CN102457083A - 单元故障模式串联旁通电路的蓄电池故障容错结构 - Google Patents

单元故障模式串联旁通电路的蓄电池故障容错结构 Download PDF

Info

Publication number
CN102457083A
CN102457083A CN2011103113277A CN201110311327A CN102457083A CN 102457083 A CN102457083 A CN 102457083A CN 2011103113277 A CN2011103113277 A CN 2011103113277A CN 201110311327 A CN201110311327 A CN 201110311327A CN 102457083 A CN102457083 A CN 102457083A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
secondary battery
unit
battery unit
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011103113277A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102457083B (zh
Inventor
S.J.万斯
J.T.格林
A.H.罗伊托伊泽尔
J.C.门策尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN102457083A publication Critical patent/CN102457083A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102457083B publication Critical patent/CN102457083B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/22—Balancing the charge of battery modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H02J7/0014—Circuits for equalisation of charge between batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/30—AC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/545—Temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00—Driver interactions
    • B60L2250/10—Driver interactions by alarm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

一种蓄电池单元旁通电路，所述旁通电路具有用于旁通车辆的高电压蓄电池中的单元的特定应用。所述蓄电池包括串联电联接的多个蓄电池单元。所述旁通电路包括：与一个或多个蓄电池单元串联电联接的第一开关；绕过所述一个或多个蓄电池单元电联接的旁通线路；和在所述旁通线路中且与所述一个或多个蓄电池单元并联电联接的第二开关。在正常单元操作期间，第一开关闭合且第二开关断开，从而电流流经所述一个或多个蓄电池单元。如果所述一个或多个蓄电池单元发生故障或正在发生故障，那么第一开关断开且第二开关闭合，从而电流旁通所述一个或多个单元且所述一个或多个单元从蓄电池电路去除。

Description

单元故障模式串联旁通电路的蓄电池故障容错结构
技术领域
本发明总体上涉及用于蓄电池的旁通电路，且更具体地涉及用于车辆蓄电池系统的串联旁通电路，其响应于单元或模块故障或可能单元或模块故障而断开和旁通蓄电池系统中的一个或多个蓄电池单元或模块。
背景技术
电动车辆变得日益流行。这些车辆包括将蓄电池与主功率源（例如，内燃机、燃料电池系统等）结合的混合动力车辆（例如扩展里程电动车辆（EREV））和纯电动车辆（例如，蓄电池电动车辆（BEV））。所有这些类型的电动车辆都采用包括多个蓄电池单元的高电压蓄电池。这些蓄电池可以是不同蓄电池类型，例如锂离子、镍金属氢化物、铅酸等。用于电动车辆的典型高电压蓄电池系统可包括大数量的蓄电池单元或模块以满足车辆功率和能量要求。蓄电池系统可以包括独立蓄电池模块，其中，每个蓄电池模块可包括一定数量的蓄电池单元，例如12个单元。独立蓄电池单元可以串联电联接，或者串联的单元可以并联电联接，其中，模块中的多个单元串联连接且每个模块与其它模块并联电联接。不同车辆设计包括不同蓄电池设计，针对特定应用采用各种折衷和优势。
由于多种原因，例如内部短路、容量丧失、高电阻、高温等，蓄电池中的蓄电池单元可以发生故障或者可能以其它方式性能受限制。车辆蓄电池组通常包括各种传感器和其它诊断装置，其可以确定蓄电池性能是否受限制、正在发生故障或者可能在近来发生故障。由于蓄电池单元可串联电联接，因而串联中的一个单元的故障可能防止串联中的其它单元的使用，且可导致车辆关闭。因而，在重大蓄电池故障发生之前，蓄电池可以从电路断开，且可以提供指示这种故障的警示灯。
取决于蓄电池类型，这种故障可导致步行回家状况（walk-home condition），其中，车辆需要被拖行且不能驾驶。将期望提供蓄电池的独立单元能够被切换出电路从而可避免步行回家状况和其它情形的电路。
发明内容
根据本发明的教导，公开了一种蓄电池单元旁通电路，所述旁通电路具有用于旁通车辆的高电压蓄电池中的一个或多个单元的特定应用。所述蓄电池包括串联电联接的多个蓄电池单元。所述旁通电路包括：与一个或多个蓄电池单元串联电联接的第一开关；绕过所述一个或多个蓄电池单元电联接的旁通线路；和在所述旁通线路中且与所述一个或多个蓄电池单元并联电联接的第二开关。在正常单元操作期间，第一开关闭合且第二开关断开，从而电流流经所述一个或多个蓄电池单元。如果所述一个或多个蓄电池单元发生故障或正在发生故障，那么第一开关断开且第二开关闭合，从而电流旁通所述一个或多个单元且所述一个或多个单元从蓄电池电路去除。
方案1. 一种蓄电池旁通电路，包括：
蓄电池，所述蓄电池包括串联电联接的多个蓄电池单元
与至少一个蓄电池单元串联电联接的第一开关；
绕过所述至少一个蓄电池单元电联接的旁通线路；
在所述旁通线路中电联接且与所述至少一个蓄电池单元并联电联接的第二开关；和
控制器，所述控制器配置成控制第一和第二开关的位置，所述控制器在所述至少一个蓄电池单元的正常操作期间闭合第一开关且断开第二开关，且在所述至少一个蓄电池单元的性能损失期间断开第一开关且闭合第二开关。
方案2. 根据方案1所述的电路，其中，所述第一和第二开关是固态开关。
方案3. 根据方案1所述的电路，其中，所述第一和第二开关是继电器。
方案4. 根据方案1所述的电路，其中，所述第一和第二开关是机械断路器。
方案5. 根据方案1所述的电路，其中，所述至少一个蓄电池单元是一组多于一个的蓄电池单元，其中，断开第一开关将该组蓄电池单元从所述多个蓄电池单元断开且闭合第二开关旁通该组蓄电池单元。
方案6. 根据方案1所述的电路，其中，所述蓄电池单元是锂离子蓄电池单元。
方案7. 根据方案1所述的电路，其中，所述多个蓄电池单元是蓄电池模块的一部分，所述蓄电池模块与蓄电池中的其它蓄电池模块并联电联接，其中，所有蓄电池模块都包括串联电联接的多个蓄电池单元。
方案8. 根据方案1所述的电路，其中，蓄电池是车辆蓄电池。
方案9. 根据方案8所述的电路，其中，所述车辆是混合动力车辆。
方案10. 一种蓄电池电路，包括至少一个蓄电池模块，所述至少一个蓄电池模块包括串联电联接的多个蓄电池单元，所述蓄电池模块包括至少一个旁通电路，所述至少一个旁通电路包括：与至少一个蓄电池单元串联电联接的第一开关；绕过所述至少一个蓄电池单元电联接的旁通线路；和在所述旁通线路中电联接且与所述至少一个蓄电池单元并联电联接的第二开关，其中，闭合第一开关且断开第二开关允许电流流经所述至少一个蓄电池单元，断开第一开关且闭合第二开关允许电流流动绕过所述至少一个蓄电池单元，从而能够电气地旁通所述至少一个蓄电池单元。
方案11. 根据方案10所述的电路，其中，所述第一和第二开关是固态开关。
