系統(tǒng)的另一種實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]圖1示出了用于根據(jù)本發(fā)明的接觸器系統(tǒng)I的一種實施例的示意圖。所述接觸器系統(tǒng)I包括用于將未示出的二次電池與能夠電氣驅(qū)動的機動車的未示出的電網(wǎng)連接的接觸器2，其中所述接觸器2被連接到將所述二次電池與所述電網(wǎng)連接起來的高伏線路3中。
[0024]此外，所述接觸器系統(tǒng)I包括安全裝置4，所述安全裝置具有通過通訊連接部5與所述二次電池的至少一個未示出的電氣組件連接的電子分析單元6和能夠利用所述電子分析單元6操控的、布置到所述接觸器2的電氣控制回路7中的安全開關(guān)8。此外，在所述電氣控制回路8中還連接了控制開關(guān)9，所述控制開關(guān)通過另一個通訊連接部10從控制單元11獲得控制信號。所述電子分析單元6為了構(gòu)造與所述二次電池的至少一個電氣組件的通訊連接部5而與所述二次電池的未示出的總線系統(tǒng)連接。
[0025]所述電子分析單元6設(shè)計用于通過所述通訊連接部5接收所述電氣組件的至少一個組件特定的實際信息12、將所接收的實際信息12與至少一個存儲在所述電子分析單元6中的額定信息比較并且根據(jù)比較的結(jié)果以下述方式操控所述安全開關(guān)8:所述電子分析單元在所述實際信息12與所述額定信息一致時閉合所述安全開關(guān)8并且在所述實際信息12與所述額定信息不一致時斷開所述安全開關(guān)8。
[0026]所述電子分析裝置6具有自保持功能，通過所述自保持功能，由于所述實際信息12與所述額定信息一致而閉合的安全開關(guān)8由所述電子分析單元6在能夠預(yù)先給定的長度的時間段內(nèi)保持閉合。
[0027]圖2示出了用于根據(jù)本發(fā)明的接觸器系統(tǒng)I的另一種實施例的示意圖。所述接觸器系統(tǒng)I包括用于將未示出的二次電池與能夠電氣驅(qū)動的機動車的未示出的電網(wǎng)連接的接觸器2，其中所述接觸器2被連接到將所述二次電池與所述電網(wǎng)連接起來的高伏線路3中。
[0028]此外，所述接觸器系統(tǒng)I包括安全裝置4，所述安全裝置具有能夠通過通訊連接部5與所述二次電池的至少一個未示出的電氣組件連接的電子分析單元6和能夠利用所述電子分析單元6操控的、布置到所述接觸器2的控制線路10中的安全開關(guān)8，其中所述控制線路用于控制布置在所述接觸器2的電氣控制回路7中的控制開關(guān)9。所述電子分析單元6為了構(gòu)造與所述二次電池的至少一個電氣組件的通訊連接部5而與所述二次電池的未示出的總線系統(tǒng)連接。
[0029]所述電子分析單元6設(shè)計用于接收所述電氣組件的至少一個組件特定的實際信息
12、將所接收的實際信息12與至少一個存儲在所述電子分析單元6中的額定信息比較并且根據(jù)比較的結(jié)果以下述方式操控所述安全開關(guān)8:所述電子分析單元在所述實際信息12與所述額定信息一致時閉合所述安全開關(guān)8并且在所述實際信息12與所述額定信息不一致時斷開所述安全開關(guān)8。所述電子分析單元6為了構(gòu)造與所述二次電池的至少一個電氣組件的通訊連接部5而與所述二次電池的未示出的總線系統(tǒng)連接。
[0030]所述電子分析裝置6具有自保持功能，通過所述自保持功能，由于所述實際信息12與所述額定信息一致而閉合的安全開關(guān)8由所述電子分析單元6在能夠預(yù)先給定的長度的時間段內(nèi)保持閉合。
【主權(quán)項】
