CN103733381A - 保护电池组的元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池组元件（21），其包括：在第一极和第二极（25、26）之间施加电位差的多个电化学蓄电池（22）；以及两个功率输出端子（23、24）。该元件还包括：保护设备（8），其包括串联连接在第一极和第二极之间的第一开关和第二开关（802、803），所述第一开关是常闭的开关，并且所述第二开关是常开的开关，所述常开开关被配置成选择性地将第一极和第一端子彼此隔离/连接，并且所述常闭开关被配置成选择性地将第一端子和第二端子彼此隔离/连接，其中所述常闭开关的控制信号是由所述电化学蓄电池施加的电压。

Description

保护电池组的元件

本发明与电化学蓄电池电池组有关。这些电池组能够在例如电动和混合式运输或嵌入式系统的领域中使用。

电化学蓄电池通常具有以下数量级的标称电压：

对于NiMH型蓄电池而言1.2V，

对于锂离子磷酸铁或LiFePO₄技术而言3.3V，

对于基于钴氧化物的锂离子型技术而言4.2V

这些标称电压对于要供电的大多数系统的要求而言过低。为了获得适当的电压水平，将多个蓄电池串联地放置。为了获得高值的功率和电容，将多个蓄电池并联地放置。级的数目（串联蓄电池的数目）和每级中的并联的蓄电池的数目根据针对电池组所期望的电压、电流和电容而变。多个蓄电池的关联被称为蓄电池的电池组。

此类电池组例如在车辆中用来借助于逆变器来驱动交流电电动机。此类电池组还具有高容量以便支持电动模式下的车辆的自主性。通常，电动车辆使用蓄电池的电池组，其标称电压约为400V，具有200A的峰值电流和20kWh的电容。

被用于此类车辆的电化学蓄电池一般地是锂离子类型，因为其具有以紧凑的重量和体积存储相当大的能量的容量。锂离子磷酸铁（LiFePO₄）型电池组技术由于固有地高安全水平而正在经历主要的开发。这是针对稍微落后的能量储存密度的损害而实现的。

有时经证明需要将电池组从车辆分离例如以执行维护操作。为此，车辆提供有隔离电路，其包括能够在满电压下将直流切断的选择器开关，例如真空接触器。该隔离电路一般地在电池组外部且被设计成使得电池组与车辆的高压总线之间的隔离状态是直观可控的。电池组的端子则是操作员可接近的。当隔离电路被集成到电池组中时，其一般地还包括意图用于对某些外围设备供电且因此保持对操作员可接近的附加端子。

然而，即使当隔离电路断开电池组与车辆的高压总线之间的连接时，电池组的总电压仍被施加于其端子。因此，即使在静止时，在维护操作期间，电池组仍呈现出使操作员触点的风险。

此外，水可能渗透到车辆中直至电池组。端子然后可能被浸没在水中并在电池组端子处向水施加电压。这导致水随着氢的释放的触电或水解的风险和因此的爆炸风险。由于电池组冷却的要求，不能如要克服此风险将要求的那样封闭地容纳该电池组。

此外，当存在蓄电池失效时，电池组一般地必须尽快地停止工作。事实上，由逆变器产生的交流电压取决于电池组向其施加的直接电压。因此，电池组的电压的突然下降可能导致电动机中的操作问题。然后必须使车辆不动，并且必须借助于隔离电路使电池组与高压总线绝缘。

用于某些电/热混合式车辆的现有技术解决方案解决了在蓄电池失效的情况下施加于逆变器的电压的变化的问题。这种解决方案包括在电池组与逆变器之间的转换器。转换器在电池组对电动机逆变器进行供电时是电压递升设备，并且在电动机逆变器对电池组再充电时在恢复能量的阶段期间是递降设备。由于此类转换器在混合式车辆中仅非常短暂地工作，所以能够使其尺寸、其冷却系统的尺寸及其成本最小化。

