用于控制电池系统中电流中断部件的系统和方法技术方案

技术编号:10370739 阅读:159 留言:0更新日期:2014-08-28 13:02
在此公开的是用于控制电池系统中的电流中断部件的系统和方法。根据本公开的各种实施例可以包括配置成检测事件(例如冲击事件、电阻短路、冷却剂泄漏等等)的检测系统,以及配置成从检测系统接收信息并且基于事件的检测产生控制信号的控制系统。控制信号可以选择性地致动电清除部件。可以配置电流中断部件以当由电清除部件的致动导致的条件发生时选择性地中断电流。在由检测系统检测到事件时,控制系统可以产生控制信号以致动电清除部件,并且电清除部件的致动可以触发电流中断系统。

【技术实现步骤摘要】

在本文所公开的系统和方法涉及电池系统中电流中断部件的控制。更具体地,在本文所公开的系统和方法涉及在诸如短路、碰撞或其他事件的事件发生时可以实施的控制动作。
技术介绍
乘用车辆通常包括用于操作车辆的电和动力传动系统的电池。例如,车辆通常包括配置成向车辆启动器系统(例如启动器电机)、照明系统和/或点火系统供应电能的12V铅酸汽车电池。在电的、燃料电池(“FC”)和/或混合动力车辆中,高压(“HV”)电池系统可以用于向车辆的电动力传动部件(例如电驱动电机以及类似物)供电。在涉及电池系统中故障的情形中,可以配置故障缓解系统以中断电流流过故障点。然而,一些故障缓解系统可以无法致动,除非故障超过阈值。此外,这样的系统会无法响应于可以由故障缓解系统的致动所改善的条件。
技术实现思路
在下面提供根据本公开实施例的系统和方法的详细描述。尽管描述了一些实施例,应该理解的是本公开不限于任何一个实施例,而是替代地包括许多备选方案、变型和等同物。另外,尽管在以下说明书中阐述了许多特定细节以提供对本文所公开实施例的全面理解,但是可以不采用这些细节中一些或者所有来实现一些实施例。此外,出于清楚目的,在相关
已知的某些技术材料不再详细描述以避免不必要地模糊本公开。用于混合动力和纯电动车辆的电池包可以包括多个子模块。例如,车辆电池系统可以包括包含一个或多个子包或电池单元的电池包。如本文使用的术语子模块可以是指子包或电池单元,或者是指一起构成电池包的多个子包或电池单元。具有多个子模块的电池可以提供包装效率、可制造性和维护保养方便性。在包括多个子模块的电池包中,这些子模块可以经历不同的操作条件,诸如温度,其可以影响该子模块的性能和/或寿命。在估算电池包的性能和/或寿命中,考虑这些温度改变的长期影响以及对个体子模块的相应影响会是有利的。根据本文所公开的实施例,车辆可以包括配置成检测事件的检测系统。除了其他事情之外,事件可以包括电阻短路、碰撞事件、冷却剂泄漏、和/或会需要中断一个或多个电路中电流的跟随的任何其他事件。检测系统可以包括配置成检测事件的多个传感器部件。例如,检测系统可以包括配置成测量诸如电压、电流、阻抗以及类似物的电参数的一个或多个电传感器部件。此外,检测系统可以包括配置成检测车辆冲击事件(例如车辆碰撞)的传感器。根据一些实施例,检测系统可以包括加速度计、冲击传感器和/或类似物。车辆可以进一步包括配置成基于事件的检测而被选择性地致动的故障清除部件。根据一个实施例,故障清除部件可以包括连接至致动装置的相对低阻抗的负载。致动装置可以包括例如晶体管、开关或类似物。致动装置可以配置成在典型状态下阻止电流(a flowof electrical current),并且当由来自控制系统的信号所致动时有利于该电流。根据一些实施例,故障清除部件可以放置成与第二开关部件和第二负载并联。第二开关可以配置成在典型状态下有利于该电流。故障清除部件可以与电流中断部件协同操作。故障清除部件的致动可以配置成使电流中断部件选择性地中断电流。故障清除部件可以配置成响应于由故障清除部件的致动所导致的条件。根据一些实施例,该条件可以包括超过规定阈值的电流。电流中断部件可以通过中断电流而响应于增大的电流。电流中断部件可以包括电流限制装置,诸如熔丝或电路断路器。在检测到事件(例如电阻短路、冲击事件或冷却剂泄漏等等)时,控制系统可以产生控制信号以致动故障清除部件。故障清除部件可以配置成触发电流中断系统。根据不同实施例,电流中断系统可以中断向包线束和包检测引线电子器件之一提供电能的电路。此夕卜,控制信号可以独立于包级别故障的发生并且独立于电池充电状态产生。在一些实施例中,电池系统可以进一步包括配置成独立于电流中断部件而使电池能放电的主接触器。因此,不论电流中断部件的状态,电池可以经由主接触器放电。这样的实施例可以进一步结合配置成与主接触器联接以形成闭合电路并且耗尽存储在电池中的电能的系统(例如内部或外部装置)。可以在冲击事件、诊断测试、维护之后或在其他情形下执行经由主接触器使电池放电。根据一些实施例,控制系统和检测系统的一个或多个可以至少部分地实施作为软件。软件实施的实施例可以利用在处理器上可运行的指令。在某些实施例中,指令可以存储在与处理器通信的非易失性和/或非临时的计算机可读存储媒介中。软件实施的实施例可以配置成从检测系统接收信息并且基于这样的信息实施控制动作。本公开的各种实施例可以进一步包括控制车辆中电流中断部件的方法。根据一些实施例,该方法可以包括使用检测系统检测事件。事件的检测可以通信告知控制系统,控制系统可以基于事件的检测而产生控制信号。控制信号可以引起故障清除部件的致动。故障清除部件的致动可以导致引起电流中断部件中断电流的条件。导致电流中断部件的触发的条件可以由产自电清除部件的致动。在本文所公开的各种系统和方法可以实现对无源熔丝或手动单元放电动作以从检测电路和电子器件移除电池电能的某些改进。例如,结合电清除部件的系统可以减轻车辆电池包中在车辆冲击事件之后的延迟热事件。此外,系统可以消除或者减少对于手动干涉严重受损车辆以使某些电部件放电的需要。该系统也可以提供对电阻短路故障的立即缓解,并且因此可以联系至存在于车辆外部或内部的其他动作或事件。方案1.一种系统,其配置成基于事件的检测而致动电清除部件,所述系统包括: 检测系统,其配置成检测事件; 控制系统,其配置成从所述检测系统接收信息并且基于所述事件的检测而产生第一控制信号; 第一电清除部件,其配置成基于所述第一控制信号而被选择性地致动;以及第一电流中断部件,其配置成在由所述第一电清除部件的致动导致的条件发生时选择性地中断电流; 其中,在由所述检测系统检测到所述事件时,所述控制系统配置成产生所述第一控制信号以致动所述第一电清除部件,所述第一电清除部件的致动配置成触发所述第一电流中断系统。方案2.根据方案I所述的系统,进一步包括锂离子电池,其包括多个电池子模块; 其中,所述第一电清除部件和第一电流中断部件与所述多个电池子模块的一个相关联。方案3.根据方案I所述的系统,进一步包括: 第二电清除部件,其配置成基于第二控制信号被选择性地致动;以及第二电流中断部件,其配置成基于所述第二电清除部件的致动而选择性地中断电流;其中,所述第二电流中断部件中断向所述电池的包线束和包检测引线电子器件之一提供电能的电路。方案4.根据方案3所述的系统,进一步包括: 其中,所述控制系统配置成产生所述第二控制信号以在产生所述第一控制信号之后致动所述第二电清除部件。方案5.根据方案I所述的系统,其中,所述控制系统独立于所述电池的包级别故障的发生并且独立于所述电池的充电状态而产生所述第一控制信号。方案6.根据方案I所述的系统,其中,所述电池进一步包括接触器,其配置成独立于所述第一电流中断部件而使所述电池能够放电。方案7.根据方案I所述的系统,其中,所述条件包括所述电流超过阈值。方案8.根据方案I所述的系统,其中,所述第一电流中断部件电联接在电池和清除开关之间。方案9.根据方案I所述的系统,其中,所述第一电清除部件布置成与单元平衡电阻器和单元平衡开关并联。方案10.根据方案I所述的系统,其中,所述事件包括检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统,其配置成基于事件的检测而致动电清除部件,所述系统包括:检测系统,其配置成检测事件;控制系统,其配置成从所述检测系统接收信息并且基于所述事件的检测而产生第一控制信号;第一电清除部件,其配置成基于所述第一控制信号而被选择性地致动;以及第一电流中断部件,其配置成在由所述第一电清除部件的致动导致的条件发生时选择性地中断电流;其中,在由所述检测系统检测到所述事件时,所述控制系统配置成产生所述第一控制信号以致动所述第一电清除部件,所述第一电清除部件的致动配置成触发所述第一电流中断系统。

