电源控制系统和方法技术方案

用于包括多个电力电池的电源模块的电池管理模块包括至少一个电池感测电路和连接到至少一个电池感测电路的电流测量电路。至少一个电池感测电路包括具有第一绕组和感应耦合至第一绕组的第二绕组的变压器。电池感测电路的第一子电路包括变压器的第一绕组，并且能够操作成选择性地使第一信号以脉冲形式通过第一绕组。电池感测电路的第二子电路包括变压器的第二绕组和电源模块的电力电池之一。电流测量电路连接到至少一个电池感测电路的第一子电路，并基于第一信号的测量电流推断电力电池的电压。的电压。的电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源控制系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本PCT国际申请要求于2020年9月9日提交的美国专利申请序列号17/016,233的优先权，美国专利申请序列号17/016,233根据35U.S.C.
§
119(e)要求于2019年9月10日提交的美国临时专利申请序列号62/898,304的优先权，美国专利申请序列号17/016,233和美国临时专利申请序列号62/898,304的公开内容通过引用整体并入本文。


[0003]本公开内容总体上涉及电路，并且更具体地涉及用于车辆的电源控制系统的电路和相关联的方法。

技术介绍

[0004]本部分提供与本公开内容有关的背景信息并且不一定是现有技术。
[0005]高容量电池组，例如在电动车辆(EV)或家庭系统中实现的那些电池组，通常由多个电池组成，这些电池协作以将电力(例如电功率)输送至EV的推进系统或家庭或企业的电气系统。由于这些电池所需的高输出，因此在操作期间可能出现某些复杂情况。例如，单个电池或几个电池的故障可能导致热和/或性能问题。监测电池的健康状态(SOH)和/或充电状态(SOC)可以提供电池状态的指示，由此降低EV或家庭系统在操作期间被提供不足电力的可能性。

