DE102017219836B4 - Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Batterie - Google Patents

Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Batterie Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Batterie, wobei die Vorrichtung aufweist:ein Latch-Relay, welches dazu eingerichtet ist, eine Last eines Fahrzeugs zu verbinden oder zu trennen, die Leistung von einer Hilfsbatterie aufnimmt und angetrieben wird;einen Spannungsmesskreis, der zum Messen einer Spannung der Hilfsbatterie eingerichtet ist, wenn eine Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, und zum Vergleichen der gemessenen Spannung der Hilfsbatterie mit zumindest einem übermäßigen Entladungsreferenzwert, der als Referenz zum Bestimmen dient, ob die Hilfsbatterie übermäßig entladen ist;eine Steuereinheit, die zum Ausschalten des Latch-Relays eingerichtet ist, wenn die Spannung der Hilfsbatterie identisch ist mit dem oder kleiner ist als der übermäßige Entladungsreferenzwert, als ein Ergebnis des Vergleichs durch den Spannungsmesskreis, undeine Leistungszuführeinheit, die zum Zuführen von Betriebsleistung zu der Steuereinheit eingerichtet ist,wobei der Spannungsmesskreis ein Aktivierungssignal zum Betätigen der Steuereinheit ausgibt, wenn die Spannung der Hilfsbatterie identisch ist mit dem oder kleiner ist als der übermäßige Entladungsreferenzwert, unddie Leistungszuführeinheit die Betriebsleistung kontinuierlich zu der Steuereinheit zuführt, wenn die Zündung des Fahrzeugs an ist, und die Betriebsleistung zu der Steuereinheit als Reaktion auf das Aktivierungssignal zuführt, das von dem Spannungsmesskreis erhalten wird, wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Referenzspannungseinstelleinrichtung aufweist, die zum Einstellen des übermäßigen Entladungsreferenzwerts geeignet ist, wobei der übermäßige Entladungsreferenzwert einen ersten übermäßigen Entladungsreferenzwert aufweist, der als eine Referenz zum Laden der Hilfsbatterie dient, und einen zweiten übermäßigen Entladungsreferenzwert, der als eine Referenz zum Ausschalten des Latch-Relays dient.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie zum dagegen Vorbeugen, dass eine Batterie übermäßig entladen wird, und insbesondere auf eine Technologie zum dagegen vorbeugen, dass eine Batterie übermäßig entladen wird, die eine Spannung einer Hilfsbatterie misst, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist, selbst wenn eine Zündung eines Fahrzeugs ausgeschaltet ist, und dagegen vorbeugt, dass die Batterie übermäßig entladen wird, wenn die Hilfsbatterie übermäßig entladen wird.
  • Verwandte Technik
  • Im Allgemeinen ist in einem Fahrzeug eine Hilfsbatterie zum Zuführen von Leistung zu elektronischen Komponenten vorgesehen, wie einer Leuchte und einer Steuereinheit. In der Vergangenheit war die Hilfsbatterie aus einer Bleibatterie ausgebildet, sodass selbst wenn die Hilfsbatterie komplett entladen ist, die Hilfsbatterie wiederverwendbar ist durch Wiederaufladen der Hilfsbatterie unter Verwendung einer externen Sprung- bzw. Startleitung („external jump line“).
  • Kürzlich wurde jedoch die Hilfsbatterie von der Bleibatterie zu einer Lithiumionenbatterie geändert, und anders als die Bleibatterie, ist es, wenn die Lithiumionenbatterie komplett entladen ist, notwendig, die Batterie selbst zu ersetzen, sodass ein stabiler Schutz in Bezug auf ein übermäßiges Entladen der Batterie benötigt wird. Dementsprechend hat eine Technologie zum dagegen vorbeugen, dass eine Hilfsbatterie übermäßig entladen wird, die aus einer Lithiumionenbatterie ausgebildet ist, wesentliche Fortschritte gemacht.
  • DE 100 56 795 A1 offenbart eine Schaltungsanordnung zur Vermeidung von Tiefentladung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug-Bordnetz, umfassend ein Trennelement, das zwischen der Batterie und den zündungsunabhängigen Verbrauchern angeordnet ist, und mindestens eine Einrichtung zur Erfassung des Ladezustands der Batterie, wobei mittels der Einrichtung zur Erfassung des Ladezustands der Batterie bei abgestellter Zündung der Ladezustand der Batterie ermittelbar ist und das Trennelement in Abhängigkeit vom erfassten Ladezustand durch die Einrichtung schaltbar ist, wobei die Einrichtung zur Erfassung des Ladezustands der Batterie derart ausgebildet ist, dass diese nach Öffnen des Trennelementes selbsttätig von der Batterie abkoppelbar ist.
