CN105024420A - 电池控制设备、电池包和电池控制方法 - Google Patents

电池控制设备、电池包和电池控制方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种电池控制设备、电池包和电池控制方法。所述电池控制设备包括：切换单元，被构造为通过第一电池模块对第二电池模块进行充电；传感器，被构造为感测第一电池模块和第二电池模块中的至少一个电池模块的状态信息；控制器，被构造为控制切换单元和传感器。

Description

电池控制设备、电池包和电池控制方法
本申请要求于2014年4月28日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0050824号韩国专利申请的权益，所述韩国申请的全部公开通过引用合并于此以用于所有目的。
技术领域
以下描述涉及一种用于估计电池的状态的方法和设备。
背景技术
随着环境关心和能源问题变得越发重要，电动车辆(EV)作为未来车辆而受到关注。由于以具有多个可充电和可放电的二次单元的单个包形成的电池用作EV的主电源，所以EV不会排放废气并且产生更少的噪音。
在EV中，电池用作向车辆提供动力的汽油的油箱和引擎。因此，为了提高EV的用户的安全，检查电池的状态可能是重要的。
最近，正在进行研究以在更加精确地监控电池的状态的同时增加用户的方便性。
发明内容
提供本发明内容来以简化的形式介绍选择的构思，所述构思将在下面在具体实施方式中进一步描述。本发明内容不意图识别要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意图用于帮助确定要求保护的主题的范围。
在一个总的方面，一种电池控制设备包括：切换单元，被构造为通过第一电池模块对第二电池模块进行充电；传感器，被构造为感测第一电池模块和第二电池模块中的至少一个电池模块的状态信息；控制器，被构造为控制切换单元和传感器。
切换单元可包括直流直流(DC/DC)转换器。
状态信息可包括所述至少一个电池模块的电压、电流和温度中的任意一个或任意组合。
传感器还可被构造为感测基于第一电池模块和第二电池模块之间的充电和放电的所述至少一个电池模块的状态的改变。
所述电池控制设备还可包括：电池模块选择器，被构造为从多个电池模块中选择第一电池模块和第二电池模块。
电池模块选择器还可被构造为将第一电池模块选择为用于放电的电池模块并将第二电池模块选择为用于充电的电池模块。
电池模块选择器还可被构造为使用第一方案、第二方案和第三方案中的任意一个或任意组合来从所述多个电池模块中选择第一电池模块和第二电池模块，其中，第一方案用于从所述多个电池模块中按预定顺序选择第一电池模块和第二电池模块，第二方案用于从所述多个电池模块中随机地选择第一电池模块和第二电池模块，第三方案用于从所述多个电池模块中选择两个预定电池模块作为第一电池模块和第二电池模块。
控制器还可被构造为基于电池模块选择器的选择而控制切换单元。
所述电池控制设备还可包括：稳定状态确定器，被构造为确定所述多个电池模块是否是电稳定的。
电池模块选择器还可被构造为响应于稳定状态确定器确定所述多个电池模块是电稳定的，而从所述多个电池模块中选择第一电池模块和第二电池模块。
稳定状态确定器还可被构造为响应于在安装了电池管理系统的驱动车辆的点火关闭之后流逝预定时间段，而确定所述多个电池模块是电稳定的。
稳定状态确定器还可被构造为基于所述多个电池模块中的每个电池模块的电压、电流和温度中的任意一个或任意组合而确定所述多个电池模块是否是电稳定的。
所述电池控制设备还可包括：信息提取器，被构造为基于状态信息提取包括所述第一电池模块和第二电池模块的多个电池模块的健康状态(SoH)、电荷状态(SoC)、功能状态(SoF)中的任意一个或任意组合。
信息提取器还可被构造为将状态信息与预定参考信息进行比较，并基于比较结果而提取SoH、SoC、SoF中的任意一个或任意组合。
所述电池控制设备还可包括：通信器，被构造为将SoH、SoC、SoF中的任意一个或任意组合发送给外部设备。
在另一总的方面，一种电池包包括：电池，包括多个电池模块；电池管理系统(BMS)，被构造为控制所述多个电池模块之间的充电和放电并监控电池。
所述BMS包括：切换单元，被构造为在所述多个电池模块中所包括的第一电池模块与第二电池模块之间传输电荷；传感器，被构造为感测第一电池模块和第二电池模块中的至少一个电池模块的状态信息；控制器，被构造为控制切换单元和传感器。
控制器还可被构造为基于状态信息提取电池的健康状态(SoH)、电荷状态(SoC)、功能状态(SoF)中的任意一个或任意组合。
在另一总的方面，一种电池控制方法包括：控制第一电池模块和第二电池模块之间的充电和放电；获得第一电池模块和第二电池模块中的至少一个电池模块的状态信息；基于状态信息提取包括第一电池模块和第二电池模块的多个电池模块的健康状态(SoH)、电荷状态(SoC)、功能状态(SoF)中的任意一个或任意组合。
控制的步骤可包括：控制被构造为在第一电池模块和第二电池模块之间传输电荷的切换单元。
将从以下的详细描述、附图和权利要求中清楚其它特征和方面。
附图说明
图1示出电池包的示例。
图2示出电池模块之间的充电和放电的示例。
图3示出电池模块之间的充电和放电的另一示例。
图4示出电池包的另一示例。
图5示出提取电池信息的示例。
图6示出用于提取电池信息的用户界面的示例。
图7示出用于提供电池信息的用户界面的示例。
图8示出用于提供电池信息的用户界面的另一示例。
图9示出电池控制方法的示例。
具体实施方式
提供以下详细描述，以帮助读者获得在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。但是，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物对于本领域普通技术人员是清楚的。在此描述的操作的顺序仅是示例，并且操作的顺序不限于在此阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可以如本领域普通技术人员清楚的那样改变操作的顺序。此外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域普通技术人员公知的功能和结构的描述。
贯穿附图和详细描述，相同附图标号指示相同元件。附图可不必按比例绘制，并且为了清楚、示意和方便，可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描绘。
在此使用的术语仅用作描述特定示例的目的，而不意图限制本发明。如这里使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和“具有”时，说明存在陈述的特征、数量、步骤、操作、元件、组件或它们的组合，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与相关领域的环境中它们的意思一致的意思，而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们。
图1示出电池包110的示例。
参照图1，电池包110包括电池120和电池控制设备150。电池控制设备150可以是电池管理系统(BMS)。电池120提供电力以驱动包括电池包110的车辆(例如，电动车俩(EV))，并且可包括多个电池模块。多个电池模块可按并联、串联或并联和串联结合的方式相互连接。在一示例中，多个电池模块可以是二次电池(例如，锂离子电池)。多个电池模块的容量可相互相同或相互不同。电池包110可以储能系统(ESS)。
