具有温度传感器选择性断开的电池感测模块制造技术

本公开提供了“具有温度传感器选择性断开的电池感测模块”。电池组感测模块包括与电池单元温度传感器连接的温度传感器输入件、集成电路以及连接在所述温度传感器输入件和所述集成电路之间并且具有基于所述温度传感器输入件上的电压选择性地断开的栅极的场效应晶体管。体管。体管。

【技术实现步骤摘要】
具有温度传感器选择性断开的电池感测模块


[0001]本公开涉及汽车电池系统和相关测量电路。

技术介绍

[0002]替代能源车辆可以包括被布置为向电机提供电力的牵引电池。电机可以将来自牵引电池的电能变换成机械能以移动车辆的车轮。电机还可以将来自车轮的机械能变换成电能以储存在牵引电池中。
[0003]电池状态信息可用于实现电池组充电和放电控制策略。电流、电压和温度数据是此类电池状态信息的示例。

技术实现思路

[0004]牵引电池系统包括电池单元阵列、感测所述电池单元中的至少一些的温度的温度传感器以及电池组感测模块。所述电池组感测模块包括与所述温度传感器连接的温度传感器输入件；集成电路，所述集成电路经由所述温度传感器输入件向所述温度传感器提供可选择的测试电流；以及开关，所述开关响应于所述温度传感器输入件上的电压超过预定义值使所述温度传感器输入件与所述集成电路分离。
[0005]电池组感测模块包括与电池单元温度传感器连接的温度传感器输入件、集成电路以及连接在所述温度传感器输入件和所述集成电路之间并且具有基于所述温度传感器输入件上的电压选择性地断开的栅极的场效应晶体管。
[0006]车辆包括电机和牵引电池系统。该牵引电池系统向所述电机提供电力并且包括温度传感器和集成电路。所述集成电路包括多个电流源，所述多个电流源各自向所述温度传感器选择性地提供测试电流；以及开关，所述开关响应于与所述温度传感器相关联的电压超过预定义值使所述温度传感器与所述集成电路分离。
附图说明
[0007]图1是车辆的示意图。
[0008]图2是图1的电池组感测模块中的一者的示意图。
具体实施方式
[0009]本文描述了实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅是示例并且其他实施例可以采用不同和替代的形式。附图不一定按比例绘制。一些特征可能被放大或缩小以显示特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员的代表性基础。
[0010]参考附图中的任一个示出并描述的各个特征可以结合一个或多个其他附图中示出的特征以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，对于特定的应用或实现方式，可能期望与本公开的教示一致的对特征的各
种组合和修改。
[0011]参考图1，车辆100包括牵引电池102、电机104、变速器106、车轮108和一个或多个控制器110。牵引电池102、电机104、变速器106和车辆108与一个或多个控制器110通信和/或在其控制下。来自牵引电池102的电力被选择性地提供给电机104。电机104消耗电力以生成机械扭矩，所述机械扭矩被传递到变速器106，然后传递到车轮108。同样地，车轮108在再生制动期间可以将机械扭矩传递到变速器106，然后传递到电机104。电机104消耗机械动力以生成电力以储存在牵引电池102中。
[0012]牵引电池102包括串联电连接的多个电池单元阵列112a至112n、多个电池组感测模块(BPSM)114a至114n、通信链路116和多个温度传感器(例如，热敏电阻等)120a至120n。温度传感器120a至120n中的每一者操作性地布置有电池单元阵列112a至112n中的对应一者。并且，BPSM 114a至114n中的每一者操作性地布置有温度传感器120a至120n中的对应一者。即，BPSM 114a被布置为对电池单元阵列112a的电池单元中的至少一些执行各种感测操作(例如，电压、温度等)，BPSM 114n被布置为对电池单元阵列112n的电池单元中的至少一些执行各种感测操作等。
[0013]由通信链路116促进在BPSM 114a至114n和一个或多个控制器110之间的通信。因此，由用于BPSM 114a至114n的一个或多个控制器110生成的用于测量温度或电压的命令通过通信链路116。在该示例中，BPSM 114a至114n菊链连接在一起，使得来自一个或多个控制器110的命令从BPSM 114a至114n中的一个者顺序地传播到BPSM 114a至114n中的另一者(例如，114a至114b)。同样地，从电池组感测模块114a至114n中的任一者收集的数据在到达通信链路116以递送到一个或多个控制器110之前以类似的方式相反地(例如，114b至114a)传播。在该示例中，一个或多个控制器110被示为在牵引电池102的外部。在其他示例中，一个或多个控制器110中的至少一者可以与牵引电池102等集成。
