DE-102025143796-A1 - BATTERIEMANAGEMENTSYSTEM UND FAHRZEUG

Abstract

Die vorliegenden Offenbarung stellt ein Batteriemanagementsystem und ein Fahrzeug bereit, wobei das Batteriemanagementsystem (100) Folgendes umfasst: einen ersten Anschluss (101), der mit einer Hochvoltbatterie (300) verbunden ist; einen zweiten Anschluss (102), der mit einer elektronischen Steuereinheit (200) verbunden ist; eine elektrische Trennschaltung (110), die dazu konfiguriert ist, über den zweiten Anschluss (102) einen ersten Strom von der elektronischen Steuereinheit (200) zu empfangen; eine Stromerfassungseinheit (120), die dazu konfiguriert ist, einen von der elektrischen Trennschaltung (110) ausgegebenen zweiten Strom zu erfassen und als Reaktion darauf, dass der zweite Strom einen ersten Schwellenwert überschreitet, ein Trennsignal zu erzeugen; eine Batterietrenneinheit (130), die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf das Trennsignal die Hochvoltbatterie (300) von einer an diese Hochvoltbatterie (300) angeschlossenen Last zu trennen, wobei die elektrische Trennschaltung (110) eine Optokopplerschaltung umfasst.

Inventors

• Xiaofei Qiu

Assignees

• Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20251027

Priority Date

20241104

Claims (8)

