用于并行电池组充电的系统和方法技术方案

本申请公开了用于并行电池组充电的系统和方法。电池管理系统设置有包括第一开关的第一充电电路以将第一电池组连接到电源。第二充电电路包括第二开关以将第二电池组连接到电源，其中第二充电电路与第一充电电路并联地布置。放电电路包括放电开关以串联地连接第一电池组和第二电池组。处理器被编程为：断开放电开关；接收指示第一电池电压和第二电池电压的输入；响应于第一电池电压小于第二电池电压而闭合第一开关并断开第二开关；以及响应于第一电池电压近似等于第二电池电压而闭合第一开关并闭合第二开关。关并闭合第二开关。关并闭合第二开关。

【技术实现步骤摘要】
用于并行电池组充电的系统和方法


[0001]一个或更多个实施例涉及用于对包括多个电池组的电池组件充电的电池管理系统。
[0002]背景
[0003]包括纯电动车辆和混合电动车辆的电气化车辆包括用于车辆的推进或“牵引”的高压电池组，并可被称为牵引电池。这种电气化车辆包括用于转换供应到牵引电池和从牵引电池供应的电力的电力电子器件，其被设计成适应大约400伏的最大电压。
[0004]概述
[0005]在一个实施例中，电池管理系统设置有第一电池组和第二电池组。第一充电电路包括第一开关以将第一电池组连接到电源以启用充电。第二充电电路包括第二开关以将第二电池组连接到电源以启用充电，其中第二充电电路与第一充电电路并联地布置。处理器被编程为：接收指示第一电池电压和第二电池电压的输入；响应于第一电池电压小于第二电池电压而闭合第一开关并断开第二开关，以启用第一电池组在第一充电电流下的充电并且禁止第二电池组的充电；以及响应于第一电压近似等于第二电池电压而闭合第一开关并闭合第二开关，以启用第一电池组和第二电池组的并行充电。
[0006]实现方式可以包括下列特征中的一个或更多个。例如，第一电池组和第二电池组可以适合于提供在大约400伏的最大电压处的直流(DC)功率。电池管理系统可以包括具有放电开关以使第一电池组和第二电池组串联地连接的放电电路，以共同提供在大约800伏的最大电压处的DC功率。
[0007]作为另一个例子，电池管理系统可以包括串联地连接的预充电开关和电阻器，其中预充电开关连同电阻器一起与第一开关并联地连接。处理器可以进一步被编程为：闭合预充电开关并断开第一开关以启用第一电池组的预充电；以及响应于预充电电压超过预充电电压阈值，断开预充电开关并闭合第一开关以启用第一电池组的充电。
[0008]另外，处理器可以进一步被编程为响应于第一充电电流超过充电电流阈值和/或在第一电池电压和第二电池电压之间的差异小于预定阈值而将第一充电电流减小到第二充电电流。此外，第二充电电流可以近似等于第一充电电流的一半。处理器可以进一步被编程为响应于在第一电池电压和第二电池电压之间的差异小于预定阈值而将第二充电电流减小到第三充电电流，其中第三充电电流近似等于第二充电电流的一半。
[0009]作为另一个例子，处理器可以进一步被编程为响应于指示第二电池电压小于第一电池电压的输入而闭合第二开关并断开第一开关以启用第二电池组在第二电池组充电电流下的充电。电池管理系统可以包括串联地连接的预充电开关和电阻器，其中预充电开关连同电阻器一起与第二开关并联地连接，其中处理器进一步被编程为：闭合预充电开关并断开第二开关以启用第二电池组的预充电；以及响应于预充电电压超过预充电电压阈值，断开预充电开关并闭合第二开关以启用第二电池组的充电。此外，处理器可以进一步被编程为响应于在第二电池电压和第一电池电压之间的差异小于预定阈值而减小第二电池组充电电流。
[0010]在另一个实施例中，电池管理系统设置有包括第一开关的第一充电电路以将第一电池组连接到电源。第二充电电路包括第二开关以将第二电池组连接到电源，其中第二充电电路与第一充电电路并联地布置。放电电路包括放电开关以串联地连接第一电池组和第二电池组。处理器被编程为：断开放电开关；接收指示第一电池电压和第二电池电压的输入；响应于第一电池电压小于第二电池电压而闭合第一开关并断开第二开关；以及响应于第一电池电压近似等于第二电池电压而闭合第一开关并闭合第二开关。
[0011]实现方式可以包括下列特征中的一个或更多个。例如，电池管理系统可以包括串联地连接的预充电开关和电阻器，其中预充电开关连同电阻器一起与第一开关并联地连接，其中处理器进一步被编程为：闭合预充电开关并断开第一开关以启用第一电池组的预充电；以及响应于预充电电压超过预充电电压阈值，断开预充电开关并闭合第一开关以启用第一电池组的充电。处理器可以进一步被编程为响应于在第一电池电压和第二电池电压之间的差异小于预定阈值而将第一充电电流减小到第二充电电流。
[0012]在又一实施例中，提供了用于对电池组件充电的方法。连接在第一电池组和第二电池组之间的放电开关被断开。接收指示第一电池电压和第二电池电压的输入。响应于第一电池电压小于第二电池电压，将第一电池组连接到电源的第一开关被闭合以启用第一电池组在第一充电电流下的充电。响应于第一电池电压近似等于第二电池电压，第一开关和第二开关被闭合以将第二电池组连接到电源，以启用第一电池组和第二电池组的并行充电。
[0013]实现方式可以包括下列特征中的一个或更多个。例如，预充电开关和电阻器可以串联地连接，其中预充电开关连同电阻器一起与第一开关并联地连接。预充电开关被闭合以及第一开关被断开以启用第一电池组的预充电。响应于预充电电压超过预充电电压阈值，预充电开关被断开以及第一开关被闭合以启用第一电池组的充电。
[0014]响应于在第一电池电压和第二电池电压之间的差异小于预定阈值，第一充电电流可以减小到第二充电电流。