电池控制设备150监控电池120的状态，并控制电池120。电池控制设备150执行对电池120中的多个电池模块的温度控制。另外，电池控制设备150防止多个电池模块的过充电和过放电，并控制所述多个电池模块处于均等的充电状态。因此，多个电池模块的能量效率增加，且多个电池模块的寿命延长。
另外，电池控制设备150估计多个电池模块的健康状态(SoH)、电荷状态(SoC)、功能状态(SoF)以及其它参数。SoH是电池120的性能与电池120的制造期间的性能相比而劣化的程度。SoC是关于电池120所接受的电荷的量的信息，SoF是关于电池120的性能与预定条件匹配的程度的信息。SoF可基于SoH和SoC而产生。
电池控制设备150可将估计的信息提供给电子控制单元(ECU)。电池控制设备150可使用控制器局域网络(CAN)通信与ECU进行通信。
电池控制设备150在包括在电池120中的至少两个电池模块(例如，第一电池模块130和第二电池模块140)之间执行充电和放电。可在没有来自外部源的电力供应的情况下，在第一电池模块130和第二电池模块140之间执行充电和放电。在一示例中，电池包110包括切换单元(未示出)。切换单元将第一电池模块130和第二电池模块140连接到一起，并且将第一电池模块130的电荷传输到第二电池模块140。因此，第一电池模块130放电，而第二电池模块140充电。当包括电池包110的驱动车辆运行时，可执行第一电池模块130和第二电池模块140之间的充电和放电。
在第一电池模块130和第二电池模块140之间的充电和放电期间，电池控制设备150提取关于电池120的信息。在一示例中，电池包110包括传感器(未示出)，该传感器被构造为感测多个电池模块的状态信息。状态信息包括电池模块的电压、电流和温度中的任意一个或任意组合。电池控制设备150感测第一电池模块130和第二电池模块140中的任意一个或两者的状态信息。电池控制设备150基于感测到的状态信息提取电池120的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。因此，电池控制设备150可自提取关于电池120的信息，而无需将电池包110连接到外部设备。
图2示出多个电池模块之间的充电和放电的示例。
参照图2，电池包210包括电池220和电池控制设备230。电池220包括第一电池模块221和第二电池模块22，并且电池控制设备230包括切换单元231、传感器232和控制器233。
切换单元231可利用第一电池模块221对第二电池模块222进行充电，或可利用第二电池模块222对第一电池模块221进行充电。在一示例中，切换单元231是直流(DC)直流(DC/DC)转换器。例如，切换单元231将第一电池模块221和第二电池模块22连接到一起，并通过对第一电池模块221进行放电来从第一电池模块221接收预定量的DC电作为输入。切换单元231将从第一电池模块221接收到的DC电提供给第二电池模块222。在该示例中，切换单元231将接收到的DC电转换为与第二电池模块222的特性匹配的预定电平的输出电压，并将转换的DC电提供给第二电池模块222。切换单元231按片的单位(unit of sheet)对第一电池模块221和第二电池模块222进行划分，并执行充电和放电。
控制器233控制切换单元231，以控制第一电池模块221和第二电池模块222之间的充电和放电。在一示例中，控制器223确定第一电池模块221和第二电池模块222是否是电稳定的，并且在第一电池模块221和第二电池模块22被确定为是电稳定的时，控制器223控制第一电池模块221和第二电池模块222之间的充电和放电。在另一示例中，控制器223从外部源接收触发信号，并且响应于触发信号而给控制第一电池模块221和第二电池模块222之间的充电和放电。触发信号可以是用于执行第一电池模块221和第二电池模块222之间的充电和放电的开始信号。因此，控制器223可响应于触发信号控制第一电池模块221和第二电池模块222之间的充电和放电，而不管第一电池模块221和第二电池模块222是否是电稳定的。
传感器232感测第一电池模块221和第二电池模块222中的任意一个或两者的状态信息。状态信息可包括例如至少一个电池模块的电压、电流和温度中的任意一个或任意组合。在一示例中，控制器233选择将被感测的至少一个电池模块并控制传感器232感测所选择的至少一个电池模块的状态信息。
图3示出多个电池模块之间的充电和放电的另一示例。
参照图3，电池包310包括电池320和电池控制设备330。电池320包括第一电池模块321、第二电池模块332、第三电池模块333和第四电池模块324。电池控制设备330包括切换单元331、传感器332和控制器333。在一示例中，切换单元331可以是DC/DC转换器。
控制器333从第一电池模块321至第四电池模块324中选择将执行充电和放电的至少两个电池模块，并基于至少两个电池模块的选择而控制切换单元331。例如，控制器333可从第一电池模块321至第四电池模块324中选择第一电池模块321、第二电池模块322和第四电池模块324，并且可控制切换单元321将第一电池模块321、第二电池模块322和第四电池模块324相互连接。在该示例中，第三电池模块323不执行充电和放电并且可以处于休息状态，或可被用于操作驱动车辆。
另外，控制器333可选择将执行充电的电池模块和将执行放电的电池模块。在下面的描述中，将被充电的电池模块和将被放电的电池模块可分别被称作“用于充电的电池模块”和“用于放电的电池模块”。例如，控制器333可使用电池包310中的传感器332来感测第一电池模块321、第二电池模块322和第四电池模块324。当第一电池模块321的电压低于第二电池模块322和第四电池模块324的电压时，控制器333可将第一电池模块321选择为用于充电的电池模块，并且可将第二电池模块322和第四电池模块324选择为用于放电的电池模块。基于控制器333的控制，切换单元331可从第二电池模块322和第四电池模块324中的每一个接收DC电作为输入，并可将接收到的DC电提供给给第一电池模块321。在一示例中，控制器333可将从第二电池模块322接收的DC电的量设置为与从第四电池模块324接收的DC电的量不同。在另一示例中，当第一电池模块321被选为用于放电的电池模块，且第二电池模块322和第四电池模块324被选为用于充电的电池模块时，控制器333可将提供给第二电池模块322的DC电的量设置为与提供给第四电池模块324的DC电的量不同。
图4示出电池包410的另一示例。
参照图4，电池包410包括电池420、切换单元430、传感器440、控制器450、稳定状态确定器460、电池模块选择器470、信息提取器480和通信器490。
电池420将电力提供给包括电池包410的驱动车辆，并包括多个电池模块。多个电池模块的容量可相互相同或相互不同。
切换单元430对电池420的多个电池模块中的至少两个电池模块进行充电和放电。在一示例中，切换单元430可以是DC/DC转换器。
传感器440感测多个电池模块的状态信息。多个电池模块的状态信息可包括多个电池模块的电压、电流和温度中的任意一个或任意组合。传感器440可包括电压传感器、电流传感器和温度传感器中任意一个或任意组合。当充电和放电在多个电池模块之间执行时，多个电池模块的电压、电流、温度和其它参数可被改变，并且传感器440可感测因充电和放电引起的多个电池模块的状态的改变。例如，基于控制器450的控制，切换单元430可利用第一电池模块对第二电池模块进行充电，并且控制器450可改变从第一电池模块至第二电池模块的充电电流的量。在该示例中，传感器440将感测基于充电电流的量的改变的第一电池模块的电压降。