  • US 6 362 599 B1 offenbart ein Batterieschutzsystem für eine Batterie mit einem Schaltmechanismus, der zwischen dem positiven Anschluss und einer elektrischen Last der Batterie angeordnet ist. Eine Steuerung manipuliert den Schaltmechanismus zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position, wobei die geschlossene Position die elektrische Last mit der Batterie verbindet und die offene Position die elektrische Last von der Batterie trennt. Das Batterieschutzsystem verwendet ein Batterieladezustandserkennungssystem, das die Steuerung anweist, den Schaltmechanismus zu öffnen, wenn das Erkennungssystem einen Batterieladezustand erkennt, der niedriger als ein Schwellenwert ist. Das Batterieschutzsystem ist auch mit einem Fahrzeugstatus-Erkennungssystem ausgestattet, das die Steuerung anweist, den Schaltmechanismus zu schließen, wenn eine Fahrzeugstartbedingung durch das Fahrzeugstatus-Erkennungssystem erkannt wird.
  • DE 15 13 105 A offenbart eine Einrichtung zum Überwachen und Anzeigen des Entladezustandes von Blei- oder Stahlbatterien, insbesondere von solchen Antriebsbatterien in Elektrofahrzeugen, und zu deren vor ihrem Tiefentladen selbsttätig erfolgenden Abschalten vom Stromverbraucher unter Verwendung von auf die jeweils vorhandene Batteriespannung ansprechenden Schaltmitteln.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Rahmen einer Anstrengung geschaffen, gegen ein übermäßiges Entladen einer Hilfsbatterie vorzubeugen, indem eine übermäßige Entladung einer Hilfsbatterie erfasst wird, selbst wenn eine Zündung eines Fahrzeugs ausgeschaltet ist.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum dagegen Vorbeugen, dass eine Batterie übermäßig entladen wird, ist durch den Patentanspruch 1 definiert. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Hilfsbatterie eine Lithiumionenbatterie sein.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann die Vorrichtung ferner einen Zeitgeber aufweisen, der die vorbestimmte Zeitdauer einstellt.
  • Bei der beispielhaften Ausführungsform kann der erste übermäßig entladene Referenzwert höher sein als der zweite übermäßig entladene Referenzwert.
  • Bei der beispielhaften Ausführungsform kann die Vorrichtung ferner eine Leistungszuführeinheit aufweisen, die Betriebsleistung zu der Steuereinheit zuführt, wobei, wenn die Spannung der Hilfsbatterie identisch ist mit dem oder kleiner ist als der übermäßig entladene Referenzwert, der Spannungsmesskreis das Aktivierungssignal zum Betätigen der Steuereinheit an die Leistungszuführeinheit ausgeben kann.
  • Bei der beispielhaften Ausführungsform kann die Vorrichtung ferner einen Lader aufweisen, der die Spannung der Hilfsbatterie lädt, wobei, wenn die Spannung der Hilfsbatterie höher ist als der zweite übermäßig entladene Referenzwert oder identisch ist mit dem oder kleiner ist als der erste übermäßig entladene Referenzwert, als ein Ergebnis des Vergleichs durch die Spannungsmesseinheit, die Steuereinheit, den Lader betätigen kann.
  • Bei der beispielhaften Ausführungsform kann der Lader, wenn das Fahrzeug ein Fahrzeug ist, das elektrische Energie verwendet, Leistung von einer Hauptbatterie aufnehmen, welche einen Motor des Fahrzeugs antreibt und die Hilfsbatterie laden.
  • Bei der beispielhaften Ausführungsform kann die Steuereinheit die Spannung der Hilfsbatterie speichern, welche durch den Spannungsmesskreis für jede vorbestimmte Zeitdauer gemessen wird.
  • Bei der beispielhaften Ausführungsform kann die Steuereinheit die Spannung der Hilfsbatterie, die durch den Spannungsmesskreis gemessen wird, mit einer vorgespeicherten Spannung der Hilfsbatterie, die in einer vorhergehenden Zeitdauer gemessen worden ist, vergleichen und wenn eine Differenz zwischen der Spannung der Hilfsbatterie, die durch den Spannungsmesskreis gemessen worden ist, und der vorgespeicherten Spannung der Hilfsbatterie, die in der vorhergehenden Zeitdauer gemessen worden ist, einem vorbestimmten Wert oder mehr entspricht, kann die Steuereinheit diagnostizieren, dass die Hilfsbatterie einen Fehler bzw. Defekt aufweist.
