电池的控制系统技术方案

本发明专利技术涉及电池的控制系统。一种用于操作电池系统的设备包括壳体、多个电池单元、以及旁通回路。多个电池单元在壳体内连接成串联电路。多个电池单元被配置为提供总输出电压。旁通回路被配置为确定从多个电池单元中的电池单元输出的电压是否已降低至低于所选阈值。旁通回路被进一步被配置为响应于从电池单元输出的电压已降低至低于所选阈值的确定对串联电路中的电池单元旁路。

【技术实现步骤摘要】

本公开总体上涉及电池系统，并且具体地，涉及由多个电池单元组成的电池系统。仍更具体地，本公开涉及基于电池单元性能、电池单元温度、以及其他选择因素控制电池系统的工作的方法和设备。
技术介绍
电池系统可以包括一个或多个电池单元。如在本文中使用的，“电池单元”是将化学能转换成电能以提供电压的单个电化学装置。电池单元通常由三部分组成:负极、正极、以及电解质。例如，电解质可以是液体电解质。可电气连接任意数量的电池单元以形成被配置为提供至少所选总电压输出的串联电路。如在本文中使用的，“串联电路”是电流仅可沿一个路径流动的电流。在串联电路中，相同的电流流过电路中的每个组件。然而，因为仅存在电流可以流动的一个路径，所以在沿着电路的任一点处串联电路开路或断路会引起整个串联电路停止所需要的执行。换言之，会产生开路情况。例如，布置在电池系统中的串联电路中的一组电池单元中的一个电池单元会停止所需要的执行，这会导致串联电路断开。电池单元可被称作为处于故障状态。该电池单元的故障状态造成电池系统中的开路情况。由于开路情况，即使电池系统中的其他电池单元可在选择容差内工作，但电池系统不会产生所选的总电压输出。甚至在一个或多个电池单元处于故障状态的情况下，具有能够工作以产生可接受的低输出电压的电池系统是期望的。此外，一些目前可用的电池系统可能无法适当冷却。例如，对于一些目前可用的电池系统，电池系统中的电池单元可能过热，这可能会引起电池系统停止以期望方式进行的工作。具有能够解决电池单元温度增大的问题的系统是期望的。因此，期望提供一种考虑上述讨论的问题中的至少一些以及其它可能的问题的方法和设备。
技术实现思路
在一个示例性实施方式中，设备包括壳体、多个电池单元、以及旁通回路。多个电池单元在壳体内连接为串联电路。多个电池单元被配置为提供总输出电压。旁通回路被配置为确定从多个电池单元中的电池单元输出的电压是否已降低至低于所选阈值。旁通回路被进一步被配置为响应于从电池单元输出的电压已降低至低于所选阈值的确定对串联电路中的电池单元旁路。在另一示例性实施方式中，电池系统包括多个电池单元、壳体、空气调节系统、以及旁通回路。多个电池单元连接在串联电路中。多个电池单元被配置为提供总输出电压。壳体包括多个壁、电池室、以及多个壁中的多个开口。通过多个壁形成电池室。电池室被配置为保持多个电池单元。多个开口被配置为允许流体从电池室流到壳体外的环境中。空气调节系统被配置为将调节用空气注入壳体的电池室中。调节用空气在电池室内产生使流体从电池室流到壳体外的环境的正压。旁通回路被配置为确定从多个电池单元中的电池单元输出的电压是否已降低至低于所选阈值。旁通回路被进一步被配置为响应于从电池单元输出的电压已降低至低于所选阈值的确定对串联电路中的电池单元旁路。在又一个示例性实施方式中，提供用于操作电池系统的方法。确定从在壳体内连接为串联电路的多个电池单元中的电池单元输出的电压是否已降低至低于所选阈值。响应于从电池单元输出的电压已降低至低于所选阈值的确定，对串联电路中的电池单元旁路。在本公开的各种实施方式中可独立实现特性和功能，或在参考下列描述和附图可以看出进一步细节的其他实施方式中，可对特性和功能进行组合。【附图说明】在所附权利要求中阐述了示例性实施方式的新颖性特征。