1.用于連接到二次電池與電網(wǎng)、尤其能夠電氣驅(qū)動的機動車的電網(wǎng)之間的接觸器(2)的安全裝置(4)，所述安全裝置具有至少一個能夠通過通訊連接部(5)與所述二次電池的至少一個電氣組件連接的電子分析單元(6)和至少一個能夠利用所述電子分析單元(6)操控的、能夠布置到所述接觸器(2)的電氣控制回路(7)中的安全開關(guān)(8)，其中所述電子分析單元(6)設(shè)計用于通過所述通訊連接部(5)接收所述電氣組件的至少一個組件特定的實際信息(12)、將所接收的實際信息(12)與至少一個存儲在所述電子分析單元(6)中的額定信息比較并且根據(jù)比較的結(jié)果以下述方式操控所述安全開關(guān)(8):所述電子分析單元在所述實際信息(12)與所述額定信息一致時閉合所述安全開關(guān)(8)并且在所述實際信息(12)與所述額定信息不一致時斷開所述安全開關(guān)(8)。2.用于連接到二次電池與電網(wǎng)、尤其能夠電氣驅(qū)動的機動車的電網(wǎng)之間的接觸器(2)的安全裝置(4)，所述安全裝置具有至少一個能夠通過通訊連接部(5)與所述二次電池的至少一個電氣組件連接的電子分析單元(6)和至少一個能夠利用所述電子分析單元(6)操控的、能夠布置到所述接觸器(2)的控制線路(10)中的安全開關(guān)(8)，其中所述控制線路用于控制布置在所述接觸器(2)的電氣控制回路(7)中的控制開關(guān)(9)，其中所述電子分析單元(6)設(shè)計用于接收所述電氣組件的至少一個組件特定的實際信息(12)、將所接收的實際信息(12)與至少一個存儲在所述電子分析單元(6)中的額定信息比較并且根據(jù)比較的結(jié)果以下述方式操控所述安全開關(guān)(8):所述電子分析單元在所述實際信息(12)與所述額定信息一致時閉合所述安全開關(guān)(8)并且在所述實際信息(12)與所述額定信息不一致時斷開所述安全開關(guān)(8)。3.按權(quán)利要求1或2所述的安全裝置(4)，其特征在于，所述電子分析裝置(6)具有自保持功能，通過所述自保持功能，由于所述實際信息(12)與所述額定信息一致而閉合的安全開關(guān)(8)由所述電子分析單元(6)在能夠預(yù)先給定的長度的時間段內(nèi)保持閉合。4.按權(quán)利要求1-3中任一項所述的安全裝置(4)，其特征在于，所述電子分析單元(6)為了構(gòu)造與所述二次電池的至少一個電氣組件的通訊連接部(5)能夠與所述二次電池的總線系統(tǒng)連接。5.接觸器系統(tǒng)(I)，具有至少一個用于將二次電池與電網(wǎng)、尤其能夠電氣驅(qū)動的機動車的電網(wǎng)連接起來的接觸器(2)，其特征在于至少一個按權(quán)利要求1-4中任一項所述的安全裝置⑷。6.用于控制連接到二次電池與電網(wǎng)、尤其能夠電氣驅(qū)動的機動車的電網(wǎng)之間的接觸器(2)的方法，其中以下述方式控制所述接觸器(2):只有在至少一個配屬于所述二次電池的電氣組件的、組件特定的實際信息(12)與至少一個存儲在所述接觸器中的額定信息一致時，所述接觸器才能夠通過配屬于所述接觸器(2)的電氣控制回路(7)閉合。7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將所述二次電池的電氣組件的明確的實際識別標(biāo)志用作實際信息(12)并且將明確的額定識別標(biāo)志用作額定信息。8.按權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，以能夠預(yù)先給定的周期性的時間間隔來檢驗:當(dāng)前的組件特定的實際信息(12)是否與存儲在所述接觸器(2)中的額定信息一致。9.按權(quán)利要求6-8中任一項所述的方法，其特征在于，以編譯加密的形式傳輸所述實際信息(12)。
【文檔編號】B60L3/12GK105960347SQ201580008176
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2015年1月28日
【發(fā)明人】R.托馬斯, M.羅特
【申請人】羅伯特·博世有限公司