技术实现思路

[0006]本部分提供了本公开内容的总体摘要，并且不是对其全部范围或其全部特征的全面公开。
[0007]在一种配置中，提供了用于包括多个电力电池的电源模块的电池管理模块。该电池管理模块包括至少一个电池感测电路，该至少一个电池感测电路具有：(i)变压器，其包括第一绕组和感应耦合至第一绕组的第二绕组；(ii)第一子电路，其包括变压器的第一绕组并且能够操作成选择性地使具有第一电压的第一信号以脉冲形式通过第一绕组；以及(iii)第二子电路，其包括变压器的第二绕组以及具有第二电压的电力电池之一。电流测量电路连接至至少一个电池感测电路并且被配置成测量从第一子电路接收到的第一信号的电流。
[0008]电池管理模块可以包括以下可选特征中的一个或更多个。例如，第一子电路可以包括能够操作成使第一信号以脉冲形式通过变压器的第一绕组的开关。第一子电路可以包括能够操作成选择性地打开和闭合开关的控制电路。在一种配置中，电源可以提供第一信号。
[0009]第二子电路可以包括设置在第二绕组与电力电池之一之间的整流器。在该配置中，整流器可以是肖特基二极管。
[0010]至少一个电池感测电路可以包括多个电池感测电路，由此电池感测电路中的每个
电池感测电路并联连接至电流测量电路。在该配置中，电源可以提供第一信号，其中多个电池感测电路中的每一个并联连接至电源。另外，控制器可以连接至多个电池感测电路中的每一个，并且可以被配置成选择性地允许第一信号通过电池感测电路中的单个电池感测电路，同时防止第一信号流经电池感测电路中的另外的电池感测电路。控制器可以被配置成基于电池感测电路之一的电力电池之一的电压来修改通过电池感测电路之一的第一信号的脉冲频率和脉冲持续时间中至少之一。
[0011]在另一配置中，提供一种用于包括多个电力电池的电源模块的电池管理模块。该电池管理模块包括至少一个电池感测电路，该至少一个电池感测电路具有：(i)包括第一变压器绕组的第一子电路，其能够操作成选择性地使具有第一电压的第一信号以脉冲形式通过第一变压器绕组；以及(ii)第二子电路，其包括感应耦合至第一变压器绕组的第二变压器绕组以及具有第二电压的电力电池之一。电流测量电路连接至第一子电路，并且被配置成基于从第一变压器绕组接收的第一信号的测量电流来推断电力电池之一的第二电压。
[0012]电池管理模块可以包括以下可选特征中的一个或更多个。例如，第一子电路可以包括能够操作成使第一信号以脉冲形式通过第一变压器绕组的第一开关。在该配置中，第一子电路可以包括能够操作成选择性地打开和闭合第一开关的控制电路。此外，第二子电路可以包括能够操作成使具有第二电压的第二信号以脉冲形式通过第二变压器绕组的第二开关。
[0013]在一种配置中，第二子电路可以包括设置在第二变压器绕组与电力电池之一之间的整流器。此外，至少一个电池感测电路可以包括多个电池感测电路，由此电池感测电路中的每一个并联连接至电流测量电路。电源可以提供第一信号，其中多个电池感测电路中的每一个并联连接至电源。另外，多个电池感测电路可以包括至少二十(20)个的电池感测电路。多个电路控制器可以连接至多个电池感测电路中的每一个，并且可以被配置成选择性地允许第一信号通过电池感测电路中的单个电池感测电路，同时防止第一信号流经电池感测电路中的另外的电池感测电路。
[0014]在另一配置中，提供一种用于管理电源模块的多个电力电池的方法。该方法包括：(i)从第一电源提供具有第一电流和第一电压的第一信号，(ii)选择性地使第一信号以脉冲形式通过第一电池感测电路，所述第一电池感测电路包括变压器，所述变压器具有接收第一信号的第一绕组和感应耦合至第一绕组的第二绕组，第一信号在第二绕组中感应出具有第二电压的第二信号，以及(iii)将第二信号的第二电压与连接至第一电池感测电路的电力电池的电池电压组合，所组合的电压使第二电流流经变压器的第二绕组。该方法另外包括测量从第一绕组接收的第一信号的第二电流，并基于第二电流推断电力电池的电池电压。
[0015]适用的其他领域将根据本文中所提供的描述变得明显。该
技术实现思路
中的描述和具体示例旨在仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
[0016]本文中描述的附图仅用于说明所选择的配置而不是全部可能的实现方式的目的，并且不旨在限制本公开内容的范围。
[0017]图1是车辆的透视图，其中车辆的部分被移除以示出根据本公开内容的原理的电
源系统；
[0018]图2是图1的车辆的电源系统的底部透视图；
[0019]图3是在图2的区域3处截取的图2的电源系统的放大局部视图，并且示出了电源接口；
[0020]图4A至图4D是图2的电源系统的分解透视图；
[0021]图5是图2的电源系统的电源模块的顶部透视图；
[0022]图6是图5的电源模块的底部透视图；
[0023]图7是沿图5中的线7
‑
7截取的图5的电源模块的截面图；
[0024]图8是图5的电源模块的顶部分解透视图；
[0025]图9是图5的电源模块的底部分解透视图；
[0026]图10是根据本公开内容的原理的电源模块的示例电池感测电路的示意图；
[0027]图11是根据本公开内容的原理的电源模块的示例电池管理模块的示意图；以及
[0028]图12是根据本公开内容的原理的电源模块的另一示例电池管理模块的示意图。
[0029]在整个附图中，相应的附图标记指示相应的部分。
具体实施方式
[0030]现在将参照附图对示例配置进行更全面地描述。提供示例配置使得该公开内容将会是透彻的，并且示例配置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于包括多个电力电池的电源模块的电池管理模块，所述电池管理模块包括：至少一个电池感测电路，包括：变压器，所述变压器包括第一绕组和感应耦合至所述第一绕组的第二绕组；第一子电路，所述第一子电路包括所述变压器的第一绕组并且能够操作成选择性地使具有第一电压的第一信号以脉冲形式通过所述第一绕组；以及第二子电路，所述第二子电路包括所述变压器的第二绕组以及具有第二电压的所述电力电池之一；以及电流测量电路，所述电流测量电路连接至所述至少一个电池感测电路并且被配置成测量从所述第一子电路接收到的所述第一信号的电流。2.根据权利要求1所述的电池管理模块，其中，所述第一子电路包括能够操作成使所述第一信号以脉冲形式通过所述变压器的第一绕组的开关。3.根据权利要求2所述的电池管理模块，其中，所述第一子电路包括能够操作成选择性地打开和闭合所述开关的控制电路。4.根据权利要求1所述的电池管理模块，还包括提供所述第一信号的电源。5.根据权利要求1所述的电池管理模块，其中，所述第二子电路包括设置在所述电力电池之一与所述第二绕组之间的整流器。6.根据权利要求5所述的电池管理模块，其中，所述整流器是肖特基二极管。7.根据权利要求1所述的电池管理模块，其中，所述至少一个电池感测电路包括多个电池感测电路，所述电池感测电路中的每个电池感测电路并联连接至所述电流测量电路。8.根据权利要求7所述的电池管理模块，还包括提供所述第一信号的电源，所述多个电池感测电路中的每一个并联连接至所述电源。9.根据权利要求7所述的电池管理模块，还包括控制器，所述控制器连接至所述多个电池感测电路中的每一个并且被配置成选择性地允许所述第一信号通过所述电池感测电路中的单个电池感测电路，同时防止所述第一信号流经所述电池感测电路中的另外的电池感测电路。10.根据权利要求9所述的电池管理模块，其中，所述控制器被配置成基于所述电池感测电路之一的电力电池之一的电压来修改通过所述电池感测电路之一的所述第一信号的脉冲频率和脉冲持续时间中至少之一。11.一种用于包括多个电力电池的电源模块的电池管理模块，所述电池管理模块包括：至少一个电池感测电路，包括：包括第一变压器绕组的第一子电路，所述第一子电路能够操作成选择性地使具有第一电压的第一信号以脉冲形式通过所述第一变压器绕组；以及第二子电路，所述第二子电路包括感应耦...

【专利技术属性】
技术研发人员：布鲁斯，
申请(专利权)人：AVL动力工程公司，
类型：发明
国别省市：