[发明专利]用于电池系统的电池控制组件及电动车辆的电传动系

说明书

本公开涉及用于电池系统的电池控制组件。电池控制组件包括多个电芯级控制单元，每个电芯级控制单元包括电芯级开关单元，该电芯级开关单元能够作为电芯级逆变器操作。所述多个电芯级控制单元布置成三个控制单元串，并且每个控制单元串的电芯级控制单元串联地电连接。每个控制单元串的第一端电连接到对应的AC充电终端。控制单元串的第二端经由第一端开关和第二端开关串联地电连接。此外，控制单元串中的至少一个包括内部连接终端。此外，提出了用于具有这样的电池控制组件的、电动车辆的电传动系。

技术领域

本公开涉及用于电池系统的电池控制组件。

此外，本公开指向用于电动车辆的电传动系，包括这样的电池控制组件。

背景技术

电池控制组件和传动系例如用在电池电动车辆(BEV)、混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)中。

当使用这样的车辆时，用户可遇到不同的充电情况，例如AC(交流)充电或DC(直流)充电。还可找到不同的充电电压。因此，从用户的角度来看，期望具有与不同充电情况兼容的电池控制组件和传动系。

从电池控制组件、传动系或具有这样的传动系或电池控制组件的车辆的制造者的角度来看，期望生产可用于多种车辆的传动系和电池控制组件。可附加地，制造者以低制造成本为目标，这常常导致在电动车辆的传动系内具有尽可能少的部件的目标。

因此，用户和制造者都以电池控制组件和传动系的普遍可用性为目标。明显地，车辆用户的角度和制造者的角度意味着目标的冲突。

发明内容

本公开的一个目标是至少部分地解决此目标冲突。

该问题至少部分地由本公开的独立权利要求的主题解决或减轻，其中，另外的示例被并入从属权利要求中。

根据第一方面，提供了用于电池系统的电池控制组件，该电池控制组件包括多个电芯级控制单元(cell-level control units)，其中，电芯级控制单元中的每一个能够电连接到相关联的单个电池电芯或到相关联的电池电芯的组。此外，电芯级控制单元中的每一个包括电芯级开关单元，该电芯级开关单元能够作为电芯级逆变器操作。所述多个电芯级控制单元布置成三个控制单元串，其中，每个控制单元串的电芯级控制单元串联地电连接。此外，控制单元串中的每一个包括第一端和第二端，第二端相对于第一端电相反地布置。每个控制单元串的第一端电连接到对应的AC充电终端。所述三个控制单元串的第二端经由第一端开关和第二端开关串联地电连接。此外，控制单元串中的至少一个包括内部连接终端，该内部连接终端布置成使得形成相应控制单元串的部分的至少一个电芯级控制单元布置在内部连接终端的各侧上。内部连接终端能够连接到DC充电或放电终端或另外的内部连接终端。

对于电芯级控制单元彼此之间的连接，电芯级控制单元中的每一个可包括两个连接终端。这些连接终端可与将单个电池电芯或电池电芯的组连接到相应电芯级控制单元的连接终端分开。

电芯级开关单元可包括H形电路，其中，开关位于H形的四个腿中的每一个中。开关可由晶体管实现。用于将电芯级控制单元彼此连接的连接终端可布置在H形电路的中间部分。在这样的配置中，这些连接终端中的每一个可经由第一开关连接到相应电池电芯或电池电芯的组的正极并且经由第二开关连接到相应电池电芯或电池电芯的组的负极。取决于开关的开关状态，电芯级控制单元可处于可保持能够连接电池电芯或电池电芯的组的极性的状态。在不同的状态下，电池电芯或电池电芯的组的极性可通过电芯级控制单元的切换单元来逆变。取决于操作开关的方式，可提供DC电流或AC电流，即，开关单元可作为逆变器操作。此外，能够连接到电芯级控制单元的电池电芯或电池电芯的组被绕过的切换状态是可能的。在另一替代状态中，用于连接单个电池电芯或电池电芯的组的连接终端从电芯级控制单元电断开。开关单元包括用于操作开关的控制单元。