  • Bei der beispielhaften Ausführungsform kann Steuereinheit, wenn die Steuereinheit feststellt, dass die Hilfsbatterie einen Defekt aufweist, einen Benutzer über den Defekt der Hilfsbatterie warnen.
  • Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung misst der Spannungsmesskreis, selbst wenn eine Zündung eines Fahrzeugs aus ist, eine Spannung der Hilfsbatterie vor jede vorbestimmte Zeitdauer, sodass es möglich ist, dagegen vorzubeugen, dass die Hilfsbatterie übermäßig entladen wird.
  • Dementsprechend gibt es einen Effekt der Erhöhung einer Nutzungslebensdauer der Hilfsbatterie.
  • Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung misst der Spannungsmesskreis eine Spannung der Hilfsbatterie für jede vorbestimmte Zeitdauer, und nur wenn die gemessene Spannung der Hilfsbatterie einen übermäßig entladenen Referenzwert oder weniger aufweist, wird die Steuereinheit betätigt, wodurch ein Leistungsverbrauch minimiert wird.
  • Die vorstehende Zusammenfassung ist lediglich illustrativer Natur und nicht dazu gedacht, auf irgendeine Weise beschränkend zu sein. Zusätzlich zu den illustrierten Aspekten, Ausführungsformen und Eigenschaften, die vorstehend beschrieben worden sind, werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Eigenschaften ersichtlich, durch Bezugnahme auf die Figuren und die nachfolgende detaillierte Beschreibung.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Aufbaudiagramm einer Vorrichtung zum Vorbeugen gegen ein übermäßiges Entladen einer Batterie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist ein Aufbaudiagramm einer Vorrichtung zum Vorbeugen gegen ein übermäßiges Entladen einer Batterie gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Es ist zu verstehen, dass die begleitenden Figuren nicht notwendigerweise skaliert sind und eine etwas vereinfachte Darstellung von verschiedenen Grundprinzipien der Erfindung darstellen. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, beispielsweise einschließlich von spezifischen Abmessungen, Orientierungen, Positionierungen und Formen werden teilweise durch die spezifisch vorgesehene Verwendungsumgebung und Anwendungen festgelegt.
  • Bezugszeichen in den Figuren beziehen sich durch die verschiedenen Figuren der Zeichnungen hin auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Hiernach werden beispielhafte Ausführungsformen detailliert und unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben.
  • Hiernach wird eine Vorrichtung zum Vorbeugen gegen ein übermäßiges Entladen einer Batterie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
  • 1 ist ein Aufbaudiagramm einer Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Batterie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Unter Bezugnahme auf 1 kann die Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Batterie gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Latch-Relay 20 und ein BMS 30 aufweisen.
  • Die Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen der Batterie gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung zum dagegen Vorbeugen, dass eine Hilfsbatterie 10 übermäßig entladen wird, sein, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist.
  • Die Hilfsbatterie 10 kann einer Last 40 des Fahrzeugs Leistung zuführen. In diesem Fall kann die Hilfsbatterie 10 eine Lithiumionenbatterie sein. Anders als eine Hilfsbatterie, die als eine Bleibatterie ausgebildet ist, weist die aus Lithiumionen ausgebildete Hilfsbatterie ein Problem auf, dass die Hilfsbatterie nicht wiederverwendet werden kann, wenn die Hilfsbatterie entladen ist. Dementsprechend benötigt die Lithiumionenbatterie effektivere Vorbeugung gegen übermäßiges Entladen. Indes bezeichnet die Last 40 eine elektronische Komponente, wie eine Leuchte und eine Steuereinheit, die in dem Fahrzeug vorgesehen ist.
