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1. EP2572429 - BATTERIE-BALANCING MIT REDUZIERTEM SCHALTUNGSAUFWAND

Amt
Europäisches Patentamt (EPA)
Aktenzeichen/Anmeldenummer 11721015
Anmeldedatum 11.05.2011
Veröffentlichungsnummer 2572429
Veröffentlichungsdatum 27.03.2013
Veröffentlichungsart A2
IPC
H02J 7/00
HSektion H Elektrotechnik
02Erzeugung, Umwandlung oder Verteilung von elektrischer Energie
JSchaltungsanordnungen oder Systeme für die Abgabe oder Verteilung elektrischer Leistung; Systeme zum Speichern elektrischer Energie
7Schaltungsanordnungen zum Laden oder Depolarisieren von Batterien oder zum Speisen von Stromverbrauchern durch Batterien
B60L 11/18
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
LAntrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; Lieferung von elektrischem Strom zu Hilfsvorrichtungen von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen; elektrodynamische Fahrzeugbremssysteme allgemein ; magnetisches Tragen oder Schweben bei Fahrzeugen ; Überwachung verschiedener Betriebszustände von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ; elektrische Sicherheitsvorrichtungen für elektrisch angetriebene Fahrzeuge
11Elektrischer Antrieb mit auf dem Fahrzeug bereitgestellter Energie
18unter Verwendung von Energie, die von Primärelementen, Sekundärelementen oder Brennstoffelementen geliefert wird
CPC
H02J 7/0063
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
7Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
0063with circuits adapted for supplying loads from the battery
B60L 58/10
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
58Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
10for monitoring or controlling batteries
B60L 58/22
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
58Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
10for monitoring or controlling batteries
18of two or more battery modules
22Balancing the charge of battery modules
H02J 7/0016
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
7Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
0013acting upon several batteries simultaneously or sequentially
0014Circuits for equalisation of charge between batteries
0016using shunting, discharge or bypass circuits
H02P 31/00
HELECTRICITY
02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
31Arrangements for regulating or controlling electric motors not provided for in groups H02P1/00 - H02P5/00, H02P7/00 or H02P21/00 - H02P29/00
Y02T 10/7011
Anmelder BOSCH GMBH ROBERT
SB LIMOTIVE CO LTD
SB LIMOTIVE GERMANY GMBH
Erfinder SCHIEMANN WERNER
BUTZMANN STEFAN
Designierte Staaten
Prioritätsdaten 102010029013 17.05.2010 DE
Titel
(DE) BATTERIE-BALANCING MIT REDUZIERTEM SCHALTUNGSAUFWAND
(EN) BATTERY BALANCING WITH REDUCED CIRCUIT COMPLEXITY
(FR) ÉQUILIBRAGE DE BATTERIE À FAIBLE COMPLEXITÉ DE MONTAGE
Zusammenfassung
(DE)
Es wird eine Schaltung für eine Batterie zur Verfügung gestellt, welche eine Anzahl n von zwischen ein positives Batterieterminal (12) und ein negatives Batterieterminal (13) in Serie geschalteten Batteriezellen (10-1,..., 10-n) umfasst. Die Anzahl n ist eine natürliche Zahl größer 1. Durch die Serienschaltung der n Batteriezellen (10-1,..., 10-n) ergibt sich eine Anzahl von (n-1) Verbindungspunkten (11 -1,..., 11 -n-1 ) zwischen den n Batteriezellen (10-1,..., 10-n). Die Schaltung umfasst ein Entladeelement (30), das einen mit einer ersten Entladeleitung (14-1) verbundenen oder verbindbaren ersten Anschluss und einen mit einer zweiten Entladeleitung (14-2) verbundenen oder verbindbaren zweiten Anschluss aufweist. Erfindungsgemäß besitzt die Schaltung eine Anzahl von (n+1) Schaltern (20-1,..., 20-n+1 ), die an einem ersten Anschluss mit jeweils einem der (n-1) Verbindungspunkte (11-1,..., 11-n-1 ) beziehungsweise einem von positivem und negativem Batterieterminal (12; 13) verbindbar und an einem zweiten Anschluss mit einer der ersten oder zweiten Entladeleitung (14-1; 14-2) verbunden sind. Auf diese Weise sind ein positiver Pol einer jeweiligen Batteriezelle (10-1,..., 10-n) über einen der Schalter (20-1,..., 20-n+1 ) mit einer jeweils ausgewählten der ersten oder der zweiten Entladeleitung (14-1; 14-2) und ein negativer Pol der jeweiligen Batteriezelle (10-1,..., 10-n) über einen der Schalter (20-1,..., 20-n+1) mit einer verbleibenden der ersten oder der zweiten Entladeleitung (14-1; 14-2) verbindbar. Ferner wird eine Batterie mit einer solchen Schaltung vorgeschlagen.

