电池管理系统和方法技术方案

提供一种电池管理系统。第一电池单元的电压被充电到电容器。然后，测量电容器的电压，测量的电压是第一电池单元的电压。随后，在电容器保持第一电池单元电压的同时，再将第二电池单元的电压充电到电容器。然后测量电容器的电压，测量的电压是第二电池单元的电压。使用这样的方案，可以省去放电电容器的时间，因此测量电池单元的电压的周期可以变短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池管理系统和电池管理方法。本专利技术具体涉及一种利用电能的车辆的电池管理系统。
技术介绍
最近，开发了诸如电动车辆和混合车辆之类的车辆来替代仅使用内燃机引擎的车辆。电动车辆使用通过电池的电能工作的引擎，而混合车辆一起使用两种或更多能源，如电池引擎和内燃机引擎。由于电池引擎主要利用由多个可再充电/放电的电池单元组成的电池，因此电池单元的再充电/放电水平影响电池引擎的工作。例如，当电池单元的充电量低于目标量时，所提供的电压过低，从而电池引擎可能不能正常工作。当电池单元的充电量高于目标量时，所提供的电压过高，从而可能损坏驱动电路。此外，由于典型的电池由多个电池单元组成，因此当分别管理多个电池单元时，在各个电池单元提供用于感测各电池单元的充电和放电的感测系统。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种用于管理多个电池单元的充电和放电的电池管理系统。本专利技术一个示例性实施例提供一种用于管理具有多个串联电池单元的电池的系统，所述多个电池单元包括第一电池单元和第二电池单元。该系统包括第一继电器、第二继电器、第一电压传送单元、充电单元、第二电压传送单元和控制信号生成器。第一继电器具有第一中继输入端和第一中继输出端。第一中继输入端分别连接到第一电池单元阳极和第一电池单元阴极。第一继电器被配置成响应于第一控制信号操作。第二继电器具有第二中继输入端和第二中继输出端。第二中继输入端分别连接到第二电池单元阳极和第二电池单元阴极。第二继电器被配置成响应于第二控制信号操作。第一电压传送单元具有第一电压传送单元输入端和第一电压传送单元输出端。第一电压传送单元输入端分别连接到第一中继输出端和第二中继输出端。第一电压传送单元被配置成响应于第三控制信号的接通电压，输出来自第一电压传送单元输入端的电压。充电单元具有充电单元输入端和充电单元输出端。充电单元输入端连接到第一电压传送单元输出端。充电单元被配置成被充电到来自第一电压传送单元输出端的电压。第二电压传送单元具有第二电压传送单元输入端和第二电压传送单元输出端。第二电压传送单元输入端连接到充电单元输出端。第二电压传送单元被配置成响应于第四控制信号的接通电压，输出充电单元的电压。控制信号生成器被配置成在充电单元的电压对应于第一电池单元的电压的同时，通过将第二控制信号设为接通电压，将充电单元的电压设为第二电池单元的电压。控制信号生成器还可以被配置成在第一周期期间，将第一控制信号和第三控制信号设为接通电压，并且将第二控制信号和第四控制信号设为关断电压；在第一周期之后的第二周期期间，将第四控制信号设为接通电压，并且将第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号设为关断电压；在第二周期之后的第三周期期间，将第二控制信号和第三控制信号设为接通电压，并且将第一控制信号和第四控制信号设为关断电压；以及在第三周期之后的第四周期期间，将第四控制信号设为接通电压，并且将第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号设为关断电压。充电单元可以包括至少一个电容器。此外，第四控制信号可以具有相对于第三控制信号的反电压。本专利技术的另一实施例提供一种管理包括多个串联电池单元的电池的方法，所述多个电池单元包括第一电池单元和第二电池单元。该方法包括用第一电池单元电压对电容器充电；使用对应于第一电池单元电压的、充电到该电容器的电压，测量第一电池单元电压；在用第一电池单元电压对该电容器充电的情况下，用第二电池单元电压对该电容器充电；以及使用对应于第二电池单元电压的、充电到该电容器的电压，测量第二电池单元电压。再一个实施例提供一种用于管理具有多个电池单元的电池的系统，所述多个电池单元被分成多个电池单元组。该系统包括分别连接到所述多个电池单元组的多个电池单元电压测量器。模拟/数字转换器被配置成将通过所述多个电池单元电压测量器测量的电压转换成数字信号。控制器被配置成根据模拟/数字转换器转换的数字信号，控制每个电池单元组中包括的所述多个电池单元的充电和放电。