在一示例中，除了电池模块的电压、电流和温度之外，传感器440也可通过非侵入式方案感测将被验证的所有参数。
控制器450控制切换单元430，以控制多个电池模块中的至少两个电池模块的充电和放电。此外，控制器450控制包括在电池包410中的其它元件，即，传感器440、稳定状态确定器460、电池模块选择器470、信息提取器480和通信器490。
稳定状态确定器460确定多个电池是否是电稳定的。当多个电池模块不是电稳定时，传感器440的感测精度与多个电池模块是电稳定时相比会降低。由于传感器440的感测精度的降低，因此由信息提取器480提取的信息的精度也会降低。为了这个目的，稳定状态确定器460确定多个电池模块是否是稳定的，并且控制器450基于稳定状态确定器460的确定而控制传感器440、电池模块选择器470和信息提取器480。因此，传感器440的感测精度和由信息提取器480提取的信息的精度也会增加。
在一示例中，当在包括电池包410的驱动车辆的点火关闭之后，预定时间段流逝时，稳定状态确定器460确定多个电池模块是电稳定的。所述预定时间段可在电池包410的制造期间被设置，或者可从外部源接收。当包括电池包410的驱动车辆的点火开启时，多个电池模块将电力提供给驱动车辆。因此，所述多个电池模块的电压和电流将减少，且所述多个电池模块的温度将升高。当驱动车辆的点火再次关闭时，所述多个电池模块的电压和电流将增加，而所述多个电池模块的温度将随着时间降低，使得电压、电流和温度将返回至预定正常范围内。因此，稳定状态确定器460可确定在驱动车辆的点火关闭之后是否流逝了预定时间段，并且可基于预定时间段是否流逝而确定电池模块是否是电稳定的。
在另一示例中，稳定状态确定器460可基于所述多个电池模块的电压、电流和温度中的任意一个或任意组合而确定所述多个电池模块是否是电稳定的。稳定状态确定器460使用传感器440测量电压、电流和温度。稳定状态确定器460确定电压、电流和温度是否在预定正常范围之内。当稳定状态确定器460确定电压、电流和温度在预定正常范围之内时，稳定状态确定器460确定所述多个电池模块是电稳定的。
为了提取电池420的信息，电池模块选择器470从所述多个电池模块中选择将执行充电和放电的至少两个电池模块。
在一示例中，当稳定状态确定器460确定所述多个电池模块是电稳定的时，电池模块选择器470选择将执行充电和放电的至少两个电池模块。在另一示例中，电池模块选择器470从外部源接收触发信号，并响应于该触发信号而选择将执行充电和放电的至少两个电池模块。在该示例中，电池模块选择器470选择将执行测试的至少两个电池模块，而不管所述多个电池模块是否是电稳定的。
在一示例中，电池模块选择器470使用循环方案、随机方案和固定方案中的任一方案或任意组合，来选择将执行充电和放电的至少两个电池模块。在循环方案中，按预定顺序选择将执行测试的至少两个电池模块。在随机方案中，随机选择将执行测试的至少两个电池模块。在固定方案中，总是选择两个预定电池模块。在使用循环方案的一示例中，电池模块选择器470从包括在电池420中的五个电池模块中选择第一电池模块和第二电池模块以执行第一次充电和放电，并从所述五个电池模块中选择第二电池模块和第三电池模块以执行第二次充电和放电。在使用随机方案的另一示例中，电池模块选择器470从包括在电池420中的五个电池模块中随机选择两个电池模块作为第一电池模块和第二电池模块。在电池420中所包括的五个电池模块中的第一电池模块和第二电池模块代表电池420的状态的另一示例中，在每次执行充电和放电时，电池模块选择470使用固定方案将第一电池模块和第二电池模块选择为将执行充电和放电的电池模块。
在另一示例中，电池模块选择器470可从将执行充电和放电的至少两个电池模块中选择用于充电的电池模块和用于放电的电池模块。电池模块选择器470可使用循环方案、随机方案或固定方案。在使用循环方案的一示例中，电池模块选择器470从将执行充电和放电的第一电池模块和第二电池模块中选择第一模块作为用于放电的电池模块以执行第一次充电和放电，并且选择第二电池模块作为用于放电的电池模块以执行第二次充电和放电。在使用随机方案的另一示例中，电池模块选择器470从将执行充电和放电的第一电池模块和第二电池模块中随机地选择第一电池模块作为用于充电的电池模块。在使用固定方案的另一示例中，电池模块选择器470从将执行充电和放电的第一电池模块和第二电池模块中选择第一电池模块作为用于放电的电池模块。此外，电池模块选择器470可感测将执行充电和放电的电池模块的状态信息，并基于感测到的状态信息而选择用于充电的电池模块和用于放电的电池模块。例如，电池模块选择器470可感测将执行充电和放电的第一电池模块和第二电池模块中的每个电池模块的电压。在该示例中，当第一电池模块的电压高于第二电池模块的电压时，电池模块选择器470选择第一电池模块作为用于放电的电池模块，而选择第二电池模块作为用于充电的电池模块。
控制器450基于电池模块选择器470的选择而控制切换单元430。基于控制器450的控制，切换单元430对所述多个电池模块中的至少两个电池模块进行充电和放电。例如，当电池模块选择器470选择将执行充电和放电的第一电池模块、第二电池模块和第三电池模块，并选择第一电池模块作为用于充电的电池模块时，在控制器450的控制下，切换单元430可从第二电池模块和第三电池模块中的每个电池模块接收DC电力作为输入，并将接收到的DC电力提供给第一电池模块。在该示例中，控制器450可将从第二电池模块提供给切换单元430的DC电力的量设置为与从第三电池模块提供给切换单元430的DC电力的量相同或不同。
此外，控制器450可从将执行充电和放电的至少两个电池模块中选择将感测其状态信息的至少一个电池模块。控制器450可选择用于充电的电池模块或用于放电的电池模块，或者选择二者，来感测其状态信息。
信息提取器480基于由传感器440感测到的至少一个电池模块的状态信息而提取电池420的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。此外，信息提取器480可基于SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合提取应用信息。应用信息可包括例如关于基于电池420的SoC的最大驱动范围的信息。因此，信息提取器480可自提取关于电池420的信息，而无需连接到外部源。
在一示例中，信息提取器480基于预定参考信息而提取电池420的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。例如，信息提取器480可包括查询表，该查询表存储预先设置的电压改变信息、电流改变信息和温度改变信息中的任意一个或任意组合以及映射到所述电压改变信息、电流改变信息和温度改变信息中的任意一个或任意组合的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。电池模块的电压改变、电流改变和温度改变可依赖于电池模块的充电状态、寿命状态或功能状态。电压改变、电流改变或温度改变可被预先计算，且可存储在查询表中。传感器440在控制器450的控制下感测至少一个电池模块的电压变化、电流变化或温度变化，信息提取器480将电压变化、电流变化或温度变化与存储在查询表中的电压改变信息、电流改变信息或温度改变信息进行比较，并基于比较结果提取电池420的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。
