分流设备、分流方法和计算机程序产品技术

本发明专利技术涉及用于和设置为向包括至少一个第一工作单元的机器供电的电池组电连接的分流设备。该电池组包括正极和负极以及在正负极之间互连的多个单电池，使至少两个单电池串联连接以提供更高的电池组电压电平，该电池组还配置为通过电池电极向至少一个第一工作单元供电。本发明专利技术还涉及一种方法和一种计算机程序产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分流设备、分流方法和计算机程序产品
[0001 ] 本专利技术涉及用来自包括多个单电池的电池组的电能为机器供电的方法和设备。
技术介绍
包括多个单电池以在用电流为各种设备和机器供电时提供更高电压容量及/或电流容量的电池组是本领域公知的。众所周知，电池组的问题是如果单电池充电不均衡，可能会损坏单电池或者缩短单电池的寿命。因而提出了各种平衡电池组的方法。为需要不同电压的两个或多个单元供电时，公知方法是提供电压特性不同的两个或多个电池组，或者包括一个或多个用于把电压转换到所需电平的转换器。提供多个电池组的一个缺点在于增加了成本、重量和体积。转换电压的一个缺点在于转换过程中存在功率损耗。US2005/0275372提供了一种电池管理模块，目的在于对电池组进行均衡充电。该专利还提出监控各个电池组的充电水平水平，并把电池组相互连接以在电池组的充电水平基本相同的情况下作为负载的电源。如果一个电池组的充电相对于其他电池组太高，就断开该电池组以避免造成损坏。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是给出为两个需要不同电压的不同工作单元供电的改进方法及/或设备。该目的用根据权利要求1的设备、根据权利要求13的方法以及根据权利要求15的计算机程序产品实现。根据本专利技术的一方面，一种分流设备包括连接模块，该连接模块用于电连接到电池组的至少一个单电池子组，并用于允许通过分流设备从单电池子组向机器内的至少一个第二工作单元提供具有第二子组电压电平的电能。根据本专利技术的另一方面，用分流设备从电池组的单电池子组分流并提供具有第二子组电压电平的电能给机器的至少一个第二工作单元。根据本专利技术的又一方面，提供一种用于使微处理器控制分流设备来执行根据权利要求13所述方法的步骤的计算机程序产品。通过从为第一工作单元供电的电池组内的单电池子组分流电流并将被分流的电流提供给第二工作单元，被分流的电流及/或电压可与电池组整体提供的电流及/或电压不同。因而，可用同一电池组为具有不同电流及/或电压需要的两个工作单元供电，而无需使用转换器或者使用两个或多个电池组。这意味着可仅使用一个电池组为工作单元供电，同时避免转换器带来的成本和功率损耗。电池组包括配置为通过电池组的正负极提供联合电压和电流的多个互连单电池。优选地，分流设备用于和电极间互连的至少一个单电池子组连接，然后可仅从构成电池组一部分的某些单电池提供电力。然而，分流设备还可与不属于电池组的一个或多个单电池电连接，而且/或者，单电池可包括不是子组一部分的单电池。然而，优选地，至少一个单电池将其电压和电流提供给第一和第二工作单元两者。另一实施例中，控制模块可在给第二工作单元供电的同时断开为第一工作单元供电的电池组子组。根据一个实施例，分流设备用于在电池组向第一工作单元供电的同时，从单电池子组向第二工作单元供电。因而，虽然两个工作单元需要不同的电压及/或电流特性，但是电池组可同时向两个工作单元供电，而无需转换提供的电流。优选地，至少一个单电池同时向两个工作单元供电。根据本专利技术的一个实施例，连接模块用于和至少两个单电池子组电连接，分流设备包括用于周期性地选择为第二工作单元供电的新单电池子组的控制模块。为不同工作单元供电的多个单电池，或者为两个工作单元而不是一个工作单元供电的一个单电池的放电速率不同，这可能会使电池组不均衡。特别地，向第一和第二工作单元两者供电的子组的充电水平比仅向第一工作单元供电的子组的充电水平下降得更快。通过连续选择向第二工作单元供电的新单电池子组，不同放电电平的效果会分摊在电池组中的单电池上。根据一个实施例，控制模块配置为选择下一子组以重复地逐个遍历电池组中的至少大部分子组及/或单电池。因而，电平降低速率差别均分在电池组的至少大部分单电池上，从而使得电池组更均衡且单电池寿命更长。根据一个实施例，控制模块配置为接收有关电池组中单电池子组及/或单电池充电水平的信息，并从相对充电水平最高的一半子组及/或单电池中选择向第二工作单元供电的新子组。优选地，控制模块配置为从相对充电水平最高的五分之一的子组及/或单电池中选择向第二工作单元供电的新子组。因而，选择充电水平更高的子组或单电池向第一和第二工作单元两者供电。因而，充电水平更高的单电池放电速率更高，从而这些单电池的充电水平趋于接近电池组中的平均充电水平。因而，利用该设备或方法，电池组不但向种类不同的两个工作单元提供不同电压，而且通过选择充电水平较高的单电池提供更多电力来得到自动平衡。此外，可在实际供电时执行该平衡电池组的方法，由于不需要使用充电或泄放电路(这些电路消耗能量而不执行任何有意义的功能或工作)，还减少了能量损耗。根据一个实施例，控制模块用于周期性地在经过指定时间段后选择向第二工作单元供电的新子组。因而，保证了选择新的单电池子组之前不会从每个单电池子组抽取太多电能。