然而，对于具有纯电驱动的车辆而言，此转换器必须以远远更高的循环比工作。这导致引起障碍的尺寸、冷却系统的尺寸和成本。

本发明设法解决这些缺点中的一个或多个。本发明因此与一种电池组元件有关，该电池组元件包括：

-在第一极和第二极之间施加电位差的多个电化学蓄电池；

-两个功率输出端子；

-保护设备，其包括串联连接在第一极和第二极之间的第一开关和第二开关，第一开关是常闭开关，并且第二开关是常开开关，该常开开关被配置成选择性地将第一极和第一端子隔离/连接，该常闭开关被配置成选择性地将第一端子和第二端子隔离/连接，常闭开关的控制信号是由所述电化学蓄电池施加的电压。

根据一个变体，所述元件包括被配置成同时地保持常闭开关断开和常开开关闭合的控制电路。

根据另一变体，所述常开和常闭开关包括MOSFET型晶体管，常闭开关的晶体管的栅极被连接到所述电化学蓄电池中的一个的电压，该电压大于第二极的电压，并且常闭开关的晶体管的源极被连接到第二极。

根据另一变体，常闭开关的MOSFET晶体管的栅极借助于电阻器连接到电化学蓄电池，并且常闭开关包括由控制电路控制且被连接在常闭开关的MOSFET晶体管的栅极与第二极之间的开关。

根据另一变体，所述电阻器将常闭开关的MOSFET晶体管的栅极连接到所述串联连接蓄电池中的两个之间的连接节点。

根据另一变体，该元件包括熔丝，其值I²t低于常闭开关的MOSFET晶体管的内部链路的值I²t。

根据另一变体，保护设备包括串联连接在第一极和第二极之间的第三开关和第四开关，第三开关是常闭开关且第四开关是常开开关，第四开关被配置成选择性地将第一极和第一端子隔离/连接，第三开关被配置成选择性地将第一端子和第二端子隔离/连接，第三开关的控制信号是由所述电化学蓄电池施加的电压。

根据另一变体，所述第三开关和第四开关包括MOSFET型晶体管，第三晶体管的栅极被连接到所述电化学蓄电池中的一个的电压，该电压大于第二极的电压，并且第四晶体管的源极被连接到第二极。