每个电池单元电压测量器包括电容器，并且被配置成将相应一个电池单元组的多个电池单元当中的第一电池单元的电压，充电到该电容器；将第一电池单元充电到电容器的电压传送到模拟/数字转换器；在第一电池单元的电压保持在该电容器中的同时，将相应一个电池单元组的多个电池单元当中的第二电池单元的电压，充电到该电容器；和将第二电池单元充电到电容器的电压传送到模拟/数字转换器。在再一个实施例中，提供一种电池系统。该电池系统包括具有多个串联电池单元的电池。所述多个电池单元包括第一电池单元和第二电池单元。此外，该电池系统包括电池管理系统。电池管理系统包括电池单元电压测量器，被配置成测量在电容器被第一电池单元充电之后充电到电容器的电容器电压；和测量在电容器被第二电池单元充电之后的电容器电压，其中电容器在保持等于第一电池电压的电容器电压的同时，被第二电池单元充电。根据本专利技术的再一个实施例，可以从电池系统的电池传送电能来使车辆的发动机工作。附图说明图1示意性示出根据本专利技术第一实施例的电池系统。图2示意性示出图1的电池管理系统。图3示意性示出图2的电池单元电压测量器。图4是示出施加到图3的电池单元电压测量器的控制信号的时序图。图5示意性示出根据本专利技术第二示例性实施例的电池管理系统。图6是示出施加到图5的电池单元电压测量器的控制信号的时序图。图7示意性示出根据本专利技术第三示例性实施例的电池单元电压测量器。图8示意性示出根据本专利技术第四示例性实施例的电池系统。图9示意性示出图8的电池管理系统。图10是根据本专利技术示例性实施例的车辆的示意框图。具体实施例方式现在参照图1，根据本专利技术第一示例性实施例的电池系统1包括电池管理系统10和电池20。电池20包括彼此串联的多个可再充电/放电的电池单元21a到28e。在图1中，为了方便描述，将40个编号的电池单元21a到28e表示为，被分成8个编号的电池单元组21到28的40个电池单元21a到28e。两个输出端31、32分别连接到位于多个电池单元21a到28e的两端的电池单元21a、28e。更具体地说，阳极输出端31连接到电池单元21a的阳极，而阴极输出端32连接到电池单元28e的阴极。该阳极和阴极输出端31、32分别连接到车辆的发动机(未示出)的阳极和阴极输入端33、34，并且电池20的电能由此提供给发动机。电池管理系统10测量多个电池单元21a到28e的电压，确定电池单元21a到28e是否充电过量或充电不足，然后控制电池单元的充电/放电。将参照图2到图4详细描述电池管理系统10。图2示意性示出图1的电池管理系统10，并且图3示意性示出图2的电池电压测量器。在图3中，为了方便描述，仅仅示出了连接到电池单元组21的电池电压测量器100。如图2和图3所示，电池管理系统10包括多个电池单元电压测量器100、控制信号生成器200和控制器300。对应于各个电池单元组21到28，形成各个电池单元电压测量器100。本领域技术人员将理解，在图2所示实施例的替代实施例中，可以对应于多个电池单元组21a到28e形成单个电池单元电压测量器100。图2所示的各个电池单元电压测量器100分别测量相应电池单元组21到28的多个电池单元的电压，并且将测量值传送到控制器300。在多个电池单元电压测量器100与控制器300本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理具有多个串联电池单元的电池的系统，所述多个电池单元至少包括第一电池单元和第二电池单元，该系统包括：具有第一中继输入端和第一中继输出端的第一继电器，第一中继输入端分别连接到第一电池单元阳极和第一电池单元阴极，第一继电器被配置成响应于第一控制信号操作；具有第二中继输入端和第二中继输出端的第二继电器，第二中继输入端分别连接到第二电池单元阳极和第二电池单元阴极，第二继电器被配置成响应于第二控制信号操作；具有第一电压传送单元输入端和第一电压传送单元输出端的第一电压传送单元，第一电压传送单元输入端分别连接到第一中继输出端和第二中继输出端，第一电压传送单元被配置成响应于第三控制信号的接通电压，输出来自第一电压传送单元输入端的电压；具有充电单元输入端和充电单元输出端的充电单元，充电单元输入端连接到第一电压传送单元输出端，充电单元被配置成被充电到来自第一电压传送单元输出端的电压；具有第二电压传送单元输入端和第二电压传送单元输出端的第二电压传送单元，第二电压传送单元输入端连接到充电单元输出端，第二电压传送单元被配置成响应于第四控制信号的接通电压，输出充电单元的电压；和控制信号生成器，其被配置成在充电单元的电压对应于第一电池单元的电压同时，通过将第二控制信号设为接通电压，将充电单元的电压设为第二电池单元的电压。...

