用于蓄电池单元平衡的系统和方法技术方案

本公开提供了“用于蓄电池单元平衡的系统和方法”。一种系统，包括处理器，所述处理器被配置为：参考参比电池在受命电池上执行平衡；以及响应于检测到平衡时间超过阈值时间并且荷电状态(SOC)差异超过容差，中止所述平衡并且生成错误消息。所述阈值时间取决于使用所述SOC差异、预定受命电池容量和预定平衡电流计算的平均平衡时间。

System and method for battery cell balancing

【技术实现步骤摘要】
用于蓄电池单元平衡的系统和方法
本公开总体涉及蓄电池单元平衡。更确切地说，本公开涉及一种用于车辆的蓄电池单元平衡方法和系统。
技术介绍
在汽车工业中，电动车辆需要大容量蓄电池来供应动力以推进车辆。这类大容量蓄电池通常含有串联和/或并联地连接的多个电池。尽管每个蓄电池单元可以相同方式设计以产生相同容量和性能，但是每个实际的电池可能会由于诸如制造差异、组装差异、不同的充电/放电历史、不同的使用条件(例如，温度)等的因素而具有不同的特性。为了最大化容量并延长蓄电池单元的寿命，需要执行电池平衡。
技术实现思路
在一个或多个说明性实施例中，一种系统包括处理器，所述处理器被配置为：在受命电池上执行平衡；以及响应于检测到受命电池与参比电池之间的荷电状态(SOC)差异大于容差并平衡时间超过取决于SOC差异、预定受命电池容量和预定平衡电流的阈值时间，中止所述平衡并且生成错误消息。在一个或多个说明性实施例中，一种蓄电池系统包括处理器，所述处理器被配置为：响应于检测到两个电池之间的SOC差异超过容差，使用SOC差异、预定电池容量和预定平衡电流来计算平均平衡时间；使用平均平衡时间来计算阈值时间；在两个电池中具有较高SOC的一个上执行平衡；以及响应于检测到平衡时间超过阈值时间而中止所述平衡。在一个或多个说明性实施例中，一种电池平衡方法包括：在平衡受命电池期间，响应于检测到受命电池与参比电池之间的荷电状态(SOC)差异大于容差并平衡时间长于取决于SOC差异、预定受命电池容量和预定平衡电流的阈值时间，由控制器停止所述平衡。附图说明为了更好地理解本专利技术并示出可以如何执行本专利技术，现在将参考附图仅通过非限制性示例来描述其实施例，在附图中：图1示出了本公开的一个实施例的车辆系统的示例框式拓扑图；图2示出了本公开的一个实施例的蓄电池单元平衡过程的示例流程图；并且图3示出了本公开的一个实施例的蓄电池单元平衡过程的示例信号图。具体实施方式根据需要，本文公开了本专利技术的详细实施例；但是应理解，所公开的实施例仅示例性说明本专利技术，本专利技术可以体现为不同和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的特定结构和功能细节不应解释为是限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本专利技术的代表性基础。本公开的实施例一般提供用于多个电路或其他电气装置。所有对电路和其他电气装置以及它们各自提供的功能的引用均不意图被限制为仅涵盖本文所示和所述的内容。但是可以将特定标签分配给各种电路或其他电气装置。此类电路和其他电气装置可以基于所需的特定类型的电气实现方式而以任何方式彼此组合和/或分开。将认识到，本文公开的任何电路或其他电气装置可以包括任何数量的微处理器、集成电路、存储器装置(例如，闪存、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或上述的其他合适的变体)以及软件，上述各者彼此合作来执行本文公开的操作。另外，电气装置中的任一个或多个可以被配置来执行体现在非暂时性计算机可读介质中的被编程来执行如所公开的任何数量的功能的计算机程序。本公开尤其提出了一种用于车辆的蓄电池单元平衡系统。更确切地说，本公开提出了一种用于检测异常电池平衡事件以提高平衡过程的稳健性的系统。参考图1，示出了本公开的一个实施例的车辆系统100的示例框式拓扑图。车辆102通常可以包括蓄电池104、蓄电池控制模块(BCM)116、计算平台132和远程信息处理控制单元TCU152。应注意，所示系统100仅为示例，并且可以使用更多、更少和/或以不同方式定位的元件。车辆102可以包括各种类型的汽车、跨界型多功能车(CUV)，运动型多用途车(SUV)、卡车、休闲车(RV)、船、飞机或用于运输人员或货物的其他移动机械。在许多情况下，车辆102可以由电动马达提供动力。作为另一种可能性，车辆102可以是由内燃发动机和一个或多个电动马达两者提供动力的混合动力电动车辆(HEV)，诸如串联混合动力电动车辆(SHEV)、并联混合动力电动车辆(PHEV)或并联/串联混合动力车辆(PSHEV)、船、飞机或用于运输人员或货物的其他移动机械。作为一个示例，车辆102可以包括由美国密歇根州迪尔伯恩的福特汽车公司(TheFordMotorCompanyofDearborn,Michigan)制造的SYNC系统。如图1所示，车辆102可以设置有蓄电池104，所述蓄电池104被配置为出于多个目的(例如，推动电动马达)而提供动力/电力。例如，蓄电池104可以是任何类型的可再充电蓄电池。作为一些非限制性示例，蓄电池104可以是锂离子蓄电池、锂离子聚合物蓄电池等。蓄电池104可以包括串联和/或并联地连接的多个电池106。参考图1所示的示例，蓄电池104包括串联地连接的多个电池106a、106b、…、106n。每个电池106可以设置有平衡电路108。平衡电路可以包括连接到电池106的开关110和电阻器112。当开关110闭合时，连接的电池106通过其对应的电阻器112放电，使得蓄电池104可以再平衡。尽管图1所示的电池平衡电路108通常是被动平衡电路，但是应注意，本公开不限于此并且可以在本公开中公开的相同原理下使用和操作主动平衡电路和其他类型的平衡电路。此外，如图1所示的每个电池106可以是单个蓄电池单元，或可替代地包括串联和/或并联地连接且统称为电池106的多于一个的单电池。蓄电池104可以连接到蓄电池控制模块(BCM)116，所述BCM116被配置为监测和控制蓄电池104的操作。应注意，图1所示的BCM116仅仅是示例。BCM的结构和功能可以另外地或可替代地与蓄电池104的控制电路进行整合或组合。如图1所示，车辆102的BCM116可以包括一个或多个传感器126，所述一个或多个传感器126被配置为检测蓄电池104的各种数据，诸如蓄电池104的每个电池106的电压、荷电状态(SOC)、工况和其放电开关110的状态。BCM116可以进一步设置有一个或多个处理器124，所述一个或多个处理器124被配置为执行支持本文描述的过程的指令、命令和其他程序。例如，BCM116可以被配置为执行蓄电池应用程序120的指令以提供特征，诸如充电、放电、平衡、处理诊断故障码(DTC)和错误报告、硬件自我测试以及与车辆102的其他模块进行通信。这类指令和其他数据可以使用各种类型的计算机可读存储介质118以非易失性方式保存。计算机可读介质118(又被称为处理器可读介质或存储体)包括参与提供可以由BCM116的处理器124读取的指令或其他数据的任何非暂时性介质(例如，有形介质)。蓄电池DTC和其他蓄电池相关数据可以作为蓄电池数据122存储和保存在存储体118中。可以根据使用多种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或翻译计算机可执行指令，所述多种编程语言和/或技术包括但不限于以下的单独或组合形式：Java、C、C++、C#、Objec本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，所述系统包括：/n处理器，所述处理器被配置为/n在受命电池上执行平衡，以及/n响应于检测到所述受命电池与参比电池之间的荷电状态(SOC)差异大于容差并检测到平衡时间超过取决于所述SOC差异、预定受命电池容量和预定平衡电流的阈值时间，中止所述平衡并且生成错误消息。/n