  • Das Latch-Relay 20 kann die Hilfsbatterie 10 und die Last 40 verbinden oder die Verbindung trennen zwischen der Hilfsbatterie 10 und der Last 40. Insbesondere, wenn das Latch-Relay 20 eingeschaltet ist, können die Hilfsbatterie 10 und die Last 40 miteinander verbunden werden, und wenn das Latch-Relay 20 ausgeschaltet ist, können die Hilfsbatterie 10 und die Last 40 voneinander getrennt werden. Indes kann das Latch-Relay 20 eine Eigenschaft aufweisen, dass ein An-Zustand des Latch-Relays 20 kontinuierlich aufrechterhalten wird, wenn ein Signal in der Form eines Pulses einmal angelegt wird, anders als bei einem allgemeinen Relay. Dementsprechend wird, wenn eine Zündung des Fahrzeugs in den An-Zustand des Latch-Relays 20 ausgeschaltet ist, das Latch-Relay 20 in dem An-Zustand gehalten, sodass eine Gefahr besteht, dass eine Spannung der Hilfsbatterie 10 kontinuierlich entladen wird.
  • Das BMS 30 kann einen Spannungsmesskreis 31, einen Zeitgeber 32, eine Referenzspannungseinstelleinrichtung 33, eine Leistungszuführeinheit 34, und eine Steuereinheit 35 aufweisen.
  • Der Spannungsmesskreis 31 kann eine Spannung der Hilfsbatterie 10 messen. Insbesondere, wenn die Zündung des Fahrzeugs an ist, kann der Spannungsmesskreis 31 eine Spannung der Hilfsbatterie 10 kontinuierlich messen. Indes kann der Spannungsmesskreis 31, wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist, ohne Spannung der Hilfsbatterie 10 während einer vorbestimmten Zeitdauer messen.
  • Der Spannungsmesskreis 31 kann die gemessene Spannung der Hilfsbatterie 10 mit einem übermäßigen entladenen Referenzwert vergleichen. In diesem Fall bezeichnet der übermäßig entladene Referenzwert einen Wert, der als eine Referenz zum Ausschalten des Latch-Relays 10 dient.
  • Wenn die Spannung der Hilfsbatterie 10 identisch ist mit dem oder kleiner ist als der übermäßig entladene Referenzwert, kann der Spannungsmesskreis 31 ein Aktivierungssignal zum Betätigen der Steuereinheit 35 an die Leistungszuführeinheit 35 ausgeben.
  • Wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist, kann der Zeitgeber 32 eine Zeitdauer einstellen, in welcher der Spannungsmesskreis 31 eine Spannung der Hilfsbatterie 10 misst. Dementsprechend kann der Spannungsmesskreis 31, wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist, eine Spannung der Hilfsbatterie 10 für jede vorbestimmte Zeitdauer messen, die durch den Zeitgeber 32 eingestellt wird. In diesem Fall kann die vorbestimmte Zeitdauer bei der beispielhaften Ausführungsform einen Wert in einem Bereich von einer Minute bis zu einer Stunde aufweisen.
  • Die Referenzspannungseinstelleinrichtung 33 kann einen übermäßig entladenen Referenzwert einstellen. Bei der beispielhaften Ausführungsform kann der übermäßig entladene Referenzwert 1,5 V betragen.
  • Die Leistungszuführeinheit 34 kann Betriebsleistung zu der Steuereinheit 35 zuführen. Wenn die Zündung des Fahrzeugs an ist, kann die Leistungszuführeinheit 34 kontinuierlich Betriebsleistung an die Steuereinheit 35 zuführen. Wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist, kann die Leistungszuführeinheit 34 indes Betriebsleistung zu der Steuereinheit 35 lediglich dann zuführen, wenn sie das Aktivierungssignal von dem Spannungsmesskreis 31 empfängt.
  • Wenn die Spannung der Hilfsbatterie identisch ist mit dem oder kleiner ist als der übermäßig entladene Referenzwert, als ein Ergebnis des Vergleichs durch den Spannungsmesskreis 31, kann die Steuereinheit 35 das Latch-Relay 10 ausschalten. Dementsprechend kann die Hilfsbatterie 10 von der Last 40 getrennt werden, und es kann dagegen vorgebeugt werden, dass die Hilfsbatterie 10 Spannungsentladen wird.
  • Hiernach wird eine Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Batterie gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • 2 ist ein Aufbaudiagramm einer Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Batterie gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die ein Latch-Relay 120 aufweisen kann, ein BMS 130, und einen Lader 150.
  • Die Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Batterie gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einer Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Hilfsbatterie 110 sein, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist und elektrische Energie verwendet. Das heißt, das Fahrzeug kann ein Elektrofahrzeug (EV), ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) und dergleichen sein.
