用于电动车辆中的电池接触器的安全装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于连接到二次电池与电网、尤其能够电气驱动的机动车的电网之间的接触器（2）的安全装置（4），所述安全装置具有至少一个能够通过通讯连接部（5）与所述二次电池的至少一个电气组件连接的电子分析单元（6）和至少一个能够利用所述电子分析单元（6）操控的、能够布置到所述接触器（2）的电气控制回路（7）中的安全开关（8），其中所述电子分析单元（6）设计用于通过所述通讯连接部（5）接收所述电气组件的至少一个组件特定的实际信息（12）、将所接收的实际信息（12）与至少一个存储在所述电子分析单元（6）中的额定信息比较并且根据比较的结果以下述方式操控所述安全开关（8）：所述电子分析单元在所述实际信息（12）与所述额定信息一致时闭合所述安全开关（8）并且在所述实际信息（12）与所述额定信息不一致时断开所述安全开关（8）。
【专利说明】
用于电动车辆中的电池接触器的安全装置
【背景技术】
[0001 ]在电气驱动的机动车、尤其电动车辆和混合电动车辆中使用了二次电池，尤其以便利用所述二次电池通过车辆侧的电网为机动车的电气驱动装置供应电能。所述二次电池通常构造为锂离子二次电池。除了单个的电池单池之外，传统的二次电池还具有多个电气组件，所述电气组件例如能够布置在所述二次电池的壳体中。
[0002]为了将所述二次电池与所述电网连接起来或者将与所述电网连接的二次电池从所述电网分开，存在接触器，所述接触器形成了所谓的“电池断开单元”(Batterie-Disconnect-Unit, BDU)的一部分。这样的BDU例如由WO 2009/001086 A2所公开。
[0003]公开文献DE 100 21 811 Al涉及一种用于装入到机动车中的、用于运行机动车的电子运行系统的电子组件的结构保护装置。机动车中所安装的组件通过至少一个数据线路相互连接，其中每个组件从制造商这方面来看有权在特定的运行系统中运行，其中每个组件在存储器中包含用于该特定的运行系统的、个性化的识别代码。至少对于车辆的起动而言实现所述组件的识别代码的比较，其中每个组件将与其识别代码相关联的识别信号发送到其他组件处并且/或者接收所述其他组件的识别信号。所述运行系统在此以下述方式构造:即只有当所有组件具有相同的识别代码时，才能够按照规定运行车辆。
[0004]由公开文献DE10 2008 021 542 Al公开了一种用于混合动力车辆的接触或接近保护的监控装置，所述监控装置具有一定数量的高伏组件并且具有连接到低伏车载电网电池处的电子控制单元，所述电子控制单元的功率调整环节通过功率开关连接到高伏电池处并且操控至少一个电机。所述高伏组件借助于线路回路监控并且在线路回路断开时失效，其中电子控制单元或者电机的能够松开的接触连接部的磁场敏感的传感器被连接到所述线路回路上并且其中所述电子控制单元的控制模块根据在接触连接部松开时由传感器产生的传感器信号激活放电单元以用于使能量存储器接触可靠地放电。
[0005]公开文献DE 10 2011 003 082 Al公开了一种用于车辆中的高伏断路的系统，所述系统具有两个高伏引导的组件，每个组件具有壳体、至少一个用于数据总线的连接元件和至少一个用于高伏供电的连接元件，其中每个高伏引导的组件设计用于局部地检测会触发高伏断路的事件，其特征在于，每个高伏引导的组件局部地设计用于作为对检测到所述事件的应对触发所述高伏引导的组件的高伏断路。作为有利的特点，只有在去除所述数据总线的接头元件之后，才能够接近具有危险的电压的构件，所述连接元件的去除或者干扰会导致电系统的快速断路。
[0006]通过外行来交换所述二次电池的单个电气组件会导致对于环境的危害和/或导致故障。这种危害会例如由于电击而立即出现或者仅随着时间在二次电池运行期间、例如由于电池单池的持续过载而出现。
【发明内容】
[0007]本发明的主题是用于连接到二次电池与电网、尤其能够电气驱动的机动车的电网之间的接触器的安全装置，所述安全装置具有至少一个能够通过通讯连接部与所述二次电池的至少一个电气组件连接的电子分析单元和至少一个能够利用所述电子分析单元操控的、能够布置到所述接触器的电气控制回路中的安全开关，其中所述电子分析单元设计用于通过所述通讯连接部接收所述电气组件的至少一个组件特定的实际信息、将所接收的实际信息与至少一个存储在所述电子分析单元中的额定信息比较并且根据比较的结果以下述方式操控所述安全开关:所述电子分析单元在所述实际信息与所述额定信息一致时闭合所述安全开关并且在所述实际信息与所述额定信息不一致时断开所述安全开关。