方案12. 根据方案10所述的电路，其中，所述第一和第二开关是继电器。
方案13. 根据方案10所述的电路，其中，所述第一和第二开关是机械断路器。
方案14. 根据方案10所述的电路，其中，所述至少一个蓄电池单元是一组多于一个的蓄电池单元，其中，断开第一开关将该组蓄电池单元从所述多个蓄电池单元断开且闭合第二开关旁通该组蓄电池单元。
方案15. 根据方案10所述的电路，其中，所述蓄电池单元是锂离子蓄电池单元。
方案16. 根据方案10所述的电路，其中，所述蓄电池模块与蓄电池中的其它蓄电池模块并联电联接，其中，所有蓄电池模块都包括串联电联接的多个蓄电池单元。
方案17. 根据方案10所述的电路，其中，所述车辆是混合动力车辆。
方案18. 一种用于混合动力车辆的蓄电池电路，所述电路包括并联电联接的多个蓄电池模块，每个蓄电池模块包括串联电联接的多个蓄电池单元，每个蓄电池模块包括至少一个旁通电路，所述至少一个旁通电路包括：与所述多个蓄电池单元中的一组蓄电池单元串联电联接的第一开关；绕过该组蓄电池单元电联接的旁通线路；和在所述旁通线路中电联接且与该组蓄电池单元并联电联接的第二开关，其中，闭合第一开关且断开第二开关允许电流流经该组蓄电池单元，断开第一开关且闭合第二开关允许电流流动绕过该组蓄电池单元，从而能够电气地旁通该组蓄电池单元。
方案19. 根据方案18所述的电路，其中，所述第一和第二开关选自包括固态开关、继电器和机械断路器的组。
方案20. 根据方案17所述的电路，其中，所述蓄电池单元是锂离子蓄电池单元。
本发明的附加特征将从以下说明和所附权利要求书结合附图显而易见。
附图说明
图1是车辆电气系统的框图；
图2是包括旁通电路的车辆蓄电池的多个单元的示意图；
图3是蓄电池旁通电路的示意图；
图4是车辆蓄电池的并联连接蓄电池单元的示意图；和
图5是并联接口模块的示意图。
图6是包括串联连接蓄电池单元串的蓄电池电路的示意性框图。
具体实施方式
涉及旁通一个或多个蓄电池单元的串联旁通电路的本发明实施例的以下阐述本质上仅仅是示例性的且绝不旨在限制本发明或其应用或使用。例如，本发明的串联旁通电路具有用于旁通车辆蓄电池的一个或多个蓄电池单元的特定应用。然而，如本领域技术人员将理解，本发明的旁通电路将具有用于其它系统中的其它蓄电池的应用。
图1是包括高电压蓄电池12的车辆系统10的框图。高电压蓄电池12包括多个蓄电池模块14，每个包括串联电联接的多个蓄电池单元。在一个非限制性示例中，蓄电池12可包括8个模块14，其中，每个模块14可包括12个单元，总计96个单元。总电压可以在350-400伏范围内。蓄电池12电联接到由线路16和18表示的高电压总线。在该非限制性设计中，车辆系统10是混合动力车辆的一部分，混合动力车辆包括主功率源20（例如，内燃机、燃料电池系统等）。功率源20也电联接到高电压总线线路16和18。蓄电池12和功率源20以特定应用的任何合适控制配置将功率提供给总线线路16和18，其中，蓄电池12和功率源20与总线线路16和18匹配。车辆负载22电联接到总线线路16和18且表示从车辆功率系统（即，蓄电池12和功率源20）接收功率的任何车辆负载，例如车辆推进系统、电动马达、附件负载等。将设置合适电气部件，以降低电压，用于低电压负载的那些负载。
图2是蓄电池电路30的示意图，可以是例如一个模块14内的电路。蓄电池电路30包括与电路30中的每个蓄电池单元34相关的蓄电池单元旁通电路32，其中，蓄电池单元34串联电联接。每个旁通电路32包括与蓄电池单元34串联电联接的第一开关36和在旁通线路40中与蓄电池单元34并联电联接的第二开关38。开关36和38可以是适合于本文所述目的的任何开关，例如固态开关、继电器、机械断路器等。机械断路器的示例包括背板和母线设计。确定使用哪种开关考虑特定蓄电池设计、尺寸和重量因素、成本因素、寄生损失因素等。控制器42根据本文所述控制每个旁通电路32中的开关36和38的位置。在该非限制性实施例中，控制器42从电路30中的温度传感器44接收温度信号。
在正常操作期间，开关36闭合且开关38断开，从而电流经过单元34。如果对于电路30中的特定单元34检测到单元故障模式或可能单元故障模式，那么控制器42将断开开关36且闭合开关38，从而允许电流经过旁通线路40且绕过单元34。因而，在该情况下，电路30或蓄电池12的总功率将减少单元34的大小或者特定单元34所提供的功率百分比。
控制器42能够以适合于本文所述目的的任何方式检测故障、可能发生故障和/或低性能单元，其中许多是本领域技术人员熟知的。例如，本领域中当前存在蓄电池诊断，其中，每个蓄电池单元34的电压被测量且与期望电压电平进行比较以确定单元性能。此外，温度传感器44可以用于测量每个单元34或多个单元的温度，以确定这些单元34的温度是否超过表示高电阻的预定最大温度阈值。确定可能单元故障的实际技术不重要，只要可能单元故障能够被检测且开关36和38能够相应开关即可。
当前车辆技术允许车辆控制系统确定蓄电池12适当地操作且不需要采取动作，提供受限制蓄电池功率模式（其响应于可能蓄电池单元故障模式提供受限制蓄电池功率），在发生蓄电池故障时完全关闭蓄电池且系统将蓄电池12与车辆系统本身断开。本发明给这三种诊断模式提供附加模式，其中，已经检测单元故障或可能单元故障且该单元从单元的串联连接去除，从而蓄电池12能够在没有该单元的情况下正常操作。
上文针对蓄电池电路30所述的实施例包括用于每个蓄电池单元34的旁通电路。然而，取决于蓄电池12中的单元34的数量，由于与每个开关有关的插入损失、部件寄生损失等，可能不希望为每个单元提供两个开关。此外，存在由于将开关36和38置于蓄电池外壳中而必须解决的体积和重量考虑。此外，当前蓄电池设计采用针对电压和温度监测预定数量单元的专用电路，以用于特定设计。然而，由于单元损失，在可能故障状况期间被旁通的单元越多，蓄电池12能够产生的功率越少。换句话说，如果单个单元已经发生故障或正在发生故障且在作为一组的多个单元中的一个发生故障时旁通电路旁通所述多个单元，那么将损失由这些单元产生的所有功率，尽管该组中仅仅一个单元具有可能的问题。因而，期望旁通配置可以或者可以不旁通多个单元34。
图3是旁通电路50的示意图，示出了多个蓄电池单元52可以如何由两个开关均旁通。具体地，第一开关54与所述多个单元52串联电联接，第二开关56设置在绕过所述多个单元52的旁通线路58中。如上所述，在正常操作期间，开关54闭合且开关56断开，从而所有单元52均在蓄电池电路中串联电联接。如果对于所述多个单元52中的任一个检测到可能单元问题，那么开关54断开且开关56闭合以旁通所有单元52，其中，蓄电池损失由单元52组提供的功率。
上述旁通电路是用于串联连接的蓄电池单元。然而，在其它蓄电池设计中，蓄电池模块14可每个包括多个串联连接单元，且模块14可并联电连接。在该配置中，由于并联连接，最低性能蓄电池模块将限定整个蓄电池的性能，因为较低性能模块将从较高性能模块吸取功率。因而，具有较低性能的蓄电池模块将决定蓄电池性能，而与较高性能蓄电池模块的性能无关。
通过将一些单元与其它单元串联且然后将串联的单元组彼此并联设置，不同设计可受益于不同的蓄电池单元的电配置。例如，对于具有可以增加以获得期望能量或功率的串联连接蓄电池单元模块的模块化设计，可受益于将标准串联单元组或模块并联电联接，其中，增加另一个单元或模块将增加蓄电池组的总功率。通过将相同数量的蓄电池单元的附加蓄电池组并联电联接，整个蓄电池电路的输出电压将保持相同，但是蓄电池的千瓦小时能量将增加所增加的模块数，从而用于各种推进马达和其它电路的电路对蓄电池电路而言将相同。
图4是包括串联连接蓄电池单元64的并联连接串62的蓄电池组60的示意图，其中，每个串62包括相同数量的单元64。在该并联连接设计中，通过在合适位置设置开关，可以实现旁通电路的相同益处。如上所述，每个串62中的每个独立单元64可以包括其自身旁通电路，其中，如果该单元发生故障，其可以被切换出该具体串62。然而，更可行或成本有效的方法可能是：如果该串62内的具体单元64中的一个或多个发生故障或可能发生故障，那么将整个串62切换出蓄电池组60。例如，每个串62可包括在沿串62任何合适位置的电气装置66，其中，如果检测到串62内的可能单元问题，那么装置66可以电断开以从蓄电池组电路去除该串62。因而，由该串62中的所有单元64提供的电压将去除。在该实施例中，装置66将可能是单个开关，且可以是上述开关类型中的任一种，即固态开关、继电器或机械断路器。