  • Die Hilfsbatterie 110 kann Leistung zu einer Last 140 des Fahrzeugs zuführen. In diesem Fall kann die Hilfsbatterie 110 eine Lithiumionenbatterie sein. Anders als eine aus einer Bleibatterie ausgebildeten Hilfsbatterie, weißt die aus Lithiumionen ausgebildete Hilfsbatterie ein Problem auf, dass die Hilfsbatterie nicht wiederverwendet werden kann, wenn die Hilfsbatterie entladen wird, sodass eine effizientere Vorbeugung gegen übermäßiges Entladen benötigt wird. Indes kann die Last 140 eine elektronische Komponente bezeichnen, die eine Leuchte und eine Steuereinheit, die in dem Fahrzeug vorgesehen ist.
  • Das Latch-Relay 120 kann die Hilfsbatterie 110 und die Last 140 verbinden oder die Hilfsbatterie 110 von der Last 140 trennen. Insbesondere können die Hilfsbatterie 110 und die Last 140 miteinander verbunden werden, wenn das Latch-Relay 120 eingeschaltet ist, und die Hilfsbatterie 110 und die Last 140 können voneinander getrennt werden, wenn das Latch-Relay 120 ausgeschaltet ist. Indes kann das Latch-Relay 120, anders als ein allgemeines Relay, eine Eigenschaft aufweisen, dass ein An-Zustand des Latch-Relays 120 kontinuierlich aufrechterhalten wird, wenn ein Signal in der Form eines Pulses einmal angewendet wird. Dementsprechend wird das Latch-Relay 120 in dem An-Zustand gehalten, wenn eine Zündung des Fahrzeugs in dem An-Zustand des Latch-Relays 120 ausgeschaltet wird, sodass eine Gefahr besteht, dass eine Spannung der Hilfsbatterie 110 kontinuierlich entladen wird.
  • Das BMS 130 kann einen Spannungsmesskreis 131, einen Zeitgeber 132, eine Referenzspannungseinstelleinrichtung 133, eine Leistungszuführeinheit 143, und eine Steuereinheit 135 aufweisen.
  • Der Spannungsmesskreis 131 kann eine Spannung der Hilfsbatterie 110 messen. Insbesondere, wenn die Zündung des Fahrzeugs an ist, kann der Spannungsmesskreis 31 eine Spannung der Hilfsbatterie 110 kontinuierlich messen. Indes kann der Spannungsmesskreis eine Hilfsbatterie 110 während einer vorbestimmten Zeitdauer messen, wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist.
  • Der Spannungsmesskreis 131 kann die gemessene Spannung der Hilfsbatterie 110 mit der Mehrzahl von Referenzwerten zu übermäßiger Entladung vergleichen. In diesem Fall umfasst die Mehrzahl von übermäßigen Entladungsreferenzwerten einen ersten übermäßigen Entladungsreferenzwert, der als eine Referenz zum Laden der Hilfsbatterie 110 dient, und einen zweiten übermäßigen Entladungsreferenzwert, der als eine Referenz zum Ausschalten des Latch-Relays 120 dient. In diesem Fall kann der erste übermäßige Entladungsreferenzwert höher sein als der zweite übermäßige Entladungsreferenzwert.
  • Wenn die Spannung der Hilfsbatterie 110 identisch ist mit einem oder kleiner ist als ein vorbestimmter übermäßiger Entladungsreferenzwert, unter der Mehrzahl von übermäßigen Entladungsreferenzwerten, kann der Spannungsmesskreis 131 ein Aktivierungssignal zum Betätigen der Steuereinheit 135 an die Leistungszuführeinheit 134 ausgeben. Das heißt, der Spannungsmesskreis 131 kann das Aktivierungssignal zum Betätigen der Steuereinheit 135 an die Leistungszuführeinheit 134 ausgeben, selbst wenn die Spannung der Hilfsbatterie 110 identisch ist mit dem oder kleiner ist als der erste übermäßige Entladungsreferenzwert, und auch als der Fall, bei dem die Spannung der Hilfsbatterie 110 identisch ist mit dem oder kleiner ist als der zweite übermäßige Entladungsreferenzwert.
  • Wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist, kann der Zeitgeber 132 eine Zeitdauer einstellen, in welcher der Spannungsmesskreis 131 eine Spannung der Hilfsbatterie 110 misst. Dementsprechend kann der Spannungsmesskreis 131, wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist, eine Spannung der Hilfsbatterie 110 für jede vorbestimmte Zeitdauer messen, die durch den Zeitgeber 132 eingestellt ist. In diesem Fall kann die vorbestimmte Zeitdauer einen Wert in einem Bereich von einer Minute zu einer Stunde aufweisen.
