[发明专利]用于电分离的分离单元和带这样的分离单元的电池组系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将电压源和连接在电压源上的负载装置之间的功率电路电分离的分离单元，其中分离单元包括至少一个用于检测至少一个运行参数的检测单元和至少一个开关单元。

此外，本发明涉及一种电池组系统，所述电池组系统具有包括至少一个电池组电池的电池组和用于将电池组与连接在电池组上的负载和/或充电装置电分离的分离单元。

背景技术

用于将电压源和连接在电压源上的负载装置之间的功率电路电分离的分离单元在现有技术中已知。所述分离单元例如在电池组系统中、尤其在用在电动车中的电池组系统中使用，以便在故障情况下，例如在电池组内部的短路的情况下，将电池组系统的电池组与所连接的电负载装置分离，其中负载装置也能够是用于对电池组充电的充电装置。

这样的已知的分离单元包括多个组件，尤其是继电器开关、保险装置和/或电流传感器。分离单元的这些组件通常彼此电互连，尤其是经由所谓的母线。在具有这样的分离单元的电池组系统中，所述组件通常是电池组系统的功率电路的组成部分。这样的分离单元的缺点尤其为测量和/或控制线路的所需要的高的数量。另外的缺点是高的互连花费。

在现有技术中还已知下述电池组系统，例如从文献DE 10 2010 013 024 A1中已知。尤其地，已知具有电池组管理系统的电池组系统，其中电池组管理系统尤其用于监控和控制电池组系统的电池组。在现有技术中已知的电池组管理系统在此被构造，使得所述电池组管理系统在考虑对电池组系统提出的安全、功率和寿命目标的条件下确保电池组的可靠的运行。典型地，这样的电池组管理系统包括：中央控制单元，诸如所谓的电池组控制单元（BCU）；多个电池监控单元，尤其是所谓的电池监管电路（CSC）；和用于在故障情况下将电池组和连接在电池组上的负载装置之间的功率电路电分离的分离单元。在电池组系统中使用的用于将电池组与电负载电分离的分离单元通常称作为电池组断开单元（BDU）。

尤其在被构造用于为混合动力、插电式混合动力或电动车的运行提供所需要的能量的电池组系统中，车辆或还有用于对电池组充电的充电站是本发明的意义中的负载装置。

分离单元、尤其是电池组系统的分离单元通常被构造用于检测流经分离单元的电流以及所施加的电压。此外，分离单元通常被构造用于对预充电或中间电路电容进行预充电。

为了分离单元在故障情况下能够将电压源与连接在电压源上的负载装置分离，分离单元的组件由控制单元控制。在用在电池组系统中的分离单元中，通常所谓的电池组控制单元承担该控制。由分离单元检测的测量值、尤其是电流测量值和/或电压测量值被传输到控制单元并且在那里被分析。

除了分离单元的组件相互间的高的互连花费之外，对分离单元的组件的测试是昂贵的并且因此通常与高的成本相关联。由于这样的分离单元的安全重要性，为了保证无错误的功能对组件的相应的测试然而是不可放弃的。

在该背景下，本发明的任务是，改进用于将电压源和连接在电压源上的负载装置之间的功率电路电分离的分离单元，尤其如下改进，使得减少组件的互连花费。此外，应有利地简化对分离单元的组件的功能能力的检查。此外，应有利地简化分离单元的构造。

发明内容

为了解决该任务，提出一种用于将电压源和连接在电压源上的负载装置之间的功率电路电分离的分离单元，其中分离单元包括至少一个用于检测至少一个运行参数的检测单元和至少一个开关单元，尤其是可控的开关单元，其中分离单元模块化地构造。尤其地，在此规定，分离单元由多个模块组成，其中模块有利地具有分离单元的多个组件，其中组件有利地已经彼此电互连。有利地，分离单元本身被构造为模块，所述模块尤其是能够集成到电池组系统中。

尤其是规定，根据本发明的分离单元被构造用于将电池组和连接在电池组上的负载装置之间的功率电路电分离。负载装置在此尤其也能够是对电池组再充电的充电装置。尤其是规定，根据本发明的分离单元被构造用于将电储能器和连接在所述电储能器上的车辆和/或连接在所述电储能器上的充电装置之间的功率电路电分离，其中所述电储能器被构造用于为混合动力、插电式混合动力或电动车的运行提供所需要的能量。有利地，根据本发明的分离单元被构造，作为电池组断开单元用在电池组系统中。

通过分离单元的根据本发明设置的模块化的构造，构造分离单元时的互连花费有利地降低，因为不必组装各个组件、而是组装已经包括多个组件的模块。根据本发明的分离单元的重要优点在此为预检查组件在模块中的部分集成，由此关于根据本发明的分离单元的功能能力的检查花费有利地被减少。