根据本发明的另一变体，同一开关的闭合导致常闭开关的所述晶体管的断开。

根据一个变体，保护设备包括用于检测常闭开关的所述晶体管中的一个的劣化的电路，所述用于检测的电路包括：

-电阻器，其连接在第一极与检测节点之间；

-第一二极管，其阳极被连接到所述检测节点，并且其阴极被连接到第一开关的晶体管的栅极；

-第二二极管，其阳极被连接到所述检测节点，并且其阴极被连接到第三晶体管的栅极；

-用于测量检测节点的电压的电路。

本发明还与一种包括如上文所述且被串联连接的多个电池组元件的电池组有关，所述电池组元件的标称电压的和大于100V。

根据一个变体，控制电路被配置成同时地保持每个电池组元件的常闭开关断开并保持每个电池组元件的常开开关闭合。

根据另一变体，控制电路被配置成连续地激活多个电池组元件的标称电压到其功率输出端子的施加。

根据另一变体，控制电路被配置成：

-检测电池组元件已达到充电极限的事实；

-保持被检测电池组元件的常闭开关和常开开关分别同时地闭合和断开；

-保持另一电池组元件的常闭开关和常开开关分别同时地断开和闭合。

本发明此外与一种电动车辆有关，该电动车辆包括：

-电动机；

-如上文所述的电池组，对电动机进行供电。

参考附图，根据以绝不限制本发明的范围的指示的方式给出的以下描述，本发明的其他特性和优点将更清楚地出现，在所述附图中：

-图1是根据本发明的包括提供有保护设备的电池组的车辆的示意性表示；

-图2是被附接于电池组的元件的根据第一实施例的保护设备的电气图；

-图3图示出车辆停止时的电池组的连接的配置；

-图4图示出车辆在操作中时的电池组的连接的配置；

-图5图示出在保护设备的动作方面有故障的示例中的电池组的连接的配置；

-图6是被附接于电池组的元件的根据第二实施例的保护设备的电气图；

-图7是根据本发明的第三实施例的第一变体的保护设备的电气图；

-图8是根据第三实施例的第二变体的保护设备的电气图；

-图9是集成了用于检测失效的电路的第四实施例的电气图；以及

-图10图示出解耦电容器的预充电期间的多个保护设备的连接的配置。

本发明提出一种受保护的电池组元件。该元件包括在第一极和第二极以及两个功率输出端子之间施加电位差的多个电化学蓄电池。

该元件还包括提供有串联连接在第一极和第二极之间的第一开关和第二开关的保护设备。第一开关是常闭开关且第二开关是常开开关。常开开关被配置成选择性地将第一极和第一端子隔离/连接，并且常闭开关被配置成选择性地将第一端子和第二端子隔离/连接，常闭开关的控制信号是由所述电化学蓄电池施加的电压。

根据在以下地址https://fr.wikipedia.org/wiki/Contact_électrique中给出的定义，常开开关作为默认在断开状态下形成接点，并且常闭开关作为默认在闭合状态下形成节点。

本发明在电池组还未使用时确保操作员的安全，例如当在车辆上执行维护或再循环操作时。本发明还使得可能防止由于其储存期间的搬运中的错误而引起的电池组或元件的端子之间的电弧的产生。

图1图示出实现本发明的实施例的车辆1的示例。车辆1是电动车辆，其以本来已知的方式包括电池组2，该电池组2包括含有例如锂离子磷酸铁（LiFePO4）型的串联连接电化学蓄电池的模块或元件21。电池组2因此包括串联连接蓄电池的多个级，每个级包括多个并联连接蓄电池。根据所需的电压和所使用蓄电池的类型，电池组2包括许多串联连接蓄电池，通常在40和150个蓄电池之间。充电电池组2的端子处的电压通常约为400V。电池组2向第一端子98施加电压+Vbat并向第二端子99施加电压-Vbat。模块21借助于电力连接被串联连接。电池组2的端子被连接到逆变器6的dc接口。电动机7被连接到逆变器6的ac接口。

电池组2的端子与逆变器6的dc接口之间的连接是借助于提供有保护电路3的高压总线且借助于功率耦合电路5而获得的。以本来已知的方式，保护电路3能够包括被配置成当存在短路时断开连接的熔丝。功率耦合电路5包括开关51和52，它们使得能够选择性地将电池组2的端子连接到逆变器6的dc接口和从该dc接口断开连接。开关51和52的断开/闭合由控制电路92来控制，通常为用于监视电池组2的操作的计算机。通常借助于电池组91对控制电路92进行供电，该电池组91用于对车辆1的嵌入式网络进行供电，该车辆1具有远远在电池组2的电压水平以下的电压水平。控制电路92通常被连接到包括车辆1的金属框架和车身的机械地线93。

用于检测绝缘故障的设备4被连接到电池组2的端子和机械地线93。用于检测的设备4包括分别地借助于高压总线来向其施加电压+Vbat和-Vbat的输入端子。设备4被配置成检测电池组2与机械地线93之间的绝缘故障的出现。

模块21对应于包括多个串联连接和/或并联连接蓄电池22的可操纵单元。每个模块21包括相应保护设备8。模块21能够组成电池组的一个或多个串联连接级。

图2是被附接于电池组2的模块21的根据第一实施例的用于保护的设备8的电气图。模块21包括多个串联连接级，每个级包括多个并联连接蓄电池22。保护设备8借助于第一极和第二极25和26而连接到模块21，蓄电池在第一极和第二极25和26之间施加电力电位差。模块21还包括意图串联地连接到模块或电池组2的端子98或99中的一个的第一和第二功率输出端子23和24。