1. Batteriemanagementsystem, umfassend: einen ersten Anschluss, der mit einer Hochvoltbatterie verbunden ist; einen zweiten Anschluss, der mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden ist; eine elektrische Trennschaltung, die dazu konfiguriert ist, über den zweiten Anschluss einen ersten Strom von der elektronischen Steuereinheit zu empfangen; eine Stromerfassungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen von der elektrischen Trennschaltung ausgegebenen zweiten Strom zu erfassen und als Reaktion darauf, dass der zweite Strom einen ersten Schwellenwert überschreitet, ein Trennsignal zu erzeugen; eine Batterietrenneinheit, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf das Trennsignal die Hochvoltbatterie von einer daran angeschlossenen Last zu trennen, wobei die elektrische Trennschaltung eine Optokopplerschaltung umfasst.
2. Batteriemanagementsystem nach Anspruch 1 , wobei ein Eingang der Optokopplerschaltung mit dem zweiten Anschluss verbunden ist, während ein Ausgang der Optokopplerschaltung mit der Stromerfassungseinheit verbunden ist.
3. Batteriemanagementsystem nach Anspruch 1 , wobei die Optokopplerschaltung eine Leuchtdiode und ein lichtempfindliches Element umfasst, die optisch miteinander gekoppelt sind.
4. Batteriemanagementsystem nach Anspruch 3 , wobei das lichtempfindliche Element mindestens eines von einem lichtempfindlichen Widerstand, einer Fotodiode, einem Fototransistor und einer Photovoltaikzelle umfasst.
5. Batteriemanagementsystem nach Anspruch 3 , wobei die elektronische Steuereinheit im Falle eines Aufpralls den ersten Strom über den zweiten Anschluss an die Leuchtdiode anlegt, wobei als Reaktion auf den von der elektronischen Steuereinheit angelegten ersten Strom die Leuchtdiode ein erstes Licht emittiert, wobei sich der Widerstandsstatus des lichtempfindlichen Elements als Reaktion auf das von der Leuchtdiode emittierte erste Licht verändert.
6. Batteriemanagementsystem nach Anspruch 5 , wobei als Reaktion auf die Veränderung des Widerstandsstatus des lichtempfindlichen Elements die Stromerfassungseinheit den zweiten Strom erfasst, der den ersten Schwellenwert überschreitet, und das Trennsignal erzeugt.
7. Batteriemanagementsystem nach Anspruch 1 , wobei die Stromerfassungseinheit einen Differenzstromverstärker umfasst.
8. Fahrzeug, das eine elektronische Steuereinheit, eine Hochvoltbatterie und ein Batteriemanagementsystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG Die vorliegende Offenbarung betrifft das technische Gebiet des Batteriemanagements, insbesondere ein Batteriemanagementsystem und ein Fahrzeug, das das Batteriemanagementsystem umfasst. STAND DER TECHNIK Bei Elektrofahrzeugen (electric vehicle, EV), Hybrid-Elektrofahrzeugen (hybrid electric vehicle, HEV) oder Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen (plug-in HEV, PHEV) wird eine Hochvoltbatterie verwendet, um einen Elektromotor mit Strom zu versorgen. Im Fall eines Aufpralls kann es zu einer Beschädigung der Hochvoltbatterie kommen, die einen Kurzschluss in der Hochvoltbatterie zur Folge haben und einen Brand des Fahrzeugs verursachen kann. Um Brände bei Aufprallunfällen zu verhindern, werden in der Regel Airbags mit einer Batterietrennfunktion eingesetzt, um eine Trennung von der Hochvoltbatterieanordnung zu ermöglichen. Allerdings sind solche Airbags teurer, und auch die Reparaturkosten nach einem Aufprallunfall sind höher. Um die oben genannten Konstruktionsmängel zu beheben, wurde eine Lösung vorgeschlagen, bei der ein Zündstrom als Eingangssignal über einen Differenzstromverstärker in einem Batteriemanagementsystem (Battery Management System, BMS) erfasst wird, wodurch die Verbindung zur Hochvoltbatterie unterbrochen wird. Bei dieser Lösung wird die elektronische Steuereinheit (Electronic Control Unit, ECU) jedoch durch den Differenzstromverstärker im Batteriemanagementsystem beeinträchtigt. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG Die vorliegende Offenbarung stellt ein Batteriemanagementsystem und ein Fahrzeug mit dem Batteriemanagementsystem bereit, um zu verhindern, dass eine elektronische Steuereinheit durch einen Differenzstromverstärker im Batteriemanagementsystem beeinträchtigt wird. In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird ein Batteriemanagementsystem bereitstellt, das Folgendes umfasst: einen ersten Anschluss, der mit einer Hochvoltbatterie verbunden ist; einen zweiten Anschluss, der mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden ist; eine elektrische Trennschaltung, die dazu konfiguriert ist, über den zweiten Anschluss einen ersten Strom von der elektronischen Steuereinheit zu empfangen; eine Stromerfassungseinheit, die dazu konfiguriert ist, einen von der elektrischen Trennschaltung ausgegebenen zweiten Strom zu erfassen und als Reaktion darauf, dass der zweite Strom einen ersten Schwellenwert überschreitet, ein Trennsignal zu erzeugen; eine Batterietrenneinheit, die dazu konfiguriert ist, als Reaktion auf das Trennsignal die Hochvoltbatterie von einer daran angeschlossenen Last zu trennen, wobei die elektrische Trennschaltung eine Optokopplerschaltung umfasst. Ferner wird in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ein Fahrzeug bereitstellt, das eine elektronische Steuereinheit, eine Hochvoltbatterie und ein Batteriemanagementsystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung umfasst. BESCHREIBUNG DER FIGUREN 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Erfassens eines Zündstroms durch ein Batteriemanagementsystem gemäß dem Stand der Technik;2 zeigt ein schematisches Schaltbild des Erfassens eines Zündstroms durch ein Batteriemanagementsystem gemäß dem Stand der Technik;3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Batteriemanagementsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;4 zeigt ein schematisches Schaltbild einer elektrischen Trennschaltung eines Batteriemanagementsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. In diesen Figuren weisen die Bezugszeichen jeweils auf ein zugeordnetes Teil hin. Die Elemente in den Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu gezeichnet. Die in den Figuren dargestellten Konfigurationen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollten nicht als Einschränkung der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden. AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN Die Figuren der vorliegenden Offenbarung dienen als Teil der Beschreibung zum besseren Verständnis der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Kombination mit den konkreten Ausführungsbeispielen, ohne dabei die vorliegende Offenbarung einzuschränken. Anhand der Figuren werden konkrete Ausführungsbeispiele beschrieben, wodurch die oben genannten und weitere Merkmale und Vorteile für Fachleute auf dem Gebiet deutlicher werden. 1 zeigt ein schematisches Schaltbild des Erfassens eines Zündstroms durch ein Batteriemanagementsystem gemäß dem Stand der Technik, während 2 ein schematisches Schaltbild des Erfassens eines Zündstroms durch ein Batteriemanagementsystem gemäß dem Stand der Technik zeigt. Wie in 1 und 2 gezeigt, ist ein Messwiderstand des Batteriemanagementsystems zwischen einer Hoch-Seite (high side, HS) und einer Nieder-Seite (low side, LS) einer elektronischen Steuereinheit geschaltet, wobei ein Differenzstromverstärker des Batteriemanagementsystems einen Zündstrom erfasst, der durch den Messwiderstand fließt. Da der Differenzstromverstärker des Batteriemanagementsystems direkt elektrisch mit der elektronischen