如上所述，每个串62在其能力方面可具有不同程度的性能，以提供具体荷电状态。具有较低性能的那些串62通常从具有较高性能的串62吸取功率，使得较低性能单元或模块决定蓄电池组60的性能。这也适用于充电模式，其中，较弱单元将吸取不成比例的充电能量，且不允许较强单元完全充电。因而，可期望包括如装置66的控制模块，其中，该模块能够在并联电联接的串62之间提供单元电压和荷电状态平衡。该模块还可设计成提供断路，从而还操作为开关以从蓄电池电路去除串62，如上所述。
图5是蓄电池组并联接口（BPPI）模块70的示意图，其可以提供每个串62的荷电状态控制以控制每个串62中的电流。模块70包括控制模块70操作的输入和逻辑电路72。模块70还包括由电子电流调节装置74和76（例如，IGBT）控制的两个电流路径，其中，在开关模式期间通过每个路径的电流方向分别由可控硅整流器（SCR）78和80控制。电路72在SCR78和80的输出处接收电流信号。通过断开装置74和76两者，特定串62将从蓄电池组60电气地去除。模块70提供针对每个独立串62在最大组额定电流和零电流之间控制电流的能力，从而允许各种容量和电阻的串并联连接且一起操作。
联接到特定串62端部的模块70基于其性能限制系统性能，而不使得可能具有较高性能的其它串62的系统性能降级。例如，当特定串62的电阻由于任何原因变化时，例如在其寿命内恶化，模块70的开关特性使得串62以某一占空比切换进出电路。通过以由电路72控制的方式切换装置74和76，通过特定串62的电流被选择性地控制，其中，其将接通一定百分比的时间且断开一定百分比的时间。
蓄电池控制器（未示出）将基于电阻、电压、温度等确定每个串62的性能，如上所述，且该性能将确定特定串操作限制。使用所有串62的荷电状态信息，控制器将确定哪个串62具有最大操作范围，且基于该范围给其它串62充电和放电。例如，如果控制器确定串62中的一个具有的荷电状态范围是具有最大荷电状态范围的串62的80％，那么装置74和76将根据蓄电池组60是处于充电还是放电模式来控制，以确定该串62多久将切换进入蓄电池电路中。对于该示例，如果蓄电池组60处于放电模式，那么电路72将断开装置74且以一定占空比接通和断开装置76，所述占空比设定串62放电的时间量为总放电时间的80％。类似地，如果蓄电池组60处于充电模式，那么装置76断开且装置74以一定占空比接通和断开，所述占空比与被闭合充电时间的80％相对应。由此，蓄电池组60的性能基于具有最高性能水平的串62，而不是最低性能的串62。
图6是蓄电池电路90的示意性框图，包括串联连接蓄电池单元串92，本文定义为蓄电池单元组94。每个串包括以上述方式操作的BPPI模块96。在某些蓄电池组设计中，需要单元平衡以使得蓄电池单元组94的电压保持相同。因而，电路90包括用于该目的的电压平衡电路98，其以本领域技术人员熟知的方式操作。装置74和76的开关特性和单元平衡电路98的控制通过单元平衡控制器100确定，单元平衡控制器100提供信号用于单元平衡和单元监测。双向逆变器和荷电控制器102设定每个串92的充电电流量。
前述说明仅仅公开和描述本发明的示例性实施例。本领域技术人员从这种说明和附图以及权利要求书将容易认识到，能够对本发明进行各种变化、修改和变型，而不偏离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种蓄电池旁通电路，包括：
蓄电池，所述蓄电池包括串联电联接的多个蓄电池单元
与至少一个蓄电池单元串联电联接的第一开关；
绕过所述至少一个蓄电池单元电联接的旁通线路；
在所述旁通线路中电联接且与所述至少一个蓄电池单元并联电联接的第二开关；和
控制器，所述控制器配置成控制第一和第二开关的位置，所述控制器在所述至少一个蓄电池单元的正常操作期间闭合第一开关且断开第二开关，且在所述至少一个蓄电池单元的性能损失期间断开第一开关且闭合第二开关。
2.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第一和第二开关是固态开关。
3.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第一和第二开关是继电器。
4.根据权利要求1所述的电路，其中，所述第一和第二开关是机械断路器。
5.根据权利要求1所述的电路，其中，所述至少一个蓄电池单元是一组多于一个的蓄电池单元，其中，断开第一开关将该组蓄电池单元从所述多个蓄电池单元断开且闭合第二开关旁通该组蓄电池单元。
6.根据权利要求1所述的电路，其中，所述蓄电池单元是锂离子蓄电池单元。
7.根据权利要求1所述的电路，其中，所述多个蓄电池单元是蓄电池模块的一部分，所述蓄电池模块与蓄电池中的其它蓄电池模块并联电联接，其中，所有蓄电池模块都包括串联电联接的多个蓄电池单元。
8.根据权利要求1所述的电路，其中，蓄电池是车辆蓄电池。
9.一种蓄电池电路，包括至少一个蓄电池模块，所述至少一个蓄电池模块包括串联电联接的多个蓄电池单元，所述蓄电池模块包括至少一个旁通电路，所述至少一个旁通电路包括：与至少一个蓄电池单元串联电联接的第一开关；绕过所述至少一个蓄电池单元电联接的旁通线路；和在所述旁通线路中电联接且与所述至少一个蓄电池单元并联电联接的第二开关，其中，闭合第一开关且断开第二开关允许电流流经所述至少一个蓄电池单元，断开第一开关且闭合第二开关允许电流流动绕过所述至少一个蓄电池单元，从而能够电气地旁通所述至少一个蓄电池单元。
10.一种用于混合动力车辆的蓄电池电路，所述电路包括并联电联接的多个蓄电池模块，每个蓄电池模块包括串联电联接的多个蓄电池单元，每个蓄电池模块包括至少一个旁通电路，所述至少一个旁通电路包括：与所述多个蓄电池单元中的一组蓄电池单元串联电联接的第一开关；绕过该组蓄电池单元电联接的旁通线路；和在所述旁通线路中电联接且与该组蓄电池单元并联电联接的第二开关，其中，闭合第一开关且断开第二开关允许电流流经该组蓄电池单元，断开第一开关且闭合第二开关允许电流流动绕过该组蓄电池单元，从而能够电气地旁通该组蓄电池单元。
CN201110311327.7A 2010-10-14 2011-10-14 单元故障模式串联旁通电路的蓄电池故障容错结构 Expired - Fee Related CN102457083B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/904,906 US9024586B2 (en) 2010-10-14 2010-10-14 Battery fault tolerant architecture for cell failure modes series bypass circuit
US12/904906 2010-10-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102457083A true CN102457083A (zh) 2012-05-16
CN102457083B CN102457083B (zh) 2015-09-30

Family

ID=45895933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110311327.7A Expired - Fee Related CN102457083B (zh) 2010-10-14 2011-10-14 单元故障模式串联旁通电路的蓄电池故障容错结构

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9024586B2 (zh)
CN (1) CN102457083B (zh)
DE (1) DE102011054145A1 (zh)

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104348226A (zh) * 2013-07-23 2015-02-11 英飞凌科技股份有限公司 具有块选择的电池控制
CN104362706A (zh) * 2014-11-28 2015-02-18 山东鲁能智能技术有限公司 一种提高串联电池组充放过程电池利用率的装置及方法
CN104410130A (zh) * 2014-12-17 2015-03-11 蔡文斌 电池组电池充放电控制方法及电路控制系统
CN104718681A (zh) * 2012-10-10 2015-06-17 住友建机株式会社 挖土机及挖土机的控制方法
