用于电池放电的设备和方法以及电池、电池系统和车辆的制作方法_2

文档序号:9566506阅读:来源:国知局
的机械和/或电气结构。因此,可以降低成本。替代地,热存储元件可以布置在电池的壳体外。由此,可以减小部件的尺寸。因此,可以较灵活地进行电池的安装和应用。
[0027]负载元件可以以合适的方式包括电阻元件例如PTC电阻。通过电阻元件可以将负载元件构造为廉价的且稳定的部件。通过PTC电阻提高了负载元件随温度的升高的电阻值。由此,例如在接近最高允许温度(最高温度)时可以实现电流的降低。因此,可以实现或改进自我保护。替代地,负载元件可以包括半导体元件,例如功率半导体元件、晶体管或MOSFETo由此,负载元件能够被可改变、可调节或可控制地构造。因此,负载元件可以被直接控制。因此,可以省去分开的开关元件。
[0028]负载元件的电阻值可以以合适的方式改变或调节。由此,放电或放电时间和充电状态和/或待放电的电池单池的数量可以被匹配。
[0029]负载元件的电阻值可以以合适的方式大于电池单池的内电阻值。由此,在放电期间在电池单池内产生的热能可以被减小或控制。
[0030]负载元件可以以合适的方式布置在电池壳体内。由此,可以进一步简化电池的机械和/或电气结构。因此,可以进一步降低成本。替代地,负载元件可以布置在电池壳体外。由此,部件的尺寸可以进一步减小。因此,可以更灵活地进行电池的安装和使用。
[0031 ] 所述方法还可以以合适的方式包括提供开关元件,所述开关元件与控制装置连接以用于控制负载元件。由此,负载元件的控制可以与负载元件及其位置解耦。因此,可以降低在正常运行期间的电能损失。
[0032]开关元件可以以合适的方式包括继电器。由此,可以实现完全的电分离或电流分离。替代地,开关元件可以包括半导体元件,例如功率半导体元件、晶体管或M0SET。由此,可以降低或避免磨损、例如电接触部的磨损。因此,可以提高所述设备的可靠性和寿命。
[0033]开关元件可以以合适的方式构造为使得当控制负载元件时将多个电池单池中的电池单池电分离。由此,在没有待放电的电池单池的情况下,可以采用多个电池单池的剩余的电池单池来维持电池的有限的继续运行(紧急运行)。
[0034]所述方法还可以以合适的方式包括提供隔离元件,所述隔离元件布置在多个电池单池和负载元件或热存储元件之间,以用于将多个电池单池与负载元件和/或热存储元件热隔离。由此,可以降低多个电池单池的热载荷。因此,可以提高电池的安全性和寿命。
【附图说明】
[0035]本发明的其他特征和优点可由本领域技术人员通过参考附图对示范性的实施方式的以下描述中得到,但所述实施方式不对本发明构成限制。
[0036]图1示出了带有根据本发明的实施方式的用于将电池10放电的设备的电池10在正常运行状态中的示意性视图,并且
图2示出了带有根据本发明的实施方式的用于将电池10’放电的设备的电池10’在电池单池放电状态中的示意性侧视图。
【具体实施方式】
[0037]图1示出了带有根据本发明的实施方式的用于将电池10放电的设备的电池10在正常运行状态中的示意性视图。
[0038]电池10包括多个电池单池ΙΟΟρ…、100n、电连接部15^ 152和用于放电的设备。
[0039]电池单池ΙΟΟρ…、100n可以构造为次级单池(蓄电池单池)或金属离子单池或锂离子单池。替代地,电池单池ΙΟΟρ…、100?可以构造为初级单池。电池单池100 1、…、100n与电连接部15 pl52连接,从而为了将电池10充电可以传输电能以存储到电池单池100!、…、100n内或为放电将所存储的电能从电池单池100 1、…、100?传输出。电池单池100n…、100n可以如在图1中示例性示出那样地串联连接或可串联连接。替代地,电池单池ΙΟΟρ…、100?可以并列地或混合地例如串联/并联或并列/串联地连接或可连接。
