多个电池模组的电压监视制造技术

本发明专利技术涉及多个电池模组的电压监视，属于电池管理技术领域。本发明专利技术的电压监视装置和电压监视方法中，在一个电压监视集成电路采集或监视多个电池模组的情况下，考虑处于电池模组之间的连接件在充放电回路中产生的压降对连接件邻接的某一电池单元的电压采集或监控产生的影响，通过采集该充放电回路的电流计算该连接件的压降作为补偿电压，进而确定该电池单元的电压监视值。本发明专利技术的电压监视装置、电压监视集成电路和电压监视方法有利于减少电压监视集成电路的使用、降低成本，并且对电池单元的电压监视准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池管理
，涉及采用一个电压监视集成电路对多个串联连接的电池模组中的电池单元进行电压监视的电压监视装置和电压监视方法。
技术介绍
在电池管理
，需要对于诸多电池模组构成的能量模块进行电池管理，方便电池管理的需要，要求对每个电池模组中的每个电池单元进行诸如电压监视，因此，需要准确采集或检测得到每个电池单元的电压值作为电压监视值。目前，存在各种类型的专用集成电路（ASIC）作为电压监视集成电路（IC）来采集每个电池模组中的每个电池单元的电压值，例如,凌特（LT）公司的LTC6804(6-12)、德州仪器（TI）公司的bq76PL455(6-16)和bq76PL536(3-6)、飞思卡尔（Freescale）公司的MC33771(6-14)等；并且，通常采用一个电压监视集成电路（IC）来对应采集一个电池模组中的每个电池单元的电压值，也就是说，需要对每个电池模组设置一个电压监视集成电路（IC）。
技术实现思路
按照本专利技术的一方面，提供一种电池模组的电压监视装置，用于对至少N个串联连接的电池模组中的处于充放电回路中的M个电池单元中的每个进行电压监视，其中，相邻的第i个所述电池模组和第（i+1）个所述电池模组之间设置有具有第一电阻值的连接件，N为大于或等于2的整数，1≤i≤（N-1），M为大于N的整数；其中，所述电压监视装置包括：电压监视集成电路，其被配置有第一采集端和第二采集端，所述第一采集端和第二采集端跨接每个所述连接件和该连接件的两端邻接的任一所述电池单元以形成该电池单元的电压采集回路；以及第一补偿模块，其用于基于获取得到的所述充放电回路中的第一采样电流和所述连接件的第一电阻值计算得到第一补偿电压；其中，所述电压监视装置被配置为基于所述电压监视集成电路采集的所述第一采集端和第二采集端之间的电压值以及至少所述第一补偿电压计算得到所述第一采集端和第二采集端对应跨接的电池单元的电压监视值。按照本专利技术的又一方面，提供一种电压监视集成电路，用于采集至少N个串联连接的电池模组中的处于充放电回路中的M个电池单元中的每个所对应的电压值，其中，相邻的第i个所述电池模组和第（i+1）个所述电池模组之间设置有具有第一电阻值的连接件， N为大于或等于2的整数，1≤i≤（N-1），M为大于N的整数；其中，所述电压监视集成电路至少被配置有第一采集端和第二采集端，所述第一采集端和第二采集端跨接每个所述连接件和该连接件的两端邻接的任一所述电池单元以形成该电池单元的电压采集回路；以及所述电压监视集成电路还包括：第一补偿模块，其被配置为基于获取得到的所述充放电回路中的第一采样电流和所述连接件的第一电阻值计算得到第一补偿电压；其中，所述电压监视集成电路还被配置为基于其采集的所述第一采集端和第二采集端之间的电压值以及至少所述第一补偿电压计算得到所述第一采集端和第二采集端对应跨接的电池单元的电压监视值。