[发明专利]电池系统、具有该系统的车辆和运行该系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池系统，包括：多个单电池（Zellen），在其上施加了单电池的电压的负载电路，构造为采集流经负载电路的电流的电流传感器，构造为评估电流传感器的信号的电子单元，构造为借助电阻来限制流经负载电路的电流的、可连接到负载电路的预充电电路，在负载电路的、可以通过预充电电路桥接的片段中的分离装置，互相并联布置并且与负载电路相连的第一耗电器电路和至少一个第二耗电器电路，其中与每个耗电器电路至少对应一个熔断器。此外，本发明还涉及一种具有电池系统的车辆，其中第一耗电器电容与第一耗电器电路对应，并且其中第二耗电器电容与第二耗电器电路对应，以及本发明还涉及一种用于运行车辆中的按照本发明的电池系统的方法。 

背景技术

具有多个单电池的电池系统特别地作为用于驱动电动和混合动力车辆的储能器被采用。作为过载保护，例如在与电池系统对应的耗电器中短路的情况下，在电池系统和耗电器之间的电路中通常布置一个熔断器。如果在电池系统和耗电器之间的电路中流过的电流达到边界值，则熔断器熔断并且由此断开电路。如果导致过高的电流的原因消除了，则通过更换熔断器又使得电池系统和与电池系统对应的耗电器重新运行。对于熔断器是否熔断的检测，减轻了对具有这样的电池系统的车辆的维护。 

从专利申请文件JP2010-146773A中公开一种电池系统，其中给出了一种用于电池包的监视装置，在所述监视装置中保护装置的触发通过在电池包内部的两个测量点上的电压测量和通过微型计算机对电压测量的评估来识别。 

其缺陷在于，对于保护装置是否熔断的检测需要自身的电压测量。这一点一方面增加了电池系统的安装方面的开销，因为需要附加的测量线。监视装置的复杂性也提高，因为必须采集附加的信号并且转换到合适的形式。该附加开销在与电池系统对应多个分别具有一个本身的熔断器的耗电器时还要翻倍。 

发明内容

本发明的要解决的技术问题是，改善提到类型的电池系统以及具有这样的电池系统的车辆，使得熔断器的熔断可以可靠地被识别，并且尽管如此却在制造方面是简单和低成本的，以及给出一种用于制造用于车辆的这样的电池系统的方法。 

上述技术问题通过一种电池系统解决，所述电池系统包括：多个单电池，在其上施加了单电池的电压的负载电路，构造为采集流经负载电路的电流的电流传感器，构造为评估电流传感器的信号的电子单元，构造为借助电阻来限制流经负载电路的电流的、可连接到负载电路的预负载电路，在负载电路的、可以通过预负载电路桥接的片段中的分离装置，互相并联布置并且与负载电路相连的第一耗电器电路和至少一个第二耗电器电路，其中与每个耗电器电路至少对应一个熔断器，其中，电子单元构造为基于电流传感器的信号来推断是否有一个熔断器熔断。 

上述技术问题还通过一种用于运行车辆中的电池系统的方法解决，所述电池系统包括多个单电池，在其上施加了单电池的电压的负载电路，构造为采集流经负载电路的电流的电流传感器，构造为评估电流传感器的信号的电子单元，构造为借助电阻来限制流经负载电路的电流的、可连接到负载电路的预负载电路，在负载电路的、可以通过预充电电路桥接的片段中的分离装置，互相并联布置并且与负载电路相连的第一耗电器电路和至少一个第二耗电器电路，其中与每个耗电器电路至少对应一个熔断器，其中电子单元采集在预充电过程中流经负载电路的电流的实际的电流曲线，或者在预充电过程中通过流经负载电路的电流而转化的实际的电荷量，并且与在电子单元上存储的额定的电流曲线或额定的电荷量进行比较，它们分别与在预充电过程中在负载电路中流过的电流相应或者与在预充电过程中转化的电荷量相应，并且电子单元基于在实际的电流曲线或实际的电荷量与额定的电流曲线或额定的电荷量之间的比较来推断是否有一个熔断器熔断了。 

按照本发明在电池系统和耗电器之间的电路闭合的情况下首先对耗电器的电容充电。为了避免分离装置在此遭受太高的电流，将电路首先经过预充电电路闭合。在预充电电路中的电阻在此限制电流。在此在充电电路中调节的电流曲线取决于电阻、取决于相应于其连接的单电池的总电压、取决于耗电器的电 容、以及取决于在预充电过程之前在电容上施加的电压。如果与负载电路并联对应多个耗电器，则对于电流曲线起作用的电容与各个耗电器电容的和相当。如果所有这些参量都已知，则可以事先确定预计的电流曲线并且存储在电子单元中。因为对于电流曲线起作用的电容当在耗电器电路中熔断器熔断时改变，所以通过测量流经负载电路的电流并与预计的电流曲线进行比较可以推断是否有一个熔断器熔断。