保护设备8包括第一开关803和第二开关802。开关802和803被串联连接在极25和26之间。开关803被配置成常闭，开关802被配置成常开。开关802被配置成选择性地将极25和端子23隔离/连接。开关803被配置成选择性地将端子23和端子24隔离/连接。端子24被连接到极26。开关802的闭合是由控制电路92命令的。当不存在由控制信号92施加的控制信号时，开关802保持断开。当不存在由控制电路92施加的控制信号时，开关803保持闭合。有利地，保护设备8包括例如以熔丝形式实现的断路器801，断路器801被连接到极25与晶体管802之间。

在这种情况下，开关802由MOSFET晶体管802形成且开关803包括MOSFET型的晶体管8031，这些MOSFET晶体管能够适当地以相对小的成本很容易地确定尺寸。所示的晶体管802和8031是N沟道MOS型晶体管。晶体管802的源极连接到端子23，漏极借助于熔丝801连接到极25且其栅极连接到控制电路92。晶体管8031的源极连接到端子24，漏极连接到端子23，并且其栅极借助于偏置电阻器806连接到极25。晶体管8031的断开由控制电路92控制。为此，开关803包括连接在晶体管8031的栅极与端子24之间的开关804。开关804的命令形成常闭开关803的命令。开关804的闭合使晶体管8031的栅极的电位降低至端子24的电位，因此促使晶体管8031截止。开关804的断开导致晶体管8031的栅极与端子24之间的电位差，从而使得晶体管8031导通。作为默认，由电化学蓄电池22所施加的电压来保持晶体管8031的闭合。因此，当不存在关于开关804的命令时，极25和26之间的电压的正常存在使晶体管8031保持闭合。因此，晶体管8031和开关804的组合形成常闭开关。事实上，当不存在来自开关804的命令时，开关803的默认状态是被确实地闭合。保护电路8有利地还包括连接在晶体管8031的栅极与端子24之间的齐纳保护二极管805。齐纳二极管805经证明特别有利于在模块的端子两端存在主要电位差时调节晶体管8031的栅极处的电压（例如具有约15V的齐纳电压）。

参考图3至5来举例说明保护设备8的不同操作模式。蓄电池2包括串联连接的三个模块211、212和213。

在图3中，车辆1已停止，或者电池组2被保持在车辆外面。控制电路92然后从电池组2断开连接，或者其被配置成使得不向开关802和804施加控制信号。因此，控制电路92被配置成同时地保持开关802断开且开关803闭合。在此配置中，模块211至213中的每一个的端子被连接到同一电位。因此，电池组的端子98和99之间的电位差是零。晶体管8031在栅极与源极之间表现为电容器，并且因此具有可估计地零电消耗。

因此，电池组2具有在其中其端子98和99处的电压为零的稳定状态，因此防止了对工人的任何触电风险。同样地，促进了制造电池组2的过程，因为减少了将其组装的任何人要采取的预防措施。此外，电池组2自动地进入受保护操作模式，例如在例如由于浸没而引起控制电路92失效的期间。这还防止模块储存期间的端子之间的电弧的意外形成。开关802的断开在防止在模块的各极之间产生短路时保持电池组2的充电。

在图4中，车辆1在操作中且电池组2对车辆的电动机7进行供电。

在每个模块中，控制电路92保持开关804闭合，使得晶体管8031截止且开关803因此断开。控制电路92同时地保持开关802开启。端子23因此被连接到极25，使得在端子23和24之间施加由电化学蓄电池21产生的电位差。

在此配置中，模块21被串联连接，使得在输出端子98和99之间施加模块211至213的总计电压。因此能够在适当电压下对逆变器6进行供电。

在图5中，车辆1在操作中且模块212处于失效状态。模块212在本示例中变成短路，开关802断开且开关803闭合。端子23和24因此被短路。电池组2的串联电流然后通过模块212的开关803以使得能够实现服务的连续性。模块211和213继续正常地工作以实现其对端子98和99之间的电位差的贡献。