在另一示例中，信息提取器480预先存储关于电池模块的内阻与电池模块的SoC、SoH或SoF之间的相关性的数据。信息提取器480基于由传感器440感测到的至少一个电池模块的电压信息和电流信息，来计算所述至少一个电池模块的内阻。信息提取器480将存储的数据与计算出的内阻进行比较，并基于比较结果而提取电池420的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。
在另一示例中，信息提取器480分析电池420的使用模式，并基于分析出的使用模式而采用预定参考信息。例如，当预定参考信息存储在查询表中时，信息提取器480可基于电池420的使用模式而自适应地改变查询表。在电池包410安装在第一EV的一示例中，第一EV的平均驱动速度可高于第二EV的平均驱动速度。在该示例中，第一EV的电池包410的寿命将比安装在第二EV中的电池包的寿命短。信息提取器480分析第一EV中的电池包410的使用历史，采用查询表，将电池包410中的至少一个电池模块的状态信息与查询表进行比较，并基于比较结果提取电池420的SoH。
在一示例中，信息提取器480将由传感器440感测到的至少一个电池模块的SoC、SoH和SoF确定为电池420的SoC、SoH和SoF。
通信器490将由信息提取器480提取的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合发送给外部设备。例如，通信器490可使用有线接口或无线接口将提取的SoC、提取的SoH和提取的SoF中的至少一个发送给外部设备。外部设备可包括例如ECU、包括在包括电池包410的驱动车辆中的设备和在包括电池包410的驱动车辆外部的设备。无线接口可包括例如蓝牙接口、ZigBee接口、超宽带(UWB)接口和本领域普通技术人员所公知的能够将数据无线发送给外部设备的任意其它无线接口。此外，无线接口可指示使数据能够被无线发送给外部设备的各种无线接口中的一个。
图5示出提取电池信息的示例。
参照图5，曲线图510示出电压基于电池模块的充电的改变。在曲线图510中，横轴表示时间而，而纵轴表示电池模块的电压。
当电池控制设备在预定时间段531内利用第二电池模块对第一电池模块530进行充电时，第一电池模块530的电压增加。电池控制设备使用电压传感器来感测在预定时间段531期间第一电池模块530的电压变化532。
电池控制设备将电压变化532与参考电池模块520的电压变化521进行比较，并估计第一电池模块530的SoC、SoH或SoF。参考电池模块520可以是具有100％的SoH的电池。例如，电压变化521可高于电压变化532，这可表示第一电池模块530的寿命低于参考电池模块520的寿命。
在一示例中，电池控制设备包括查询表。在查询表中，电压变化521与电池模块的感测的电压变化的差值被映射到电池模块的SoC、SoH和SoF。电池控制设备计算电压变化521与电压变化532的差值，并基于所述差值从查询表提取SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。
图6示出用于提取电池信息的用户界面的示例。
参照图6，电池控制设备从外部源接收触发信号并响应于触发信号而提取关于多个电池模块的信息。因此，电池控制设备执行所述多个电池模块中的至少两个电池模块的充电和放电，而不管所述多个电池模块是否是电稳定的。例如，当包括电池控制设备和多个电池模块的的EV的点火开启时，ECU在仪表板上显示用户界面610。用户界面610包括界面620，该界面620被构造为响应于用户选择界面620而产生触发信号。当用户选择界面620时，ECU将触发信号发送给电池控制设备。响应于触发信号，电池控制设备从多个电池模块中选择至少两个电池模块，执行选择的至少两个电池模块的充电和放电，并提取所述多个电池模块中的每个电池模块的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。
图7示出用于提供电池信息的用户界面的示例。
参照图7，当包括在电池中的多个电池模块被确定为电稳定时，电池控制设备执行所述多个电池模块中的至少两个电池模块的充电和放电。例如，当在包括电池控制设备和所述多个电池模块的EV的点火关闭之后，流逝预定时间段时，电池控制设备确定所述多个电池模块是电稳定的。当所述多个电池模块被确定为电稳定时，电池控制设备无需从外部源接收触发信号而从所述多个电池模块中自动地选择至少两个电池模块，并执行选择的至少两个电池模块的充电和放电。电池控制设备感测充电和放电的至少两个电池模块中的至少一个电池模块的状态信息，并基于感测的状态信息提取所述多个电池模块中的每个电池模块的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。
例如，当EV驻车长达至少预定时间段时，电池控制设备自动地提取所述多个电池模块中的每个电池模块的SoH 711和SoC 712，并基于SoH 711和SoC 712提取最大行驶里程信息713。此外，电池控制设备将提取的SoH711、SoC 712和提取的最大行驶里程信息713发送给ECU，并且ECU使用用户界面710来显示SoH 711、SoC 712和最大行驶里程信息713。因此，电池控制设备向EV的用户提供在不引起用户不便的情况下更新的SoH 711、SoC 712和最大行驶里程信息713。
图8示出用于提供电池信息的用户界面的另一示例。
参照图8，EV 810包括电池包820，且电池包820包括电池830和电池控制设备840。电池控制设备840提取关于电池830的信息，并使用无线接口将关于电池830的信息发送给终端850。
在一示例中，电池控制设备840确定电池830是否是电稳定的。当电池830被确定为电稳定时，电池控制设备840从包括在电池830中的多个电池模块中选择将被充电和放电的至少两个电池模块。在另一示例中，电池控制设备840经由无线接口从终端850接收触发信号，并响应于该触发信号而选择将被充电和放电的至少两个电池模块。电池控制设备840执行选择的至少两个电池模块的充电和放电，并感测充电和放电的至少两个电池模块中的至少一个电池模块的状态信息。电池控制设备840基于感测的状态信息提取电池830的SoH 861、SoC 862和最大行驶里程信息863。电池控制设备840经由无线接口将提取的SoH 861、提取的SoC 862和提取的最大行驶里程信息863发送给终端850。终端850使用用户界面860来显示接收的SoH 861、接收的SoC 862和接收的最大行驶里程信息863。
图9示出电池控制方法的示例。
参照图9，在操作910，电池控制设备确定多个电池模块是否是电稳定的。在一示例中，当在安装了电池控制设备的驱动车辆的点火关闭之后，流逝了预定时间段时，电池控制设备确定所述多个电池模块是电稳定的。在另一示例中，电池控制设备基于所述多个电池模块的电压、电流和温度中的任意一个或任意组合而确定所述多个电池模块是否是电稳定的。
当多个电池模块被确定为电稳定时，在操作920，电池控制设备从所述多个电池模块中选择第一电池模块和第二电池模块。当在操作911中接收到触发信号时，电池控制设备从所述多个电池模块中选择第一电池模块和第二电池模块，而不管所述多个电池模块是否是电稳定的。