(EN)
The invention relates to a circuit for a battery which has a number n of battery cells (10-1,..., 10-n) which are connected in series between a positive battery terminal (12) and a negative battery terminal (13). The number n is a natural number greater than 1. Due to the mounting in series of the n battery cells (10-1,..., 10-n), a number (n-1) of connection points (11 -1,..., 11 -n-1 ) are obtained between the n battery cells (10-1,..., 10-n). Said circuit comprises a discharge element (30) comprising a first terminal which is connected or can be connected to a first discharge line (14-1) and a second terminal which is connected or can be connected to a second discharge line (14-2). According to the invention, the circuit comprises a number (n+1) of switches (20-1,..., 20-n+1 ) which can be connected at a first terminal to a respective (n-1) connection point (11-1,..., 11-n-1) or to one of the positive or negative battery terminals (12; 13) and are connected at a second terminal to the first or second discharge line (14-1; 14-2). A positive pole of a respective battery cell (10-1,..., 10-n) can thus be selectively connected by one of the switches (20-1,..., 20-n+1 ) to the first or second discharge line (14-1; 14-2) and a negative pole of the respective battery cell (10-1,..., 10-n) can be connected by one of the switches (20-1,..., 20-n+1) to the remaining first or second discharge lines (14-1; 14-2). The invention also relates to a battery with said type of circuit.

(FR)
La présente invention concerne un montage destiné à une batterie comprenant un nombre n de piles de batterie (10-1,..., 10-n) montées en série entre une borne de batterie positive (12) et une borne de batterie négative (13). Le nombre n est un nombre naturel supérieur à 1. Le montage en série des n piles de batterie (10-1,..., 10-n) permet d'obtenir un nombre (n-1) de points de connexion (11 -1,..., 11 -n-1 ) entre les n piles de batterie (10-1,..., 10-n). Le montage comprend un élément de décharge (30) qui présente une première connexion qui est reliée ou peut être reliée à une première ligne de décharge (14-1) et une seconde connexion qui est reliée ou peut être reliée à une seconde ligne de décharge (14-2). Selon l'invention, le montage présente un nombre (n+1) de commutateurs (20-1,..., 20-n+1 ) qui peuvent être reliés au niveau d'une première connexion respectivement à l'un des (n-1) points de connexion ou à la borne de batterie positive ou négative (12; 13) ou sont reliés au niveau d'une seconde connexion à la première ou la seconde ligne de décharge (14-1; 14-2). De cette manière, un pôle positif d'une pile de batterie (10-1,..., 10-n) respective peut être relié par l'un des commutateurs (20-1,..., 20-n+1 ) respectivement au choix à la première ou la seconde ligne de décharge (14-1; 14-2) et un pôle négatif de la pile de batterie (10-1,..., 10-n) respective peut être relié par l'un des commutateurs (20-1,..., 20-n+1) à l'autre ligne de décharge (14-1; 14-2). L'invention concerne également une batterie comprenant un tel montage.