按照本专利技术的还一方面，提供一种电池模组的电压监视方法，其中，采用一个电压监视集成电路对至少N个串联连接的电池模组中的处于充放电回路中的M个电池单元的每个进行电压监视，其中，相邻的第i个所述电池模组和第（i+1）个所述电池模组之间设置有具有第一电阻值的连接件， N为大于或等于2的整数，1≤i≤（N-1），M为大于N的整数；所述电压监视方法包括步骤：所述电压监视集成电路至少采集跨接于每个所述连接件和该连接件的两端邻接的任一所述电池单元的第一采集端和第二采集端之间的电压值；获取得到的所述充放电回路中的第一采样电流；基于所述第一采样电流和所述第一电阻值计算得到第一补偿电压；以及基于所述电压监视集成电路采集的所述第一采集端和第二采集端之间的电压值和所述第一补偿电压计算得到所述第一采集端和第二采集端对应跨接的电池单元的电压监视值。按照本专利技术的再一方面，提供一种车辆，其包括能量存储装置，所述能量存储装置中设置有多个串联连接的电池模组、以及上述电压监视装置或上述电压监视集成电路。根据以下描述和附图本专利技术的以上特征和操作将变得更加显而易见。附图说明从结合附图的以下详细说明中，将会使本专利技术的上述和其他目的及优点更加完整清楚。图1是按照本专利技术一实施例的电池模组的电压监视装置的结构示意图。图2是按照本专利技术一实施例的电池模组的电压监视集成电路的模块结构示意图。图3是按照本专利技术又一实施例的电池模组的电压监视装置的结构示意图。图4是按照本专利技术还一实施例的电池模组的电压监视装置的结构示意图。图5是为图4所示实施例的电压监视装置在一均衡放电情形的电压采集原理图。图6是图4所示实施例的电压监视装置在又一均衡放电情形的电压采集原理图。图7是按照本专利技术一实施例的电池模组的电压监视方法的流程示意图。图8是按照本专利技术一实施例的车辆的结构示意图。具体实施方式现在将参照附图更加完全地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的示例性实施例。但是，本专利技术可按照很多不同的形式实现，并且不应该被理解为限制于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开变得彻底和完整，并将本专利技术的构思完全传递给本领域技术人员。附图中，相同的标号指代相同的元件或部件，因此，将省略对它们的描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。图1所示为按照本专利技术一实施例的电池模组的电压监视装置的结构示意图。在该实施例中，电压监视装置示例用于对其中两个电池模组（即电池模组110和120）的电池单元进行电压监视，需要理解，电压监视装置同时监视的电池模组的数量并不是限制性的。电池模组110和电池模组120均主要由12个电池单元组成， 12个电池单元以6串2并的方式排列；例如，在电池模组110内部，电池单元11011、电池单元11012至电池单元11016依次串联地连接形成一列电池单元，电池单元11021、电池单元11022至电池单元11026依次串联地连接形成又一列电池单元，两列电池单元并联在一起形成了本专利技术实施例的电池模组110；同样地，在电池模组120内部，电池单元12011、电池单元12012至电池单元12016依次串联地连接形成一列电池单元，电池单元12021、电池单元12022至电池单元12026依次串联地连接形成又一列电池单元，两列电池单元并联在一起形成了本专利技术实施例的电池模组120。在对电池模组110或120中的电池单元进行电压监视时，对其中任意一列电池单元的每个电池单元进行电压监视，相当于也同时对另一列电池单元对应的电池单元进行了电压监视，也即被等效地监视，例如，对电池单元11012采样或检测得到的电压值即对应等于对电池单元11022采样或检测得到的电压值，电池单元11022被等效地监视。在图1和以下图2至图5所示的示例中，电池模组中的虚线连线对应列的电池单元表示被等效地监视的电池单元，电池模组中的实现连线对应列的电池单元被实际地监视，其中，选择并列的多列电池单元中哪一列被实际监视不是限制性的。