然而，通过参考结合附图所阅读的本公开的示意性实施方式的以下详细描述，示意性实施方式以及使用的优选方式、其他目的和特征将被最好的理解，其中:图1是根据示例性实施方式的框图形式的电池系统的示意图；图2是根据示例性实施方式的电池系统的顶部等距俯视图的示意图；图3是根据示例性实施方式的没有盖的电池系统的顶部等距俯视图的示意图；图4是根据示例性实施方式的电池系统的不同顶部等距俯视图的示意图；图5是根据示例性实施方式的电池系统的俯视图的示意图；图6是根据示例性实施方式多个电池单元和具有连接到多个电池单元的旁通回路的保持结构的俯视图的示意图；图7是根据示例性实施方式具有空气调节系统的电池系统的等距视图的示意图；图8是根据示例性实施方式具有空气调节系统的电池系统的截面图的示意图；图9是根据示例性实施方式的电池系统的底部等距俯视图的示意图；图10是根据示例性实施方式的电池系统的截面图的示意图；图11是根据示例性实施方式的具有端子隔离系统的电池系统的示意图，该端子隔离系统相对于电池系统中的电池单元的端子定位；图12是根据示例性实施方式的具有位于端子隔离系统上方的盖的电池系统的示意图；图13是根据示例性实施方式的具有盖的电池系统的截面图的示意图；图14是根据示例性实施方式的连接至电池单元的电流调制装置的示意图；图15是根据示例性的实施方式的流程图形式的用于工作电池系统的过程的示意图；以及图16是根据示例性实施方式的流程图形式的用于工作电池系统的过程的示意图。【具体实施方式】示意性实施方式考虑和顾及不同的考虑因素。例如，示例性实施方式考虑和顾及到当电池单元处于故障状态中时，比较理想的是具有这样的方法和设备，即，用于对布置在电池系统中的串联电路中的多个电池单元中的电池单元进行旁路，以使得电池系统继续在选择容许量内工作。此外，示例性实施方式考虑和顾及到比较理想的是具有这样的方法和装置，S卩，用于冷却电池系统中的电池单元以使得电池系统不会过热、不会变得受不期望的影响、以及不会在选择容许量内停止工作。更进一步地，示例性实施方式考虑和顾及到比较理想的是具有这样的电池系统，即，能够基于电池单元的外壳的温度，在充电模式下调制流入到电池单元中的电流、在放电模式调制从电池单元流到负载的电流、或者两者。这类电流调整可以帮助防止电池单元进入故障状态或一些其他不期望的状态。现参考附图，并具体地参考图1，以框图形式描绘了根据示例性实施方式的电池系统的示意图。在该示例性实例中，电池系统100可用在平台101中。平台101可具有若干不同的形式。在该示例性实例中，平台101采用飞行器102的形式。根据实施方式，航空航天器102可采取飞机、无人驾驶飞行器、直升机、火箭、导弹、太空船、航天飞机、或其他类型的飞行器的形式。在其他示例性实例中，平台101可以采取一些其他的形式，例如但不限于，陆上交通工具、水上交通工具、发动机系统、或被配置为通过电池系统100供应的电力进行工作的任何装置或系统。如所描述，电池系统100包括壳体104和多个电池单元105。壳体104可具有多个壁106。在该示例性实例中，多个壁106可以包括分割器108。在其他示例性实例中，分割器108可以以其它方式与多个壁106相关联。如本文中使用的，当一个部件与另一个部件“相关联”时，在描述实例中，该关联是一种物理上的关联。例如，第一部件(诸如，分割器108)可以被认为通过固定至第二部件、结合至第二部件、安装至第二部件、焊接至第二部件、紧固至第二部件和/或以其它适合的方式连接至第二部件中的至少一个，来与第二部件(诸如，多个壁106)相关联。第一部件还可利用第三部件连接至第二部件。此外，第一部件可被认为是通过形成为第二部件的一部分、作为第二部件的延伸、或两者而与第二部件相关联。如本文中使用的，当针对一系列项使用短语“至少一个”时，意味着可以使用一个或多个所列项的不同组合，以及可以需要列出的项中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：壳体；多个壁；多个电池单元，在所述壳体内连接在串联电路中并被配置为提供总输出电压；以及旁通回路，被配置为确定从所述多个电池单元中的一电池单元输出的电压是否已降低至低于所选阈值，以及响应于从所述电池单元输出的所述电压已降低至低于所述所选阈值的确定，将所述串联电路中的所述电池单元旁路。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·道格拉斯·麦克斯威尔，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US