[0008]根据本发明，提供一种附加的控制通道，通过所述控制通道实际信息能够在所述二次电池的电气组件、例如电池管理系统的、控制器的或者类似器件的电气组件与所述安全装置或者说所述安全装置的电子分析装置之间进行交换。如果实际信息与存储在所述电子分析单元中的额定信息一致，那么例如构造为常开接点的安全开关能够通过所述附加的控制通道接合或者说闭合。所述电子分析装置能够设计用于查询二次电池的单个电气组件的实际信息。
[0009]通过根据本发明的安全装置使得由未经授权者来交换电气组件并且由此滥用这样的组件和相应的二次电池变得困难，因为能够通过将组件特定的实际信息与存储在所述分析装置中的额定信息进行比较来检验:所述二次电池是由适当的还是不适当的电气组件构成。在后一种情况下，实际信息与额定信息的比较会导致下述结果:即至少一个实际信息与额定信息不一致，从而使得所述安全开关不闭合。由此中断所述接触器的电气控制回路，从而使得所述接触器不能接合或者说闭合。
[0010]优选的是，将在二次电池首次初始化时配属于所述二次电池的单个电气组件的组件特定的实际信息作为额定信息保存在所述电子分析单元中。所述额定信息的之后的改变是不可行的或者仅在耗费巨大的情况下才可行。
[0011 ]此外，本发明的主题是用于连接到二次电池与电网、尤其能够电气驱动的机动车的电网之间的接触器的安全装置，所述安全装置具有至少一个能够通过通讯连接部与所述二次电池的至少一个电气组件连接的电子分析单元和至少一个能够利用所述电子分析单元操控的、能够布置到所述接触器的控制线路中的安全开关，其中所述控制线路用于控制布置在所述接触器的电气控制回路中的控制开关，其中所述电子分析单元设计用于接收所述电气组件的至少一个组件特定的实际信息、将所接收的实际信息与至少一个存储在所述电子分析单元中的额定信息比较并且根据比较的结果以下述方式操控所述安全开关:所述电子分析单元在所述实际信息与所述额定信息一致时闭合所述安全开关并且在所述实际信息与所述额定信息不一致时断开所述安全开关。
[0012]在这种安全装置中也提供了一种附加的控制通道，通过所述控制通道实际信息能够在所述二次电池、例如电池管理系统、控制器或者类似器件的电气组件与所述安全装置或者所述安全装置的电子分析装置之间交换。如果实际信息与存储在所述电子分析单元中的额定信息一致，那么例如构造为常开接点的安全开关能够通过所述附加的控制通道接合或者说闭合。所述电子分析装置能够设计用于查询二次电池的单个电气组件的实际信息。
[0013]通过这种根据本发明的安全装置使得由未经授权者来交换电气组件并且由此滥用这样的组件和相应的二次电池同样变得困难，因为能够通过将组件特定的实际信息与在存储所述分析装置中的额定信息进行比较来检验:所述二次电池是由适当的还是不适当的电气组件构成。在后一种情况下，实际信息与额定信息的比较会导致下述结果:即至少一个实际信息与额定信息不一致，从而使得所述安全开关不闭合。由此中断控制线路控制的控制开关，从而使得所述接触器不能接合或者说闭合。
[0014]优选的是，在此也将在二次电池首次初始化时配属于所述二次电池的单个电气组件的组件特定的实际信息作为额定信息保存在所述电子分析单元中。所述额定信息的之后的改变是不可行的或者仅在耗费巨大的情况下才可行。
[0015]根据一种优选的设计方案，所述电子分析装置具有自保持功能，通过所述自保持功能，由于所述实际信息与所述额定信息一致而闭合的安全开关由所述电子分析单元在能够预先给定的长度的时间段内保持闭合。这尤其在周期性地交换组件特定的实际信息时是有利的，因为由于实际信息与额定信息之间的一致而闭合的开关一直保持闭合直到接下来的、实际信息的交换和所述实际信息与额定信息的比较。所述自保持功能能够以软件技术或者硬件技术实现。
[0016]根据另一种优选的设计方案，所述电子分析单元为了构造与所述二次电池的至少一个电气组件的通讯连接部能够与所述二次电池的总线系统连接。这是一种用于构造所述通讯连接部的简单的可行方案。所述总线系统能够构造为CAN总线系统。