在操作930，电池控制设备控制第一电池模块和第二电池模块之间的充电和放电。在一示例中，电池控制设备使用被构造为在第一电池模块和第二电池模块之间传输电荷的切换单元，来控制第一电池模块和第二电池模块之间的充电和放电。
在操作940，电池控制设备获得第一电池模块和第二电池模块中的至少一个电池模块的状态信息。状态信息包括例如所述至少一个电池模块的电压、电流和温度中任意一个或任意组合。在一示例中，电池控制设备控制被构造为感测至少一个电池模块的状态信息的传感器，并从传感器接收状态信息。
在操作950，电池控制设备基于获得的状态信息提取所述多个电池模块的SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合。
在操作960，电池控制设别使用通信接口将SoC、SoH和SoF中的任意一个或任意组合发送给外部设备。
图1至图8的描述也可应用于图9的电池控制方法，因此为了更加清楚和简洁，将省略重复的描述。
可使用一个或更多个硬件组件、一个或更多个软件组件或一个或更多个硬件组合和一个或更多个软件组件的组合来实现执行针对图1至图9描述的各种操作的图1的电池控制设备、图2的电池控制设备230、切换单元231、传感器232和控制器233、图3的电池控制设备330、切换单元331、传感器332和控制器333、图4的切换单元430、传感器440、控制器450、稳定状态确定器460、电池模块选择器470、信息提取器480和通信器490、图6的用户界面610和界面620、图7的用户界面710和图8的电池控制设备840、终端850和用户界面860。
硬件组件可以是例如物理地执行一个或更多个操作的物理装置，但不限于此。硬件组件的示例包括电阻器、电容器、电感器、电源、频率发生器、运算放大器、功率放大器、低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、模数转换器、数模转换器和处理装置。
软件组件可例如通过由用于执行一个或多个操作的软件或指令控制的处理装置来实施，但不限于此。计算机、控制器或其它控制装置可以使处理装置运行软件或执行指令。一个软件组件可通过一个处理装置实施，或者两个或更多个软件组件可通过一个处理装置实施，或者一个软件组件可通过两个或更多个处理装置实施，或者两个或更多个软件组件可通过两个或更多个处理装置实施。
可使用一个或更多个通用计算机或专用计算机(例如，处理器、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、现场可编程阵列、可编程逻辑单元、微处理器或能够运行软件或执行指令的任意其它装置)来实现处理装置。处理装置可运行操作系统(OS)，且可运行在OS下操作的一个或更多个软件应用。处理装置可在运行软件或执行指令时访问、存储、操作、处理和创建数据。为了简洁，可在描述中使用单数术语“处理装置”，但是本领域普通技术人员将理解的是，处理装置可包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如，处理装置可包括一个或更多个处理器或一个或更多个处理器和一个或更多个控制器。另外，诸如并行处理器或多核处理器的不同处理构造是可行的。
被构造为实施用于执行操作A的软件组件的处理装置可包括这种处理器，即，该处理器被编程为运行软件或执行指令来控制该处理器执行操作A。另外，被构造为实施用于执行操作A、操作B和操作C的软件组件的处理装置可具有各种构造，例如，被构造为实施用于执行操作A、操作B和操作C的软件组件的处理器；被构造为实施用于执行操作A的软件组件的第一处理器、被构造为实施用于执行操作B和操作C的软件组件的第二处理器；被构造为实施用于执行操作A和操作B的软件组件的第一处理器、被构造为实施用于执行操作C的软件组件的第二处理器；被构造为实施用于执行操作A的软件组件的第一处理器、被构造为实施用于执行操作B的软件组件的第二处理器以及被构造为实施用于执行操作C的软件组件的第三处理器；被构造为实施用于执行操作A、操作B和操作C的软件组件的第一处理器、被构造为实施用于执行操作A、操作B和操作C的软件组件的第二处理器；或一个或更多个处理器的任意其它构造，所述一个或更多个处理器中的每个处理器执行操作A、操作B和操作C中的一个或更多个。虽然这些示例指示三个操作A、B和C，但是可实现的操作的数量不限于三个，而可以是获得期望结果或执行期望任务所需的任意数量的操作。
用于控制处理装置来实施软件组件的软件或指令可包括计算机程序、一段代码、指令或它们的一些组合，以单独或一起命令或配置处理装置来执行一个或更多个期望的操作。软件或指令可包括可由处理装置直接执行的机器代码(诸如，由编译器产生的机器代码)和/或处理装置可使用解释器来执行的高级代码。软件或指令和任意相关数据、数据文件和数据结构可被永久或临时地包含在任意类型的机器、组件、物理或虚拟设备、计算机存储介质或装置或者能够将指令或数据提供给处理装置或由处理装置解释的传播信号波中。软件或指令和任意相关数据、数据文件和数据结构还可分布于联网的计算机系统上，使得所述软件或指令和相关数据、数据文件和数据结构可以以分布方式被存储和执行。
例如，软件或指令和任意相关数据、数据文件和数据结构可被记录、存储或固定在一个或更多个非临时计算机可读存储介质中。非临时计算机可读存储介质可以是能够存储软件或指令和任意相关数据、数据文件和数据结构使得它们可被计算机系统或处理装置读取的任意数据存储装置。非临时计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘或本领域普通技术人员所熟知的任意其它非临时计算机可读存储介质。
用于实现在此公开的示例的功能程序、代码和代码段可被示例所属领域的编程员基于在此提供的附图及其相应描述容易地构建。
虽然本公开包括特定示例，但本领域的普通技术人员将清楚，可在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下对这些示例做出形式和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅以描述性的意义来考虑，而非限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被考虑为可适用于其它示例中的相似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合和/或由其它组件或其等同物代替或补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不是由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，权利要求及其等同物的范围内的全部改变将被解释为包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种电池控制设备，包括：
切换单元，被构造为通过第一电池模块对第二电池模块进行充电；
传感器，被构造为感测第一电池模块和第二电池模块中的至少一个电池模块的状态信息；
控制器，被构造为控制切换单元和传感器。
2.根据权利要求1所述的电池控制设备，其中，切换单元包括直流直流转换器。
3.根据权利要求1所述的电池控制设备，其中，状态信息包括所述至少一个电池模块的电压、电流和温度中的任意一个或任意组合。
4.根据权利要求1所述的电池控制设备，其中，传感器还被构造为感测基于第一电池模块和第二电池模块之间的充电和放电的所述至少一个电池模块的状态的改变。
