電池過(guò)充電防止裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電池過(guò)充電防止裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種其能夠利用作為無(wú)源元件的輸入電力的電池單體的電壓感測(cè)過(guò)電壓并且在電池過(guò)充電時(shí)切斷供給至電池的電力的電池過(guò)充電防止裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]感測(cè)和切斷電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的電池的過(guò)充電的現(xiàn)有的失控制止裝置(runaway arrestdevice) (RAD)利用當(dāng)電池被過(guò)充電時(shí)電池單體膨脹的膨脹現(xiàn)象來(lái)感測(cè)電池是否過(guò)充電。RAD被配置為包括設(shè)置在電池單體的側(cè)表面上的開(kāi)關(guān)，其中開(kāi)關(guān)通過(guò)電池單體的側(cè)表面的膨脹位移量被物理地推動(dòng)來(lái)感測(cè)電池是否過(guò)充電?？膳渲肦AD使得開(kāi)關(guān)串聯(lián)至電池的繼電器控制線控制電源以當(dāng)電池被過(guò)充電時(shí)切斷提供給電池的電力或通過(guò)感測(cè)電池結(jié)合狀態(tài)的高壓互鎖回路(HVIL)將異常現(xiàn)象通知電池管理系統(tǒng)(BMS)，從而切斷提供給電池的電力。
[0003]然而，因?yàn)镽AD依賴于當(dāng)電池被過(guò)充電時(shí)發(fā)生的膨脹現(xiàn)象，所以當(dāng)考慮電池單體的膨脹現(xiàn)象是根據(jù)電池本身的特性不規(guī)則發(fā)生的現(xiàn)象時(shí)，它可能難以準(zhǔn)確地感測(cè)電池是否過(guò)充電。此外，應(yīng)該考慮以下幾種情況存在的問(wèn)題:例如設(shè)置在電池單體的側(cè)表面上的開(kāi)關(guān)和電池單體應(yīng)該被配置成其間具有恒定的間隔，這是困難的；由于外部沖擊等，存在發(fā)生故障的可能性和在電池單體的側(cè)表面上需要安裝開(kāi)關(guān)的空間以便感測(cè)電池單體的側(cè)表面的膨脹。
[0004]此外，感測(cè)和切斷電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的電池的過(guò)充電的現(xiàn)有的電流中斷裝置(CID)具有這樣的配置，在配置中切除電池單體的突片部分使得電池單體利用在電池過(guò)充電時(shí)電池單體的膨脹現(xiàn)象偏離原始位置。
[0005]然而，因?yàn)镃ID具有機(jī)械上有意形成的弱點(diǎn)以便靈敏地操作當(dāng)電池被多充電時(shí)發(fā)生的電池單體的膨脹現(xiàn)象，所以它具有機(jī)械可靠性降低和如在RAD中一樣在電池單體的側(cè)表面上需要安裝裝置的空間以便感測(cè)電池單體的膨脹的缺點(diǎn)。
[0006]美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2011-0298463號(hào)已經(jīng)公開(kāi)了電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路和電池裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問(wèn)題
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種電池過(guò)充電防止裝置，其能夠通過(guò)電變化感測(cè)過(guò)充電并且在使用無(wú)源元件的電池過(guò)充電時(shí)切斷提供給電池的電力。
[0009]技術(shù)方案
[0010]在一個(gè)總的方面，一種過(guò)充電防止裝置包括:輸入分壓?jiǎn)卧?，其跨接包括多個(gè)電池單體的電池組中的至少一個(gè)電池單體并且分開(kāi)電池單體的電壓；電壓感測(cè)單元，其連接至輸入分壓?jiǎn)卧⑶耶?dāng)它感測(cè)通過(guò)輸入分壓?jiǎn)卧斎氲碾妷簽轭A(yù)定的電壓或更多時(shí)操作；電力切斷單元，其連接至電壓感測(cè)單元并且通過(guò)使電壓感測(cè)單元的操作來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉內(nèi)部開(kāi)關(guān)，以切斷提供給電池組的電力。
[0011]電力切斷單元可包括線圈單元和開(kāi)關(guān)單元，電壓感測(cè)單元可連接至線圈單元，由電池管理系統(tǒng)(BMS)控制的繼電器線圈側(cè)的線可連接至開(kāi)關(guān)單元，當(dāng)電力通過(guò)電壓感測(cè)單元的操作被施加至線圈單元時(shí)，開(kāi)關(guān)單元可切斷電連接以切斷繼電器線圈側(cè)的線的電力。
[0012]輸入分壓?jiǎn)卧砂ū舜舜?lián)的多個(gè)電阻器。
[0013]電壓感測(cè)單元可由并聯(lián)調(diào)整器配置而成，并聯(lián)調(diào)整器的陽(yáng)極可連接在輸入分壓?jiǎn)卧碾娮杵髦g，并聯(lián)調(diào)整器的陰極可連接至電池單體的正極，輸入分壓?jiǎn)卧B接至電池單體的正極，并聯(lián)調(diào)整器的參考端(reference)可連接至電池單體的負(fù)極，輸入分壓?jiǎn)卧B接至電池單體的負(fù)極，當(dāng)利用輸入分壓?jiǎn)卧珠_(kāi)的輸入電壓被輸入為預(yù)定的電壓或更多時(shí)，并聯(lián)調(diào)整器的陰極和參考端可電傳導(dǎo)至彼此。
[0014]電力切斷單元可包括線圈單元和開(kāi)關(guān)單元，線圈單元的一側(cè)可連接至電池單體的正極，輸入分壓?jiǎn)卧B接至電池單體的正極，線圈單元的另一側(cè)可連接至并聯(lián)調(diào)整器的陰極，開(kāi)關(guān)單元的一側(cè)可連接至由電池管理系統(tǒng)(BMS)控制的繼電器線圈側(cè)的線，其另一側(cè)可連接至公用線(_)。
[0015]電力切斷單元可由止回電路配置而成，止回電路當(dāng)電力通過(guò)電壓感測(cè)單元的操作被施加至線圈單元時(shí)使開(kāi)關(guān)單元操作并且保持操作狀態(tài)直到進(jìn)行單獨(dú)控制。