[0040]在图1中所示的用于电池10放电的设备包括:多个负载元件200P…、200n,以用于选择地将电池单池ΙΟΟρ…、100?通过将电能转化为热能而放电;与负载元件200 ρ…、200n热连接的热存储元件300,以接收和热存储所转化的热能;和控制装置400,用于监测电池100并且通过负载元件200:、…、200n例如通过负载元件200 2引起电池单池例如电池单池1002放电。负载元件200 ρ…、200n可以分别与电池单池ΙΟΟρ…、100n的一个相关。负载元件200。…、200n如在图1中示例性示出那样地通过其电连接部210 n、…、210?2分别与电池单池100”…、100?可连接。负载元件200 n…、200n和热存储元件300可以如在图1中示例性示出那样地布置在电池10的壳体内。替代地,负载元件20(^…、200n可以布置在电池10的壳体外。
[0041]负载元件20(^…、200n可以例如包括电阻元件或PTC电阻。替代地,负载元件200n…、200n可以例如包括半导体元件、功率半导体元件、晶体管或M0SFET。负载元件200n…、200?的电阻值可以是可变的或可调节的。负载元件200 ρ…、200n的电阻值可以大于电池单池ΙΟΟρ…、100n的内电阻值。
[0042]热存储元件300包括热存储器310。热存储器310可以包括由金属例如铜或铅制成的体。替代地,热存储器310可以包括例如盐或石蜡的相变材料。
[0043]在图1中所示的用于将电池10放电的设备还包括多个桥接导线70(^…、700n,所述桥接导线分别与相关的电池单池ΙΟΟρ…、100n并联地布置,以便当相关的电池单池100n…、100?例如被放电时、已被放电时或故障时选择性地电连接剩余的电池单池。
[0044]在图1中所示的用于将电池10放电的设备还包括多个开关元件δΟΟρ…、500η,所述开关元件借助于控制连接件420ρ…、420n例如控制导线与控制装置400连接,以控制负载元件200^...、200nO开关元件500^…、500n可以分别与电池单池ΙΟΟρ…、職中的一个和各相关的负载元件20(^…、200n相关。开关元件500 ρ…、500n可以例如分别具有连接部A、B以及X、Y和Z。在第一位置中(正常位置),连接部A和Y以及连接部B和Z分别相互连接,使得相关的电池单池200x与下一个电池单池200 X+1连接或对于x=n的情况与连接部152连接,或使得相关的负载元件200.不连接。图1示出了处于正常位置的所有开关元件50(^、…、500n。在第二位置(紧急位置)中,连接部A和X以及连接部B和Y可以分别相互连接,使得相关的电池单池100x与相关的负载元件200 x连接,或下一个电池单池100x+1或对于x=n的情况连接部15 2与先前的电池单池100x:连接,或者对于x=l,连接部15i与电池单池100 2连接。因此,开关元件500 ρ…、500n构造为使得当控制相关的负载元件、例如负载元件2002时,电池单池、例如电池单池100 ^…、100n的电池单池100 2为了放电被电分离。在此,剩余的电池单池例如电池单池ΙΟΟρ 100?的连接被保持,使得在连接部15ρ152上还可以提供电能。替代地,连接部A和B的位置可以相互无关地被控制。在连接部15^15』提供电能可以通过控制装置400监测和控制。开关元件500 ^…、500n可以例如构造为继电器或保护器,如开关保护器。替代地,开关元件δΟΟρ…、500n可以构造为半导体元件、功率半导体元件、晶体管或M0SFET。
[0045]电池10还可以包括多个传感器元件4101、…、410n,例如温度传感器元件,其与电池单池ΙΟΟρ…、100n连接、例如热连接,且与控制装置400连接,例如通过连接导线电连接,以用于确定测量值例如温度测量值。
[0046]电池10还可以包括调温元件800,例如冷却元件,所述调温元件与热存储元件300热连接,以用于将热能导出。调温元件可以包括用于容纳调温剂例如液体调温剂、如水的管道以及用于引入或引出调温剂的进口 SlOi和出口 8102。
[0047]电池10还可以包括用于将电池单池ΙΟΟρ...、100η与负载元件200 η."、200?和/或热存储元件300热隔离的隔离
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