[0015]作为另一个例子，响应于指示第二电池电压小于第一电池电压的输入，第二开关可以被闭合以及第一开关可以被断开以启用第二电池组在第二充电电流下的充电。
[0016]作为另一个例子，预充电开关和电阻器可以串联地连接，其中预充电开关连同电阻器一起与第二开关并联地连接。预充电开关被闭合以及第二开关被断开以启用第二电池组的预充电。响应于预充电电压超过预充电电压阈值，预充电开关被断开以及第二开关被闭合以启用第二电池组的充电。响应于在第二电池电压和第一电池电压之间的差异小于预定阈值，第二充电电流可以减小到第三充电电流。
[0017]附图简述
[0018]图1是根据一个或更多个实施例的包括高电压(HV)配电模块、第一电池组和第二电池组的电池管理系统的示意图。
[0019]图2是示出图1的HV配电模块的电池连接单元的电路图。
[0020]图3是示出布置在具有串联地连接的两个电池组的放电配置中的图2的电池连接单元的电路图。
[0021]图4是示出布置在第一电池充电配置中用于对第一电池组充电的图2的电池连接单元的电路图。
[0022]图5是示出布置在第二电池充电配置中用于对第二电池组充电的图2的电池连接单元的电路图。
[0023]图6是示出布置在具有并联地连接的两个电池组的并行充电配置中的图2的电池连接单元的电路图。
[0024]图7是示出用于对图1的电池组件充电的方法的流程图。
[0025]详细描述
[0026]如所需的，本专利技术的详细实施例在本文被公开；然而应理解，所公开的实施例仅仅是可以体现在各种和可选形式中的本专利技术的示例。附图不一定按比例；一些特征可以被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域中的技术人员以各种方式采用本专利技术的代表性基础。
[0027]参考图1，电池管理系统根据一个或更多个实施例被示出，并且通常用数字100来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统，包括：第一电池组；第二电池组；第一充电电路，其具有第一开关以将所述第一电池组连接到电源以启用充电；第二充电电路，其具有第二开关以将所述第二电池组连接到所述电源以启用充电，其中所述第二充电电路与所述第一充电电路并联地布置；处理器，其被编程为：接收指示第一电池电压的和第二电池电压的输入；响应于所述第一电池电压小于所述第二电池电压而闭合所述第一开关并断开所述第二开关，以启用以第一充电电流对所述第一电池组充电并且禁止对所述第二电池组的充电；以及响应于所述第一电池电压近似等于所述第二电池电压而闭合所述第一开关和所述第二开关，以启用对所述第一电池组和所述第二电池组的并行充电。2.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，所述第一电池组和所述第二电池组各自适合于以大约400伏的最大电压提供DC电力。3.根据权利要求1所述的电池管理系统，还包括放电电路，所述放电电路具有放电开关以使所述第一电池组和所述第二电池组串联地连接，以共同以大约800伏的最大电压提供DC电力。4.根据权利要求1所述的电池管理系统，还包括串联地连接的预充电开关和电阻器，其中所述预充电开关连同所述电阻器一起与所述第一开关并联地连接，其中所述处理器进一步被编程为：闭合所述预充电开关并断开所述第一开关以启用对所述第一电池组的预充电；以及响应于预充电电压超过预充电电压阈值，断开所述预充电开关并闭合所述第一开关以启用对所述第一电池组的充电。5.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，所述处理器进一步被编程为响应于在所述第一电池电压和所述第二电池电压之间的差异小于预定阈值以及所述第一充电电流超过充电电流阈值而将所述第一充电电流减小到第二充电电流。6.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，所述处理器进一步被编程为响应于在所述第一电池电压和所述第二电池电压之间的差异小于预定阈值而将所述第一充电电流减小到第二充电电流。7.根据权利要求6所述的电池管理系统，其中，所述第二充电电流近似等于所述第一充电电流的一半。8.根据权利要求6所述的电池管理系统，其中，所述处理器进一步被编程为响应于在所述第一电池电压和所述第二电池电压之间的差异小于所述预定阈值而将所述第二充电电流减小到第三充电电流，其中所述第三充电电流近似等于所述第二充电电流的一半。9.根据权利要求1所述的电池管理系统，其中，所述处理器进一步被编程为响应于指示所述第二电池电压小于所述第一电池电压的输入而闭合所述第二开关并断开所述第一开关以启用以第二电池组充电电流对所述第二电池组充电。10.根据权利要求9所述的电池管理系统，还包括串联地连接的预充电开关和电阻器，
其中所述预充电开关连同所述电阻器一起与所述第二开关并联地连接，其中所述处理器进一步被编程为：闭合所述预充电开关并断开所述第二开关以启用对所述第二电池组的预充电；以及响应于预充电电压超过预充电电压阈值，断开所述预充电开关并闭合所述第二开关以启用对所述第二电池组的充电。11.根据权利要求9所述的电池管理系统，其中，所述处理器进一步被编程为响应于在所述第二电池电压和所述第一电池电压之间的差异...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗朝，张岳冬，刘继阳，
申请(专利权)人：李尔公司，
类型：发明
国别省市：