5.根据权利要求1所述的电池控制设备，还包括：电池模块选择器，被构造为从多个电池模块中选择第一电池模块和第二电池模块。
6.根据权利要求5所述的电池控制设备，其中，电池模块选择器还被构造为将第一电池模块选择为用于放电的电池模块并将第二电池模块选择为用于充电的电池模块。
7.根据权利要求5所述的电池控制设备，其中，电池模块选择器还被构造为使用第一方案、第二方案和第三方案中的任意一个或任意组合来从所述多个电池模块中选择第一电池模块和第二电池模块，其中，第一方案用于从所述多个电池模块中按预定顺序选择第一电池模块和第二电池模块，第二方案用于从所述多个电池模块中随机地选择第一电池模块和第二电池模块，第三方案用于从所述多个电池模块中选择两个预定电池模块作为第一电池模块和第二电池模块。
8.根据权利要求5所述的电池控制设备，其中，控制器还被构造为基于电池模块选择器的选择而控制切换单元。
9.根据权利要求5所述的电池控制设备，还包括：稳定状态确定器，被构造为确定所述多个电池模块是否是电稳定的。
10.根据权利要求9所述的电池控制设备，其中，电池模块选择器还被构造为响应于稳定状态确定器确定所述多个电池模块是电稳定的，而从所述多个电池模块中选择第一电池模块和第二电池模块。
11.根据权利要求9所述的电池控制设备，其中，稳定状态确定器还被构造为响应于在安装了所述电池控制设备的驱动车辆的点火关闭之后流逝预定时间段，而确定所述多个电池模块是电稳定的。
12.根据权利要求9所述的电池控制设备，其中，稳定状态确定器还被构造为基于所述多个电池模块中的每个电池模块的电压、电流和温度中的任意一个或任意组合而确定所述多个电池模块是否是电稳定的。
13.根据权利要求1所述的电池控制设备，还包括：信息提取器，被构造为基于状态信息提取包括所述第一电池模块和第二电池模块的多个电池模块的健康状态、电荷状态、功能状态中的任意一个或任意组合。
14.根据权利要求13所述的电池控制设备，其中，信息提取器还被构造为将状态信息与预定参考信息进行比较，并基于比较结果而提取健康状态、电荷状态、功能状态中的任意一个或任意组合。
15.根据权利要求13所述的电池控制设备，还包括：通信器，被构造为将健康状态、电荷状态、功能状态中的任意一个或任意组合发送给外部设备。
16.一种电池包，包括：
电池，包括多个电池模块；
电池管理系统，被构造为控制所述多个电池模块之间的充电和放电，并监控电池。
17.根据权利要求16所述的电池包，其中，电池管理系统包括：
切换单元，被构造为在所述多个电池模块中所包括的第一电池模块与第二电池模块之间传输电荷；
传感器，被构造为感测第一电池模块和第二电池模块中的至少一个电池模块的状态信息；
控制器，被构造为控制切换单元和传感器。
18.根据权利要求17所述的电池包，其中，控制器还被构造为基于状态信息提取电池的健康状态、电荷状态、功能状态中的任意一个或任意组合。
19.一种电池控制方法，包括：
控制第一电池模块和第二电池模块之间的充电和放电；
获得第一电池模块和第二电池模块中的至少一个电池模块的状态信息；
基于状态信息提取包括第一电池模块和第二电池模块的多个电池模块的健康状态、电荷状态、功能状态中的任意一个或任意组合。
20.根据权利要求19所述的电池控制方法，其中，控制的步骤包括：控制被构造为在第一电池模块和第二电池模块之间传输电荷的切换单元。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106992561A (zh) * 2016-01-21 2017-07-28 三星电子株式会社 对电池包进行充电的设备和方法
WO2017185768A1 (zh) * 2016-04-29 2017-11-02 北京车和家信息技术有限责任公司 电池系统的控制和充电方法、电池系统以及电动汽车
WO2017206479A1 (zh) * 2016-06-01 2017-12-07 北京车和家信息技术有限责任公司 电源系统、车辆和用于控制车辆的电源系统的方法和装置
CN109110038A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 株式会社岛野 自行车用电源系统
CN109541480A (zh) * 2018-11-26 2019-03-29 余凡 电池控制方法、装置与系统
CN110764010A (zh) * 2018-07-27 2020-02-07 康明斯有限公司 用于监控车辆电池系统的系统和方法
WO2021017330A1 (zh) * 2019-07-29 2021-02-04 深圳市吉毅创能源科技有限公司 智能电池包监控方法、系统、智能电池包及存储介质

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102516355B1 (ko) * 2015-12-21 2023-03-31 삼성전자주식회사 배터리 제어 방법, 배터리 제어 장치, 및 배터리 팩
WO2017110578A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 ローム株式会社 電流監視回路、クーロンカウンタ回路、それらを用いたバッテリ管理システムおよび自動車
KR101980150B1 (ko) * 2016-01-08 2019-05-20 주식회사 엘지화학 배터리 팩의 soh 산출 장치 및 방법
KR101915839B1 (ko) * 2016-02-25 2018-11-06 최수선 전원 유지 기능을 갖는 전력 공급 장치
WO2017173363A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-05 Batteroo, Inc. Battery life extenders
US10204511B2 (en) * 2016-04-01 2019-02-12 Caavo Inc Remote control device usage detection based on power consumption
KR101786706B1 (ko) * 2016-04-08 2017-10-18 현대자동차 주식회사 발전 제어 시스템 및 그 방법
US9912177B2 (en) * 2016-06-17 2018-03-06 Qualcomm Incorporated Single transformer high-power balancer
CN107546834A (zh) * 2016-06-27 2018-01-05 深圳市华思旭科技有限公司 供电组件和方法
KR102655790B1 (ko) * 2016-11-23 2024-04-09 삼성전자주식회사 배터리 상태 추정 방법 및 장치
FR3059845B1 (fr) * 2016-12-01 2019-01-25 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Procede d'equilibrage d'etats de charge d'une pluralite de dispositifs de stockage d'energie electrique
JP2018148649A (ja) * 2017-03-03 2018-09-20 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置、蓄電システム