CN104908594A (zh) * 2014-03-14 2015-09-16 北京理工大学 一种电动客车碰撞安全控制系统及控制方法
CN105914333A (zh) * 2015-03-16 2016-08-31 中国新能源汽车有限公司 电池包及电池模块的连接电路
CN106627213A (zh) * 2016-11-29 2017-05-10 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 电池包、电动汽车电池脱箱续驶系统及电动汽车
CN106696729A (zh) * 2016-11-29 2017-05-24 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种电动汽车电池脱箱续驶系统及电动汽车
CN107074125A (zh) * 2014-10-24 2017-08-18 奥迪股份公司 用于运行机动车中的蓄能装置的方法和机动车
CN107683222A (zh) * 2015-04-20 2018-02-09 升级技术工程有限公司 包括控制系统的电池系统
CN108461696A (zh) * 2017-02-20 2018-08-28 通用电气航空系统有限公司 电压变化减小的电池组
CN109860741A (zh) * 2019-02-27 2019-06-07 广州宝狮新能源有限公司 一种可兼容容错的大型电池串联与pcs并联系统
CN109890648A (zh) * 2017-06-28 2019-06-14 株式会社Lg化学 用于防止接触器断电的电路
CN110271434A (zh) * 2018-03-15 2019-09-24 奥迪股份公司 用于机动车的电池和用于运行电池的方法
CN110789351A (zh) * 2018-08-02 2020-02-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 识别双电源电气系统中的电力故障源的电路
CN111245045A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 丰田自动车株式会社 电源系统
CN111313109A (zh) * 2020-02-25 2020-06-19 中国科学院电工研究所 一种改进的电池网络系统及方法
CN111361765A (zh) * 2020-03-19 2020-07-03 上海卫星工程研究所 航天器电源双母线系统
CN111443298A (zh) * 2019-01-16 2020-07-24 奥迪股份公司 测量组件、高压电池、机动车和用于确定复阻抗的方法
CN111758200A (zh) * 2017-11-14 2020-10-09 尼亚布科知识产权控股有限责任公司 具有局部感测和切换的单体平衡
CN112352345A (zh) * 2018-06-29 2021-02-09 罗伯特·博世有限公司 电动车辆用的电池系统、运行电池系统的方法及电动车辆
CN112638698A (zh) * 2018-08-30 2021-04-09 罗伯特·博世有限公司 用于运行车辆的至少一个电部件的方法
CN113165528A (zh) * 2018-12-28 2021-07-23 柏恩氏株式会社 二次电池电路及其控制方法
CN114040858A (zh) * 2019-05-24 2022-02-11 Avl李斯特有限公司 车辆用电池装置

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9106098B2 (en) * 2010-11-15 2015-08-11 Bloom Energy Corporation Fuel cell system with grid independent operation and DC microgrid capability
KR101219240B1 (ko) * 2011-01-31 2013-01-08 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 팩
DE102012213053B4 (de) 2012-07-25 2022-08-11 Robert Bosch Gmbh Batterie, Batteriezelle mit Sicherungsvorrichtung sowie Verfahren zum Schutz einer Batteriezelle
US20140106247A1 (en) 2012-10-16 2014-04-17 Bloom Energy Corporation Energy Load Management System
US9315113B2 (en) * 2012-12-21 2016-04-19 Ample Inc. Electric vehicle battery systems with exchangeable parallel electric vehicle battery modules
US9866043B2 (en) * 2013-02-20 2018-01-09 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for removing defective energy storage cells from an energy storage array
EP2811548B1 (en) * 2013-06-07 2017-08-09 Autoliv Development AB Battery module disconnect arrangement
DE102013106265A1 (de) * 2013-06-17 2014-12-18 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Energiespeichereinrichtung und entsprechende Energiespeichereinrichtung
CN108189701B (zh) * 2013-08-06 2021-10-22 睿能创意公司 基于电能储存装置热简况调节电动车系统
FR3010250B1 (fr) * 2013-09-04 2015-08-21 Renault Sa Systeme de gestion electrique des blocs d'une batterie en fonction de la puissance requise de la batterie et de la charge des blocs
FR3013527B1 (fr) * 2013-11-21 2015-11-13 Renault Sas Equilibrage d'une batterie a deux branches avec mise en parallele de nombres differentiels d'elements de stockage
DE102014010183B4 (de) * 2014-05-05 2016-03-03 Diehl Aerospace Gmbh Energieversorgungsvorrichtung insbesondere für ein Flugzeug, ein Automobil oder eine Hausversorgung
US10833523B2 (en) * 2014-06-10 2020-11-10 Kagra Inc. Electricity storage element charging method and electricity storage device
US9493090B2 (en) * 2014-08-14 2016-11-15 Fca Us Llc Dynamic battery system voltage control through mixed dynamic series and parallel cell connections
DE102014218850A1 (de) * 2014-09-19 2016-03-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batterieanordnung, Verfahren zur Steuerung einer Batterieanordnung sowie Kraftfahrzeug