【技术特征摘要】
2013.02.26 US 13/7774921.一种系统,其配置成基于事件的检测而致动电清除部件,所述系统包括: 检测系统,其配置成检测事件; 控制系统,其配置成从所述检测系统接收信息并且基于所述事件的检测而产生第一控制信号; 第一电清除部件,其配置成基于所述第一控制信号而被选择性地致动;以及第一电流中断部件,其配置成在由所述第一电清除部件的致动导致的条件发生时选择性地中断电流; 其中,在由所述检测系统检测到所述事件时,所述控制系统配置成产生所述第一控制信号以致动所述第一电清除部件,所述第一电清除部件的致动配置成触发所述第一电流中断系统。2.根据权利要求1所述的系统,进一步包括锂离子电池,其包括多个电池子模块; 其中,所述第一电清除部件和第一电流中断部件与所述多个电池子模块的一个相关联。3.根据权利要求1所述的系统,进一步包括: 第二电清除部件,其配置成基于第二控制信号被选择性地致动;以及第二电流中断部件,其配置成基于所述第二电清除部件的致动而选择性地中断电流;其中,所述第二电流 中断部件中断向所述电池的包线束和包检测引线电子器件之一提供电能的电路。4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述控制系统独立于所述电池的包级别故障的发生并且独立于所述电池的充电状态而产生所述第一控制信号。5.根据权利要求1所述的系统,包括: 处理器;以及 非易失性计算机可读存储媒介,其与所述处理器通信并且配置成存储在所述处理器上可执行的指令; 其中,所述控制系统包括在所述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员:PW凯莉AK钱德勒BJ马特尔
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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