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公開番号2025013817
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-28
出願番号2024173950,2022552476
出願日2024-10-03,2021-03-12
発明の名称接触器のヘルスの状態を監視するための方法及び装置
出願人ベバストエスエー,Webasto SE
代理人個人,個人,個人
主分類G01R 31/00 20060101AFI20250121BHJP(測定;試験)
要約【課題】バッテリ・パック内の少なくとも一つの接触器のヘルスの状態を監視する。
【解決手段】少なくとも一つの切換え可能な第1の接触器(1)が、第1のインターフェース線(5)内のインターフェース(7)と少なくとも一つのバッテリ・セル(4)との間に配置され、少なくとも一つの切換え可能な第2の接触器(2)が、第2のインターフェース線(6)内のインターフェース(7)と少なくとも一つのバッテリ・セル(4)との間に配置され、開いた第1の接触器(1)の両端間の第1の差動電圧の測定、及び/又は開いた第2の接触器(2)の両端間の第2の差動電圧の測定のためのステップと、測定した第1の差動電圧に基づく第1の接触器(1)のヘルスの状態の監視、及び/又は測定した第2の差動電圧に基づく第2の接触器(2)のヘルスの状態の決定のためのステップとを含む方法に関する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
バッテリ・パック（３）内の少なくとも一つの接触器（１、２）のヘルスの状態を監視するための方法であって、
前記バッテリ・パック（３）が、電気的エネルギーの電気化学的蓄積のための少なくとも一つのバッテリ・セル（４）、並びにインターフェース（７）への電気的エネルギーの送達のための第１のインターフェース線（５）及び第２のインターフェース線（６）を備え、
少なくとも一つの切換え可能な第１の接触器（１）が、前記第１のインターフェース線（５）内の前記インターフェース（７）と前記少なくとも一つのバッテリ・セル（４）との間に配置され、少なくとも一つの切換え可能な第２の接触器（２）が、前記第２のインターフェース線（６）内の前記インターフェース（７）と前記少なくとも一つのバッテリ・セル（４）との間に配置され、
開いた第１の接触器（１）の両端間の第１の差動電圧（Ｕｄｉｆ，１）の測定、及び／又は開いた第２の接触器（２）の両端間の第２の差動電圧（Ｕｄｉｆ，２）の測定、
測定した第１の差動電圧（Ｕｄｉｆ，１）に基づいて前記第１の接触器（１）のヘルスの状態を監視すること、及び／又は測定した第２の差動電圧（Ｕｄｉｆ，２）に基づく前記第２の接触器（２）のヘルスの状態の決定、
の各ステップを含む方法。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記測定した第１の差動電圧（Ｕｄｉｆ，１）と第１の電圧しきい値（Ｕｋｒｉｔ，１）との比較に基づいて前記第１の接触器（１）のヘルスの状態を監視すること、及び／又は
前記測定した第２の差動電圧（Ｕｄｉｆ，２）と第２の電圧しきい値（Ｕｋｒｉｔ，２）との比較に基づいて前記第２の接触器（２）のヘルスの状態を求める
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも一つの差動電圧（Ｕｄｉｆ，１、２）が、少なくとも一つの基準電位（９、１１）を考慮して測定され、少なくとも一つの交差電圧（Ｕｋｒｅｕｚ，１、２）が、それぞれの前記開いた接触器（１、２）を介して、前記基準電位（９、１１）に対して測定されることが好ましい
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の接触器（１）が、前記インターフェース（７）に面する第１のインターフェース節点（８）と、前記バッテリ・セル（４）に面する第１のバッテリ・セル節点（１０）との間に配置され、及び／又は前記第２の接触器（２）が、前記インターフェース（７）に面する第２のインターフェース節点（９）と、前記バッテリ・セル（４）に面する第２のバッテリ・セル節点（１１）との間に配置され、
前記第１の差動電圧（Ｕｄｉｆ，１）が、前記第１の接触器（１）の前記第１のインターフェース節点（８）と、前記第２の接触器（２）の前記第２のバッテリ・セル節点（１１）との間に存在する第１の交差電圧（Ｕｋｒｅｕｚ，１）であり、及び／又は前記第２の差動電圧（Ｕｄｉｆ，２）が、前記第２の接触器（２）の前記第２のインターフェース節点（９）と、前記第１の接触器（１）の前記第１のバッテリ・セル節点（１０）との間に存在する第２の交差電圧（Ｕｋｒｅｕｚ，２）である
ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の交差電圧（Ｕｋｒｅｕｚ，１）若しくは第１の差動電圧（Ｕｄｉｆ，１）が第１の電圧しきい値（Ｕｋｒｉｔ，１）を超過する場合に前記第１の接触器（１）の切換えを抑制すること、及び／又は
前記第２の交差電圧（Ｕｋｒｅｕｚ，２）若しくは第２の差動電圧（Ｕｄｉｆ，２）が
第２の電圧しきい値（Ｕｋｒｉｔ，２）を超過する場合に前記第２の接触器（２）の切換えを抑制すること
を特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の交差電圧（Ｕｋｒｅｕｚ，１）若しくは前記第１の差動電圧（Ｕｄｉｆｆ，１）が第１の警報電圧しきい値を超過する場合に警報信号を生成すること、及び／又は前記第２の交差電圧（Ｕｋｒｅｕｚ，２）若しくは前記第２の差動電圧（Ｕｄｉｆｆ，２）が第２の警報電圧しきい値を超過する場合に警報信号を生成すること
