[发明专利]过充电防止装置及方法

说明书

一种过充电防止装置，所述过充电防止装置是电池的过充电防止装置，电池包括主电池及从电池，所述过充电防止装置包括：主BMS，判断主电池是否过充电，当判断结果为主电池过充电时，主BMS使得主继电器断开，主继电器使得电池与车辆的电动机连接或分离；以及从BMS，判断从电池是否过充电，当判断结果为从电池过充电时，从BMS使得充电继电器断开，充电继电器使得电池与设置于车辆外部的充电器连接或分离，当电池正在充电时，在主电池或从电池中的任意一个过充电情况下，主BMS或从BMS中的任意一个将用于告知主电池或从电池中任意一个过充电的过充电信号向另一个BMS传递，当主BMS或从BMS中任意一个接收传递的过充电信号时，使得主继电器或充电继电器断开。

技术领域

本发明涉及一种电池的过充电防止技术，其能够应用于利用电能的装置。更为详细地，本发明涉及一种用于防止高电压电池过充电的技术，其能够在混合动力车辆、插电式混合动力车辆及电动车辆中使用。

背景技术

最近，使用高电压的电池的工业机械、家用电器及车辆等各种装置问世，尤其在车辆技术领域高电压电池的使用更加活跃。

使用内燃机的车辆造成了大气污染等污染发生的严重影响，所述内燃机将汽油或柴油等化石燃料用作主燃料。由此最近为了降低污染发生，从而在电动车辆和混合动力(Hybrid)车辆的开发方面付出较多努力。

电动车辆(EV；Electric Vehicle)是指不使用石油燃料和发动机(engine)而使用电力电池和电动机的车辆。换句话说，通过积蓄于电池的电来使得电动机旋转，从而使得车辆驱动的电动车辆，其虽然先于汽油车辆开发出来，但是因为电池的重量较重且充电耗时等问题而没能实用化，但最近随着能源及环境问题的恶化，自20世纪90年代开始了用于实用化的研究。

另外，随着最近电池技术飞跃发展，电动车辆及适应性地使用化石燃料和电能的混合动力车辆(HEV)得到普及。

混合动力车辆因为同时将汽油和电用作动力源，所以在燃料消耗率改善及尾气消减方面受到肯定。这样的混合动力车辆的关键也在于如何克服与汽油车辆的价格差异，能够将二次电池搭载量降低至电动车辆的1/3，因此在向完整的电动车辆进化过程中起到承上启下的作用，从而受到期待。

这样的利用电能的混合动力车辆及电动车辆将电池用作主动力源，因此优点在于，根本不存在废气且噪音极低，所述电池使得能够进行充放电的多个二次电池(cell)形成为一个组件(pack)。

如上所述，利用电能的车辆因为电池的性能对车辆的性能有直接影响，所以需要一种电池管理系统(Battery Management System,BMS)，所述电池管理系统对各个电池的电压、整体电池的电压及电流等进行测定，从而不仅对各个电池的充放电进行有效管理，而且对感测各个电池的电池感测IC的状态进行监控，从而能够稳定控制所属电池。

另外，电池管理系统根据电池的结构而形态不同。此时，不同于普通的混合动力车辆，就插电式混合动力车辆(plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV)而言，不仅包括高电压电池系统，而且包括高电压充电系统，因此能够安装电池的空间是有限的。由此，插电式混合动力车辆将全部电池组分为主(master)电池和从(slave)电池，并分别安装于车辆的不同位置。此情况下，电池管理系统可由管理主电池的主电池管理系统和管理从电池的从电池管理系统构成。

就如上所述的主-从电池管理系统而言，主电池管理系统不仅对主电池的充放电状态进行控制，而且控制在电池与车辆电动机之间连接的主继电器(main relay)的开/关。此外，从电池管理系统不仅对从电池的充放电状态进行控制，而且控制对电池与充电器进行连接的充电继电器(relay)的开/关。换句话说，主电池管理系统与从电池管理系统单独工作。

由此，电池的正在充电的主电池过充电时，主电池管理系统使得主继电器断开，从而能够防止向车辆电动机流入过电流，但是问题在于，主电池管理系统无法控制充电继电器，从而无法阻止主电池持续过充电。