用于控制电池组输出的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于控制电池组输出的系统和方法。在一个实例中，为响应电池组电流，断开电池组接触器。所述系统和方法可减少电池组的退化和增加系统的灵活性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2009年6月10日提交的、名称为“Robust Limit Battery Fuse”的第61/185,763号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引证结合在此，以实现所有意图和目的。
本专利技术涉及控制电池组的输出。在一个实施例中，电池组为车辆提供电源。
技术介绍
在由于各种约束条件从而可限制电流量的情况下，电池组可在运行期间产生电流或吸收电流。为了将电池组控制在电池组限制(battery pack limit)内，电池组可将电池组的产生和/或吸收能力转移给外部控制器以便与电池组通信的外部负载或源可调整负载或源的运行，从而适应电池组限制。另外，可通过硬件施加电池组电流吸收和/或产生的限制。例如，熔丝可设置在电池单元和外部负载或源之间，以限制流入或流出电池组的电流。因此，电池组的退化可通过硬件和软件的结合来限制。然而，为替代熔断的熔丝而接入电池组可能是不方便的。而且，在电池组之外的负载或源可能没有在退化期期间或者非稳态运行期间精确遵循期望的电池限制的能力。进一步地，电流限制施加的程度可能取决于运行条件，包括持续过流条件的持续期间和电流在规定的限制之上的程度。
技术实现思路
专利技术人在此进一步认识到上述问题并且已开发出各种方法去处理它们。在一种方法中，用于控制电池组输出的方法包括：断开接触器，该接触器在与电池组的跟踪变量相关的累计变量或参数超过门限量时，将所述电池组电连接到所述电池组外部的电路，所述累计变量或参数在所述电池组的跟踪变量大于门限量时被进行累计。通过在电池组的电流的累计量超过门限电平时，断开将电池组连接到在该电池组外部的电路的接触器(contractor)，可以在不必访问电池组从而替代熔丝的情况下，减少电池组的退化的可能性。具体而言，可控制接触器以响应电流传感器的输出。例如，在电池运行在规定的限制内时的期间，可控制接触器以响应各种需求来操作车辆。然而，如果进入或离开电池的电流超过电流的门限量，则可对超过门限的电流的量进行累计。在累计电流的值超过门限值时，可断开接触器。这样，可在不必依赖硬件熔丝或外部控制器的情况下控制流入或流出电池组的电流。进一步地，该方法使过流运行的程度与该条件的持续期间关联起来，因为在断开接触器之前，可允许在长持续期间内电流稍微超过限制，反之在断开接触器之前，可仅允许在短持续时间内电流显著超过限制。这样，可以利用过流运行的程度和持续期间之间的相互关系。这类方法可减少不必要的接触器断开，从而减少驾驶操作中的干扰。由于一些应用可更倾向于长时间但较低的过流条件，而另一些应用可更倾向于短时间但较高的过流条件，上述方法适应这些条件和它们的各种结合。本专利技术可提供几个方面的优点。具体而言，本专利技术的方法可在不必替换硬件或依赖外部系统的情况下减少电池组的退化。进一步地，本专利技术提供了对电池组退化保护措施的额外测量。更进一步地，在不必改变硬件或软件的情况下可为不同能力的电池组调整门限电流的电平。更进一步地，门限电流的电平可随着电池的温度、充电电平、或使用寿命而动态改变。在单独或者结合附图来看的以下详细描述中，本专利技术的上述优点和其他优点，以及特征将是显而易见的。应当理解，提供上述总结是为了以简化的形式引入在说明书中进一步描述的一组概念。这不旨在确定要求保护的主题的关键或基本特征，本发明的保护范围仅通过附在说明书中后面的权利要求来限定。此外，要求保护的主题不限于解决上述说明的缺点或本专利技术的任何一部分的实施。附图说明图1示出了电池组或电池组件的爆炸示意图；图2示出了示例性的电池模块的示意图；图3示出了示例性的电池单元堆叠的爆炸示意图；图4示出了用于控制电池组输出的电路示意图；图5示出了用于控制电池组输出的方法的流程图。具体实施方式本说明书涉及对电池组的输出进行控制。在一个实施例中，电池单元(如图2-3中示出的)可组合成如图1所示的电池组。来自图1-3中的电池单元的电能可通过如图4示出的接触器选择性地输送到电池组外部的负载。在由图5的方法示例的一实施例中，当进入或离开电池组的电流超过门限电平或门限量时，图4的系统的电池组输出与负载或源断开连接。图1显示了电池组件1的爆炸图。电池组件可包括盖体10、连接装置12、第一冷却子系统14(例如冷却板)、多个电池模块16、第二冷却子系统18(例如冷却板)、和托架20。