晶体管8031到截止状态的切换有利地在晶体管802到导通状态的切换之前，从而防止了极25与端子24之间的瞬态短路。因此，短的非重叠持续时间经证明是有利的。同样地，晶体管802到截止状态的切换有利地在晶体管8031到导通状态的切换之前，从而防止了极25与端子24之间的瞬态短路。

为了限制保护电路8在车辆1的工作期间的消耗，电阻器806有利地具有高到足以获得约1微安的从其中通过的电流的值，以免损害电池组2的自主性。此电阻器的值例如可以在从1至10MΩ范围内。

熔丝801有利地具有在晶体管8031的内部链路的值I²t以下的值I²t。熔丝801的此类尺寸确保电池组2的服务的连续性，即使当存在晶体管802的失效时。如果晶体管802被意外短路，则通过晶体管802的电流导致熔丝801的断开，如果可能的话在晶体管8031的劣化之前，否则在接受这样的事实时，即该晶体管在半导体的过热之前已经劣化，那将其带入永久性传导状态（短路）。因此，一方面，将极25与端子23隔离，并且另一方面，能够将端子23保持在端子24的电位。尽管如此，熔丝801避免晶体管803的劣化达到将其置于开路状态的程度。

图6是被附接于电池组2的模块21的根据第二实施例的保护设备8的电气图。本实施例提供了对在不活动或储存期间通过第一实施例的齐纳二极管805的非常低的泄漏电流的解决方案。本第二实施例不具有连接在晶体管8031的栅极与端子24之间的齐纳二极管。此外，电阻器806在这里被连接在晶体管8031的栅极与模块21的串联连接蓄电池之间的中间点之间。因此，可能向晶体管8031的栅极施加电压（在极25和26之间的电压以下），该电压与此栅极的阈值电压水平相容，而且同时保持晶体管8031截止。

图7是被集成到电池组2的模块中的根据第三实施例的第一变体的保护设备的电气图。该模块包括多个并联连接臂（在本示例中两个），每个臂包括多个串联连接蓄电池22。多组臂包括相应的保护设备。每组臂包括以本地集成电路形式实现的保护设备。

每个保护设备包括熔丝801、晶体管802、晶体管8031和电阻器808。熔丝801、晶体管802和晶体管8031被串联连接在相应臂组的极25与端子24之间。电阻器808被连接在晶体管803的栅极与不同电阻器808所共用的节点之间。晶体管802的源极和晶体管8031的漏极被连接到端子23。

不同的保护设备共享：

-连接在极25与电阻器808所共用的节点之间的公用电阻器807；

-连接在端子24与电阻器808所共用的节点之间的开关804；

-连接在端子24与电阻器808所共用的节点之间的齐纳二极管805。

在实践中，本实施例使得能够实现模块允许通过的强度到多个晶体管802中的分配。由焦耳效应进行的热释放因此被散布并促进保护设备的冷却。因此可能在此外受益于用于模块的电流传导的冗余方面使用具有相对正常的尺寸的晶体管802。因此能够在改善电池组2的服务连续性的同时针对相对有限的成本实现此类电路。不同保护设备所共用的开关804的使用允许所有晶体管8031的同时切换并全面地降低模块的成本。当然还可能使用专用于每个保护设备的开关804。

图8是被集成到电池组2的模块中的根据第三实施例的第二变体的保护设备的电气图。该模块包括多个并联连接臂（在本示例中两个），每个臂包括多个串联连接蓄电池22。

此第二变体在用于每个保护设备的二极管809的使用方面不同于第一变体。在每个保护设备中，二极管809被连接在开关804（不同二极管809所共用的节点）与晶体管8031的栅极之间。每个保护设备具有连接在极25与晶体管8031的栅极之间的电阻器808。二极管809例如能够是双极型或肖特基型的。二极管809充当用于借助于开关804使晶体管8031截止的OR功能二极管。

在第三实施例中，模块21包括许多并联连接蓄电池22。由于布局的原因，一对晶体管802、8031被设置在相应的并联连接臂组处。此类配置还有利于不同组的臂之间的电流的平衡。然而，可以设想将所有成对的晶体管802/8031设置在同一电子板上。