[0017]此外，本发明的主题是具有至少一个用于将二次电池与电网、尤其能够电气驱动的机动车的电网连接起来的接触器的接触器系统，其特征在于至少一个根据上述设计方案中任一种设计方案或者所述设计方案的任意的组合所述的安全装置。以上关于所述安全装置所提到的优点相应地与该接触器系统相关联。优选的是，所述接触器与所述安全装置组合成紧凑地构造的结构组件。
[0018]此外，本发明的主题是用于控制连接到二次电池与电网、尤其能够电气驱动的机动车的电网之间的接触器的方法，其中以下述方式控制所述接触器:只有在至少一个配属于所述二次电池的电气组件的组件特定的实际信息与至少一个存储在所述接触器中的额定信息一致时，所述接触器才能够通过配属于所述接触器的电气控制回路闭合。以上关于所述安全装置所述的优点相应地与该方法相关联。
[0019]根据一种优选的设计方案，将所述二次电池的电气组件的明确的实际识别标志用作实际信息并且将明确的额定识别标志用作额定信息。例如能够将控制器或者电池管理系统的明确的识别标志用作实际信息。
[0020]根据另一种优选的设计方案，以预先给定的周期性的时间间隔来检验:当前的组件特定的实际信息是否与存储在所述接触器中的额定信息一致。由此能够监控二次电池的状态或者所述二次电池的、按照规定的组合装配。
[0021]有利的是，以编译加密的形式传输所述实际信息。由此，对实际信息的未经授权的存取以及与此相关的操纵是不可行的或者仅在困难的情况下可行。
【附图说明】
[0022]下面参照附图根据优选的实施例对本发明进行示例性地解释，其中下文示出的特征不管是分别单独来看还是以相互间不同的组合的形式都能够表示本发明的一方面。其中:
图1示出了用于根据本发明的接触器系统的一种实施例的示意图，并且图2示出了用于根据本发明的接触器系统的另一种实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0023]图1示出了用于根据本发明的接触器系统I的一种实施例的示意图。所述接触器系统I包括用于将未示出的二次电池与能够电气驱动的机动车的未示出的电网连接的接触器2，其中所述接触器2被连接到将所述二次电池与所述电网连接起来的高伏线路3中。
[0024]此外，所述接触器系统I包括安全装置4，所述安全装置具有通过通讯连接部5与所述二次电池的至少一个未示出的电气组件连接的电子分析单元6和能够利用所述电子分析单元6操控的、布置到所述接触器2的电气控制回路7中的安全开关8。此外，在所述电气控制回路8中还连接了控制开关9，所述控制开关通过另一个通讯连接部10从控制单元11获得控制信号。所述电子分析单元6为了构造与所述二次电池的至少一个电气组件的通讯连接部5而与所述二次电池的未示出的总线系统连接。
[0025]所述电子分析单元6设计用于通过所述通讯连接部5接收所述电气组件的至少一个组件特定的实际信息12、将所接收的实际信息12与至少一个存储在所述电子分析单元6中的额定信息比较并且根据比较的结果以下述方式操控所述安全开关8:所述电子分析单元在所述实际信息12与所述额定信息一致时闭合所述安全开关8并且在所述实际信息12与所述额定信息不一致时断开所述安全开关8。
[0026]所述电子分析装置6具有自保持功能，通过所述自保持功能，由于所述实际信息12与所述额定信息一致而闭合的安全开关8由所述电子分析单元6在能够预先给定的长度的时间段内保持闭合。
[0027]图2示出了用于根据本发明的接触器系统I的另一种实施例的示意图。所述接触器系统I包括用于将未示出的二次电池与能够电气驱动的机动车的未示出的电网连接的接触器2，其中所述接触器2被连接到将所述二次电池与所述电网连接起来的高伏线路3中。
[0028]此外，所述接触器系统I包括安全装置4，所述安全装置具有能够通过通讯连接部5与所述二次电池的至少一个未示出的电气组件连接的电子分析单元6和能够利用所述电子分析单元6操控的、布置到所述接触器2的控制线路10中的安全开关8，其中所述控制线路用于控制布置在所述接触器2的电气控制回路7中的控制开关9。所述电子分析单元6为了构造与所述二次电池的至少一个电气组件的通讯连接部5而与所述二次电池的未示出的总线系统连接。
[0029]所述电子分析单元6设计用于接收所述电气组件的至少一个组件特定的实际信息
