具有偏移校正的电池控制制造技术

本公开涉及电动和/或混合动力电动车辆驱动技术。特别地，公开了一种用于连接到电机和/或电源的电池布置，包括：多个电池单元，其中串联连接的第一子数量形成第一串，串联连接的第二子数量形成第二串，并且串联连接的第三子数量形成第三串，第一串、第二串和第三串可作为一个相应的相连接到电机；形成多个从节点的多个电池单元控制器，每个电池单元控制器连接到多个电池单元中指定的一个的至少一个端子，并且每个电池单元控制器包括至少一个电力电子布置，以选择性地连接或断开连接至少一个端子；以及主节点，被配置为向多个从节点中的每一个提供虚拟调制器信号；多个电池单元控制器还被配置为基于虚拟调制器信号来校正相应的信号生成。信号生成。信号生成。

【技术实现步骤摘要】
具有偏移校正的电池控制


[0001]本公开涉及电动和/或混合动力电动车辆驱动技术。特别地，本公开涉及电池布置、用于控制这种电池布置的方法以及包括这种电池布置的车辆。

技术介绍

[0002]电动车辆是当今和未来车辆中越来越受重视的部分。例如，考虑到区域和/或全球气候目标，需要实用和高效的电动驱动技术。
[0003]从实践经验可知，电动驱动技术受到限制，例如，受当今可用的电池布置的限制。这涉及例如由复杂要求给出的限制，例如大量的充电循环、电力输出方面的性能要求、可用容量、操作条件等。
[0004]例如，如果电机要与控制电池布置一起操作，则控制电池布置设置了高要求。