【技术特征摘要】
KR 2005-12-19 125240/051.一种用于管理具有多个串联电池单元的电池的系统，所述多个电池单元至少包括第一电池单元和第二电池单元，该系统包括具有第一中继输入端和第一中继输出端的第一继电器，第一中继输入端分别连接到第一电池单元阳极和第一电池单元阴极，第一继电器被配置成响应于第一控制信号操作；具有第二中继输入端和第二中继输出端的第二继电器，第二中继输入端分别连接到第二电池单元阳极和第二电池单元阴极，第二继电器被配置成响应于第二控制信号操作；具有第一电压传送单元输入端和第一电压传送单元输出端的第一电压传送单元，第一电压传送单元输入端分别连接到第一中继输出端和第二中继输出端，第一电压传送单元被配置成响应于第三控制信号的接通电压，输出来自第一电压传送单元输入端的电压；具有充电单元输入端和充电单元输出端的充电单元，充电单元输入端连接到第一电压传送单元输出端，充电单元被配置成被充电到来自第一电压传送单元输出端的电压；具有第二电压传送单元输入端和第二电压传送单元输出端的第二电压传送单元，第二电压传送单元输入端连接到充电单元输出端，第二电压传送单元被配置成响应于第四控制信号的接通电压，输出充电单元的电压；和控制信号生成器，其被配置成在充电单元的电压对应于第一电池单元的电压同时，通过将第二控制信号设为接通电压，将充电单元的电压设为第二电池单元的电压。2.如权利要求1所述的系统，其中，控制信号生成器还被配置成在第一周期期间，将第一控制信号和第三控制信号设为接通电压，并且将第二控制信号和第四控制信号设为关断电压；在第一周期之后的第二周期期间，将第四控制信号设为接通电压，并且将第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号设为关断电压；在第二周期之后的第三周期期间，将第二控制信号和第三控制信号设为接通电压，并且将第一控制信号和第四控制信号设为关断电压；以及在第三周期之后的第四周期期间，将第四控制信号设为接通电压，并且将第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号设为关断电压。3.如权利要求1所述的系统，其中充电单元包括至少一个电容器。4.如权利要求1所述的系统，其中，第一电压传送单元和第二电压传送单元每一个包括继电器。5.如权利要求1所述的系统，其中第四控制信号具有相对于第三控制信号的反电压。6.如权利要求5所述的系统，还包括逻辑电路，被配置成通过反相第三控制信号，输出第四控制信号。7.如权利要求5所述的系统，还包括逻辑电路，被配置成通过反相第四控制信号，输出第三控制信号。8.如权利要求1所述的系统，还包括模拟/数字转换器，被配置成将第二电压传送单元的输出电压转换成数字信号；和控制器，被配置成通过使用来自模拟/数字转换器的数字信号，测量第一电池单元和第二电池单元的电压。9.如权利要求8所述的系统，还包括缓冲器，被配置成将第二电压传送单元的输出电压传送到模拟/数字转换器。10.如权利要求8所述的系统，其中，控制器包括控制信号生成器，控制器因而生成第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号和第四控制信号。11.一种管理具有多个串联电池单元的电池的方法，所述多个电池单元包括第一电池单元和第二电池单元，该方法包括用第一电池单元电压对电容器充电；使用对应于第一电池单元电压的、充电到该电容器的电压，测量第一电池单元电压；在用第一电池单元电压对该电容器充电的情况下，用第二电池单元电压对该电容器充电；以及使用对应于第二电池单元电压的、充电到该电容器的电压，测量第二电池单元电压。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述测量第一电池单元电压和第二电池单元电压的步骤包括将充电到电容器的电容器电压输出到缓冲器；将缓冲器输出电压转换成数字信号；以及使用转换的数字信号测量电容器电压。13.如权利要求12所述的方法，其中用第一电池单元电压对电容器充电包括关断连接在电容器与缓冲器之间的第一继电器；和在第一继电器被关断的时候，接通连接在第一电池单元与电容器之间的第二继电器，以及其中在用第一电池单元电压对电容器充电的条件下用第二电池单元电压对电容器充...

【专利技术属性】
技术研发人员：林启钟，尹韩硕，徐世旭，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]