を特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の接触器（１）の第１のバッテリ・セル節点（１０）と、前記第２の接触器（２）の第２のバッテリ・セル節点（１１）との間の第１の基準電圧（Ｕｒｅｆ，１）を求めること、及び／又は
前記第１の接触器（１）の第１のインターフェース節点（８）と、前記第２の接触器（２）の第２のインターフェース節点（９）との間の第２の基準電圧（Ｕｒｅｆ，２）を求めることであって、前記第１の電圧しきい値（Ｕｋｒｉｔ，１）が、前記第１の基準電圧（Ｕｒｅｆ，１）に従って求められることが好ましく、前記第２の電圧しきい値（Ｕｋｒｉｔ，２）が、前記第２の基準電圧（Ｕｒｅｆ，２）に従って求められることが好ましい、求めること
を特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
それぞれの前記接触器（１、２）の投入のためのどんな切換えプロセスの前にも、前記第１の接触器（１）及び／又は前記第２の接触器（２）のヘルスの状態を監視すること
を特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の差動電圧（Ｕｄｉｆ，１）及び／又は前記第２の差動電圧（Ｕｄｉｆ，２）の連続的測定
を特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
バッテリ・パック内での利用のためのバッテリ制御システムであって、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法を実行するように適合され、配置されることを特徴とするバッテリ制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ・パック内の少なくとも一つの接触器のヘルスの状態を監視するための方法に関する。本発明は更に、バッテリ・パック内での利用、及びバッテリ・パックに対する利用のためのバッテリ制御システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
電動機によって駆動される車両において、駆動システムにエネルギーを送達するバッテリ・システムが利用される。こうしたバッテリ・システムはしばしば複数のバッテリ・パックからなり、バッテリ・パックは複数のバッテリ・モジュールからなり、バッテリ・モジュールのそれぞれは複数のバッテリ・セルを収容する。
【０００３】
バッテリ・パックの動作上の安全を保証するために、バッテリ・パックは本質的に安全な設計であるべきであり、したがって、一体化された接触器によって外部に対する遮断状態に切り換えることができることが意図される。したがって、バッテリ・パック内に組み込まれた接触器は主要な機能を負い、したがって接触器の機能を監視することが必要である。
【０００４】
摩耗関連の接触器エージングの診断のための方法が、ＤＥ１０２０１２２１５１９０Ａ１から知られている。絶縁抵抗、すなわち開いた接触器の電気抵抗は、接触器の耐用年数にわたって低下する。したがって、電圧及び電流に関する接触器の絶縁抵抗の測定により、接触器のヘルスの状態に関する結論を引き出すことが可能となる。絶縁抵抗が限界値未満に低下すると直ちに、ＤＥ１０２０１２２１５１９０Ａ１の開示に従って処置が実施される。
【０００５】
ＤＥ１０２０１２２０９１３８Ａ１は、ヒューズのヘルスの状態を判定するための方法を開示している。この方法によれば、ヒューズのヘルスの状態の連続的判定を可能にするために、ヒューズ内に流れる電流が測定され、記録される。
【０００６】
ＤＥ１０２０１４２００２６５Ａ１は、高電圧バッテリ及び保護回路を有するバッテリ・システムを開示しており、バッテリ・システムの機能状態が監視される。具体的には、この目的で回路上流の保護回路が接触器に割り当てられる。この回路は、二つの並列接続された回路分岐を含み、そのそれぞれにヒューズ及び電流センサが配置される。保護回路内に流れるそれぞれの電流値の評価により、保護回路の機能状態の診断が可能となる。
【０００７】
ＤＥ１０２０１５００６２０６Ａ１は、切換え接触器を有する高電圧システムを開示している。具体的には、接触器の固着、すなわち切換え可能接触器がもはや切換え可能でなくなるような切換え可能接触器の固着の危険が識別される。接触器の固着の問題のある効果の防止のための解決策に対する手法として、切換え接触器を別の切換え素子と直列に接続することが提案される。このようにして、高電圧システムの冗長性が達成され、それによって単一の切換え接触器への依存が低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
周知の従来技術に基づいて、本発明の一目的は、バッテリ・パック内の少なくとも一つの接触器のヘルスの状態を、バッテリ制御システム及びバッテリ・パックと共に監視するための改良型の方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、請求項１の特徴を有する方法、請求項１０の特徴を有するバッテリ制御システム、及び請求項１１の特徴を有するバッテリ・パックによって達成される。有利な別の開発が、従属請求項、説明、及び図から進められる。
【００１０】
したがって、バッテリ・パック内の少なくとも一つの接触器の状態を監視するための方法が提案される。
（【００１１】以降は省略されています）

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