  • Die Referenzspannungseinstelleinrichtung 133 kann die Mehrzahl von übermäßigen Entladungsreferenzwerten einstellen. In diesem Fall kann, wie vorstehend beschrieben, die Mehrzahl von übermäßigen Entladungsreferenzwerten den ersten übermäßigen Entladungsreferenzwert und den zweiten übermäßigen Entladungsreferenzwert umfassen. Bei der beispielhaften Ausführungsform kann der erste übermäßige Entladungsreferenzwert 3 V betragen, und der zweite übermäßige Entladungsreferenzwert kann 1,5 V betragen.
  • Die Leistungszuführeinheit 134 kann Betriebsleistung zu der Steuereinheit 135 zuführen. Wenn die Zündung des Fahrzeugs an ist, kann die Leistungszuführeinheit 134 kontinuierlich Betriebsleistung an die Steuereinheit 135 zuführen. Wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist, kann die Leistungszuführeinheit 134 indes Betriebsleistung nur dann zu der Steuereinheit 135 zuführen, wenn sie das Aktivierungssignal von dem Spannungsmesskreis 131 empfängt.
  • Wenn die Spannung der Hilfsbatterie 110 höher ist als der zweite übermäßige Entladungsreferenzwert, aber identisch ist mit dem oder kleiner ist als der erste übermäßige Entladungsreferenzwert, als ein Ergebnis des Vergleichs durch den Spannungsmesskreis 131, kann die Steuereinheit 135 den Lader 150 betätigen. Dementsprechend kann die Hilfsbatterie 110 Spannungsgeladen werden. Das heißt, wenn die Spannung der Hilfsbatterie 110 höher ist als der zweite übermäßige Entladungsreferenzwert, aber identisch ist mit dem oder kleiner ist als der erste übermäßige Entladungsreferenzwert, wird die Spannung der Hilfsbatterie 110 nicht übermäßig entladen zu dem Grad, zu dem das Latch-Relay 120 ausgeschaltet werden muss, sodass die Steuereinheit 135 dagegen vorbeugt, dass die Hilfsbatterie 110 übermäßig entlade wird, durch bevorzugtes Spannungsladen der Hilfsbatterie 110.
  • Wenn die Spannung der Hilfsbatterie 110 identisch ist mit dem oder kleiner ist als der zweite übermäßig entladene Referenzwert, als ein Ergebnis des Vergleichs durch den Spannungsmesskreis 131, kann die Steuereinheit 135 das Latch-Relay 110 ausschalten. Dementsprechend kann die Hilfsbatterie 110 von der Last 140 getrennt werden, und es kann dagegen vorgebeugt werden, dass die Hilfsbatterie 110 Spannungsentladen wird. Das heißt, wenn die Spannung der Hilfsbatterie 110 identisch ist mit dem oder kleiner ist als der zweite übermäßige Entladungsreferenzwert, ist die Spannung der Hilfsbatterie 110 zu dem Grad übermäßig entladen, zu welchem das Latch-Relay 120 ausgeschaltet werden muss, sodass die Steuereinheit 135 dagegen vorbeugt, dass die Hilfsbatterie 110 übermäßig entladen wird, durch Ausschalten des Latch-Relays 120.
  • Die Steuereinheit 135 kann die Spannung der Hilfsbatterie 110 speichern, die durch den Spannungsmesskreis 131 für jede vorbestimmte Zeitdauer gemessen wird. Das heißt, wenn die vorbestimmte Zeitdauer eine Stunde beträgt, kann die Steuereinheit 135 die Spannung der Hilfsbatterie 110, die durch den Spannungsmesskreis 131 für jede eine Stunde gemessen wird, speichern.