US11215156B2 (en) * 2017-03-03 2022-01-04 Gentherm Incorporated Dual voltage battery system for a vehicle
JP6881154B2 (ja) * 2017-08-23 2021-06-02 トヨタ自動車株式会社 二次電池の劣化状態推定方法および二次電池システム
KR102459982B1 (ko) * 2017-09-26 2022-10-27 삼성전자주식회사 배터리들의 충전 상태에 기초하여 배터리들을 전자 장치들로 연결하는 배터리 관리 장치 및 방법
KR102395442B1 (ko) * 2018-02-06 2022-05-10 한국전자통신연구원 계층 구조의 전원 장치
KR102561574B1 (ko) * 2018-06-11 2023-07-31 삼성전자주식회사 충전 중 배터리의 전압 변화량에 기반하여 배터리의 상태에 대한 정보를 획득하기 위한 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
KR102610543B1 (ko) * 2018-11-19 2023-12-07 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그의 배터리를 진단하는 방법
DE102019207692A1 (de) * 2019-05-26 2020-11-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Energiespeichers, elektrischer Energiespeicher und Vorrichtung
KR102666657B1 (ko) * 2019-08-16 2024-05-20 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법
KR20210037357A (ko) * 2019-09-27 2021-04-06 주식회사 엘지화학 배터리 관리 장치
JP7280161B2 (ja) * 2019-10-02 2023-05-23 株式会社日立製作所 電池状態推定装置
KR20210051809A (ko) 2019-10-31 2021-05-10 주식회사 엘지화학 배터리 충전상태 추정방법 및 이를 적용한 배터리 관리 시스템
AU2020383933A1 (en) * 2019-11-15 2022-04-14 Alcon Inc. Devices and methods for checking battery state of health
CN111082165B (zh) * 2019-11-18 2021-11-23 南方电网调峰调频发电有限公司 一种模块化多电平电池储能系统电池混用的方法
FR3104263B1 (fr) * 2019-12-10 2024-07-19 Electricite De France Evaluation de l’autonomie réelle maximale d’un véhicule électrique
JP7328440B2 (ja) * 2020-03-18 2023-08-16 日本碍子株式会社 蓄電池システムの運転方法
US11762031B2 (en) * 2020-08-31 2023-09-19 Medtronic, Inc. Electrochemical cell state of health detection
KR102547725B1 (ko) * 2020-12-22 2023-06-26 한국광기술원 에너지 저장 장치 관리 시스템 및 그 동작 방법
KR20220091075A (ko) * 2020-12-23 2022-06-30 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어방법
KR102524933B1 (ko) 2021-05-13 2023-04-27 주식회사 일진정공 일렉트릭 특장차의 배터리 충전시스템 및 충전방법
KR102534614B1 (ko) 2021-05-13 2023-05-30 주식회사 일진정공 일렉트릭 특장차의 배터리 비상충전방법
US11697383B2 (en) 2021-05-21 2023-07-11 Ford Global Technologies, Llc State of function adaptive power management
KR102316363B1 (ko) 2021-06-22 2021-10-22 주식회사 일진정공 전기화물차용 저상형 전기냉동탑
KR102637570B1 (ko) 2021-09-30 2024-02-16 한국기술교육대학교 산학협력단 공유형 전동킥보드의 배터리 안전 운영 시스템 및 그 방법

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1275829A (zh) * 1999-05-27 2000-12-06 洛克希德马丁公司 自动电池均衡电路
US6882129B2 (en) * 2003-03-26 2005-04-19 General Motors Corporation Battery pack for a battery-powered vehicle
CN101283495A (zh) * 2005-09-02 2008-10-08 威迪欧汽车电子股份公司 在双层电容器的单个单元之间平衡电荷的装置和方法
CN101752618A (zh) * 2008-12-01 2010-06-23 三星Sdi株式会社 电池管理系统和电池管理方法
US20100185405A1 (en) * 2009-01-13 2010-07-22 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Battery Control Device
CN101849340A (zh) * 2007-10-16 2010-09-29 Sk能源株式会社 集成有电压传感器和充电均衡器的电池管理系统
CN102138269A (zh) * 2008-10-15 2011-07-27 三菱重工业株式会社 二次电池控制系统
CN102136743A (zh) * 2010-01-26 2011-07-27 Sb锂摩托有限公司 电池管理系统及其驱动方法
CN102203626A (zh) * 2008-08-08 2011-09-28 株式会社Lg化学 使用电池单体的电压变化模式的电池单体平衡设备和方法
EP2434609A2 (en) * 2010-09-24 2012-03-28 Lite-On Clean Energy Technology Corp. Hybrid battery module and battery management method
WO2012144674A1 (ko) * 2011-04-22 2012-10-26 Sk 이노베이션 주식회사 착탈 가능한 배터리 모듈, 이를 이용한 배터리 스트링을 위한 전하 균일 방법 및 장치