需要说明的是，在本专利技术的图1以及图2至图5中的电池模组的电池单元阵列中，为方便示意每个电池单元的在阵列中的排布位置，图中电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池模组的电压监视装置，用于对至少N个串联连接的电池模组中的处于充放电回路中的M个电池单元中的每个进行电压监视，其中，相邻的第i个所述电池模组和第（i+1）个所述电池模组之间设置有具有第一电阻值的连接件，N为大于或等于2的整数，1≤i≤（N‑1），M为大于N的整数；其中，所述电压监视装置包括：电压监视集成电路，其被配置有第一采集端和第二采集端，所述第一采集端和第二采集端跨接每个所述连接件和该连接件的两端邻接的任一所述电池单元以形成该电池单元的电压采集回路；以及第一补偿模块，其用于基于获取得到的所述充放电回路中的第一采样电流和所述连接件的第一电阻值计算得到第一补偿电压；其中，所述电压监视装置被配置为基于所述电压监视集成电路采集的所述第一采集端和第二采集端之间的电压值以及至少所述第一补偿电压计算得到所述第一采集端和第二采集端对应跨接的电池单元的电压监视值。

【技术特征摘要】
1.一种电池模组的电压监视装置，用于对至少N个串联连接的电池模组中的处于充放电回路中的M个电池单元中的每个进行电压监视，其中，相邻的第i个所述电池模组和第（i+1）个所述电池模组之间设置有具有第一电阻值的连接件，N为大于或等于2的整数，1≤i≤（N-1），M为大于N的整数；其中，所述电压监视装置包括：电压监视集成电路，其被配置有第一采集端和第二采集端，所述第一采集端和第二采集端跨接每个所述连接件和该连接件的两端邻接的任一所述电池单元以形成该电池单元的电压采集回路；以及第一补偿模块，其用于基于获取得到的所述充放电回路中的第一采样电流和所述连接件的第一电阻值计算得到第一补偿电压；其中，所述电压监视装置被配置为基于所述电压监视集成电路采集的所述第一采集端和第二采集端之间的电压值以及至少所述第一补偿电压计算得到所述第一采集端和第二采集端对应跨接的电池单元的电压监视值。2.如权利要求1所述的电压监视装置，其中，还包括：第一电流采集部件，其用于采集所述充放电回路的电流作为所述第一采样电流。3.如权利要求2所述的电压监视装置，其中，所述第一电流采集部件和/或第一补偿模块被配置在电池管理系统中。4.如权利要求2所述的电压监视装置，其中，所述第一电流采集部件和/或第一补偿模块被配置在所述电压监视集成电路中。5.如权利要求1所述的电压监视装置，其中，还包括：第二电流采集部件，其用于采集处于均衡放电过程的每个电池单元的均衡放电回路的电流作为第二采样电流；以及第二补偿模块，其用于基于所述第二采样电流和第二电阻值计算得到第二电压补偿值，其中所述第二电阻值为均衡放电过程的每个电池单元的均衡放电回路与该电池单元所相邻的任一电池单元的电压采集回路的复用部分的电阻值；其中，所述电压监视装置还被配置为基于所述电压监视集成电路采集的均衡放电过程的每个电池单元所相邻的任一电池单元的电压值以及至少所述第二补偿电压计算得到均衡放电过程的每个电池单元所相邻的任一电池单元的电压监视值。6.如权利要求5所述的电压监视装置，其中，所述第二补偿模块还被配置为基于所述第二采样电流和第三电阻值计算得到第三电压补偿值，其中所述第三电阻值为均衡放电过程的每个电池单元的均衡放电回路与该电池单元自身对应的电压采集回路的复用部分的电阻值；其中，所述电压监视装置还被配置为基于所述电压监视集成电路采集的均衡放电过程的每个电池单元的电压值以及至少所述第三补偿电压计算得到均衡放电过程的每个电池单元的电压监视值。7.如权利要求5或6所述的电压监视装置，其中，所述复用部分的第二电阻值/第三电阻值基本等效为所述均衡放电回路和对应所述电压采集回路复用的采样线的电阻值，该采样线连接所述电压监视集成电路和所述电池模组。8.如权利要求7所述的电压监视装置，其中，所述采样线的电阻值根据复用的采样线的长度计算确定并被输入至所述第二补偿模块。9.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文斌，樊一峰，徐勋高，王英，吴志文，
申请(专利权)人：法拉第未来公司，
类型：发明
国别省市：美国;US