[发明专利]电池

说明书

本发明涉及一种用于电动机动车的电池（100），其具有多个彼此串联连接的电池单元（10），其中平衡路径（20）分别与每个电池单元（10）并联连接，其中所述平衡路径（20）具有电阻（21）和第一齐纳二极管（22），其中过电压保护路径（30）分别与每个电池单元（10）并联连接，并且其中所述过压保护路径（30）具有第二齐纳二极管（32），其中在所述过电压保护路径（30）中的第二齐纳二极管（32）具有第二击穿电压（U2），其中第二击穿电压（U2）对应于所述平衡路径（20）中的过充电电压（SOC2）。

技术领域

本发明涉及根据独立装置权利要求的前序部分的一种用于电动机动车的具有多个彼此串联连接的电池单元的电池。

背景技术

现代机动车、特别是电驱动的机动车或混合动力车辆具有由多个电池单元组成的电池。这种电池需要平衡器或平衡调节器，所述平衡器或平衡调节器应该确保在电池内的电池单元中的均匀的电荷分布，所述电池单元的电荷可能由于制造公差或老化现象而不同。在大多数情况下，为此使用昂贵的复杂构造的集成电路，所谓的ASIC。这不仅使电池的结构复杂且昂贵，而且增加了平衡所需的结构空间。另外，这种ASIC是专用部件，其不允许改变或调整，并且与不同的电池不兼容。在大多数情况下，这种已知的电池不适用于模块化结构。

从印刷文献EP 2 704 287 A1已知一种示例性电池。

发明内容

因此，本发明所基于的目的是，克服电动机动车的电池中的至少一个从现有技术已知的缺点。特别是，本发明的目的是提供一种用于电动机动车的电池，无论是用于全电动或混合动力车辆，该电池是简单构造且成本适宜的，该电池具有少量部件，该电池减少平衡所需的结构空间，该电池能够实现电池内的所有电池单元中的均匀的电荷分布，该电池在运行中是可靠的并且具有高的效率和长的寿命。另外，根据本发明的电池应该适合于模块化结构。

本发明的目的通过具有独立权利要求1的特征的电池，尤其是由特征部分构成的电池来实现。在从属权利要求中列出了本发明的优选扩展方案。

本发明提供一种用于电动机动车的具有多个彼此串联连接的电池单元的电池，其中用于对电池充电的平衡路径分别与每个电池单元并联连接。为此，根据本发明规定，平衡路径具有电阻和第一齐纳二极管。

根据本发明的电池可以利用不同的技术并且由不同的材料构成。根据本发明的电池既可以用于纯电动车辆，又可以用于混合动力车辆作为牵引电池。根据本发明的电池仍然可以作为用于给耗电器供电的LV电池而用在不同的机动车中，甚至用在纯内燃车辆中。此外，根据本发明的电池可以用于能量回收，例如从制动能量回收。根据本发明的电池可以模块化地构造，并且在每个可单独构造的且可单独连接的模块中分别具有多个彼此串联连接的电池单元。在此，根据本发明的电池可以具有可再充电的电池单元并且因此被构造为蓄电池。

根据本发明的电池的特征在于，电池分别具有用于给电池充电的用于每个电池单元的集成平衡路径。因此，不需要使用昂贵的、复杂构造的专用集成电路、所谓的ASIC来平衡电池。更确切地说，电池内的平衡优选可以被动地实施。因此，不仅包括集成平衡路径在内的电池结构空间能够有效地充分利用和减少，而且能够有效和安全地实施平衡。在此，齐纳二极管可以具有对应于电池单元的完全充电的第一击穿电压，使得在达到电池单元的完全充电之后不对电池单元进行过量充电，齐纳二极管可以让电池单元上的电流从旁边经过，该电流可以在电阻上转换成热。电池的寿命和效率可以由此显著提高。特别是在模块化构造的电池的情况下，本发明带来显著的优点，因为电池可以简单且方便地组装，各个模块可以容易地更换，而不必订购新的单独的ASIC。更确切地说，这样的模块化电池可以借助本发明作为组合部件来使用，其中每个模块和其中的每个电池单元可靠并且安全地受到保护以免过量充电，由此实现电池内的均匀的电荷分布。

此外，本发明可以在电池中规定，在平衡路径中的第一齐纳二极管可以具有第一击穿电压，其中第一击穿电压对应于充满的电池单元的电压或完全充电。因此能够实现的是，电池单元完全充电，但不过量充电。