技术实现思路

[0005]因此，可能需要提供改进的对电池布置或其至少一部分的控制。
[0006]本专利技术的目标由所附独立权利要求的主题解决，其中，其他实施例并入从属权利要求中。
[0007]根据第一方面，提供了
[0008]1.一种用于连接到电机和/或电源的电池布置，包括：
[0009]多个电池单元，其中串联连接的第一子数量形成第一串，串联连接的第二子数量形成第二串，并且串联连接的第三子数量形成第三串，第一串、第二串和第三串可作为一个相应的相连接到电机；
[0010]形成多个从节点的多个电池单元控制器，每个电池单元控制器连接到多个电池单元中指定的一个的至少一个端子，并且每个电池单元控制器包括至少一个电力电子布置，以选择性地连接或断开连接到少一个端子；以及
[0011]主节点，被配置为向多个从节点中的每一个提供虚拟调制器信号；
[0012]多个电池单元控制器还被配置为基于虚拟调制器信号来校正相应的信号生成。
[0013]通过这种方式，可以校正信号偏移，从而提高控制电池布置的精度。
[0014]如本文所用，电动车辆和混合动力车辆中的可以布置在如本文所描述的电池布置或组装中的电池为(多个)电动机(即电机)提供电能，电能被转换成用于推进的机械动能。
[0015]此外，多个电池单元中的每一个(也可以称为电池段并可以为例如锂离子技术)其本身为电源。例如，这些也可以给电池单元控制器供电。
[0016]例如，多个电池单元板中的每一个可以包含四个端子或输出点。其中两个可以是AC端子或电源点，并且两个可以是隔离的DC端子或电源点。电池单元与外界的连接可以通过这些点来完成。
[0017]当电池单元连接到一个或多个其他电池单元时，此处，电池单元控制器的数量可以在两个单元AC点之间确定，而不是如传统技术中在单元端子之间确定。由于电池单元本
身可以在内部(即通过与其连接的电池单元控制器)控制其是否以及如何连接到AC端子，这允许电池单元将其自身从主电池断开连接，而不会显著影响整个电池布置或电池组性能。该模式也可以称为旁路模式，并且可以是默认的。电池单元控制器可以被设计为每电池单元一个，或者甚至每两个或更多个电池单元一个。
[0018]在电动和混合动力车辆中，电池单元控制器和/或电力电子设备等控制电力驱动，并在电动机和例如高压电池和/或单个电池单元之间建立连接。
[0019]此外，如本文所用，主节点可以被配置为连接到多个电池单元控制器中的每一个，多个电池单元控制器也可以称为多个从节点。主节点可以被配置为向从节点中的每一个广播信息或数据，例如作为消息发送的信息或数据，其可以是预定义的格式。同样，每个从节点或每个串中的一个从节点可以被配置为将信息或数据(例如，在预定义格式的消息中)发送到主节点和/或其他从节点中的一个或多个。此外，从节点中的一个或多个(或者甚至每个)从节点可以被配置为在电池布置的系统内广播信息或数据。例如，主节点可以被配置为例如通过通信接口、通过无线通信或另一电流隔离通信连接到一个或多个从节点。
[0020]此外，主节点可以被配置为生成虚拟正弦波作为要由从节点使用的控制信息以用于控制电池单元(例如，要进行开关通断等)。从节点使用虚拟正弦波通过电池开关通断来生成对应的信号。
[0021]此外，例如，可以存在主节点/从节点工作拆分，提供分布式反馈控制。主节点可以被配置为请求例如以下各项中的一项或多项：调制器相电流、相角、当前周期时间和每毫秒(ms)的旋转变压器角度。从节点可以以大约10kHz的闭环相电流控制运行，并且可以包括板载电流传感器以实现期望的相电流，并且可以检测或确定每毫秒(ms)更新的周期时间、电流设定点和旋转变压器角度。作为选择，为了提高控制性能，从节点还可以测量电流和电压之间的相位，以调整它自己的相位。从节点还可以包括内部从电流控制。
[0022]根据实施例，虚拟调制器信号可以包括调制器角度。
[0023]在实施例中，多个电池单元控制器还可以被配置为将由主节点提供的虚拟调制器信号与相应的自己的调制器角度进行比较，以确定角度的校正。
[0024]根据实施例，校正可以包括电力电子布置的开关定时。
[0025]在实施例中，电力电子布置包括多个电力开关，多个电力开关被配置为基于控制信息消息选择性地连接或断开连接相应子数量的电池单元。
[0026]根据实施例，定义了在每个定时更新事件之间具有特定时间间隔的定时更新事件，其中调度主节点和多个从节点之间的时间间隔双向数据传输。
[0027]在实施例中，数据传输可以被调度以允许主节点广播虚拟调制器信号，并且在特定时间间隔内，从每个串的至少一个从节点向主节点提供第一串、第二串和第三串中的每一个的特定于串的反馈信息。
[0028]根据实施例，主节点提供的控制信息可以被定义为从一个定时更新事件到下一个定时更新事件是有效的，并且从一个定时更新事件到下一个定时更新事件由多个从节点使用。
[0029]在实施例中，主节点还可以被配置为在定时更新事件之时或之后以调度的方式广播控制信息消息。
[0030]根据实施例，主节点还可以被配置为为每个定时更新事件接收与电机和/或电源
相关联的车辆推进请求信号，并且主节点还被配置为至少基于所接收的车辆推进请求信号来确定要广播的控制信息或更新的控制信息。该请求可以从控制例如车辆的驱动和/或推进的车辆控制器发送。
[0031]在实施例中，定时更新事件可以被配置为触发多个从节点在公共时间点获取至少一个电池单元参数，多个从节点还被配置为在特定时间间隔内向主节点和/或多个从节点中的一个或多个其他节点提供所获取的至少一个电池单元参数。
[0032]根据实施例，每个定时更新事件之间的间隔可以在毫秒范围内。
[0033]在实施例中，主节点还可以被配置为经由无线通信接口或其他电流隔离通信方法连接到第一串、第二串和第三串中的每一个。
[0034]根据实施例，多个从节点还被配置为经由无线通信接口或其他电流隔离通信方法连接到主节点。
[0035]在实施例中，多个从节点各自可以具有将由主节点识别和/或寻址的分配的标识符。
[0036]根据实施例，多个从节点各自都可以具有将由主节点识别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于连接到电机和/或电源的电池布置，包括：多个电池单元，其中串联连接的第一子数量形成第一串，串联连接的第二子数量形成第二串，并且串联连接的第三子数量形成第三串，所述第一串、第二串和第三串能作为一个相应的相连接到所述电机；多个电池单元控制器，形成多个从节点，每个电池单元控制器连接到所述多个电池单元中指定的一个电池单元的至少一个端子，并且每个电池单元控制器包括至少一个电力电子布置，以选择性地连接或断开连接所述至少一个端子；以及主节点，被配置为向所述多个从节点中的每一个提供虚拟调制器信号；所述多个电池单元控制器还被配置为基于所述虚拟调制器信号来校正相应的信号生成。2.根据权利要求1所述的电池布置，所述虚拟调制器信号包括调制器角度。3.根据权利要求1所述的电池布置，所述多个电池单元控制器还被配置为将由所述主节点提供的所述虚拟调制器信号与相应的调制器角度进行比较，以确定所述角度的校正。4.根据权利要求1所述的电池布置，所述校正包括改变所述电力电子布置的开关定时。5.根据权利要求1所述的电池布置，所述电力电子布置包括多个电力开关，所述多个电力开关被配置为基于控制信息消息选择性地连接或断开连接相应子数量的电池单元。6.根据权利要求5所述的电池布置，其中定义了在每个定时更新事件之间具有特定时间间隔的定时更新事件，其中调度所述主节点和所述多个从节点之间的时间间隔双向数据传输。7.根据权利要求6所述的电池布置，所述数据传输被调度成允许所述主节点广播所述虚拟调制器信号，并且在所述特定时间间隔内，从每个串的至少一个从节点向所述主节点提供所述第一串、第二串和第三串中的每一个的特定于串的反馈信息。8.根据权利要求6所述的电池布置，包括在广播的控制信息消息中的控制信息被定义为从一个定时更新事件到下一个定时更新事件是有效的，并且从所述一个定时更新事件到所述下一个定时更新事件由所述多个从节点使用。9.根据权利要求6所述的电池布置，所述主节点还被配置为在所述定时更新事件之时或之后以调度的方式广播所述控制信息消息。10.根据权利要求6所述的电池布置，所述主节点还被配置为针对每个定时更新事件接收与所述电机和/或所述电源相关联的车辆推进请求信号，并且所述主节点还被配置为至少基于所接收到的车辆推进请求信号来确定要广播的所述控制信息或更新的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：M埃克斯特罗姆，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：