電池組件和包括電池組件的混合電動車輛的制作方法
【專利說明】電池組件和包括電池組件的混合電動車輛
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年12月12日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2013-0154972號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種電池組件。更具體地，本發(fā)明涉及一種安裝在混合電動車輛上的防止因過度充電引起的熱失控(thermal runaway,熱逸潰)的電池組件。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，高壓電池作為電源用于混合電動車輛或電動車輛中。高壓電池根據(jù)電池的必需容量通過串聯(lián)連接約50至100個電池單元以一個組(pack)的形式安裝在車輛上。當電池單元過度充電時，由于電池單元的內(nèi)部溫度逐漸升高并且置于電池單元的正電極和負電極之間的隔膜的孔關(guān)閉，電池單元出現(xiàn)膨脹。然后電池單元的內(nèi)部溫度繼續(xù)升高，引起熱失控。因此，具有電池組的混合電動車輛可能引發(fā)安全問題。
[0005]特別地，當電機生成高于電池容量的再生制動量時，混合電動車輛應防止電池的過度充電。根據(jù)常規(guī)技術(shù)，當電池單元出現(xiàn)膨脹時，電池可以通過阻斷(breaking)極耳(lead tab)來防止過度充電。然而，當電池單元具有很高的容量時極耳會變厚，因此阻斷電池單元的極耳成為問題。當極耳不被阻斷時，根據(jù)電池單元內(nèi)的化學反應會出現(xiàn)熱失控。
[0006]該部分公開的以上信息僅是用于加深對發(fā)明的【背景技術(shù)】的理解，并因此該部分可能包含沒有形成該國中本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種電池組件和包括該電池組件的混合電動車輛，該電池組件具有防止因過度充電引起熱失控的優(yōu)點。
[0008]本發(fā)明的一個示例性實施方式提供了一種電池組件，該電池組件可包括:包括多個電池單元(cell，電芯)的電池；布置成與該電池相對的保護開關(guān)；被配置為根據(jù)該保護開關(guān)的操作來接通或斷開的繼電器；以及連接在繼電器與電池之間的PRA(功率繼電器組件)。
[0009]當由于電池過度充電出現(xiàn)膨脹時，保護開關(guān)可被配置為接通并且繼電器可被配置為斷開。保護開關(guān)的一端可連接至輸入輸出端，并且繼電器可連接在PRA與輸入輸出端之間。保護開關(guān)的另一端可連接至繼電器的電感器的一端，電感器的另一端可連接至接地，而且當電流由于保護開關(guān)接通而流過電感器時，繼電器可被配置為斷開。
[0010]本發(fā)明的另一個示例性實施方式提供了一種混合電動車輛，該混合電動車輛可包括被配置為動力源(power source)的電機和連接至該電機的電池組件,而且該電池組件可包括:包括多個電池單元的電池、布置成與該電池相對的保護開關(guān)、被配置為根據(jù)該保護開關(guān)的操作來接通或斷開的繼電器、以及連接在繼電器與電池之間的PRA(功率繼電器組件)。
[0011]當由于電池過度充電出現(xiàn)膨脹時，保護開關(guān)可被配置為接通并且繼電器可被配置為斷開。根據(jù)再生制動通過從電機供給電力(power)對電池組件進行充電。保護開關(guān)的一端可連接至電機，并且繼電器可連接在PRA與電機之間。保護開關(guān)的另一端可連接至繼電器的電感器的一端，并且電感器的另一端可連接至接地。當電流由于保護開關(guān)接通而流過電感器時，繼電器可被配置為斷開。
【附圖說明】
[0012]現(xiàn)在將參照下文中僅通過實例說明給出的附圖所說明的本發(fā)明的某些示例性實施方式，詳細描述本發(fā)明的以上和其他特征，并因此不限制本發(fā)明，其中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的電池組件的示例性示意電路圖；
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的其中發(fā)生由于過度充電引起膨脹的電池的示例性示意電路圖；
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的電池組件的示例性示圖；以及
[0016]圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的應用電池組件的混合電動車輛系統(tǒng)的示例性框圖。