EP3241264A4 (en) * 2014-09-22 2018-08-01 Polyvalor, Limited Partnership Energy storage device and modular circuit
JP2016126894A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社東芝 蓄電池、蓄電池評価装置および蓄電池評価方法
WO2016143678A1 (ja) * 2015-03-11 2016-09-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 電池管理装置、電池監視回路、制御システム
US9469350B2 (en) 2015-03-16 2016-10-18 Thunder Power Hong Kong Ltd. Underbody manufacturing method and vehicle underbody
US10173687B2 (en) 2015-03-16 2019-01-08 Wellen Sham Method for recognizing vehicle driver and determining whether driver can start vehicle
US9550406B2 (en) 2015-03-16 2017-01-24 Thunder Power Hong Kong Ltd. Thermal dissipation system of an electric vehicle
US10703211B2 (en) 2015-03-16 2020-07-07 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery pack, battery charging station, and charging method
US9954260B2 (en) 2015-03-16 2018-04-24 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery system with heat exchange device
US20160271926A1 (en) 2015-03-16 2016-09-22 Thunder Power Hong Kong Ltd. Fastening method for components
CN104908600A (zh) * 2015-05-25 2015-09-16 金龙联合汽车工业（苏州）有限公司 一种电动车电池组的安全控制系统
JP6903060B2 (ja) 2015-09-30 2021-07-14 リレクトリファイ・ホールディングス・プロプライエタリー・リミテッド バッテリ・システム
US10367215B2 (en) 2016-05-23 2019-07-30 Bloom Energy Corporation Fuel cell system with variable auxiliary bus voltage and method of operating thereof
WO2017205466A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Milwaukee Electric Tool Corporation Series-connected battery packs, system and method
CN106080244B (zh) * 2016-07-12 2019-03-08 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种电动汽车电池箱的切换电路和电动汽车
JP6883396B2 (ja) * 2016-08-25 2021-06-09 矢崎総業株式会社 急速充電装置
JP6989620B2 (ja) * 2017-02-08 2022-01-05 リレクトリファイ ホールディングス プロプライエタリー リミテッド 電池システム
DE102017204065A1 (de) 2017-03-13 2018-09-13 Robert Bosch Gmbh Antriebssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Antriebssystems
US10112487B1 (en) 2017-04-18 2018-10-30 Ford Global Technologies, Llc System and method of maintaining high voltage battery charging with detected auxiliary battery fault
DE102017210610A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-27 Audi Ag Elektrische Energieliefervorrichtung mit einer Vielzahl von austauschbaren Nutzeinheiten sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Energieliefervorrichtung
DE102017210612A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-27 Audi Ag Elektrische Energieliefervorrichtung mit einer nominellen Nennkapazität sowie Verfahren zum Bereitstellen einer nominellen Nennkapazität in einer elektrischen Energieliefervorrichtung
DE102017210617A1 (de) 2017-06-23 2018-12-27 Audi Ag Elektrische Energieliefervorrichtung mit Stromschienenmatrix sowie Verfahren zum Betreiben der Energieliefervorrichtung
DE102017210616B4 (de) 2017-06-23 2021-08-12 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Vielzahl von Nutzeinheiten für einen Verschleißangleich in einer Energieliefervorrichtung sowie Energieliefervorrichtung
DE102017210611B4 (de) 2017-06-23 2022-05-05 Audi Ag Elektrische Energieliefervorrichtung mit einer Stromschienenmatrix sowie Verfahren zum Betreiben der Energieliefervorrichtung
DE102017210618A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-27 Audi Ag Elektrische Energieliefervorrichtung mit einer Vielzahl von Nutzeinheiten, die zu Strängen verschaltet sind, sowie Verfahren zum Betreiben der Energieliefervorrichtung
CN109217392B (zh) * 2017-06-30 2020-08-18 天扬精密科技股份有限公司 多节电池的电力管理系统
KR20190033351A (ko) * 2017-09-21 2019-03-29 삼성전자주식회사 배터리 제어 장치 및 방법