  • Die Steuereinheit 135 kann die Spannung der Hilfsbatterie 110, die durch den Spannungsmesskreis 131 gemessen wird, mit einer vorgespeicherten Spannung der Hilfsbatterie 110 vergleichen, die während einer vorhergehenden Zeitdauer gemessen worden ist, und wenn eine Differenz zwischen der Spannung der Hilfsbatterie 110, die durch den Spannungsmesskreis 131 gemessen worden ist, und der vorgespeicherten Spannung der Hilfsbatterie 110, die während der vorhergehenden Zeitdauer gemessen worden ist, identisch ist mit einem oder höher ist als ein vorbestimmter Wert, als ein Ergebnis des Vergleichs, kann die Steuereinheit 135 diagnostizieren bzw. feststellen, dass die Hilfsbatterie 110 einen Fehler bzw. Defekt aufweist. In diesem Fall kann der vorbestimmte Wert ein Wert sein, der ermittelt wird durch Subtrahieren eines zweiten übermäßigen Entladungsvorbeugungswerts von einem ersten übermäßigen Entladungsvorbeugungswerts. Das heißt, wenn der erste übermäßige Entladungsvorbeugungswert 3 V beträgt, und der zweite übermäßige Entladungsvorbeugungswert 1,5 V beträgt, kann der vorbestimmte Wert 1,5 betragen.
  • Wenn die Spannung der Hilfsbatterie 110, die aktuell (eine Nte-Zeitdauer) durch den Spannungsmesskreis 131 gemessen wird, beispielsweise 1,9 V beträgt, und die Spannung der Hilfsbatterie 110, die in der Steuereinheit 135 gespeichert ist und in einer vorhergehenden Zeitdauer (eine N-1te-Zeitdauer) 2,9 V beträgt, kann die Steuereinheit 135 diagnostizieren, dass die Hilfsbatterie 110 normal ist.
  • Wenn die Spannung der Hilfsbatterie 110, die aktuell (eine Nte-Zeitdauer) durch den Spannungsmesskreis 131 gemessen wird, beispielsweise 1,3 V beträgt, und die Spannung der Hilfsbatterie 110, die in der Steuereinheit 135 vorgespeichert ist und in einer vorhergehenden Zeitdauer (eine N-1te-Zeitdauer) gemessen worden ist, 2,9 V beträgt, kann die Steuereinheit 135 diagnostizieren, dass die Hilfsbatterie 110 einen Defekt aufweist.
  • Das heißt, wenn der erste übermäßige Entladungsvorbeugungswert 3 V beträgt, der zweite übermäßige Entladungsvorbeugungswert 1,5 V beträgt, und der vorbestimmte Wert 1,5 V ist, ist die in der N-1te-Zeitdauer gemessene Spannung der Hilfsbatterie 110 2,9 V, sodass die Steuereinheit 135 die Hilfsbatterie 110 lädt, und die Spannung der Hilfsbatterie 110, die in der Nte-Zeitdauer gemessen wird, ist ferner abgesenkt auf 1,3 V, sodass die Steuereinheit 135 das Latch-Relay 120 ausschalten kann. Indes wird die Spannung der Hilfsbatterie 110, obwohl die Steuereinheit 135 die Hilfsbatterie 110 lädt, auf den vorbestimmten Wert oder mehr verringert, sodass die Steuereinheit 135 diagnostizieren kann, dass die Hilfsbatterie 110 einen Defekt aufweist, zusätzlich dazu, die Maßnahme des Ausschaltens des Latch-Relays 120 einzuleiten.
  • Wenn die Steuereinheit 135 diagnostiziert, dass die Hilfsbatterie 110 einen Defekt aufweist, kann die Steuereinheit 135 einen Benutzer bzgl. des Defekts der Hilfsbatterie 110 warnen. Zum Beispiel gibt es einen Fall, in welchem die Steuereinheit 135 eine Warnmeldung auf einer Anzeigeeinrichtung ausgibt, wie einem Audiovideo-Navigationssystem (AVN), das in dem Fahrzeug vorgesehen ist, oder einen Warnton erzeugt.
  • Der Lader 150 kann Leistung von einer Hauptbatterie 170 empfangen, die einen Motor des Fahrzeugs antreibt und die Hilfsbatterie 110 laden. In diesem Fall weist die Hauptbatterie 170 eine höhere Spannung auf als diejenige der Hilfsbatterie 110, sodass eine Spannung der Hauptbatterie 170 gesenkt werden kann durch einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler (DC/DC converter; LDO) 160 zum Zuführen von Leistung zu dem Lader 150.
