包含电池模块状态控制电路的电池模块制造技术

公开了一种电池模块(140)。在一个实施例中，电池模块包括具有端子(+)的外壳，外壳中的电化学电池单元(165，170)，控制从电化学电池单元到端子的电流获取的继电器(180)，以及继电器驱动器和控制(215)。继电器驱动器和控制(215)提供第一电流至所述继电器线圈以将继电器的状态从断开状态改变至闭合状态。电流源还提供第二电流至继电器线圈以保持继电器的状态处于闭合状态。第二电流的参数与第一电流的参数不同。还公开了操作该电池模块的方法。参数不同。还公开了操作该电池模块的方法。参数不同。还公开了操作该电池模块的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含电池模块状态控制电路的电池模块

技术介绍

[0001]本申请涉及电池模块领域。
[0002]交通工具可包括一个或多个电池模块(或电池组)。例如，交通工具可包括第一传统的12伏(12V)铅酸电池和第二48伏(48V)电池模块。所述48V电池模块可包括锂离子(li
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离子)电池单元组和控制所述电池模块的电池管理系统(BMS)。
[0003]所述48V电池模块可包括模块开/关继电器和用于驱动所述开/关继电器的继电器驱动器。所述继电器可控制是否能够在所述电池模块的所述端子处获得电能。当驱动所述继电器的继电器线圈时，闭合所述继电器所需的能量要比保持所述继电器闭合所需的能量高很多。开关稳压器可通过变化施加在所述继电器上的电压，来控制继电器的励磁。但是，在48V电池模块中开关所述继电器会造成显著的电磁兼容性(EMC)问题。此外，以恒定电压过驱动所述继电器线圈会增加所述继电器线圈的热量，导致能源浪费以及增加继电器故障。
[0004]基于上述一种或多种缺陷或其他缺陷，需要另一种替代的解决方案。