优选地，根据子组中单电池的容量以及预期从子组抽取的电流，从I秒和I小时之间选择时间段。优选地，时间段等于或小于30分钟。更优选地，时间段等于或小于10分钟。更优选地，时间段等于或小于2分钟。由于选择新子组会造成功率损耗，所以时间段还选择为大于或等于5秒。优选地，所选时间段大于或等于15秒。更优选地，所选时间段大于或等于30秒。根据一个实施例，控制模块用于周期性地在当前选择的子组为第二工作单元提供了指定量的可用充电水平时选择向第二工作单元供电的新子组。因而，保证不会从单电池抽取太多电能。优选地，选择时间段在某刻结束，从而同一供电时间间隔中单电池给第二工作单元提供的电量不大于完全充电时其最大可用充电水平的10%。作为替代，可比较目前供电的子组的充电水平和电池组中其他单电池子组的充电水平，可选择在当前子组的充电水平开始去达到、达到或低于平均充电水平指定量时结束该时间段，指定量例如为当前平均充电水平的0.1?5%之间的某值。根据一个实施例，分流设备在每个时间段结束时连接并且/或者选择新子组。然而，如果某单电池子组的充电水平依然较高，控制模块可能会再次选择同一单电池子组。一个实施例中，可通过设计把电池组分为固定子组，而且/或者，分流设备可连接或选择电池组中的固定单电池子组。另一实施例中，分流设备和/或控制模块可连接或选择新形成的单电池子组，例如，由分流设备基于有关充电水平的信息确定的新子组。然后，分流设备可连接具有最高充电水平的单个单电池以形成用于为第二工作单元提供电能的新单电池子组。根据一个实施例，连接模块包括至少一个连接器，以及至少一个开关装置，所述连接器用于和单电池或单电池子组电连接，所述至少一个开关装置用于选择性地允许或禁止从单电池或单电池子组向第二工作单元供电。由于包括开关装置，可容易地控制电连接。优选地，连接模块包括多个连接器，每个连接器包括至少一个开关装置，配置为每个开关装置和一个单电池子组及/或一个单电池连接。优选地，该至少一个开关是半导体开关。半导体开关便宜、易于控制且耐用。或者开关可以是适当类型的继电器。需要的话，连接器还可用于为单电池子组充电。一个实施例中，连接器用于在两个彼此串联连接的单电池子组之间的点处与所述电池组连接，其中，根据连接器的电流方向，同一连接器可从两个子组提供电压和电流。因而，同一连接器既可用作低压工作单元的正电源又可用作负电源，其中，可减少连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分流设备，用于与配置为向包括至少一个第一工作单元的机器供电的电池组电连接，所述电池组包括正极和负极以及在正极和负极之间互连的多个单电池，使至少两个单电池串联连接以提供更高的电池组电压电平，所述电池组配置为通过电池电极向所述至少一个第一工作单元供电，所述分流设备的特征在于，所述分流设备包括连接模块，所述连接模块用于与电池组中的至少一个单电池子组电连接，并允许通过所述分流设备从所述单电池子组向所述机器内的至少一个第二工作单元提供具有第二子组电压电平的电能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.04 SE 1150196-21.一种分流设备，用于与配置为向包括至少一个第一工作单元的机器供电的电池组电连接，所述电池组包括正极和负极以及在正极和负极之间互连的多个单电池，使至少两个单电池串联连接以提供更高的电池组电压电平，所述电池组配置为通过电池电极向所述至少一个第一工作单元供电，所述分流设备的特征在于，所述分流设备包括连接模块，所述连接模块用于与电池组中的至少一个单电池子组电连接，并允许通过所述分流设备从所述单电池子组向所述机器内的至少一个第二工作单元提供具有第二子组电压电平的电能。2.根据权利要求1所述的分流设备，其特征在于，所述分流设备用于允许在所述电池组向所述第一工作单元供电的同时，从所述单电池子组向所述第二工作单元供电。3.根据权利要求1所述的分流设备，其特征在于，所述连接模块用于与至少两个单电池子组电连接，而且所述分流设备包括用于周期性地选择向所述第二工作单元供电的新单电池子组的控制模块。4.根据权利要求3所述的分流设备，其特征在于，所述控制模块配置为选择下一单电池子组以重复地逐个遍历电池组中的至少大部分单电池子组及/或单电池。5.根据权利要求3所述的分流设备，其特征在于，所述控制模块配置为接收与电池组中的单电池子组及/或单个单电池的充电水平有关的信息，并从相对充电水平最高的五分之一的单电池子组及/或单电池中选择向所述第二工作单元供电的新单电池子组。6.根据权利要求3-5中任意一项所述的分流设备，其特征在于，所述控制模块配置为周期性地在经过指定时间段时选择向所述第二工作单元供电的新单电池子组。7.根据权利要求3-5中任意一项所述的分流设备，其特征在于，所述控制模块配置为周期性地在当前选择的单电池子组向所述第二工作单元提供了指定量的该单电池子组能用的充电水平时，选择向所述第二工作单元供电的新单电池子组。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的分流设备，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·伯格夫约德，
申请(专利权)人：电动马达有限公司，
类型：
国别省市：