图9是集成了用于检测失效的电路的第四实施例的电气图。本实施例还包括被集成到蓄电池的相应臂组中的保护设备。

每个保护设备包括熔丝801、常开晶体管（由于可读性原因而未示出）、晶体管8031、电阻器813、二极管810、二极管815以及齐纳二极管814。熔丝801、常开晶体管和晶体管8031被串联连接在相应臂组的极25与端子24之间。电阻器813被连接在晶体管8031的栅极与极25之间。晶体管802的源极和晶体管8031的漏极被连接到端子23。二极管810被连接在晶体管8031的栅极与其他二极管810所共用的节点之间。二极管815被连接到晶体管8031的栅极和其他二极管815所共用的节点。齐纳二极管814被连接在端子24与晶体管8031的栅极之间。

不同的保护设备共享：

-连接在端子24与二极管815所共用的节点之间的开关804；

-连接在极25与二极管810所共用的节点之间的电阻器812；

-连接在极25与二极管810所共用的节点之间的开关811。开关811由控制电路92控制。

晶体管803借助于二极管815（例如肖特基二极管）和开关804的闭合被截止。

晶体管8031的失效的检测有利的使得还可能使其他保护设备的晶体管8031导通且不使常开MOS晶体管802闭合。该模块然后被用来发射由电池组2的其余部分产生的电流，失效模块的端子23和24然后被短路，如参考图5所述。

二极管810和晶体管812履行AND功能。为了二极管810所共用的节点可以转到低逻辑电平，使晶体管8031的栅极电压中的任何一个变成可估计地零就足够了。晶体管8031的毁坏的特征是导致栅极电压可估计地转到零的栅极氧化物的劣化。失效晶体管8031的栅极然后让相应电阻器813的电流通过。二极管810所共用的节点处的电压然后可估计地是零。控制电路92然后能够有利地遵循二极管810所共用的节点的电压水平以确定晶体管8031中的一个是否失效。

为了防止由于泄漏电阻器而引起的模块的自主性的劣化，电阻器812和813有利地具有适当的值。电阻器812和813可以例如具有在从1至10MΩ范围内的值，以将泄漏电流限制于几微安左右的值。

二极管810还能够有利地用来施加增大的电流命令（在闭合开关811时）并因此增加晶体管8031的闭合速度。

为了在导致高栅极电压的晶体管8031的失效的情况下保护二极管815，电阻器有利地与相应二极管815串联连接。

保护设备8能够用来在电池组2处实现附加功能。控制电路92因此能够显示出用以实现这些不同功能的适当配置。

控制电路92然后能够根据车辆的操作条件来控制在标称电压以下的电压到电池组2的端子的施加。在这种情况下，可以通过使其晶体管8031闭合且使其晶体管802断开来使一个或多个模块短路。

本发明还有利地使得能够使用保护设备8来执行逆变器6的解耦电容器的预充电。因此，可能通过连续地连接不同模块的电压逐渐地将电池组2的电压施加于输出端子98和99。电池组2因此向输出端子98和99施加电压增量，这些增量对应于模块的标称电压。图10图示出预充电的开始，在输出端子98和99之间仅施加模块213的电压。

保护电路8还能够在电池组2的充电期间用来将已过早地达到其标称负载的模块从充电器隔离。同样地，能够在使电池组2放电结束时使用保护电路8以便当模块已过早地达到其放电结束时将此模块从逆变器6隔离。

有利地，能够给模块21上清漆或涂敷电绝缘体以限制浸没情况下的风险。清漆或绝缘涂层能够施加于保持在电压下的所有传导表面（模块21内的蓄电池22）或与模块集成的集成电子电路。这样，这防止由于电子电路的毁坏或由水的电解引起的氧的生成而引起的故障。

Claims (15)