装配时，可通过合适的连接装置(例如，螺栓、粘合剂等)将盖体连接于托架，从而形成包围连接装置、冷却子系统、和电池模块的壳体。电池模块16可包括多个配置为用于储存能量的电池单元。虽然示例了多个电池模块，但是应当理解在其他的实施例中也可以使用单个电池模块。电池模块16可置于第一冷却子系统14和第二冷却子系统18之间，在该情况下定位电池模块并使它们的电端子在两个冷却子系统之间朝外的侧面21上。每个电池模块可包括第一侧面23和第二侧面25，第一侧面和第二侧面可分别称为顶面和底面。顶面和底面可置于电端子两侧，在此将参考图2和图3作更详细的讨论。在该实施例中，在电池组件中，每个电池模块的顶面都定位为在一公共平面中。同样地，在电池组件中，每个电池模块的底面都定位为在另一公共平面中。然而，在其他的实施例中，仅每个电池模块的顶面或者底面都定位为在一公共平面中。这样，冷却子系统可保持直接接触电池模块的顶面或底面以增加热转移和提高冷却能力，如在此将进一步描述的，其中冷却子系统和电池模块可共面接触。示例性电池模块的另外的细节在此参考图2和图3进一步描述。在可选实施例中，在电池组件1中可仅包括冷却子系统中的一个，例如上部的冷却子系统(在该实施例中为子系统14)。而且，第一和第二冷却子系统的位置、尺寸和几何形状实质上是示范性的。因此，在其他的实施例中，第一和第二冷却子系统的位置、尺寸、和几何形状可基于电池组件的各种设计参数而改变。电池组件1也可包括配电模块(EDM)33、监控和平衡板(MBB)35、和电池控制模块(BCM)37。电池模块16中的电池单元的电压可通过集成在电池模块16上的MBB来监控和平衡。平衡电池单元是指，使电池单元堆叠中的多个电池单元之间的电压均衡。进一步地，可使电池单元堆叠之间的电池单元电压均衡。MBB可包括多个电流传感器、电压传感器、和其它的传感器。EDM控制从电池组到电池负载的电能的分配。具体而言，EDM包括用于将高压电池电源连接到外部电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.10 US 61/185,7631.一种控制电池组输出的方法，包括：
在与所述电池组的跟踪变量相关的累计变量或参数超过门限量时，断
开将所述电池组电连接至所述电池组外部的电路的接触器，所述累计变量
或参数是在所述电池组的跟踪变量大于门限量时进行累计的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述累计变量或参数与由所述
电池组供给所述电池组外部的负载的电流量相关。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述累计变量或参数与受所述
电池组外部的源影响下的所述电池组的电池单元电压相关。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述累计变量或参数与受所述
电池组外部的源影响下的所述电池组的电压相关。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述累计变量或参数与受所述
电池组外部的源影响下的跨所述电池组的接触器两端的电压相关。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述电池组的跟踪变量大于
所述门限电平加缓冲电平时，与所述电池组的所述跟踪变量相关的所述累
计变量增加。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电池组的所述跟踪变量的
值是电池电流并且在CAN链路上传送。
8.一种用于控制电池组输出的系统，包括：
多个电池单元；
电流传感器，与所述多个电池单元电通信；
接触器，与所述多个电池单元以及位于所述电池组外部的负载电通信；
控制器，所述控制器与所述电流传感器和所述接触器电通信，所述控
制器包括用于在与所述电池组的跟踪变量相关的累计变量或参数超过门限
量时断开所述接触器的指令，以及其中，所述跟踪变量是来自所述电流传
感器的电流。
9.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：CAN链路，位于所述
电池组内，所述CAN链路提供从所述电流传感器到所述控制器的电流数
据。
10.根据权利要求8所述的系统，进一步包括：CAN链路，位于所述
控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱恩·D·鲁特科夫斯基，布莱恩·C·穆尔黑德，
申请(专利权)人：A一二三系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：