CN103182947A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 福特全球技术公司 用于车辆的控制系统和方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001050149A1 (es) 1999-12-31 2001-07-12 Lear Automotive (Eeds) Spain, Sl Metodo para medida dinamica del estado de salud y de carga de la bateria de un vehiculo y dispositivo para su puesta en practica
JP4374351B2 (ja) * 2006-04-12 2009-12-02 矢崎総業株式会社 充電状態調整装置
JP2009025032A (ja) 2007-07-17 2009-02-05 Toyota Motor Corp 電池状態検出装置及び方法、並びに出力制御装置及び方法
US8129952B2 (en) * 2009-04-16 2012-03-06 Valence Technology, Inc. Battery systems and operational methods
KR101065551B1 (ko) * 2010-01-08 2011-09-19 주식회사 엘지화학 배터리의 용량 추정 장치 및 방법
JP5673084B2 (ja) 2010-12-27 2015-02-18 マツダ株式会社 充電システム
US8497660B2 (en) 2011-04-12 2013-07-30 Go-Tech Energy Co., Ltd. Charging system of electric vehicle and method for charging electric vehicle
JP2013031247A (ja) 2011-07-27 2013-02-07 Mitsubishi Motors Corp バッテリ装置の放電システム
US9142868B2 (en) 2011-11-29 2015-09-22 Seiko Instruments Inc. Charge/discharge control circuit and battery device
JP2013195250A (ja) 2012-03-21 2013-09-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 二次電池状態検知装置
JP5783122B2 (ja) 2012-04-11 2015-09-24 トヨタ自動車株式会社 電池状態推定装置
JP2014009946A (ja) * 2012-06-27 2014-01-20 Mitsubishi Electric Corp 電池監視装置およびその故障診断方法
CN102862490B (zh) 2012-09-19 2015-02-11 合肥工业大学 一种电动汽车电池管理系统自适应控制方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1275829A (zh) * 1999-05-27 2000-12-06 洛克希德马丁公司 自动电池均衡电路
US6882129B2 (en) * 2003-03-26 2005-04-19 General Motors Corporation Battery pack for a battery-powered vehicle
CN101283495A (zh) * 2005-09-02 2008-10-08 威迪欧汽车电子股份公司 在双层电容器的单个单元之间平衡电荷的装置和方法
CN101849340A (zh) * 2007-10-16 2010-09-29 Sk能源株式会社 集成有电压传感器和充电均衡器的电池管理系统
CN102203626A (zh) * 2008-08-08 2011-09-28 株式会社Lg化学 使用电池单体的电压变化模式的电池单体平衡设备和方法
CN102138269A (zh) * 2008-10-15 2011-07-27 三菱重工业株式会社 二次电池控制系统
CN101752618A (zh) * 2008-12-01 2010-06-23 三星Sdi株式会社 电池管理系统和电池管理方法
US20100185405A1 (en) * 2009-01-13 2010-07-22 Hitachi Vehicle Energy, Ltd. Battery Control Device
CN102136743A (zh) * 2010-01-26 2011-07-27 Sb锂摩托有限公司 电池管理系统及其驱动方法
EP2434609A2 (en) * 2010-09-24 2012-03-28 Lite-On Clean Energy Technology Corp. Hybrid battery module and battery management method
WO2012144674A1 (ko) * 2011-04-22 2012-10-26 Sk 이노베이션 주식회사 착탈 가능한 배터리 모듈, 이를 이용한 배터리 스트링을 위한 전하 균일 방법 및 장치
CN103182947A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 福特全球技术公司 用于车辆的控制系统和方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106992561A (zh) * 2016-01-21 2017-07-28 三星电子株式会社 对电池包进行充电的设备和方法
WO2017185768A1 (zh) * 2016-04-29 2017-11-02 北京车和家信息技术有限责任公司 电池系统的控制和充电方法、电池系统以及电动汽车
WO2017206479A1 (zh) * 2016-06-01 2017-12-07 北京车和家信息技术有限责任公司 电源系统、车辆和用于控制车辆的电源系统的方法和装置
CN109110038A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 株式会社岛野 自行车用电源系统
CN110764010A (zh) * 2018-07-27 2020-02-07 康明斯有限公司 用于监控车辆电池系统的系统和方法
CN110764010B (zh) * 2018-07-27 2024-04-02 康明斯有限公司 用于监控车辆电池系统的系统和方法
CN109541480A (zh) * 2018-11-26 2019-03-29 余凡 电池控制方法、装置与系统
WO2021017330A1 (zh) * 2019-07-29 2021-02-04 深圳市吉毅创能源科技有限公司 智能电池包监控方法、系统、智能电池包及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
EP2939864B1 (en) 2019-06-05
KR102205841B1 (ko) 2021-01-21
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