[0016]電力切斷單元可由保持繼電器(latching relay)配置而成。
[0017]電力切斷單元可包括電阻器，其在電力切斷單元的線圈單元之間并聯(lián)地聯(lián)接至線圈單元。
[0018]過(guò)充電防止裝置可進(jìn)一步包括安全單元，其跨接電池單體或連接至并聯(lián)調(diào)整器的陽(yáng)極和并聯(lián)調(diào)整器的參考端。
[0019]安全單元可以是電容器和TVS 二極管中的至少任一種。
[0020]有利效果
[0021]在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置中，當(dāng)在電池組被充電的時(shí)間段期間產(chǎn)生過(guò)充電時(shí)，提供給電池組的電力被切斷，從而可能防止著火或爆炸。
[0022]此外，通過(guò)由電池管理系統(tǒng)控制的繼電器線圈側(cè)的電力在電池組過(guò)充電時(shí)通過(guò)連接至由電池管理系統(tǒng)控制的繼電器線圈側(cè)的線的電力切斷單元被切斷，使得提供給電池組的電力被切斷而不管電池管理系統(tǒng)的控制，從而可能防止著火或爆炸。
[0023]此外，通過(guò)輸入分壓?jiǎn)卧珠_(kāi)的電壓用作電壓感測(cè)單元的輸入電壓，使得可以不同地配置電壓感測(cè)單元。
[0024]此外，由并聯(lián)調(diào)整器配置的電壓感測(cè)單元被使用以最小化取決于電壓感測(cè)單元的溫度的操作偏差，從而可能提高操作精度。
[0025]此外，過(guò)充電感測(cè)電路和提供給電池組電力的電路被單獨(dú)地配置，從而可能最小化電壓感測(cè)單元平時(shí)消耗的電力。
[0026]此外，電力切斷單元由止回電路配置以切斷提供給電池組的電力直到產(chǎn)生過(guò)充電之后和進(jìn)行單獨(dú)控制之前，從而可能增加穩(wěn)定性。
[0027]此外，因?yàn)槭褂糜杀３掷^電器配置的電力切斷單元，所以不需要自保電路的單獨(dú)組件，使得可減小尺寸、成本和重量。
[0028]此外，在線圈單元的操作時(shí)產(chǎn)生的噪聲可通過(guò)并聯(lián)地聯(lián)接到電力切斷單元的線圈單元的電阻器來(lái)降低，以允許電壓感測(cè)單元不受噪聲的影響，從而可能提高電壓感測(cè)單元的精度。
[0029]此外，由于安全單元，可降低錯(cuò)誤率并且最小化瞬時(shí)電壓升高對(duì)其它元件的影響，從而可能提高穩(wěn)定性和操作可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置的概念圖。
[0031]圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置的電力切斷單元的連接的示意圖。
[0032]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置的電路圖。
[0033]圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置中的非過(guò)充電狀態(tài)的情況的電路圖。
[0034]圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置中的過(guò)充電狀態(tài)的電路圖。
[0035]圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括安全單元的電池過(guò)充電防止裝置的電路圖。
[0036]圖7是說(shuō)明實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置的示例的電路圖。
[0037]圖8是說(shuō)明實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括安全單元的電池過(guò)充電防止裝置的示例的電路圖。
具體實(shí)施例
[0038]以下將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。將注意的是，在整個(gè)附圖中，相同組件用相同參考標(biāo)記表示。另外，對(duì)于可能會(huì)不必要地使本發(fā)明的主旨不清楚的公知功能和配置的詳細(xì)描述將被省略。
[0039]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置的概念圖，圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置的電力切斷單元的連接的示意圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置的電路圖，圖4是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置中的非過(guò)充電狀態(tài)的情況的電路圖，圖5是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置中的過(guò)充電狀態(tài)的電路圖，圖6是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括安全單元的電池過(guò)充電防止裝置的電路圖，圖7是說(shuō)明實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置的示例的電路圖，圖8是說(shuō)明實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的包括安全單元的電池過(guò)充電防止裝置的示例的電路圖。
[0040]如圖1中說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池過(guò)充電防止裝置1000被配置成包括輸入分壓?jiǎn)卧?00、電壓感測(cè)單元200和電力切斷單元300。
[0041]在包括多個(gè)電池單體的電池組10中，當(dāng)在電池組10充電的時(shí)間段期間產(chǎn)生過(guò)充電，電池單體的電壓升高，并且可使用在電池單體過(guò)充電時(shí)的電壓值確認(rèn)電池單體是否被過(guò)充電。因此，電池單體的電壓可用作無(wú)源元件的輸入電力以在預(yù)定的電壓操作無(wú)源元件，從而切斷過(guò)充電。