技术实现思路

[0005]本文公开了一种具有模块开/关继电器和继电器驱动器的电池模块。所述继电器驱动器包括驱动直流电流(DC)(或直流信号)至所述继电器线圈的可变电流源，而不是提供开关脉冲宽度调制(PWM)电压或连续的过驱动电压。相比已知的现有技术电池模块，所述直流信号的使用极大的改善了电磁兼容性。
[0006]在一个操作中，通过所述继电器驱动器将第一电流施加至所述继电器线圈，用于将所述继电器从断开状态转换为闭合状态。在所述继电器转换后，所述驱动电流更新为第二电流，以保证所述继电器保持在闭合状态。这样通过更改电流，最小化功率损耗。基于时间段或电流反馈来决定何时进行驱动电流的更新。通过使得所述继电器驱动器的输出可编程，所述系统可减少功率损耗，调整电路和线圈特性(如温度变化)，允许较小的组件，以及减少材料费用。
[0007]在另一个实施例中，公开了一种电池模块。所述电池模块包括具有端子的外壳，在所述外壳中的电化学电池单元，控制从所述电化学电池单元到所述端子的电流获取的继电器，以及继电器驱动器和控制。所述继电器驱动器和控制提供第一电流至所述继电器线圈以将所述继电器的状态从断开状态改变至闭合状态。所述电流源还向所述继电器线圈提供第二电流以保持所述继电器的状态处于闭合状态。第二电流的参数与第一电流的参数不同。
[0008]在另一个实施例中，公开了一种控制电池模块的方法。所述电池模块包括电化学电池单元，端子，以及控制从所述电化学电池单元至所述端子的电流获取的继电器。所述继电器包括继电器线圈。所述方法包括向所述继电器线圈提供第一直流电流(DC)以将所述继电器的状态从断开状态改变至闭合状态，以及向所述继电器线圈提供第二直流电流(DC)以将所述继电器的状态保持在闭合状态。所述闭合状态允许在所述端子处可获得电能，以及
所述断开状态防止电能从所述端子获得。所述第二直流电流的参数与所述第一直流电流的参数不同。
[0009]这些以及各种进一步的优点可从本公开中理解。
附图说明
[0010]图1是交通工具的一部分的剖面示意图。
[0011]图2是用于图1所述交通工具中的示例电池模块的框图。
[0012]图3是用于图2所述电池模块中的示例继电器和驱动器控制的框图。
[0013]图4是图3的所述继电器和驱动器控制的电气示意图。
[0014]应当理解的是所述附图不一定是按比例绘制的。在某些情况下，对于理解本专利技术没有必要的细节或使其它细节其他难以被察觉的细节可能被省略了。当然，应该理解的是，本专利技术不一定局限于本文展示的装置或过程。
具体实施方式
[0015]图1展示了汽车形式的交通工具100的剖面示意图。对于所示结构，交通工具100包括与混合动力系统110耦接的内燃机105。图1的示例混合动力系统110被称为具有启动
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停止系统的微型混合动力系统。所述混合动力系统110可以利用储能系统115为至少一个或多个附件(例如，加热、暖通空调(HVAC)系统120，灯125，控制台130等)以及在启动
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停止周期内发动机105的点火供电。发动机和/或所述储能系统115为所述交通工具100提供全部或部分的功率(例如，电力和/或动力)。所述交通工具100可以是许多类型交通工具中的一种，包括卡车，公共汽车，工业车辆，摩托车，休闲车，船或其他可能受益于使用电力的交通工具类型。所述混合动力系统可以是不同类型混合动力系统，或全电动系统。此外，本专利技术的一个或多个方面可用于其他具有储能系统的非交通工具环境。
[0016]对于所示结构，所述储能系统115包括第一电池模块(或电池)135(例如，十二伏(12V)铅酸电池)和第二电池模块(或电池)140(例如，四十八伏(48V)锂离子电池模块)。例如，所述电池135可以为点火或启动所述发动机105提供能量和/或支持传统的12V附件负载。例如，所述电池模块140可以在发动机105不运行时为一个或多个交通工具附件提供能量，并用于所述混合动力系统110。所述电池模块140还可以提供第二或补充的12V输出。所述电池模块140可以进一步提供其他电压输出，包括大约3.5V至60V之间的电压(例如，6V，12V，24V，36V，48V和56V)。
[0017]所述电池模块140可以耦接到启动器145，所述启动器145可用于在启动
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停止循环期间启动所述发动机105，并且所述电池135的所述12V输出可以耦接到传统的点火系统，使得在不使用所述启动器145的情况下启动所述发动机105。还应理解的是，所述启动器145也可以从再生制动系统或类似系统(未示出)中捕获能量，以给所述电池模块140再充电。
[0018]所述电池模块140可用于为所述交通工具100的一个或多个附件提供能量。例如，所述电池模块140可以耦接至所述交通工具100的HVAC系统120(例如，包括压缩机、加热盘管、风扇、泵等)，以使驾驶员在所述交通工具100的操作期间控制交通工具100的内部温度。例如，在微型混合动力电动汽车中，当所述发动机105停止，从而发动机充电不提供任何电力的空转期间时，这一点更为重要。同样如图所示，所述电池模块140可与交通工具控制台
130耦合，所述交通工具控制台可包括娱乐系统(例如，收音机，CD/DVD播放器，观看屏幕等)，警告灯和指示灯，用于操作所述交通工具100的控制装置等。因此，应该理解的是，在某些情况下，所述电池模块140的电压输出可以提供更有效的电压，以操作所述交通工具100的附件(例如，与所述电池135相比)，特别是当所述发动机105停止时(例如，在启动
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停止循环期间)。还应理解的是，在某些结构中，所述电池模块的输出也可以提供给所述交通工具100的其他合适的部件和/或附件(例如，灯，开关，门锁，车窗电机，挡风玻璃雨刷等)。
[0019]图示的交通工具100包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池模块，包括：外壳，所述外壳具有端子；电化学电池单元，所述电化学电池单元在所述外壳中；继电器，所述继电器控制从所述电化学电池单元到所述端子可获取的电流，所述继电器包括控制所述继电器状态的继电器线圈；以及继电器驱动器和控制，所述继电器驱动器和控制提供第一直流电流(DC)至所述继电器线圈以将所述继电器的状态从断开状态改变至闭合状态，以及第二直流电流(DC)至所述继电器线圈以保持所述继电器的状态处于闭合状态，所述第二直流电流的参数与所述第一直流电流的参数不同。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述闭合状态使得所述端子可提供电能，并且所述断开状态防止从所述端子提供电能。3.根据权利要求1或2所述的电池模块，其中，所述继电器驱动器和控制包括：设定点电路，所述设定点电路提供设定点；以及稳压器，所述稳压器接收来自所述电化学电池单元的电压和来自所述设定点电路的设定点，并且控制所述稳压器的输出以提供所述第一直流电流和第二直流电流。4.根据权利要求3所述的电池模块，其中，所述稳压器为同步压降直流
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直流转换器。5.根据权利要求3或4所述的电池模块，还包括控制器，所述控制器耦接至继电器驱动器和控制，所述控制器被配置为控制所述继电器驱动器和控制以在一定时间段提供所述第一直流电流，以及控制所述继电器驱动器和控制以在所述时间段之后提供所述第二直流电流。6.根据权利要求5所述的电池模块，其中，所述继电器驱动器和控制包括电流传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德，
申请(专利权)人：CPS科技控股有限公司，
类型：发明
国别省市：