US10432130B2 (en) * 2017-11-28 2019-10-01 GM Global Technology Operations LLC Electric powertrain and a method of operating the same
US10369896B2 (en) 2017-11-28 2019-08-06 GM Global Technology Operations LLC Apparatus and method for flexible DC fast charging of an electrified vehicle
WO2019180699A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-26 EVchip Energy Ltd. Power pack and power pack circuitry
DE102018206096A1 (de) 2018-04-20 2019-10-24 Audi Ag Batteriesystem und Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems
US10983165B2 (en) 2018-07-09 2021-04-20 Ford Global Technologies, Llc Front end pass switch for battery monitoring circuit
DE102018213333A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems und Elektrofahrzeug
ES2748067A1 (es) * 2018-09-12 2020-03-12 Pueo Felix Prado Bateria de conexionado interno dinamico auto-gestionado
WO2020104013A1 (en) 2018-11-20 2020-05-28 Volvo Truck Corporation A battery system for a vehicle
DE102019202463A1 (de) * 2019-02-22 2020-08-27 Audi Ag Verfahren zum Durchführen eines Batterietests in einer Batterie eines Kraftfahrzeugs sowie Batterie und Kraftfahrzeug
JP7096193B2 (ja) * 2019-04-04 2022-07-05 矢崎総業株式会社 電池制御ユニット及び電池システム
WO2020215154A1 (en) 2019-04-23 2020-10-29 Dpm Technologies Inc. Fault tolerant rotating electric machine
US11648821B2 (en) 2019-11-08 2023-05-16 Thermo King Llc Methods and systems of minimizing c-rate fluctuation by adjusting operation of a transport climate control system
US11535105B2 (en) 2019-11-08 2022-12-27 Thermo King Llc Adaptive control of transport climate control system based on available energy
US11539210B2 (en) 2019-11-08 2022-12-27 Thermo King Llc Power and fault management of electrical components of a transport climate control system powered by an electric vehicle
US11634094B2 (en) 2019-11-08 2023-04-25 Thermo King Llc Methods and systems for secure communication and authorization of vehicle mode change
US11623499B2 (en) 2019-11-08 2023-04-11 Thermo King Llc Electrical power supply management for climate-controlled system associated with automotive application
US11336101B2 (en) * 2020-02-03 2022-05-17 GM Global Technology Operations LLC Adaptive fast-charging of multi-pack battery system in a mobile platform having dual charge ports
DE102020108808A1 (de) 2020-03-31 2021-09-30 Audi Aktiengesellschaft Batteriezellenanordnung und Kraftfahrzeug mit einer Batteriezellenanordnung
DE102020114188B3 (de) 2020-05-27 2021-09-02 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Konfigurieren von Batteriezellen eines Batteriesystems, Batteriesystem sowie Kraftfahrzeug mit einem Batteriesystem
DE102020114701A1 (de) 2020-06-03 2021-12-09 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Energiespeicheranordnung zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie sowie entsprechende Energiespeicheranordnung
DE102020210046A1 (de) 2020-08-07 2022-02-10 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems
JP7189182B2 (ja) * 2020-09-07 2022-12-13 矢崎総業株式会社 充電制御装置、バッテリシステム、及び充電制御方法
US11967842B2 (en) * 2020-10-09 2024-04-23 The Boeing Company Smart battery disconnect and protection architecture for airborne high-power modular multi-string battery pack
DE102020214760A1 (de) 2020-11-25 2022-05-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines Energiespeichersystems und Energiespeichersystem
CN114597981A (zh) * 2020-12-03 2022-06-07 昆山富士锦电子有限公司 电压平衡电路及其充电时平衡电池电压的方法
US20220190395A1 (en) * 2020-12-15 2022-06-16 GM Global Technology Operations LLC Battery switch control systems and methods
US11866139B2 (en) * 2021-02-01 2024-01-09 Brunswick Corporation Marine battery system with bypass and safe mode