12、将所接收的实际信息12与至少一个存储在所述电子分析单元6中的额定信息比较并且根据比较的结果以下述方式操控所述安全开关8:所述电子分析单元在所述实际信息12与所述额定信息一致时闭合所述安全开关8并且在所述实际信息12与所述额定信息不一致时断开所述安全开关8。所述电子分析单元6为了构造与所述二次电池的至少一个电气组件的通讯连接部5而与所述二次电池的未示出的总线系统连接。
[0030]所述电子分析装置6具有自保持功能，通过所述自保持功能，由于所述实际信息12与所述额定信息一致而闭合的安全开关8由所述电子分析单元6在能够预先给定的长度的时间段内保持闭合。
【主权项】
1.用于连接到二次电池与电网、尤其能够电气驱动的机动车的电网之间的接触器(2)的安全装置(4)，所述安全装置具有至少一个能够通过通讯连接部(5)与所述二次电池的至少一个电气组件连接的电子分析单元(6)和至少一个能够利用所述电子分析单元(6)操控的、能够布置到所述接触器(2)的电气控制回路(7)中的安全开关(8)，其中所述电子分析单元(6)设计用于通过所述通讯连接部(5)接收所述电气组件的至少一个组件特定的实际信息(12)、将所接收的实际信息(12)与至少一个存储在所述电子分析单元(6)中的额定信息比较并且根据比较的结果以下述方式操控所述安全开关(8):所述电子分析单元在所述实际信息(12)与所述额定信息一致时闭合所述安全开关(8)并且在所述实际信息(12)与所述额定信息不一致时断开所述安全开关(8)。2.用于连接到二次电池与电网、尤其能够电气驱动的机动车的电网之间的接触器(2)的安全装置(4)，所述安全装置具有至少一个能够通过通讯连接部(5)与所述二次电池的至少一个电气组件连接的电子分析单元(6)和至少一个能够利用所述电子分析单元(6)操控的、能够布置到所述接触器(2)的控制线路(10)中的安全开关(8)，其中所述控制线路用于控制布置在所述接触器(2)的电气控制回路(7)中的控制开关(9)，其中所述电子分析单元(6)设计用于接收所述电气组件的至少一个组件特定的实际信息(12)、将所接收的实际信息(12)与至少一个存储在所述电子分析单元(6)中的额定信息比较并且根据比较的结果以下述方式操控所述安全开关(8):所述电子分析单元在所述实际信息(12)与所述额定信息一致时闭合所述安全开关(8)并且在所述实际信息(12)与所述额定信息不一致时断开所述安全开关(8)。3.按权利要求1或2所述的安全装置(4)，其特征在于，所述电子分析装置(6)具有自保持功能，通过所述自保持功能，由于所述实际信息(12)与所述额定信息一致而闭合的安全开关(8)由所述电子分析单元(6)在能够预先给定的长度的时间段内保持闭合。4.按权利要求1-3中任一项所述的安全装置(4)，其特征在于，所述电子分析单元(6)为了构造与所述二次电池的至少一个电气组件的通讯连接部(5)能够与所述二次电池的总线系统连接。5.接触器系统(I)，具有至少一个用于将二次电池与电网、尤其能够电气驱动的机动车的电网连接起来的接触器(2)，其特征在于至少一个按权利要求1-4中任一项所述的安全装置⑷。6.用于控制连接到二次电池与电网、尤其能够电气驱动的机动车的电网之间的接触器(2)的方法，其中以下述方式控制所述接触器(2):只有在至少一个配属于所述二次电池的电气组件的、组件特定的实际信息(12)与至少一个存储在所述接触器中的额定信息一致时，所述接触器才能够通过配属于所述接触器(2)的电气控制回路(7)闭合。7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述二次电池的电气组件的明确的实际识别标志用作实际信息(12)并且将明确的额定识别标志用作额定信息。8.按权利要求6或7所述的方法，其特征在于，以能够预先给定的周期性的时间间隔来检验:当前的组件特定的实际信息(12)是否与存储在所述接触器(2)中的额定信息一致。9.按权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，以编译加密的形式传输所述实际信息(12)。
【文档编号】B60L3/12GK105960347SQ201580008176
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年1月28日
【发明人】R.托马斯, M.罗特
【申请人】罗伯特·博世有限公司