  • Wie vorstehend beschrieben, wurden die beispielhaften Ausführungsformen beschrieben und in den Figuren gezeigt und der Beschreibung. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um gewisse Prinzipien der Erfindung zu erklären und ihre praktische Anwendung, um dadurch einem Fachmann zu erlauben, verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nachzubilden und zu verwenden, und auch verschiedene Alternativen und Abwandlungen derselben.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Vorbeugen gegen übermäßiges Entladen einer Batterie, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Latch-Relay, welches dazu eingerichtet ist, eine Last eines Fahrzeugs zu verbinden oder zu trennen, die Leistung von einer Hilfsbatterie aufnimmt und angetrieben wird; einen Spannungsmesskreis, der zum Messen einer Spannung der Hilfsbatterie eingerichtet ist, wenn eine Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, und zum Vergleichen der gemessenen Spannung der Hilfsbatterie mit zumindest einem übermäßigen Entladungsreferenzwert, der als Referenz zum Bestimmen dient, ob die Hilfsbatterie übermäßig entladen ist; eine Steuereinheit, die zum Ausschalten des Latch-Relays eingerichtet ist, wenn die Spannung der Hilfsbatterie identisch ist mit dem oder kleiner ist als der übermäßige Entladungsreferenzwert, als ein Ergebnis des Vergleichs durch den Spannungsmesskreis, und eine Leistungszuführeinheit, die zum Zuführen von Betriebsleistung zu der Steuereinheit eingerichtet ist, wobei der Spannungsmesskreis ein Aktivierungssignal zum Betätigen der Steuereinheit ausgibt, wenn die Spannung der Hilfsbatterie identisch ist mit dem oder kleiner ist als der übermäßige Entladungsreferenzwert, und die Leistungszuführeinheit die Betriebsleistung kontinuierlich zu der Steuereinheit zuführt, wenn die Zündung des Fahrzeugs an ist, und die Betriebsleistung zu der Steuereinheit als Reaktion auf das Aktivierungssignal zuführt, das von dem Spannungsmesskreis erhalten wird, wenn die Zündung des Fahrzeugs aus ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Referenzspannungseinstelleinrichtung aufweist, die zum Einstellen des übermäßigen Entladungsreferenzwerts geeignet ist, wobei der übermäßige Entladungsreferenzwert einen ersten übermäßigen Entladungsreferenzwert aufweist, der als eine Referenz zum Laden der Hilfsbatterie dient, und einen zweiten übermäßigen Entladungsreferenzwert, der als eine Referenz zum Ausschalten des Latch-Relays dient.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Hilfsbatterie eine Lithiumionenbatterie aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner aufweist: einen Zeitgeber, der zum Einstellen der vorbestimmten Zeitdauer geeignet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der erste übermäßige Entladungsreferenzwert höher ist als der zweite übermäßige Entladungsreferenzwert.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der, wenn die Spannung der Hilfsbatterie identisch ist oder kleiner ist als der übermäßige Entladungsreferenzwert, der Spannungsmesskreis das Aktivierungssignal zum Betätigen der Steuereinheit an die Leistungszuführeinheit ausgibt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, die ferner aufweist: einen Lader, der zum Laden der Spannung der Hilfsbatterie geeignet ist, wobei, wenn die Spannung der Hilfsbatterie höher ist als der zweite übermäßige Entladungsreferenzwert oder identisch ist mit dem oder kleiner ist als der erste übermäßige Entladungsreferenzwert, als ein Ergebnis des Vergleichs durch den Spannungsmesskreis, die Steuereinheit den Lader betätigt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der, wenn das Fahrzeug ein Fahrzeug ist, das elektrische Energie verwendet, der Lader Leistung von einer Hauptbatterie empfängt, die einen Motor des Fahrzeugs antreibt, und die Hilfsbatterie lädt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche bei der die Steuereinheit die Spannung der Hilfsbatterie speichert, die durch den Spannungsmesskreis für jede vorbestimmte Zeitdauer gemessen wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Steuereinheit die Spannung der Hilfsbatterie, die durch den Spannungsmesskreis gemessen wird, mit einer vorgespeicherten Spannung der Hilfsbatterie vergleicht, die in einer vorhergehenden Zeitdauer gemessen worden ist, und wenn eine Differenz zwischen der Spannung der Hilfsbatterie, die durch den Spannungsmesskreis gemessen wird, und der vorgespeicherten Spannung der Hilfsbatterie, die in der vorhergehenden Zeitdauer gemessen wird, einem vorbestimmten Wert oder mehr entspricht, die Steuereinheit diagnostiziert, dass die Hilfsbatterie einen Defekt aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der, wenn die Steuereinheit diagnostiziert, dass die Hilfsbatterie den Defekt aufweist, die Steuereinheit einen Benutzer bzgl. des Defekts der Hilfsbatterie warnt.
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