[0014]参考图2，BPSM 114x中的每一者包括电池监测集成电路(BMIC)202x、电源管脚输入件204x、热敏电阻参考输入件206x、热敏电阻输入件208x和接地参考输入件209x。BMIC 202x包括电源210x、模数转换器212x、电流源214x、216x、218x和开关220x、222x、224x。电流源214x和开关220x串联，电流源216x和开关222x串联，并且电流源218x和开关224x串联。电流源214x和开关220x、电流源216x和开关222x以及电流源218x和开关224x的元组是并联的。电源210x经由线路205x与电源管脚输入件204x连接，并且可以通过电流源214x和开关220x、电流源216x和开关222x或电流源218x和开关224x的元组中的任一者连接到模数转换器212x。热敏电阻参考输入件206x通过电阻器233x连接到接地。接地参考输入件209x和模数转换器212x连接到接地。
[0015]模数转换器212x可以经由线路211x与热敏电阻输入件208x连接，所述线路包括开关226x和电阻器228x、230x。开关226x和电阻器228x、230x顺序地布置在线路211x上，使得电阻器228x、230x位于开关220x和开关226x之间。齐纳二极管232x连接到在电阻器228x、230x和电阻器233x之间的线路211x。
[0016]如对普通技术人员显而易见的，电源210x、模数转换器212x、电流源214x、216x、218x以及开关220x、222x、224x形成用于热敏电阻120x的基于电流源的热敏电阻接口电路234x。这种特征可以导致热敏电阻接口电路234x的准确性提高，这是因为BMIC 202x可以自动检测流过热敏电阻120x的最佳电流以优化信噪比，并且实现比传统BMIC热敏电阻输入件
更高的准确性。
[0017]某些其他BMIC仅为热敏电阻提供模数输入件并且期待电路设计者向例如+5V基准提供上拉电阻器。在此类实现方式中，热敏电阻是电阻分压器的一部分。分压器基于热敏电阻的温度在BMIC输入件处提供电压。对于更现代的BMIC，诸如BMIC 202x，BMIC 202x选择内部控制的电流源214x、216x、218x中的一者以使测试电流通过热敏电阻120x。根据欧姆定律(R x I＝V)，该选定的测试电流将导致跨热敏电阻120x形成特定电压。然而，替代本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种牵引电池系统，其包括：电池单元阵列；温度传感器，所述温度传感器被配置为感测所述电池单元中的至少一些的温度；以及电池组感测模块，所述电池组感测模块包括与所述温度传感器连接的温度传感器输入件；集成电路，所述集成电路被配置为经由所述温度传感器输入件向所述温度传感器提供可选择的测试电流；以及开关，所述开关被配置为响应于所述温度传感器输入件上的电压超过预定义值使所述温度传感器输入件与所述集成电路分离。2.如权利要求1所述的牵引电池系统，其还包括连接在所述集成电路和所述开关之间的一对电阻器。3.如权利要求2所述的牵引电池系统，其还包括齐纳二极管，所述齐纳二极管连接在所述一对电阻器和接地之间并且被配置为将来自所述温度传感器输入件的所述电压钳位至比所述预定义值更大的第二预定义值。4.如权利要求1所述的牵引电池系统，其中所述开关是具有可操作地响应于所述电压的栅极的场效应晶体管。5.如权利要求4所述的牵引电池系统，其中所述场效应晶体管是金属氧化物半导体场效应晶体管。6.如权利要求1所述的牵引电池系统，其中所述集成电路还包括电源、模数转换器和连接在所述电源和所述模数转换器之间的多个电流源和开关。7.如权利要求1所述的牵引电池系统，其中所述电池组感测模块还包括电力输入件，并且其中所述集成电路包括与所述电力输入件连接的电源。8.一种电池组感测模块，其包括：温度传感器输入件，所述温度传感器输入件与电池单元温度传感器连接；集成电路；以及场效应晶体管，所述场效...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：