【技术特征摘要】
20180628 US 16/021,4201.一种系统，所述系统包括：
处理器，所述处理器被配置为
在受命电池上执行平衡，以及
响应于检测到所述受命电池与参比电池之间的荷电状态(SOC)差异大于容差并检测到平衡时间超过取决于所述SOC差异、预定受命电池容量和预定平衡电流的阈值时间，中止所述平衡并且生成错误消息。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置为进行硬件自我测试，并且其中所述处理器被进一步配置为暂停所述受命电池上的进一步的平衡操作，直到所述硬件自我测试完成为止。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置为重新设定所述受命电池上的SOC开路电压(OCV)，并且其中所述处理器被进一步配置为暂停所述受命电池上的进一步的平衡操作，直到所述电池上的所述SOCOCV被重新设定好为止。


4.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置为经由人机界面(HMI)向车辆用户输出所述错误消息。


5.如权利要求1所述的系统，其中所述处理器被进一步配置为经由远程信息处理控制单元(TCU)向服务器发送所述错误消息，并且其中所述处理器被进一步配置为经由所述TCU从所述服务器接收指令。


6.如权利要求1所述的系统，其中所述平衡通过闭合将所述受命电池连接到放电电阻器的开关来执行。


7.如权利要求1所述的系统，其中所述阈值时间约等于从所述SOC差异、所述预定受命电池容量和所述预定平衡电流推导出的平均平衡时间的两倍。


8.一种蓄电池系统，所述蓄电池系统包括：
处理器，所述处理器被配置为
响应于检测到两个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，王旭，帕特森·卡杜维纳尔·亚伯拉罕，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US