[发明专利]用于保护电池系统的保险系统

说明书

本发明涉及用于电池系统(200)中的过流保护的保险系统(10)，具有：用于中断电池系统(200)中的电流路径(P)的保险元件(70)，用于查明专属于该电流路径(P)的电流(I)的采集信息(E)的采集单元(20)，用于执行采集信息(E)与可调整的熔断预定条件(S)的比较以发现过电流状态的电子处理单元(50)，其中该处理单元(50)与该保险元件(70)有效连接以便依据比较结果断开该保险元件(70)，从而在肯定发现过电流状态时根据可调整的脱扣特性进行中断。

技术领域

本发明涉及用于电池系统中的保护尤其是过流保护的保险系统。本发明还涉及电池系统、电池管理系统以及用于电池系统中的保护方法。

背景技术

锂电池(即锂离子蓄电池)是能量密度高的高效能蓄电池。但锂电池通常具有低的内电阻，因此如果没有合适的措施就会出现巨大的短路或过电流。

从现有技术中知道的一种可阻止短路的可行方案是使用不可逆的保险装置如熔断器作为过流保护。它可被集成在主电流路径中以在过电流时阻止电池系统的电流流动。但这样的保险装置在锂电池功率级中是相对高成本的，因为必须提供高的开断容量。此外须保证正常工作电流(在电池系统工作范围内)与断开电流(其导致保险装置断开)相差足够大。这通过选择具有合适的脱扣特性的保险装置实现。

但这可能造成以下问题，保险装置的熔断特性曲线不适用于许多应用场合。比如，熔断器的熔断特性曲线可具有一个临界区域，在该临界区域内需要很高电流来断开保险装置。此时有以下危险，电流路径内的其它元器件被高电流损坏。另外，熔断特性曲线也可具有另一个临界区域，在该另一个临界区域内存在误开断危险。另外，许多类型的保险装置可能具有其响应时间太缓慢的缺点。

发明内容

因此，本发明的任务是至少部分消除前述缺点。本发明的任务尤其是提供低成本的和/或更快速的和/或效能更高的保险装置用于电池系统、尤其是锂电池系统的过流保护。

前述任务通过一种具有权利要求1的特征的保险系统、一种具有权利要求8的特征的电池系统、一种具有权利要求9的特征的电池管理系统以及通过一种具有权利要求13的特征的方法完成。本发明的其它特征和细节来自各自从属权利要求、说明书和附图。在此，关于本发明的保险系统所描述的特征和细节显然也关于本发明的电池系统、本发明的电池管理系统以及本发明的方法是适用的，反之亦然，因此，关于对一些发明方面的公开内容总是相互参照或可相互参照。

该任务尤其通过一种用于在电池系统(即尤其具有呈充电电池形式的蓄电池)中的保护、最好是过流保护的保险系统完成，具有：

-用于(尤其不可逆地和/或至少有时)中断电池系统中的电流路径(尤其电路)的(尤其不可逆的)保险元件，

-用于查明(至少)一个采集信息的采集单元(尤其带有集成在电流路径中的分流电阻)，所述采集信息至少专属于电流路径的电流，即尤其是可以说明在电流路径中流动的电流的电流强度，

-用于执行采集信息与(可调的、或许非线性可调或线性可调和/或非线性或线性或分级设计的)熔断预定条件比较的电子处理单元，以便最好探测发现过电流状态，即尤其电池系统中的故障状态，其例如表明(即将面临)短路。

此时尤其规定，该处理单元与该保险元件(尤其电)有效连接，即优选(或许至少部分电)连接至保险元件，例如通过处理单元的至少一个导电接线端，以便最好根据比较结果来触发保险元件，从而优选在肯定发现过电流状态时依据(可调的和/或线性或非线性尤其是分级的、保险系统或保险元件的)脱扣特性进行开断，以尤其优选在发现过电流状态时主要和/或不可逆地执行通过保险元件的开断。

这有以下优点，通过该保险系统能提供很高效能的保险装置用于电池系统，其允许在发现过电流状态时可靠快速触发。尤其在此情况下如此提升高效能，即，可调的脱扣特性通过可调的熔断预定条件提供。这允许灵活且低成本地调整保险装置以适应不同的应用场合或还有电池系统的复杂工作范围。