[发明专利]电池单元和用于运行电池单元的方法

说明书

本发明涉及一种电池单元，其用于在机动车的车载电网处使用，所述电池单元包括电池模块和耦合单元（30）。所述耦合单元具有第一接口和第二接口（31或者32）、第一直流电压转换器和第二直流电压转换器（41或者42）。所述第一直流电压转换器（41）允许在所述接口（31、32）之间的双向电流，所述第二直流电压转换器（42）允许从所述第一接口（31）流向所述第二接口（32）的电流。所述电池单元包括控制系统。所述控制系统控制所述直流电压转换器。本发明也涉及一种用于运行在机动车车载电网处的电池单元的方法。在此，测量流动通过所述耦合单元（30）的耦合电流（Ik）。如果所述耦合电流（Ik）从所述第一接口（31）流向所述第二接口（32）并且低于第一极限值，则接通所述第二直流电压转换器（42）并且关闭所述第一直流电压转换器（41）。

技术领域

本发明涉及一种电池单元，其用于在机动车的车载电网处使用，所述电池单元包括电池模块和耦合单元，所述耦合单元用于将所述电池模块与所述车载电网耦合，所述耦合单元具有与所述电池模块连接的第一接口、能够与车载电网连接的第二接口、第一直流电压转换器和第二直流电压转换器。本发明也涉及一种用于运行根据本发明的在机动车的车载电网处的电池单元的方法。

背景技术

在传统的具有内燃机的机动车中，通常将铅酸电池用作在12V车载电网中的储能器。这样的具有正极和负极的铅酸电池主要用作用于起动该内燃机的起动器电池。所述车载电网和其功能与该铅酸电池的性能（例如内电阻、充放电特性曲线以及空转电压）相协调。

在这种情况下重要的是，正确识别在所述机动车中的铅酸电池的状态。该铅酸电池的状态、尤其是充电状态被所述机动车用作用于能量管理的功能的基础，并且因此能够在错误识别时对车辆特性以及可用性产生严重的负面影响。该机动车的与安全相关的功能也能够受到波及。

通常，连接到所述铅酸电池处的电池传感器承担该铅酸电池的状态的识别。该电池传感器在此主要测量流动通过该铅酸电池的电流以及施加在该铅酸电池的极处的电压，并且由此尤其求取该铅酸电池的充电状态和老化。

当铅酸电池失灵时，能够有利的是，通过锂离子电池来替代这个铅酸电池。然而，由于工艺不同，锂离子电池具有与铅酸电池不同的性能。对此主要包括更低的内电阻并且尤其包括充电状态与输出电压之间的另一种关系。例如，由存在在所述机动车中的电池传感器求取的充电状态因此会是错误的。

因此，在更换时，锂离子电池不仅必须替代传统的铅酸电池，还必须替代所述电池传感器和其功能。由于市场上存在的机动车以及铅酸电池和电池传感器的种类很多，这看起来并不可行。

值得期待的是，尤其是在机动车中的铅酸电池失灵时，通过锂离子电池来替代这个铅酸电池。在此，也应该继续使用已经存在在所述机动车中的电池传感器。

由US 2015/0037616 A1公开了一种锂离子电池模块，其具有壳体，该壳体的尺寸对应于传统铅酸电池的壳体的尺寸。所述锂离子电池模块在此也包括一个或者多个直流电压转换器，由此在该锂离子电池模块的不同极处能够提供多个不同的输出电压。

DE 10 2010 014 104 A1公开了一种用于机动车的电能车载电网。所述能量车载电网包括布置在子车载电网中的电池，该电池经由耦合装置与另一个子车载电网耦合。所述耦合装置在此包括两个并联连接的直流电压转换器和用于桥接所述直流电压转换器的桥接开关。

发明内容

提出一种用于在机动车的车载电网处使用的电池单元。所述电池单元包括电池模块和耦合单元，该耦合单元用于将所述电池模块与该机动车的车载电网耦合。所述耦合单元具有与所述电池模块连接的第一接口、能够与车载电网连接的第二接口、第一直流电压转换器和第二直流电压转换器。所述电池单元尤其用于替代失灵的铅酸电池，用作用于该机动车的内燃机的起动器电池。