CA3217299A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 Tung Nguyen Battery control systems and methods
CN117337545A (zh) 2021-05-13 2024-01-02 Exro技术公司 驱动多相电机的线圈的方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6034506A (en) * 1998-01-16 2000-03-07 Space Systems/Loral, Inc. Lithium ion satellite battery charge control circuit
US6121752A (en) * 1997-11-21 2000-09-19 Hitachi, Ltd. Battery unit having a plurality of rechargeable battery cells and method of charging the same
CN1404671A (zh) * 2000-02-25 2003-03-19 霍尼韦尔国际公司 经由冗余网络控制的多重网络故障容错
US20100141208A1 (en) * 2008-02-12 2010-06-10 Deal Larry L Energy Storage Module

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6265846B1 (en) * 2000-10-03 2001-07-24 International Business Machines Corporation Active bypass circuit for extending energy capacity and operational life of a multi-cell battery
US6599655B2 (en) * 2001-04-06 2003-07-29 The Boeing Company Procedure for performing battery reconditioning on a space vehicle designed with one battery
US6713988B2 (en) * 2001-07-20 2004-03-30 Evionyx, Inc. Selectively activated electrochemical cell system
US7557538B2 (en) * 2001-09-03 2009-07-07 Gpe International Limited Intelligent serial battery charger
TWI241762B (en) * 2001-09-03 2005-10-11 Gpe Internat Ltd An intelligent fast battery charger
JP2005110337A (ja) * 2003-09-26 2005-04-21 Sanyo Electric Co Ltd 複数の電池の充電装置
US7782013B2 (en) * 2007-04-17 2010-08-24 Chun-Chieh Chang Rechargeable battery assembly and method for recharging same
US7683575B2 (en) 2007-07-18 2010-03-23 Tesla Motors, Inc. Method and apparatus for identifying and disconnecting short-circuited battery cells within a battery pack
US20090251100A1 (en) * 2008-04-02 2009-10-08 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Stackable battery module
WO2011025937A2 (en) * 2009-08-28 2011-03-03 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. High-efficiency battery equalization for charging and discharging
US8471529B2 (en) * 2010-10-14 2013-06-25 GM Global Technology Operations LLC Battery fault tolerant architecture for cell failure modes parallel bypass circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6121752A (en) * 1997-11-21 2000-09-19 Hitachi, Ltd. Battery unit having a plurality of rechargeable battery cells and method of charging the same
US6034506A (en) * 1998-01-16 2000-03-07 Space Systems/Loral, Inc. Lithium ion satellite battery charge control circuit
CN1404671A (zh) * 2000-02-25 2003-03-19 霍尼韦尔国际公司 经由冗余网络控制的多重网络故障容错
US20100141208A1 (en) * 2008-02-12 2010-06-10 Deal Larry L Energy Storage Module

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104718681A (zh) * 2012-10-10 2015-06-17 住友建机株式会社 挖土机及挖土机的控制方法
CN104718681B (zh) * 2012-10-10 2018-06-19 住友建机株式会社 挖土机及挖土机的控制方法
CN104348226A (zh) * 2013-07-23 2015-02-11 英飞凌科技股份有限公司 具有块选择的电池控制
US9520613B2 (en) 2013-07-23 2016-12-13 Infineon Technologies Ag Battery control with block selection
CN104908594B (zh) * 2014-03-14 2019-12-24 北京理工大学 一种电动客车碰撞安全控制系统及控制方法
CN104908594A (zh) * 2014-03-14 2015-09-16 北京理工大学 一种电动客车碰撞安全控制系统及控制方法
US10773604B2 (en) 2014-10-24 2020-09-15 Audi Ag Method for operating an energy storage device in a motor vehicle, and motor vehicle
CN107074125A (zh) * 2014-10-24 2017-08-18 奥迪股份公司 用于运行机动车中的蓄能装置的方法和机动车
CN107074125B (zh) * 2014-10-24 2019-07-26 奥迪股份公司 用于运行机动车中的蓄能装置的方法和机动车
CN104362706A (zh) * 2014-11-28 2015-02-18 山东鲁能智能技术有限公司 一种提高串联电池组充放过程电池利用率的装置及方法
CN104410130A (zh) * 2014-12-17 2015-03-11 蔡文斌 电池组电池充放电控制方法及电路控制系统
CN105914333A (zh) * 2015-03-16 2016-08-31 中国新能源汽车有限公司 电池包及电池模块的连接电路