1.一种电池组元件（21），包括：

-在第一极和第二极（25、26）之间施加电位差的多个电化学蓄电池（22）；

-两个功率输出端子（23、24）；

其特征在于其还包括：

-保护设备（8），其包括串联连接在第一极和第二极之间的第一开关和第二开关（802、803），所述第一开关是常闭开关，并且所述第二开关是常开开关，所述常开开关被配置成选择性地将第一极和第一端子隔离/连接，所述常闭开关被配置成选择性地将第一端子和第二端子隔离/连接，所述常闭开关的控制信号是由所述电化学蓄电池施加的电压。

2.根据权利要求1所述的电池组元件（21），包括被配置成同时地保持常闭开关（802）断开且常开开关（803）闭合的控制电路（92）。

3.根据权利要求1或2所述的电池组元件（21），其中，所述常开开关和常闭开关（802、803）包括MOSFET型晶体管，所述常闭开关的晶体管的栅极被连接到所述电化学蓄电池中的一个的电压，该电压大于第二极的电压，并且所述常闭开关的晶体管的源极被连接到第二极（26）。

4.根据权利要求2和3所述的电池组元件（21），其中，所述常闭开关的MOSFET晶体管的栅极借助于电阻器连接到电化学蓄电池，并且所述常闭开关包括由控制电路（92）控制且连接在所述常闭开关的MOSFET晶体管的栅极与第二极（26）之间的开关（804）。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的电池组元件，其中，所述电阻器将所述常闭开关的MOSFET晶体管的栅极连接到两个所述串联连接蓄电池之间的连接节点。

6.根据权利要求3或4所述的电池组元件（21），包括熔丝，其值I²t低于所述常闭开关的MOSFET晶体管的内部链路的值I²t。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的电池组元件，其中，所述保护设备（8）包括串联连接在第一极和第二极之间的第三开关和第四开关（802、803），所述第三开关是常闭开关且所述第四开关是常开开关，所述第四开关被配置成选择性地将第一极和第一端子隔离/连接，所述第三开关被配置成选择性地将第一端子和第二端子隔离/连接，所述第三开关的控制信号是由所述电化学蓄电池施加的电压。

8.根据权利要求3和7所述的电池组元件，其中，所述第三和第四开关包括MOSFET型晶体管，第三晶体管的栅极被连接到所述电化学蓄电池中的一个的电压，该电压大于所述第二极的电压，并且第四晶体管的源极被连接到第二极（26）。

9.根据权利要求4和8所述的电池组元件，其中，同一开关（804）的闭合引起所述常闭开关的所述晶体管的断开。

10.根据权利要求8或9所述的电池组元件，其中，所述保护设备包括用于检测所述常闭开关的所述晶体管中的一个的劣化的电路，所述用于检测的电路包括：

-连接在第一极与检测节点之间的电阻器；

-第一二极管，其阳极被连接到所述检测节点，并且其阴极被连接到所述第一开关的晶体管的栅极；

-第二二极管，其阳极被连接到所述检测节点，并且其阴极被连接到所述第三晶体管的栅极；

-用于测量检测节点的电压的电路。

11.包括多个串联连接的根据前述权利要求中的任一项所述的电池组元件的电池组，所述电池组元件的标称电压的和大于100V。

12.根据权利要求11所述的电池组，包括根据权利要求2所述的电池组元件，所述控制电路（92）被配置成同时地保持每个电池组元件的常闭开关（802）断开且保持每个电池组元件的常开开关（803）闭合。

13.根据权利要求12所述的电池组，其中，所述控制电路被配置成连续地激活多个电池组元件的标称电压到其功率输出端子的施加。

14.根据权利要求12或13所述的电池组，其中，所述控制电路被配置成：

-检测电池组元件已达到充电极限的事实；

-保持被检测电池组元件的常闭开关和常开开关分别同时地闭合和断开；

-保持另一电池组元件的常闭开关和常开开关分别同时地断开和闭合。

15.一种电动车辆（1），包括：

-电动机（7）；

根据权利要求11至14中的任一项所述的电池组（2），用于对所述电动机供电。

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