【具體實施方式】
[0017]應當理解，本文中所使用的術(shù)語“車輛(vehicle)”或“車輛的(vehicular) ”或其他類似術(shù)語包括廣義的機動車輛，諸如包括運動型多用途車輛(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的載客車輛；包括各種小船、海船的船只；航天器等；并且包括混合動力車輛、插電式混合動力車、氫動力車輛和其他替代燃料車輛(例如，燃料來源于非汽油能源)，如本文所指，混合動力車輛是具有兩種或以上動力源的車輛，例如，汽油動力和電動力車輛。
[0018]本文中所使用的措辭僅是為了描述特定實施方式而并不旨在對本發(fā)明進行限制。除非上下文另有明確說明，否則如本文中所使用的單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”及“該”也旨在包括復數(shù)形式。還應當理解，當術(shù)語“包括”和/或“包含”用于本說明書時，其描述了存在所述特征、整體、步驟、操作、元件及/或組件，但并不排除存在或附加有一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件及/或其組合。作為本文中所用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項的任何及所有組合。
[0019]盡管示例性實施方式被描述為使用多個單元來執(zhí)行示例性處理，但是應當理解，也可由一個或者多個模塊執(zhí)行該示例性處理。此外，應當理解，術(shù)語控制器/控制單元指代包括存儲器和處理器的硬件設備。存儲器被配置為對模塊進行存儲，并且處理器具體地被配置為執(zhí)行所述模塊以執(zhí)行下面進一步描述的一個或多個處理。
[0020]進一步地，本發(fā)明的控制邏輯可體現(xiàn)為非暫存性計算機可讀介質(zhì)，在計算機可讀介質(zhì)上包含由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計算機可讀介質(zhì)的實例包括但并不限于:R0M、RAM、光盤(⑶)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動、智能卡和光學數(shù)據(jù)存儲設備。計算機可讀介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡耦合的計算機系統(tǒng)中，從而以分布式方式存儲并且例如由遠程信息管理服務器(telematics server)或控制器局域網(wǎng)絡(CAN)執(zhí)行該計算機可讀介質(zhì)。
[0021]在以下具體說明中，簡單通過圖示的方式僅示出并描述了本發(fā)明的某些示例性實施方式。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，在決不背離本發(fā)明的實質(zhì)或范圍的情況下，可用不同的方式對所描述的示例性實施方式進行修改。因此，附圖和說明從本質(zhì)上被認為是說明性的且非限制性的。通篇說明書，相同參考標號指代相同的元件。
[0022]通篇說明書和權(quán)利要求遵循，當描述成元件“耦接”至另一元件時，該元件可能“直接耦接”至其他元件或者通過第三元件“電耦接”至其他元件。此外，除非另有明確的相反說明，否則詞語“包括”及諸如“包含”或“含有”等變形將被理解為暗指包括所述的元件但并不排除任何其它元件。
[0023]在本說明書和權(quán)利要求中，應當感激，電動車輛包括使用電力作為動力源的所有車輛，例如，插電式混合動力車輛(PHEV)或使用電力作為動力源的一部分的混合動力車輛(HEV)、以及使用電力作為整個動力源的電動車輛(EV)。
[0024]下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式。圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的電池組件的示例性示意電路圖。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的電池組件I可包括:保護開關(guān)10、繼電器20、PRA (功率繼電器組件)30、和電池40。電池40可包括串聯(lián)連接的多個電池單元Cl-Cn。電池組件I的輸入輸出端I/O可連接至保護開關(guān)10和繼電器20。保護開關(guān)10可被布置為與電池40相對且電池開關(guān)10可被配置為當電池40出現(xiàn)膨脹時接通。例如，保護開關(guān)10和電池40之間的距離可根據(jù)由過度充電引起的膨脹的程度來確定。特別地，保護開關(guān)10可被設計成通過電