CN107683222B (zh) * 2015-04-20 2020-10-27 升级技术工程有限公司 电池系统、管理其的方法及包括其的电动汽车
CN107683222A (zh) * 2015-04-20 2018-02-09 升级技术工程有限公司 包括控制系统的电池系统
CN106696729A (zh) * 2016-11-29 2017-05-24 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 一种电动汽车电池脱箱续驶系统及电动汽车
CN106627213A (zh) * 2016-11-29 2017-05-10 北京长城华冠汽车科技股份有限公司 电池包、电动汽车电池脱箱续驶系统及电动汽车
CN114421096A (zh) * 2017-02-20 2022-04-29 通用电气航空系统有限公司 电压变化减小的电池组
CN108461696B (zh) * 2017-02-20 2022-01-25 通用电气航空系统有限公司 电压变化减小的电池组
CN108461696A (zh) * 2017-02-20 2018-08-28 通用电气航空系统有限公司 电压变化减小的电池组
CN109890648A (zh) * 2017-06-28 2019-06-14 株式会社Lg化学 用于防止接触器断电的电路
CN109890648B (zh) * 2017-06-28 2022-05-03 株式会社Lg新能源 用于防止接触器断电的电路
CN111758200A (zh) * 2017-11-14 2020-10-09 尼亚布科知识产权控股有限责任公司 具有局部感测和切换的单体平衡
CN110271434A (zh) * 2018-03-15 2019-09-24 奥迪股份公司 用于机动车的电池和用于运行电池的方法
CN112352345A (zh) * 2018-06-29 2021-02-09 罗伯特·博世有限公司 电动车辆用的电池系统、运行电池系统的方法及电动车辆
CN112352345B (zh) * 2018-06-29 2023-08-15 罗伯特·博世有限公司 电动车辆用的电池系统、运行电池系统的方法及电动车辆
CN110789351A (zh) * 2018-08-02 2020-02-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 识别双电源电气系统中的电力故障源的电路
CN110789351B (zh) * 2018-08-02 2022-11-29 通用汽车环球科技运作有限责任公司 识别双电源电气系统中的电力故障源的电路
CN112638698A (zh) * 2018-08-30 2021-04-09 罗伯特·博世有限公司 用于运行车辆的至少一个电部件的方法
CN111245045A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 丰田自动车株式会社 电源系统
CN111245045B (zh) * 2018-11-29 2023-08-04 丰田自动车株式会社 电源系统
CN113165528A (zh) * 2018-12-28 2021-07-23 柏恩氏株式会社 二次电池电路及其控制方法
US11519968B2 (en) 2019-01-16 2022-12-06 Audi Ag Measurement arrangement, high-voltage battery, motor vehicle and method for determining a complex impedance
CN111443298A (zh) * 2019-01-16 2020-07-24 奥迪股份公司 测量组件、高压电池、机动车和用于确定复阻抗的方法
CN109860741A (zh) * 2019-02-27 2019-06-07 广州宝狮新能源有限公司 一种可兼容容错的大型电池串联与pcs并联系统
CN114040858A (zh) * 2019-05-24 2022-02-11 Avl李斯特有限公司 车辆用电池装置
CN114040858B (zh) * 2019-05-24 2024-01-26 Avl李斯特有限公司 车辆用电池装置
CN111313109A (zh) * 2020-02-25 2020-06-19 中国科学院电工研究所 一种改进的电池网络系统及方法
CN111313109B (zh) * 2020-02-25 2021-06-04 中国科学院电工研究所 一种改进的电池网络系统及方法
CN111361765A (zh) * 2020-03-19 2020-07-03 上海卫星工程研究所 航天器电源双母线系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20120091964A1 (en) 2012-04-19
US9024586B2 (en) 2015-05-05
DE102011054145A1 (de) 2012-04-19
CN102457083B (zh) 2015-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102457084B (zh) 单元故障模式并联旁通电路的蓄电池故障容错结构
CN102457083B (zh) 单元故障模式串联旁通电路的蓄电池故障容错结构
CN102377215B (zh) 用于推进蓄电池的组合加热及预充电功能和硬件
US7768237B2 (en) Simplified automatic discharge function for vehicles
EP2774798B1 (en) Battery management system and driving method thereof
JP5575506B2 (ja) 車両用電源装置及びこの電源装置を備える車両
CN101740839B (zh) 电池系统
US6642692B2 (en) Charge equalizing device for power storage unit
CN102431464B (zh) 切换的电池和电容器装置及相关操作方法
US20130234508A1 (en) Apparatus for use in an electrical drive system, and method for operating an apparatus of this kind
EP2421113A2 (en) Power supply device for detecting disconnection of voltage detection lines
US9045054B2 (en) Battery system having an intermediate circuit voltage which can be set in a variable fashion
US10063082B2 (en) Battery with cell balancing
WO2011148926A1 (ja) 電源装置
JP2013094032A (ja) 電池システム監視装置およびこれを備えた蓄電装置
EP3566894B1 (en) Battery pack for vehicle
CN114069066A (zh) 用于运行电池系统的方法
US20220227256A1 (en) Vehicle traction battery circuit and control system
CN103283111A (zh) 电压监视电路以及搭载该电压监视电路的车辆
US9331504B2 (en) Method for charging a battery
KR20160071207A (ko) 배터리 셀의 과충전 보호 장치 및 방법
CN114846340A (zh) 具有故障检测系统的电池组
US10312495B2 (en) Battery module with alarm line
CN114829188A (zh) 电动车辆动力系统母线管理
KR20140128626A (ko) 차량 배터리 관리 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150930

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee