电池过充电防止装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电池过充电防止装置，更具体地说，涉及一种其能够利用作为无源元件的输入电力的电池单体的电压感测过电压并且在电池过充电时切断供给至电池的电力的电池过充电防止装置。
【背景技术】
[0002]感测和切断电驱动车辆的电池的过充电的现有的失控制止装置(runaway arrestdevice) (RAD)利用当电池被过充电时电池单体膨胀的膨胀现象来感测电池是否过充电。RAD被配置为包括设置在电池单体的侧表面上的开关，其中开关通过电池单体的侧表面的膨胀位移量被物理地推动来感测电池是否过充电。可配置RAD使得开关串联至电池的继电器控制线控制电源以当电池被过充电时切断提供给电池的电力或通过感测电池结合状态的高压互锁回路(HVIL)将异常现象通知电池管理系统(BMS)，从而切断提供给电池的电力。
[0003]然而，因为RAD依赖于当电池被过充电时发生的膨胀现象，所以当考虑电池单体的膨胀现象是根据电池本身的特性不规则发生的现象时，它可能难以准确地感测电池是否过充电。此外，应该考虑以下几种情况存在的问题:例如设置在电池单体的侧表面上的开关和电池单体应该被配置成其间具有恒定的间隔，这是困难的；由于外部冲击等，存在发生故障的可能性和在电池单体的侧表面上需要安装开关的空间以便感测电池单体的侧表面的膨胀。
[0004]此外，感测和切断电驱动车辆的电池的过充电的现有的电流中断装置(CID)具有这样的配置，在配置中切除电池单体的突片部分使得电池单体利用在电池过充电时电池单体的膨胀现象偏离原始位置。
[0005]然而，因为CID具有机械上有意形成的弱点以便灵敏地操作当电池被多充电时发生的电池单体的膨胀现象，所以它具有机械可靠性降低和如在RAD中一样在电池单体的侧表面上需要安装装置的空间以便感测电池单体的膨胀的缺点。
[0006]美国专利申请公开第2011-0298463号已经公开了电池状态监测电路和电池装置。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]本发明的目的是提供一种电池过充电防止装置，其能够通过电变化感测过充电并且在使用无源元件的电池过充电时切断提供给电池的电力。
[0009]技术方案
[0010]在一个总的方面，一种过充电防止装置包括:输入分压单元，其跨接包括多个电池单体的电池组中的至少一个电池单体并且分开电池单体的电压；电压感测单元，其连接至输入分压单元并且当它感测通过输入分压单元输入的电压为预定的电压或更多时操作；电力切断单元，其连接至电压感测单元并且通过使电压感测单元的操作来打开或关闭内部开关，以切断提供给电池组的电力。
[0011]电力切断单元可包括线圈单元和开关单元，电压感测单元可连接至线圈单元，由电池管理系统(BMS)控制的继电器线圈侧的线可连接至开关单元，当电力通过电压感测单元的操作被施加至线圈单元时，开关单元可切断电连接以切断继电器线圈侧的线的电力。
[0012]输入分压单元可包括彼此串联的多个电阻器。
[0013]电压感测单元可由并联调整器配置而成，并联调整器的阳极可连接在输入分压单元的电阻器之间，并联调整器的阴极可连接至电池单体的正极，输入分压单元连接至电池单体的正极，并联调整器的参考端(reference)可连接至电池单体的负极，输入分压单元连接至电池单体的负极，当利用输入分压单元分开的输入电压被输入为预定的电压或更多时，并联调整器的阴极和参考端可电传导至彼此。
[0014]电力切断单元可包括线圈单元和开关单元，线圈单元的一侧可连接至电池单体的正极，输入分压单元连接至电池单体的正极，线圈单元的另一侧可连接至并联调整器的阴极，开关单元的一侧可连接至由电池管理系统(BMS)控制的继电器线圈侧的线，其另一侧可连接至公用线(_)。
[0015]电力切断单元可由止回电路配置而成，止回电路当电力通过电压感测单元的操作被施加至线圈单元时使开关单元操作并且保持操作状态直到进行单独控制。
[0016]电力切断单元可由保持继电器(latching relay)配置而成。
[0017]电力切断单元可包括电阻器，其在电力切断单元的线圈单元之间并联地联接至线圈单元。
[0018]过充电防止装置可进一步包括安全单元，其跨接电池单体或连接至并联调整器的阳极和并联调整器的参考端。
[0019]安全单元可以是电容器和TVS 二极管中的至少任一种。
[0020]有利效果
[0021]在根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置中，当在电池组被充电的时间段期间产生过充电时，提供给电池组的电力被切断，从而可能防止着火或爆炸。
[0022]此外，通过由电池管理系统控制的继电器线圈侧的电力在电池组过充电时通过连接至由电池管理系统控制的继电器线圈侧的线的电力切断单元被切断，使得提供给电池组的电力被切断而不管电池管理系统的控制，从而可能防止着火或爆炸。
[0023]此外，通过输入分压单元分开的电压用作电压感测单元的输入电压，使得可以不同地配置电压感测单元。
[0024]此外，由并联调整器配置的电压感测单元被使用以最小化取决于电压感测单元的温度的操作偏差，从而可能提高操作精度。
[0025]此外，过充电感测电路和提供给电池组电力的电路被单独地配置，从而可能最小化电压感测单元平时消耗的电力。
[0026]此外，电力切断单元由止回电路配置以切断提供给电池组的电力直到产生过充电之后和进行单独控制之前，从而可能增加稳定性。
[0027]此外，因为使用由保持继电器配置的电力切断单元，所以不需要自保电路的单独组件，使得可减小尺寸、成本和重量。
[0028]此外，在线圈单元的操作时产生的噪声可通过并联地联接到电力切断单元的线圈单元的电阻器来降低，以允许电压感测单元不受噪声的影响，从而可能提高电压感测单元的精度。
[0029]此外，由于安全单元，可降低错误率并且最小化瞬时电压升高对其它元件的影响，从而可能提高稳定性和操作可靠性。
【附图说明】
[0030]图1是根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置的概念图。
[0031]图2是说明根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置的电力切断单元的连接的示意图。
[0032]图3是根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置的电路图。
[0033]图4是说明根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置中的非过充电状态的情况的电路图。
[0034]图5是说明根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置中的过充电状态的电路图。
[0035]图6是说明根据本发明的示例性实施例的包括安全单元的电池过充电防止装置的电路图。
[0036]图7是说明实施根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置的示例的电路图。
[0037]图8是说明实施根据本发明的示例性实施例的包括安全单元的电池过充电防止装置的示例的电路图。
具体实施例
[0038]以下将参照附图详细地描述本发明。将注意的是，在整个附图中，相同组件用相同参考标记表示。另外，对于可能会不必要地使本发明的主旨不清楚的公知功能和配置的详细描述将被省略。
[0039]图1是根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置的概念图，图2是说明根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置的电力切断单元的连接的示意图，图3是根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置的电路图，图4是说明根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置中的非过充电状态的情况的电路图，图5是说明根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置中的过充电状态的电路图，图6是说明根据本发明的示例性实施例的包括安全单元的电池过充电防止装置的电路图，图7是说明实施根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置的示例的电路图，图8是说明实施根据本发明的示例性实施例的包括安全单元的电池过充电防止装置的示例的电路图。
[0040]如图1中说明，根据本发明的示例性实施例的电池过充电防止装置1000被配置成包括输入分压单元100、电压感测单元200和电力切断单元300。
[0041]在包括多个电池单体的电池组10中，当在电池组10充电的时间段期间产生过充电，电池单体的电压升高，并且可使用在电池单体过充电时的电压值确认电池单体是否被过充电。因此，电池单体的电压可用作无源元件的输入电力以在预定的电压操作无源元件，从而切断过充电。